بررسی پتانسیل شوری، رسوب گذاری و خورندگی آب زیرزمینی شهر ساری با نگرش کاربری صنعتی، شهری و کشاورزی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مدیر عامل شرکت ابنیه گستر کارآفرین

2 مشاور مدیر عامل شرکت ابنیه گستر کارآفرین

3 معاونت فنی شرکت ابنیه گستر کارآفرین.

4 مدیر پروژه شرکت ابنیه گستر کارآفرین*(مسئول مکاتبات).

چکیده

بررسی کیفیت آب منطقه ساری موجب مشخص شدن وضعیت موجود آب و مقدار کارایی آن جهت کاربری های مختلف اعم از صنعتی، شهری و کشاورزی خواهد بود. تحقیقات مشابهی نیز در مناطق مختلف کشور در این زمینه انجام شده است. با مطالعه 20 نقطه مختلف نمونه گیری از منایع آب زیر زمینی محدوده مطالعاتی و مشخص کردن نتایج آزمایشات فیزیکی و شیمیایی، مقدار جذب سدیم جهت مشخص شده و نقشه پراکندگی شوری ترسیم گردیده است. سپس با استفـــاده از شاخص هـــای [1]LSI و [2]RSI خورنـدگی و رسوب گذار بودن منابع آب زیر زمینی مورد بررسی قرار گرفته است. با محاسبه نسبت جذب سدیم از رابطه معلــوم شده نتایج حـــاکی  از عدم کیفیت آب منابع زیر زمینی جهت کشاورزی بوده و در طبقه بندی آبهای شور و خیلی شور قرار گرفته است. همچنین با رسم نقشه پراکندگی شوری محدوده بحرانی مشخص گردید. در بررسی شاخص های LSI و RSI نیز مشخص شد که کلیه یافته های LSI دارای خاصیت رسوب گذاری می باشند. همچنین با رسم نقشه پراکندگی شاخص LSI  مشخص می شود که میزان رسوب گذاری در محدوده مرکز مطالعات دارای بیشترین مقدار خواهد بود. آب منطقه مورد مطالعه دارای نسبت جذب سدیم بالا و شوری زیاد همچنین خاصیت رسوب گذاری بوده و موجب تاثیرات نامطلوب بر کشاورزی و صنعت و سلامت افراد خواهد شد. برداشت کمتر از منابع و استفاده از ترکیبات فسفات دار می تواند در جلوگیری از این اثرات کارآمد باشد.



 

کلیدواژه‌ها


 

 

 

 

 

فصلنامه انسان و محیط زیست، شماره 24، بهار 92

 

بررسی پتانسیل شوری، رسوب گذاری و خورندگی آب زیرزمینی شهر ساری

 با نگرش کاربری صنعتی، شهری و کشاورزی

 

سعید احسانی [1]*

مجید صالحپور [2]

حمید احسانی اردکانی [3]

پویان عباسی مائده*[4]

P.abbasi@ut.ac.ir

 

چکیده

بررسی کیفیت آب منطقه ساری موجب مشخص شدن وضعیت موجود آب و مقدار کارایی آن جهت کاربری های مختلف اعم از صنعتی، شهری و کشاورزی خواهد بود. تحقیقات مشابهی نیز در مناطق مختلف کشور در این زمینه انجام شده است. با مطالعه 20 نقطه مختلف نمونه گیری از منایع آب زیر زمینی محدوده مطالعاتی و مشخص کردن نتایج آزمایشات فیزیکی و شیمیایی، مقدار جذب سدیم جهت مشخص شده و نقشه پراکندگی شوری ترسیم گردیده است. سپس با استفـــاده از شاخص هـــای [5]LSI و [6]RSI خورنـدگی و رسوب گذار بودن منابع آب زیر زمینی مورد بررسی قرار گرفته است. با محاسبه نسبت جذب سدیم از رابطه معلــوم شده نتایج حـــاکی  از عدم کیفیت آب منابع زیر زمینی جهت کشاورزی بوده و در طبقه بندی آبهای شور و خیلی شور قرار گرفته است. همچنین با رسم نقشه پراکندگی شوری محدوده بحرانی مشخص گردید. در بررسی شاخص های LSI و RSI نیز مشخص شد که کلیه یافته های LSI دارای خاصیت رسوب گذاری می باشند. همچنین با رسم نقشه پراکندگی شاخص LSI  مشخص می شود که میزان رسوب گذاری در محدوده مرکز مطالعات دارای بیشترین مقدار خواهد بود. آب منطقه مورد مطالعه دارای نسبت جذب سدیم بالا و شوری زیاد همچنین خاصیت رسوب گذاری بوده و موجب تاثیرات نامطلوب بر کشاورزی و صنعت و سلامت افراد خواهد شد. برداشت کمتر از منابع و استفاده از ترکیبات فسفات دار می تواند در جلوگیری از این اثرات کارآمد باشد.

 

کلمات کلیدی: شوری، رسوب، ساری، کیفیت.

