بررسی غلظت فلزات سنگین در آب های زیرزمینی به روش زمین آماری (مطالعه موردی معدن سنگ آهن گل گهر)

چکیده مقاله

شبیه‌سازی در جریان آبهای زیرزمینی مصارف کشاورزی و دسترسی به آبهای زیرزمینی با کیفیت بالا از اهمیت بسزایی برخوردار است. در بسیاری از کشورهای خشک جهان و به خصوص ایران، اصلی ترین منبع تأمین آب، ذخایر آب زیرزمینی است. این پژوهش، با بهره گیری از تحلیل‌های زمین‌آمار، به بررسی اثرات زیست ‌محیطی عناصر سنگین معدن سنگ‌آهن گل گلهر سیرجان، پرداخته است. بدین منظور عناصر فلزات سنگین (آهن، مس، کروم، کادمیم، آنتیموان، آرسنیک)، از 115 نمونه آب زیرزمینی نمونه‌برداری شدند. سپس با رسم نمودار هیستوگرام به بررسی آمار مقدماتی و اطلاعات اکتشافی – مکانی حاصل از داده‌های منطقه مورد مطالعه پرداخته ‌شد. نیم تغییر نمای تجربی هریک از پارامترها با استفاده از نرم‌افزار isatis محاسبه‌شد و با مدل‌های گاوسین، کروی، خطی و نمایی، برازش داده شد. بعد از انجام واریوگرفی، شبیه‌سازی گاوسی متوالی در مدل بلوکی تهیه ‌شده در منطقه مورد مطالعه در 100 مرتبه انجام‌ و نقشه حاصل از شبیه‌سازی گاوسی هر یک از متغیرهای مذکور تهیه شد. علاوه بر بررسی پیوستگی مکانی متغیرها، نقشه احتمال و عدم قطعیت، طبق استاندارد آب آشامیدنی EPA تهیه و نقاطی که در آن غلظت فلزات سنگین در حد مجاز آب آشامیدنی و یا بیشتر از حد آستانه مجاز بود، مشخص شد. نتایج صحت سنجی درانتها با نتایج حاصل از شبیه سازی و مقادیراصلی مقایسه شد. نتایج مطالعات نشان داد که بیشترین خطر آلودگی فلزات سنگین آهن، مس، آرسنیک و کروم، طبق استاندارد آب آشامیدنی EPA، مربوط به مناطق معدنی سنگ‌آهن گل گهر، و چاه‌ دراز، در کفه‌نمک خیرآباد و منطقه قطاربنه است. همچنین نتایج بررسی‌ها بر روی عنصرآنتیموان نشان داد، بخش عمده‌ای از منابع آب زیرزمینی منطقه مورد مطالعه آلوده، به این عنصر است و براساس حد مجاز EPA قابل شرب نیستند. آبهای زیرزمینی در نقاط KH1،KH2، KH3 و CHD20 بیشترین غلظت کادمیم را داشتند که نقشه های احتمال هریک ازعناصر تهیه شد.