و خروجی دشت دارای کلر با غلظتی بیشتر از حد استاندارد است. شکل های 3-23 و 3-24 نشان دهنده نقشه نقاط هم ارز غلظت یون کلر در منطقه است. نقشه هم کلر سال 90 نشان دهنده روند افزایشی غلظت کلر از جنوب به شمال و از حاشیه های دشت به سمت مرکز و انتهای دشت است. در این نقشه مناطق تمرکز کلر مشخص است. حداقل و حداکثر مقدار این یون در محدوده مورد مطالعه به ترتیب 14و751 میلی‌گرم در لیتر است.
نقشه هم کلر آب زیرزمینی نشان دهنده روند افزایشی غلظت یون کلر از سمت شرق به غرب و جنوب به شمال است. با مقایسه شکل‌های 3-23 و3-24 می توان به روند افزایشی غلظت یون کلر در طی زمان پی برد. علت این مساله کاهش حجم ذخیره سفره آب زیرزمینی، و در نتیجه افزایش غلظت یونها در آب می باشد.

شکل 3-23- نقشه هم کلر آبان 89

شکل 3-24- نقشه هم کلر خرداد 90

3-8-1-6-هدایت الکتریکی(EC)
میزان هدایت الکتریکی ناشی از املاح و درجه یونیزاسیون مواد محلول در آب است. بدیهی است افزایش قابلیت هدایت الکتریکی موید بالا بودن میزان کاتیونها و آنیونهای محلول در آب بوده و در نتیجه آب کیفیت نا مطلوبتری پیدا می¬کند. شکل های 3-25 و 3-26 نشان دهنده پراکندگی مقادیر EC و نقشه هم EC در ماه¬های آبان 89 و خرداد 90 است. برای حداکثر مجاز مقدار EC جهت مصارف شرب استانداردی ارائه نشده است. حداقل و حداکثر مقدار این یون در سال 89 در آب زیرزمینی منطقه به ترتیب 392 و7100 میکروموس بر سانتیمتر بوده است. حداقل مقادیر EC در دشت مربوط به منتهی الیه جنوب غربی نواحی آبرفتی است و حداکثر آن در منتهی الیه حاشیه شمالی دشت در نقطه خروجی حدوده مورد مطالعه مشاهده شده است.
به طور کلی، یک روند افزایش مقادیر EC از سمت جنوب به شمال مشاهده می شود به استثناء ناحیه مرکزی دشت(غرب میلاجرد) که منطقه تمرکز غلظت بالا و به تبع آن بالا بودن میزان هدایت الکتریکی در این منطقه است. مشاهده پراکندگی مقادیر و منحنی¬های هم ارز EC نشان می دهد که مقدار EC در قسمت غربی دشت به مراتب بیشتر از نواحی شرقی و در قسمت های جنوبی منطقه کمتر از قسمت های شمالی و مرکزی دشت است. از سمت جنوب به شمال ابتدا مقادیر EC با شیب کم و سپس زیاد افزایش می یابند سپس یک کاهش ملایم در مقادیر EC به سمت شمال مشاهده شده و پس از آن در انتهای شمالی دشت مقدار EC به حداکثر خود می رسد.
انتظار روند افزایش EC در مسیر جهت جریان آب زیرزمینی از سمت جنوب به شمال یک امر طبیعی است ولی زیاد بودن مقادیر EC و سایر املاح در قسمت مرکزی عاملی دیگر دارد. این مساله را می توان به دو شکل توضیح داد. وجود دریاچه های محلی و بسته(دریاچه های شاخ گاوی) در دشت سیلابی رودخانه قره چای در گذشته و تمرکز املاح در رسوبات آنها پس از خشک شدن سبب شده است که در رسوبات سفره در منطقه میانی دشت املاح متمرکز شده و به تدریج وارد آب زیرزمینی شوند. به تبع، چاه¬هایی که در این رسوبات حفاری می شوند، از آب با کیفیت پایین برخوردارند. بالا بودن سنگ کف در حدود نیمه شمالی محدوده مورد مطالعه و تأثیر آن بر آب زیرزمینی می تواند یکی از عوامل تمرکز غلظت در محدوده مرکزی دشت باشد.
مقایسه مقادیر EC در ماههای آبان و خرداد نیز نشان می دهد که به طور کلی غلظت املاح در سفره آب زیرزمینی در طول زمان زیاد شده است. غلظت اصلی آن را می توان کاهش حجم ذخیره سفره آب زیر زمینی بر اثر برداشت بی رویه دانست.