 

 

مقدمه

 

بررسی کیفیت آب زیر زمینی در مناطق مختلف موجب تعیین سطح کاربری خاص منابع آب زیر زمینی منطقه خاص خواهد شد. توجه به این موضوع که ممکن است منابع آب زیرزمینی منطقه خاصی دارای کاربری های مختلف باشند، بررسی کیفیت آن منابع موجب تشخیص میزان کارایی آن خواهد شد(1). در مناطقی که در آن کشاورزی رایج است معمولا به لحاظ شوری و میزان ضریب جذب سدیم بررسی آب مورد مصرف بسیار رایج می باشد.در مناطق صنعتی و حتی آبرسانی شهری نیز مبحث رسوب و خوردگی در لوله های انتقال آب و دستگاه های صنعتی مصرف کننده آب جزو مسایل مهم و به لحاظ اقتصادی هزینه بر خواهد بود.جهت بررسی مقدار رسوب و خورندگی آب مورد مصرف نیز از شاخص های مشخص شده لانژیه و یا رایزنر استفاده می شود(2،3). وجود یون سدیم در آب آبیارى یا خاک موجب مى‌شود که نفوذپذیرى خاک نسبت به آب مختل شود. این اثر علاوه بر تأثیرى است که سدیم مستقیماً بر بعضى گیاهان داشته و ممکن است بــراى آن ها سمى باشد. غلظت سدیم معمولاً بر حسب سدیم قابل تبادل نسبت به سایر کاتیون‌هاى موجود در سیستم خاک-آب سنجیده مى‌شود. براى این منظور از معیارهاى کمّى درصد سدیم قابل تبادل یا نسبت جذب سدیم استفاده مى‌شود. مسایل شوری موجود یا بالقوه معمولاً با استفاده از تجزیه آب آبیاری زه آب یا تجزیه عصاره های به دست آمده از خمیر یا گل های خاک اشباع شده تشخیص می دهند. هنگام تفسیر تجزیه های آب آبیاری زه آب باید به خاطر داشت که غلظت نمک محلول خاک به هنگام استخراج آب توسط گیاهان با افزایش های که به طور همزمان در نسبت به جذب ســـدیم [7](SAR) انجام می شود افزایش می یابد و آب های آبیاری با مقادیر بالایی از SAR ممکن است شرایط را برای ایجاد خاک شور فراهم آورد حتی اگر مقادیر SAR زه آب آن ها به دلیل پدیده تبادل یونی در ستون خاک فوقانی در سطح پایینی باقی بماند و پارامترهای اصلی پیش بینی شده در مسایل شوری عبارت اند از رسانندگی الکتریکی [8](EC) و SAR به علاوه تجزیه بور در مناطقی که این عنصر دیده شده یا گمان می رود مسئله ساز باشد باید انجام شود برای درختان میوه خص و توتها، تجزیه سدیم، کلر و لیتیم را در هر زمانی که آب بالقوه خطرناک با شرایط بالقوه خطر ناک در خاک وجود داشته باشد باید در نظر گرفت(4). در ادامه جهت معرفی شاخص اشباع لانژلیه (LSI) مدلی است مشتق شده از مفهوم تئوریکی اشباع و شاخصی از درجه اشباع آب با کربنات کلسیم ارایه می نماید.میزان LSI، مفهوم اشباع را با استفاده از pH به عنوان یک متغیر اصلی بیان می نماید. LSI می تواند به عنوان تغییر مورد نیاز pH جهت رسیدن آب به تعادل تعبیر گردد. جهت محاسبه این شــاخص آنالیـز پارامتر های قلیائیت، سختی کلسیمی، کل مواد جامد،pH  و درجه حرارت آب ضروری می باشد.کیفیت آب، تغییر درجه حرارت و یا تبخیر می تواند شاخص را تحت تاثیر قرار دهد شاخص لانژیه در واقع تفاوت مابین pH واقعی آب و pH اشباع شده توسط کربنات کلسیم بوده و به عنوان شاخصی جهت بیان مقدار خورندگی و یا رسوب گذاری  آب به کار می رود.شاخص پایداری  Ryznar (RSI) نیز ارتباط بین یک سری داده های تجربی با ضخامت پوسته مشاهده شده در سیستم آب  شهری را با شیمی آب تبیین می نماید(5). بر اساس استاندارد های معتبر جهانی آب آشامیدنی و آب های دیگر مصرفی همانند آب مورد مصرف در صنعت نباید خورنده بوده  و مطابق معیار باید سالیانه توسط عوامل ذیربط کنترل گردند(7،6).در رابطه با مضرات رسوبگذاری از تغییر و کم شدن کارایی دیگ های صنعتی بخار و تاسیسات کارخانه های صنعتی می توان نام برد. همچنین خورنده بودن آب مورد مصرف در تاسیسات شهری، صنعتی و شرب موجب کوتاه تر شدن و از بین رفتن شبکه توزیع آب خواهد شد(1). در سال 1386 مطالعاتی راجع به شاخص های LSI  و RSI توسط دهقانی و همکاران(8) در  استان فارس انجام گرفته  و این شاخص ها در آب آشامیدنی به ترتیب دارای اعداد 42/0+ و 7/6 می باشند، محققین متوجه رسوب گذاری 95% نمونه ها بر اساس این شاخص ها شده اند. در مطالعه مشابهی که توسط عوض پور و همکاران در سال1387در شهر ایلام بر روی منابع آب زیر زمینی انجام گرفته است(9)،  نشان دهنده مقادیر شاخص LSI صفر و زیر صفر می باشد که نشان از خورنده بودن منابع آب منطقه خواهد بود. در تحقیق مشابه دیگری که در سال 1998 در بوداپست مجارستان توسط پاتزایا و همکاران(10)،  انجام گرفته است نتایج حاصل نشان از خورنده بودن آب زیر زمینی در محدوده مطالعاتی را دارا می باشد. همچنین در مطالعه مشابهی مشخصه رسوب گذاری و خورندگی آب مراکز نظامی سراسر کشور ایران بررسی شده که نتیجه آن سه مرکز دارای پتانسیل خورندگی و الباقی رسوب گذار می باشند(11).

