ارزیابی کیفیت شمیایی و آلودگی کلی فرم های آب های زیرزمینی شرق دزفول از لحاظ شرب با استفاده از تکنیک GIS

مقدمه :

 بهره بردارى از منابع آب زیرزمینى مستلزم شناخت کمیت و بویژه کیفیت آب زیرزمینى در آبخوان ها است. با تعیین کیفیت شیمیایى آب هاى زیرزمینى مى توان برآوردى از وضعیت هیدروشیمى منابع آبى بدست آورد و سپس با توجه به نتایج حاصله به طبقه بندى آب منطقه از نظر شیمیایى اقدام نمود و به این روش مى توان کیفیت آب مورد استفاده برای شرب را مشخص کرد. به همین منظور بخش­هایى از دشت دز شرقى و دشت سبیلى با مساحتى حدود ۵۳۰ کیلومتر مربع بین طول هاى جغرافیایــــــــی´۱۵ °۴۸ تا ´۰۰ ^º۴۹ و عرض هاى جغرافیایی´۰۰ °۳۲ تا َ۳۰ °۳۲، در شمال شرق، شرق و جنوب شرق شهرستان دزفول و در شمال اهواز در استان خوزستان مورد مطالعه قرار گرفت. دشت مذکور داراى آب وهواى گرم و نیمه­بیابانى بوده که میانگین بارش سالانه در آن ۳۴۳.۰۵ میلیمتر، تبخیر سالانه (از سطح تشت) در حدود ۲۲۶۶ میلیمتر و متوسط دماى سالانه آن ۲۴ درجه سانتیگراد می­باشد.

 دشت دز شرقى و دشت سبیلى در شمال اهواز جزء فروافتادگى دزفول مى باشند، کنگلومراى بختیارى با مساحتى در حدود ۷۴ کیلومتر مربع، در بخش شمال شرقى و همچنین به شکل نوارى در بخش میانى دشت رخنمون دارد. سازند آغاجارى با مساحتى معادل ۲.۳ کیلومتر مربع در بخش میانى دشت مشاهده مى شود. قسمت اعظم دشت را آبرفت هایى تشکیل مى دهند که داراى دو منشأ عمده هستند:

آبرفت هایى که منشأ آنها کنگلومراى بختیارى بوده و قسمت اعظم شمال منطقه (دشت سبیلى) و بخش میانى منطقه (شمال دشت دز شرقى) را فرا مى گیرد. این آبرفت ها متشکل از قلوه، ریگ و شن و ماسه یعنى همان عناصرى که در کنگلومراى بختیارى دیده مى شود: ضخامت آنها در بعضى از نقاط مثل ناحیه شمال و مرکز دشت دز شرقى به حدود ۱۰۰ متر نیز مى رسد.

آبرفت هایى که منشأ آنها از رسوبات آغاجارى، لهبرى است شامل رسوبات دانه ریز رسى و سیلتى و گاهى شن و ماسه اى یا مخلوطى از اینهاست. این نوع آبرفت ها بیشتر در قسمت جنوب و شرق دشت دز شرقى گسترش دارند: ضخامت این نوع آبرفت ها به علت عدم ارتفاع و گسترش رسوبات منشأ کم بوده و حدود ۵۰ متر تخمین زده مى شود.

در منطقه مورد مطالعه از سمت شمال به جنوب از اندازه ذرات کاسته شده و بر سنگینى بافت خاک افزوده می­گردد. به طورى که رسوبات شمالى دشت اغلب دانه درشت بوده و به طرف جنوب دشت از تعداد و اندازه ذرات گراولى و ماسه اى کاسته مى شود و بر مقدار رسوبات دانه ریز مثل رس و سیلت افزوده مى شود. وجود رسوبات دانه ریز سیلت و رس در بخش هاى جنوبى دشت اغلب به دلیل وجود سازند آغاجارى در بخش میانى دشت بوده، همچنین رودخانه گلال کهنک نیز آبرفت هاى حاصل از فرسایش سازند آغاجارى را از بخش هاى سرچشمه و میانى مسیر با خود حمل مى کند.

 تاقدیس کهنک از بخش شرقى محدوده وارد منطقه شده و با روند تقریباً شرقى- غربى از بخش میانى دشت عبور کرده و در نزدیکى دزفول از محدوده خارج مى شود: رسوبات آغاجارى که در بخش شرقى گلال کهنک قله ارتفاعات را تشکیل داده اند به سمت غرب در فروافتادگى دزفول دفن شده و در این قسمت (بخش میانى دشت) تنها رسوبات بختیارى قابل رؤیت مى باشد. شکل (۱) نقشه هیدروژئولوژى منطقه را نشان می­دهد.

رودخانه گلال کهنک در شرق، رود دز در شمال غرب و غرب و زهکشى به نام زهکش عجیروب در جنوب غرب، مرزهاى منطقه را تشکیل مى دهند.

در منطقه مورد مطالعه از آب زیرزمینى به طور گسترده براى مصارف مختلف از جمله شرب استفاده مى شود.