شکل 3-25- نقشه هم هدایت الکتریکی آبان ماه 89

شکل 3-26- نقشه هم هدایت الکتریکی خرداد ماه 90

3-8-1-7-کل جامدات محلول(TDS)
شکلهای 3-27 و 3-28 نشان دهنده نقشه های هم غلظت پراکندگی مقدار TDS در سفره آب زیرزمینی منطقه مورد مطالعه در ماه¬های آبی آبان و خرداد است. حداکثر مقدار مجاز TDS برای آب شرب براساس استاندارد ملی ایران 1500 میلی گرم در لیتر است. حداکثر و حداقل مقدار این پارامتر در آب های زیر زمینی منطقه مورد مطالعه به ترتیب 3550 و202 میلی گرم در لیتر است. براساس مقایسه مقادیر با استاندارد شرب، تعداد 4 نمونه از منابع مورد استفاده جهت مطالعات هیدروژئوشیمیایی غلظت TDS آنها بیشتر از استاندارد ملی ایران برای شرب است. نکته مهم این است که در این چهار منبع حداکثر مقادیر EC نیز مشاهده شده است. دقت در مقادیر TDS نشان می دهد که روند پراکندگی مقادیر این پارامتر تشابه بسیار زیادی با مقادیر EC دارد. شکل 3-29، نمودار همبستگی این پارامتر با EC را نشان می دهد. این شکل نشان دهنده همبستگی بسیار زیاد این دو پارامتر است.

شکل 3-27- نقشه هم TDS آبان 89

ش
شکل 3-28- نقشه هم TDSخرداد 90

شکل 3-29 نمودار همبستگی TDS و EC

3-8-1-8- سختی
استاندارد سختی آب بنا به توصیه سازمان بهداشت جهانی برابر 500 میلیگرم در لیتر بر حسب CaCO3 به عنوان حداکثر غلظت مجاز برای آب شرب در نظر گرفته شده است.
بر اساس طبقه بندی هِم(Hem,1970) ،آبهای دارای سختی بیش از 180 میلی گرم در لیتر جز آبهای خیلی سخت طبقه بندی می شوند. حداکثر و حداقل سختی کل در محدوده مورد مطالعه 1667 و 125 میلی¬گرم در لیتر است. شکل ¬های3-30و 3-31 نشان دهنده توزیع مقادیر سختی در منطقه مورد مطالعه می باشد براساس این دو شکل، مشاهده می شود که مقدار سختی به تدریج از جنوب به سمت شمال محدود مورد مطالعه و همچنین از سمت غرب و شرق به طرف مرکز دشت زیاد می شود. همچنین مقادیر سختی در بیشتر قسمتهای منطقه مرکزی و همچنین خروجی دشت بیشتر از حد مجاز برای شرب است، آب زیر زمینی در بیشتر قسمتهای دشت از نظر سختی در طبقه خیلی سخت قرار می گیرد.

شکل 3-30- نقشه هم سختی آبان89

شکل3-31- نقشه هم سختی خرداد 90

3-8-1-9- pH
حداکثر مقدار pH مشاهده شده در محدوده مورد مطالعه 3/8 و حداقل آن 3/6 است. شکل 3-32و3-33، نقشه پراکندگی مقادیر pH را در محدوده مورد مطالعه در طی دو دوره نشان می دهند. این شکل¬ها نشان می دهد که آبهای زیرزمینی حاشیه غربی در نیمه شمالی دشت دارای pH کمتر از 7 هستند و براساس استاندارد ملی ایران، از نظر شرب مناسب نیستند. سه منبع انتخابی در قسمتهای میانی دشت نیز دارای pH کمتر از 7 هستند. از نظر مقدار pH آبهای زیرزمینی منتهی الیه حاشیه شرقی و شمالی دشت دارای pH بالا هستند. مقادیر پایین pH در ای چاه¬ها سبب شده است که تاسیسات داخل چاه دچار خوردگی می¬شوند.

. شکل 3-32- نقشه هم pH آبان 89
. شکل3-33- نقشه هم pH خرداد90

3-9- تحلیل هیدروشیمی توسط آنالیز چندمتغیره
شناخت منشاء املاح و عوامل موثر بر تغییرات کیفیت آن یکی از مسائل مهم مرتبط با منابع آب زیرزمینی می¬باشد. به این منظور روش های آماری چند متغییره در بررسی اطلاعات کیفیت آب زیرزمینی بطور گسترده¬ای در دهه¬های اخیر مورد توجه محققین قرار گرفته است. در بررسی همزمان چند پارامتر، روشهای آماری چند متغیره ابزار قدرتمندی در بررسی روابط بین متغیرها می¬باشند(Wichern and Johnson, 1988 ) در بین این روشها تحلیل عاملی و خوشه¬ای توسط محققین مختلف در مطالعات هیدروشیمی آب زیرزمینی بکار گرفته شده¬اند. اصولاٌ زمانی¬که تحلیل عاملی در مورد داده های شیمیایی آب زیرزمینی به کار برده می شود، فرایند عمده در قالب عامل هایی بیان می شوند که پیوند دهنده مجموعه ای از متغیر های دارای وابستگی بالا می باشند(Jeong, 2001) تحلیل خوشه ای، در بحث هیدروشیمی آب زیرزمینی امکان گروه بندی نمونه های آب را بر اساس عامل مشابهت ترکیب شیمیایی نمونه های آب فراهم می آورد( (Beatriz and et all, 1998.

3-9-1- تحلیل خوشه¬ای
تحلیل خوشه ای روش موثری در ارائه یک دسته بندی ساده و واقعی از اطلاعات کیفیت منابع آب زیرزمینی می باشد. به کمک این روش نمونه های آب دارای خصوصیات کیفی مشابه در گروههای کم و بیش یکسانی قرار داده می شوند(Danielson et all, 1999). برای انجام تحلیل خوشه¬ای از روش Ward استفاده شد. این روش به کرات توسط محققین مختلف مورد استفاده قرار گرفته است(Fovel, 1993).