 

محدوده مورد مطالعه

شهر ساری واقع در کوهپایه‌های رشته کوه البرز دارای دو بخش کوهستانی و دشت می باشد در طول جغرافیایی ۵۳ درجه و ۵ دقیقه و عرض ۳۶ درجه و ۴ دقیقه از شمال خاوری به فاصله حدود ۲۵ کیلومتر به نکا و به فاصله ۴۵ کیلومتر به بهشهر و ۱۳۰ کیلومتر به گرگان و ۶۹۰ کیلومتر به مشهد و از شمال به فاصله ۳۵ کیلومتر به دریای مازندران و از شمال باختری به فرح آباد و جویبار و لاریم و از جنوب باختری به فاصله ۲۲ کیلومتر به قائمشهر و از باختر به بابل به فاصله تقریبی ۳۰ و آمل به فاصله تقریبی ۶۰ کیلومتر و از جنوب به فاصله ۳۰ کیلومتر به سد شهید رجایی (سلیمان تنگه) و دهکده آرامش و به وسیله آزاد راه در حال ساخت کیاسر به فاصله تقریبی ۸۰ کیلومتر به دیباج و از آن جا به شهرستان‌های دامغان و مهدیشهر و سمنان (تقریباً ۱۲۰ کیلومتر) محدود است. همچنین ساری به فاصله کمتر از ۱۵۰ کیلومتر از تهران واقع گردیده و توسط جاده فیروزکوه ۲۶۵ کیلومتر و توسط جاده هراز ۲۵۰ کیلومتر و به وسیله راه آهن شمال ۳۵۴ کیلومتر با تهران فاصله دارد. آب و هوای شهر ساری در تابستان‌ها معتدل ومرطوب و در زمستان‌ها نسبتا سرد و خشک است. همچنین بخش‌های جنوبی کوهستانی این شهر دارای زمستان‌های دراز و بسیار سرد می باشد.در طی چند ساله اخیر سردترین دمای این شهر در زمستان ۱۲-(زمستان سال ۱۳۸۶)و در تابستان ۴۰+(تابستان ۱۳۸۳) بوده‌است. ساری از قدیم یکی از صنعتی‌ترین شهرهای مازندران بوده‌ است. از اواخر دهه۲۰ تا ۵۰ شمسی کارخانجات صنعتی شرکت ام ام با تولید روغن نباتی و چند محصول جانبی دیگر یکی از تولید کنندگان بزرگ روغن نباتی در ایران به شمار می‌رفت. صنـایع لوستر چراغ های تزیینی استان مازندران، شهر ساری از سال ۱۳۵۰ در حال فعالیت می باشد. کارخانه صنایع چوب و کاغذ مازندران شرکت صنایع چوب و کاغذ مازندران بزرگ ترین تولید کننده کاغذ در ایران با ظرفیت مجموعاً ۱۷۵۰۰۰ تن شامل ۹۰۰۰۰ تن کاغذ روزنامه و چاپ و تحریر و ۸۵۰۰۰ تن کاغذ فلوتینگ نیز در حوالی این شهر در حال تولید می باشــد. کارخانه نوشابه سازی خوش نوش ساری واقع در کیلومتر یک جاده ساری-نکا از دیگر واحد های بزرگ صنعتی واقع در این شهر بوده و همچنین کارخانه نکا چوب این کارخانه از سال ۱۳۵۰ به منظور بهره‌برداری از جنگل ها تاسیس گردید. این کارخانه به همراه شهرک مسکونی آن واقع در مرز شهرستان ساری هستند.کارخانجات صنایع فلزی ایران واقع در کیلومتر ۱۶ بزرگراه مشهد بعــد از شهرک ســورک که پروژه‌هــای مهم برج سازی و اسکلت بندی را انجام می دهد. در جدول 1 مشخصات جغرافیایی و دبی خروجی نقاط اندازه گیری شده مشخص شده است.