شکل (۱). الف - تصویر ماهواره اى استان خوزستان، ب – نقشه هیدروژئولوژیکى منطقه مورد مطالعه

◊◊◊◊◊◊◊

بحث :

مواد و روش ها

 در ابتدا نقشه زمین شناسى منطقه مورد مطالعه تهیه گردید، بدین منظور از نقشه هاى زمین شناسى شرکت نفت با مقیاس ۱:۱۰۰۰۰۰ (شیت دزفول و شوشتر) استفاده شد. در منطقه مورد مطالعه ۲۳۴ حلقه چاه عمیق وجود دارد که از این تعداد بالغ بر ۵۵ حلقه چاه متعلق به آب و فاضلاب روستایى و شهرى است که موقعیت این چاهها در شکل (۱) نشان داده شده است.

 به منظور تهیه نقشه هاى پهنه بندى کیفى آب زیرزمینى از اطلاعات کیفیت شیمیایى ۲۸ حلقه چاه استفاده شد. نقشه هاى مجموع املاح (TDS) و کلر (Cl) با استفاده از نرم افزار ArcGIS، با روش درونیابى Kriging و بر اساس اطلاعات موجود تهیه شد. با توجه به نقشه مجموع املاح (TDS) نشان داده شده در شکل (۲ الف)، مشخص مى شود که میزان مجموع املاح در مجاورت رود دز، در شمال غرب و در غرب دشت کم بوده و به سمت شرق دشت یعنى در مجاورت رودخانه گلال کهنک به حداکثر میزان خود مى رسد. به طورى که دامنه تغییرات از ۱۶۰ میلى گرم در لیتر در شمال دشت در شهرک المهدى تا ۲۸۴۴ میلى گرم در شرق دشت در روستاى سربیشه تغییر کرده است. لازم به ذکر است که میزان TDS در سه راهى سردشت نیز ۱۷۰ میلیگرم در لیتر است و در روستاى کهنک به ۲۰۱۸ میلى گرم در لیتر مى رسد.

همچنین همان گونه که در نقشه هم میزان کلر (Cl) منطقه نشان داده شده در شکل (۲ب)، روند تغییرات کلر نیز مشابه تغییرات مجموع املاح مى باشد، به طورى که از سمت شمال در شهرک المهدى از میزان ۱۸ میلى گرم در لیتر به سمت شرق و جنوب منطقه در روستاى سربیشه به میزان ۱۳۲۹ میلى گرم در لیتر مى رسد.

تغذیه سفره آبدار توسط رودخانه دز از سمت شمال غرب منطقه، کاهش عمق سطح ایستابى از سمت شمال منطقه به طرف شرق و جنوب دشت، تغییر اندازه و نوع رسوبات، افزایش زمان ماندگارى آب زیرزمینى، نرخ تبخیر بالاى سطح ایستابى از عوامل مؤثر در افزایش میزان مجموع املاح (TDS) و کلر (Cl ) مى باشد.

پهنه بندى آب منطقه از لحاظ شرب

به منظور پهنه بندى آب زیرزمینی منطقه از لحاظ شرب چه از لحاظ کیفیت شیمیایى و چه از لحاظ ریسک آلودگی باکتریایی از تحلیل هاى GIS نظیر منطق بولین مى توان استفاده کرد. منطق بولین یکى از ساده ترین و سریع ترین روش هاى تحلیلى GIS براى ارزیابى هاى چند معیاره و دسترسى به نتـــــــایج لازم مى باشد. در این روش هر یک از فاکتور ها و معیار ها به صورت محدودیت عمل مى کنند. در این روش به معیار هاى خوب ارزش یک و به معیارهاى نامناسب ارزش صفر داده مى شود. در این منطق از عملگرهایى نظیر AND, OR, XOR, NOT …, استفاده مى شود. در مطالعه دشت مورد نظر از عملگر AND و OR استفاده شده است. در عملگر AND اگر و فقط اگر شرایط حاصل باشد (هر دو ورودى مثبت باشد)، خروجى مثبت مى آید. بنابراین در صورتى که یکى از ورودى ها یا هر دو ورودى، منفی باشد؛ خروجى منفى خواهد بود. در عملگر OR کافى است که فقط یکى از ورودى ها، مثبت باشد؛ در این صورت خروجى مثبت خواهد شد.

براى تعیین کیفیت آب شرب از لحاظ شیمیایى از طبقه بندى شولر که یکى از مهمترین طبقه بندیهایى است که براى تعیین کیفیت آب شرب بکار برده می­شود، استفاده شد (جدول ۱). بر اساس این طبقه بندى هریک از پارامترهاى TDS, TH, Na, Cl & Mg بر حسب غلظت از لحاظ شرب به ۶ رده خوب، قابل قبول، نامناسب، بد، قابل شرب در شرایط اضطرارى و غیر قابل شرب تقسیم بندى مى شوند.

جدول(۱) - استاندارهاى آب شرب برگرفته از نمودار شولر

کلید واژه ها: خوزستان