شکل 3-34-نمودار خوشه بندی آبهای زیرزمینی دشت کمیجان

با استفاده از تحلیل خوشه¬ای چهار گروه آبی تشخیص داده شد گروه A شاملKA7, KA6, KA5, KA4,KA2 KA24, KA23, KA19, KA18, KA16, KA14, KA13, KA12, KA10, KA33, این گروه شامل آبهایی با کیفیت خوب و سختی کم می¬باشند. گروه B: KA1, KA8, KA11, KA21, KA22, KA25, KA26, KA30 KA32, KA34,KA35, KA36, KA37 این گروه شامل آبهایی با کیفیت متوسط و سخت و قابل شرب می¬باشد.
گروه C: KA3, KA9, KA15, KA17, KA20, KA27, KA30, KA31, KA39 شامل آبهایی با کیفیت پایین و سختی زیاد و دارای املاح زیاد که باید با احتیاط مصرف شود. گروه D: KA28, KA29, KA38 آبهایی با کیفیت بسیار پایین و سختی بالا که قابل شرب نمی¬باشند در این گروه قرار می¬گیرند.

فصل چهارم:

فلزات سنگین و ترکیبات شیمیایی

4-1- مقدمه
شیمی آب¬های سطحی و زیرزمینی متاثر از زمین ¬شناسی منطقه¬ای و ناحیه¬ای است. واکنش بین آب باران و سنگ دربرگیرنده آن مسئول مقادیر عناصر مختلف در آب زیرزمینی است. اکثر فلزات سبک و سنگین در تمرکز¬هایی، برای موجودات زنده مورد نیاز هستند، اما در تمرکز¬های بالا ممکن است اثرات سمی داشته باشد. فلزات سنگینی مانند نیکل و کروم شدیداً سمی هستند، زیرا خاصیت سمی بودن آنها ماندگار است و تجمع زیستی طبیعی را باعث می¬شوند(Muhammad et al, 2011a,b). سنگ¬های مافیک و الترامافیک مسئول غنی¬سازی فلزات سنگینی مانند، آهن، منگنز، کبالت، کروم و نیکل در ترکیبات مختلفی از اکوسیستم هستند از این رو منجر به تخریب محیط زیست می¬شوند(Muhammad et al, 2011a). در این فصل کیفیت آبهای زیرزمینی را از لحاظ میزان آلودگی فلزات سنگین، منیزیم، نیترات، نیتریت، آمونیوم و آمونیاک مورد تحقیق قرار می¬دهیم.
4-2- مواد و روش تحقیق
در این تحقیق 14 نمونه آب زیرزمینی دشت کمیجان جهت بررسی آلودگی فلزات سنگین برداشت شد(شکل 4-1). مختصات جغرافیایی محل نمونه برداری و غلظت فلزات اندازه¬گیری شده در جداول(4-1 و 4-2) آورده شده است.
4-2-1 روش نمونه برداری
در مطالعات زیست محیطی، زمان نمونه برداری باید در نظر گرفته شود، زیرا تغییرات فصلی می¬تواند بر نتایج تاثیر بگذارد. در دوره زمانی که جریان آب¬ها آرام است و جذب فلزات موجود، توسط جانداران راحت تر انجام می¬پذیرد، تغییرات فصلی ناچیزی رخ می¬دهد. در ماههای آذر و تیر 14 نمونه از چاه¬های بهره¬برداری نمونه برداری انجام شد. برای نمونه برداری از ظروف پلی¬اتیلن استفاده گردید، ظروف سه مرتبه با آب مورد نظر شستشو داده شد پس از برداشت نمونه pH و دمای آب در محل اندازه¬گیری شد. به هر کدام از نمونه¬ها به مقدار 2 میلی¬لیتر اسید نیتریک غلیظ اضافه گردید(این کار باعث تثبیت فلزات و عدم جذب سطحی و رسوب¬گذاری می¬شود) در ضمن برای اندازه¬گیری نیترات و نیتریت نمونه¬هایی بدون اضافه کردن اسید نیتریک برداشت شد. نمونه¬ها در دمای 4 درجه سانتیگراد و در تاریکی نگهداری می¬شود کلیه مراحل نمونه¬برداری بر اساس دستور العمل استاندارد متد بوده است. (Standard Methods, 1999).

شکل 4-1نقشه نقاط نمونه برداری آبهای زیرزمینی دشت کمیجان

جدول 4-1 داده های حاصل از تجزیه شیمیایی نمونه های آب دشت کمیجان ماه آبی خرداد 89(برحسب ppm)
WA14 WA13 WA12 WA11 WA10 WA9 WA8 WA7 WA6 WA5 WA4 WA3 WA2 WA1 علامت
قاسم آباد کوزره کوزره مهاجرآباد خیرآباد سبزآباد میلاجرد میلاجرد فامرین ابراهیم آباد غینرجه چیزان مجیدآباد