 

 

 

 

 

 

 

جدول 1 - مشخصات جغرافیایی و مقدار آب دهی ایستگاه های مطالعاتی

شماره ایستگاه

نام محل نمونه برداری

UTM X

UTM Y

علامت اختصاری

m3/Secدبی

1

شرق ساری

683850

4052750

w1

5/0

2

آزاد قلعه

687500

4053750

w2

2/1

3

بادله

696400

4061400

w3

75/0

4

قورتی کلا

691600

4051400

w4

9/0

5

اسرم

701100

4052650

w5

81/0

6

دیو کتی

690900

4048650

w6

74/0

7

کارکنده

677500

4053250

w7

46/0

8

معلم کلا بالا

686900

4049100

w8

65/0

9

أوجاء محله

685450

4054350

w9

6/0

10

عیسی خندق

677810

4054750

w10

71/0

11

شهریار کنده

696850

4056350

w11

76/0

12

چاله سر

707860

4057160

w12

99/0

13

فیروزکنده

685350

4057700

w13

1

14

چمازک

682750

4058600

w14

86/0

15

زیت سفلی

697250

4058700

w15

02/1

16

نکا

706150

4058750

w16

33/0

17

دنگ سرک ساری

692950

4058760

w17

74/0

18

قادی کلا

688350

4061350

w18

88/0

19

ورکلا

687000

4065500

w19

42/0

20

صاحبی

691400

4062000

w20

79/0

 

 


روش تحقیق

 

پارامترهایی نظیر درجه حرارت ، pH، هدایت الکتریکی و اکسیژن محلول در محل نمونه برداری توسط دستگاه های قابل حمل مورد ارزیـابی قرار گرفته و سایر پارامترها در آزمایشـگاه آنالیز شده است. اندازه گیری نیترات، نتیریت، سولفات و فلوئور با استفاده از دستگاه هک انجام شده که به ترتیب از روش های شماره 8039، 8507، 8051 و 8029 استفاده شده است. کلیه کاتیون ها توسط روش 3005 EPA با دستگاه پلاسمای جفت شونده القایی اندازه گیری شده است جهت اندازه گیری آنیون های کربنـات و بی کربنـات از روش اسـتاندارد مـتد با شمـاره 4500 استفاده شــده و اندازه گیری آنیون کلرور به روش آرگنتومتریک (اسـتاندارد مـتد با شمـاره2330 ) صورت گرفته است(7).رسم نمودار های شولر و پایپر توسط نرم افزار AQQA انجام شده است. همچنین جهت رسم نقشه های پراکندگی جهت پارامتر های شوری و شاخص LSI از نرم افزار Surfer به روش درون یابی Keriging عمل شده است .جهت محاسبه میزان ضریب جذب سدیم نیز توسط رابطه(1) تعریف شده SAR محاسبات انجام پذیرفته شده است.لازم به ذکر است کلیه واحدهای اندازه گیری پارامتر هـــا در فرمـــول ضریب جــــذب سدیم meq /l  می باشد(12).

SAR = Na/((Ca + Mg) / 2) 0.5 رابطه (1)

 

مبنای محاسبه شاخص های LSI و RSI بر روابط ذیل استوار می باشد که در آن در واقع PH اشباع آب از کلسیت یا کربنات کلسیم می باشد(13)

LSI= pH – pHѕ  رابطه (2)

pHѕ= (9.3+A+B) - (C-D) (رابطه 1-2)

A= (log10 [TDS]-1) / 10  (رابطه 2-2)

B= -13.12 X Log10(C°+273) + 34.55  (رابطه 3-2)

C = Log10 [Ca²+ as CaCO3] - 0.4  (رابطه 4-2)

D= Log10 [alkalinity as CaCO3]  (رابطه 5-2)

تفسیر نتایج شاخص LSI نیز به صورت ذیل می باشد(14)

LSI > 0  تمایل به تشکیل پوسته رسوب CaCO3

LSI = 0 حالت تعادل و عدم تمایل به رسوب گذاری و خوردگی

LSI < 0 پتانسیل تشکیل پوسته وجود ندارد و آب CaCO3 را در خود حل می کند (خورندگی)

همچنین اساس محاسبه شاخص RSI بر اساس رابطه(3) و  جهت تفسیر نتایج به دست آمده از شاخص RSI نکات ذیل مورد توجه می باشد(13)

RSI= 2( pHѕ ) – pH (رابطه  3)

RSI << 6 تمایل به رسوب گذاری و افزایش فیلم

RSI >> 7 تشکیل رسوب کربنات کلسیم منجر به ایجاد فیلم محافظ نمی شود

RSI >> 8 افزایش مشکل خوردگی ملایم در لوله های فولادی

 

یافته های تحقیق

با توجه به مشخص شدن محدوده مورد مطالعه و بیان روش آزمایشات جهت مشخص کردن مقــدار کمــی پارامتر های فیزیکی و شیمیایی نتایج حاصل از بررسی 20 ایستگاه مختلف نمونه برداری در جدول 2 مشخص شده اند.

 


 


جدول 2- نتایج آزمایشات فیزیکی شیمیایی ایستگاه های نمونه گیری

شماره ایستگاه

EC

(μS/Cm)

T.D.S

mg/l

pH

Ca 2+

Mg 2+

Na+

K+

HCO3¯

CO32-

Cl-

SO42-

دما

1

5000

704

9/7

1/5

5/2

3

07/0

2/6

0

7/1

5/2

5/23

2

1000

650

8/7

7/4

8/2

6/2

06/0

1/6

0

4/1

6/2

5/20

3

1300

806

1/8

4/6

5/3

6/2

08/0

5/7

0

9/1

2/3

21

4

1400

854

9/7

5/6

4

1/3

08/0

1/7

0

4/2

4

25

5

1020

651

1/8

1/4

2/2

6/3

06/0

5/7

0

9/0

5/1

3/25

6

1100

704

1/8

5/3

5/3

6/3

08/0

9/5

0

6/1

1/3

24

7

1190

751

7/7

5/4

6/3

8/2

08/0

5/6

0

1/2

3/2

3/22

8

1020

650

1/8

2/4

5/3

3/2

08/0

8/5

0

2/1

1/3

9/19

9

1210

756

8/7

9/4

5/3

8/3

08/0

7/6

0

2/2

1/3

24

10

1520

906

1/8

4/4

5/3

5/6

07/0

5/8

0

5/1

3/4

6/24

11

1310

816

1/8

5

3/4

3

08/0

5/8

0

4/1

6/2

1/24

12

800

536

7/7

1/3

4/2

7/2

05/0

6

0

7/0

5/1

21

13

975

632

8

5/3

3

3/3

05/0

6/5

0

3/1

8/2

8/25

14

1720

996

8/7

9/7

4/4

9/3

11/0

7/5

0

4/2

9/7

25

15

2000

1150

5/7

2/7

5/6

3/11

11/0

1/10

0

5/6

6/8

7/24

16

950

653

9/7

9/3

1/3

1/3

07/0

7

0

5/1

6/1

23

17

1980

1135

9/7

1/8

3

8

12/0

9/7

0

8/6

6/4

6/22

18

1800

1026

8/7

1/4

4

3/9

06/0

5/9

0

5/2

6/5

9/21

19

1300

806

9/7

5

1/3

2/4

08/0

9/7

0

9/1

8/2

7/23

20

2800

1400

5/7

9/4

1/3

2/19

15/0

5/13

0

5/6

3/7

5/24


 


با بررســی بیشتر مشخص می شـــود که میانگین پارامتر شــوری در آب زیر زمینی محدوده μS/Cm 1570 می باشد که جزو رده آب هــای شور و نیمه شــور منظــور می گردد با رسم نمودار های شولر(شکل 1) و پایپر(شکل 2) و بررسی کیفیت آب زیر زمینی مشخص می شود که در حدود 80% پارامتر های سولفات و بی کربنات و تا حدودی هم سدیم در نقطه مرزی کیفیت شرب قرار دارند، در حقیقت محدوده مرزی کیفیت قابل قبول شرب محدوده 1 تا 5 meq/l خواهد بود و از محدوده 5 به بالا دامنه بحرانی می باشد.

 

 


 

 

شکل 1- نمودار شولر پارامتر های مورد بررسی

 

 

همچنین با بررسی نمودار پایپر رسم شده در شکل 2 مشخص می شود که آنیون و کاتیون غالب بی کربنات و سدیم خواهند بود، در حدود 80% نتایج نمونه گیری در نمودار پایپر در محدوده بی کربنات ،سدیم قرار گرفته اند. با بررسی دقیق تر نمودار پایپر تجمع نوع تیپ آب غالب در محدوده مطالعه را به وضوح نشان می دهد و مشخص کننده این خواهد بود که تیپ آب دارای انواع مختلف نخواهد بود.

 

 

 

شکل 2- نمودار پایپر پارامتر های مورد بررسی

 

 

در بررسی و محاسبه مقدار جذب سدیم با توجه به رابطه 1 و توجه به مقادیر به دست آمده پارامتر های مورد نیاز جهت محاسبه میزان نسبت جذب سدیم (SAR)  نتایج جدول 3 حاصل گردید. همچنین در جدول با توجه به نتایج حاصل طبقه بندی شوری آب و کاربری جهت کشاورزی در هر منطقه مورد بررسی معلوم شده و کلاس طبقه بندی آب زیر زمینی مشخص شده است. تقریباً تمامی نمونه های مشخص شده دارای کیفیت مناسب برای کشاورزی نبوده و در محــدوده مقدار شوری زیاد قرار خواهند داشت. محدوده شرق ساری و محله صاحبی(ایستگاه های 1و 20) دارای کم ترین کیفیت جهت کشاورزی خواهند می باشند.


 

 


جدول 3 - نتایج محاسبات نسبت جذب سدیم و طبقه بندی آب

نام ایستگاه

SAR

EC

کلاس آب

کیفیت آب برای کشاورزی

1

54/1

5000

C4-S1

خیلی شور - برای کشاورزی نامناسب

2

34/1

1000

C3-S1

شور - قابل استفاده برای کشاورزی

3

17/1

1300

C3-S1

شور - قابل استفاده برای کشاورزی

4

35/1

1400

C3-S1

شور - قابل استفاده برای کشاورزی

5

03/2

1020

C3-S1

شور - قابل استفاده برای کشاورزی

6

92/1

1100

C3-S1

شور - قابل استفاده برای کشاورزی

7

39/1

1190

C3-S1

شور - قابل استفاده برای کشاورزی

8

17/1

1020

C3-S1

شور - قابل استفاده برای کشاورزی

9

85/1

1210

C3-S1

شور - قابل استفاده برای کشاورزی

10

27/3

1520

C3-S1

شور - قابل استفاده برای کشاورزی

11

39/1

1310

C3-S1

شور - قابل استفاده برای کشاورزی

12

63/1

800

C3-S1

شور - قابل استفاده برای کشاورزی

13

83/1

975

C3-S1

شور - قابل استفاده برای کشاورزی

14

57/1

1720

C3-S1

شور - قابل استفاده برای کشاورزی

15

32/4

2000

C3-S2

شور - قابل استفاده برای کشاورزی

16

66/1

950

C3-S1

شور - قابل استفاده برای کشاورزی

17

4/3

1980

C3-S1

شور - قابل استفاده برای کشاورزی

18

62/4

1800

C3-S2

شور - قابل استفاده برای کشاورزی

19

09/2

1300

C3-S1

شور - قابل استفاده برای کشاورزی

20

6/9

2800

C4-S3

خیلی شور - برای کشاورزی نامناسب

 

 

 

در بررسی دقیق تر و ترسیم نقشه پراکندگی شکل 3  رسانایی الکتریکی به وضوح مشخص می شود که میزان شوری و به طبع آن مقدار نسبت سدیم در نقاط غربی و جنوبی دارای مقدار کم تری به نسبت نقاط شمالی و شرقی دارا می باشند. در حقیقت میزان شوری در نواحی نزدیک به دریا دارای رشد و مقدار غلظت های بیشتر از شوری می باشند و هر چقدر فاصله از دریا بیشتر می شود از این مقدار کاسته خواهد شد.

 

 

 

 

شکل 3 - نقشه پراکندگی رسانایی الکتریکی محدوده مورد مطالعه

 

 

 

در بررسی نتایج حاصل با توجه به روش بیان شده جهت محاسبه دو شاخص LSI و RSI جــدول 4 حاصــل می گردد. مشخص است که تقریبا تمامی قسمت های مختلف محدوده مطالعاتی دارای کیفیت رسوب گذار می باشند و به لحاظ کیفیت کاربری صنعتی در یک رنج خواهد بود. بیشینه عدد شاخص LSI جهت رسوب گذاری در ایستگاه 17 (1.1) و کمترین آن در محدوده ایستگاه 12 (0) می باشد که در شکل4  شماره نمایش داده شده است. نتایج کاملاً مشابهی در بررسی با شاخص RSI نیز معلوم می شود که نشان دهنده از صحت محاسبات شاخص LSI خواهد بود .


جدول 4 نتایج محاسبات شاخص های LSI و RSI

شماره ایستگاه

قلیائیت بر حسب CaO

Ca (mg/l)

pHs

pH

LSI

 

RSI

کیفیت آب برای مصارف صنعتی

1

73/71

102

4/7

9/7

5/0

6.9

رسوبگذار

2

14/62

94

5/7

8/7

3/0

7.2

رسوبگذار

3

92/62

128

4/7

1/8

7/0

6.7

رسوبگذار

4

42/74

130

3/7

9/7

6/0

6.7

رسوبگذار

5

14/85

82

5/7

1/8

6/0

6.9

رسوبگذار

6

92/85

70

5/7

1/8

6/0

6.9

رسوبگذار

7

52/67

90

5/7

7/7

2/0

7.3

رسوبگذار

8

02/56

84

6/7

1/8

5/0

7.1

رسوبگذار

9

52/90

98

4/7

8/7

4/0

7

رسوبگذار

10

23/152

88

2/7

1/8

9/0

6.3

رسوبگذار

11

12/72

100

4/7

1/8

7/0

6.7

رسوبگذار

12

05/64

62

7/7

7/7

0

7.7

متعادل

13

85/77

70

6/7

8

4/0

7.2

رسوبگذار

14

99/93

158

1/7

8/7

7/0

6.4

رسوبگذار

15

19/264

144

6/7

5/7

8/0

5.9

رسوبگذار

16

03/74

78

5/7

9/7

4/0

7.1

رسوبگذار

17

68/188

162

8/6

9/7

1/1

5.7

رسوبگذار

18

24/216

82

1/7

8/7

7/0

6.4

رسوبگذار

19

72/99

100

3/7

9/7

6/0

6.7

رسوبگذار

20

45/447

98

7/6

5/7

8/0

5.9

رسوبگذار

 

 

 

با بررسی شکل 4  شماره نتایج از محاسبه شاخص RSI نیز در هر ایستگاه، جهت تایید محاسبات LSI و هم راستا بودن نتایج مشخص می شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل 4- روند تغییرات شاخص های LSI و RSI در ایستگاه های مختلف

 

 

همچنین با رسم نقشه پراکندگی شاخص LSI با نرم افزار Surfer با روش ذکر شده در روش تحقیق و درونیابی در محدوده مطالعاتی ذکر شده (شکل 5) مشخص می شود که هر چقدر که از نواحی شرقی و جنوبی به سمت مرکز محدوده مطالعات حرکت می کنیم عدد شاخص در حال بزرگ تر شدن می باشد که نشان دهنده رسوب بیشتر بوده و از سمت غرب و شمال غرب این عدد در حال کم شدن می باشد و به محض ورود به ناحیه مرکزی مجدد دارای رشد خواهد بود. بیشترین عدد LSI نیز در مرکز محدوده مطالعاتی که مرکز شهر ساری نیز می باشد مشخص می شود. 

 

 

 

 

شکل 5 -نقشه پراکندگی شاخص LSI در محدوده مطالعاتی

 

در آخرین بررسی نیز در نمــودار شکل 5 مشخص می شود که با توجه به عدد شاخص RSI میزان برداشت از هر چاه چه مقدار بر حسب sec m³/ خواهد بود. بدیهی است که هر چقدر میزان برداشت از محل های رسوب گذار بیشتر باشد میزان رسوب بیشتری در لوله های انتقال محل مربوطه و صنایع مصرف کننده آب دیده خواهد شد. در نمودار شکل مشخص شده است که روند مقدار دبی با میزان شاخص LSI در اکثر نقاط نمونه گیری رابطه کاملاً عکس دارا می باشند.

 

 

 

شکل 6- روند تغییرات شاخص LSI و دبی خروجی چاه نمونه گیری

 

نتیجه گیری

 

با توجه به بررسی نتایج آنالیز های صورت گرفته و نتایج حاصل شده از نمودار های شولر و پایپر شکل های جهت پارامتر های تشکیل دهنده آب مشخص می شود که آب دارای غلظت هــای بالای بی کربنات و سدیم می باشــد. مشخص می شود که منابع آب زیر زمینی منطقه دارای مقدار قابل توجهی شوری تا بیشینه 5000 ms/cm می باشد و جهت کشاورزی دارای کیفیت نامناسب خواهد بود و ممکن است کیفیت محصولات تولید شده با آن نامرغوب باشد و به دلیل شوری زیاد موجب تخریب بافت خاک منطقه گردد(10). در مطابقت نمودار های شولر و پایپر و همچنین محاسبات نسبت جذب سدیم کاملا مشخص می شود که آب دارای مقدار بیش از حد سدیم و به طبع آن نسبت جذب سدیم بالا خواهد بود که در کاربری کشاورزی تاثیرات نامطلوب دارد، همچنین با توجه به رشد عــدد SAR در قسمت های شمـــالی تر در منــابع آب زیر زمینی که با دریای خزر فاصله کمتری دارند نفوذ آب دریا به داخل منابع آب زیر زمینی عامل اصلی از بین رفتن کیفیت آب و بالا بردن مقدار عدد جذب سدیم خواهد بود.کود های شیمیایی و نفوذ فاضلاب و رواناب هم به دلیل بالا بودن سطح آب زیر زمینی در این کاهش کیفیت با تاثیر نخواهد بود(5). همچنین با توجـــه به شاخص هــای LSI و RSI مشخص می شود که آب محدوده مطالعاتی دارای خاصیت رسوب گذاری بوده که این خاصیت در آب رسانی شهری موجب رسوب و گرفتگـی لوله های آب خواهد شد. با توجه به معرفی منطقه و ترکیب بافت های صنعتی و کشاورزی محـدوده مطالعاتی رسوب گذاری آب در صنایع مصرف کننده آب موجب کم شدن کارایی دستگاه های مصــرف کننده و در نتیجه کاهش عمـر آن ها و مصرف بیشتر انرژی در آن ها می گردد (15). همچنین مصرف مستقیم آب با چنین کیفیتی موجب آسیب های جدی بر سلامت افراد استفاده کننده برای مصرف شرب را خواهد داشت، مواردی از قبیل بیماری های کلیه و دستگاه گوارش از این قبیل خواهند بود (5،6). تصفیه در جای منابع آب زیر زمینی و استفاده از باز دارنده های رسوب مانند ترکیبات فسفات دار موجب کم تر کردن میزان تاثیرات رسوب گذاری و برداشت کمتر از منـابع آب زیر زمینی و تــزریق مصنــوعی آب های شیرین به داخل منابع آب زیر زمینی مــوجب کم رنگ تر کردن نفوذ آب دریا به داخل سفره آب زیر زمینی محدوده مورد مطالعه خواهد شد(8،9).

 

منابع

  1. Singly CE, and T Lee. Determining internal corrosion  potential in water supply system. committee report, J. AWWA,  August 1984.
    1. Christian Agatemor E, Patrick O. Studies of corrosion tendency of drinking water in the distribution system at the University of Benin, Environmentalist 2008; 28: 379–384.
    2. Schock MR. Internal corrosion and deposition control. In Association AWW (ED) Water quality and treatment: a handbook of community water supplies. McGraw-Hill 1999, 1–17.
    3. Shahmansuri MR, Pourmoghadas h, Shams GH. Leakage of trace metals by internal corrosion into drinking water distribution system. Diffuse pollution conference, Dublin 2003. ١E: water resources management [Persian].
    4. WHO (2004) Guidelines for drinking water quality, 3rd EDN. World Health Organization, Geneva.
    5. American Public Health Association, American water work association and Water environment federation.
    6. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 21th Edition, New York 2003.
    7. Dehghani M, Fayaz T, Tabatabae H R. Corrosion and scaling potentiality of shiraz drinking water .National Conference on Environmental Health Zahedan 2008[In Persian].
    8. Avazpour M, Gholami M, Ali R. Corrosion and deposition of potential drinking water sources Ilam. National Conference on Environmental Health Zahedan 2008.[In Persian].
    9. Pátzaya G, Stáhlb FH, Kármánb E. Modeling of scale formation and corrosion from geothermal water. Electrochimica Acta 1998; 43(2): 137-147.
    10. Ghanizade G, Ghaneyan MT. Corrosion and sedimentation potential drinking water supply systems in military centers. Journal of Military Medicine 2009; 3:155-160.[In Persian].
    11. Nikpoor B, Nooshadi M, Mortazavi MS, Yousefi Z. survey the Behshahr drinking water quality based on corrosion and scaling indexes. First congress environmental engineering Tehran University (2006) [Persian].
    12. Mahvi AH, Eslami A. Qualitative Assessing corrosion and the formation of sediment supply distribution network Zanjan city. Journal of Environmental Science & Technology 2004; 28: 90- 95.
    13. Bina B, Poorzamani HR. Survey the quality of drinking water in Baghebdaran of Esfahan from view corrosivity source. Environmental health congress. Shahr Kord university of medical Sciences 2004. [Persian].
    14. Poorzamani HR, Ghazaie M, Samani AM. survey the quality of drinking water source in Esfahan oshtorejan industrial park based on corrosion properties. Environmental health congress. Tehran University of medical Sciences 2005 [Persian].


 

 

 

 

 



1- مدیر عامل شرکت ابنیه گستر کارآفرین.

2-  مشاور مدیر عامل شرکت ابنیه گستر کارآفرین.

3- معاونت فنی شرکت ابنیه گستر کارآفرین.

4- مدیر پروژه شرکت ابنیه گستر کارآفرین*(مسئول مکاتبات).

5- Langelier Saturation Index

6- Ryznar Stability Index

1-Sodium Absorption Ratio

[8]- Electro Conductivity

  1. Singly CE, and T Lee. Determining internal corrosion  potential in water supply system. committee report, J. AWWA,  August 1984.
    1. Christian Agatemor E, Patrick O. Studies of corrosion tendency of drinking water in the distribution system at the University of Benin, Environmentalist 2008; 28: 379–384.
    2. Schock MR. Internal corrosion and deposition control. In Association AWW (ED) Water quality and treatment: a handbook of community water supplies. McGraw-Hill 1999, 1–17.
    3. Shahmansuri MR, Pourmoghadas h, Shams GH. Leakage of trace metals by internal corrosion into drinking water distribution system. Diffuse pollution conference, Dublin 2003. ١E: water resources management [Persian].
    4. WHO (2004) Guidelines for drinking water quality, 3rd EDN. World Health Organization, Geneva.
    5. American Public Health Association, American water work association and Water environment federation.
    6. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 21th Edition, New York 2003.
    7. Dehghani M, Fayaz T, Tabatabae H R. Corrosion and scaling potentiality of shiraz drinking water .National Conference on Environmental Health Zahedan 2008[In Persian].
    8. Avazpour M, Gholami M, Ali R. Corrosion and deposition of potential drinking water sources Ilam. National Conference on Environmental Health Zahedan 2008.[In Persian].
    9. Pátzaya G, Stáhlb FH, Kármánb E. Modeling of scale formation and corrosion from geothermal water. Electrochimica Acta 1998; 43(2): 137-147.
    10. Ghanizade G, Ghaneyan MT. Corrosion and sedimentation potential drinking water supply systems in military centers. Journal of Military Medicine 2009; 3:155-160.[In Persian].
    11. Nikpoor B, Nooshadi M, Mortazavi MS, Yousefi Z. survey the Behshahr drinking water quality based on corrosion and scaling indexes. First congress environmental engineering Tehran University (2006) [Persian].
    12. Mahvi AH, Eslami A. Qualitative Assessing corrosion and the formation of sediment supply distribution network Zanjan city. Journal of Environmental Science & Technology 2004; 28: 90- 95.
    13. Bina B, Poorzamani HR. Survey the quality of drinking water in Baghebdaran of Esfahan from view corrosivity source. Environmental health congress. Shahr Kord university of medical Sciences 2004. [Persian].
    14. Poorzamani HR, Ghazaie M, Samani AM. survey the quality of drinking water source in Esfahan oshtorejan industrial park based on corrosion properties. Environmental health congress. Tehran University of medical Sciences 2005 [Persian].