تاثیر نشت گاز دی اکسید کربن بر تحرک پذیری عناصر نادر در آبخوان‌های آبرفتی بخش شمالی استان همدان

نشت گاز دی اکسید کربن با منشاء طبیعی از طریق چاه های آب به داخل چهار آبخوان آبرفتی همدان، رزن، کمیجان و چهاردولی در استان همدان، علاوه بر کاهش حدود یک واحدی ph و تغییر قابل ملاحظه پارامترهای فیزیکوشیمیایی و عناصر اصلی و فرعی محلول در آب های زیرزمینی، سبب افزایش غلظت عناصر نادر در آب های زیرزمینی شده است. به منظور بررسی اثرات نشت دی اکسید کربن بر تحرک پذیری عناصر نادر در آب های زیرزمینی، از 19 حلقه چاه آب و یک چشمه هیدروترمال در مهر ماه 1397 نمونه برداری شد. عناصر نادری که مقدارشان در آب های گازدار افزایش یافته است براساس همبستگی با یون cl به دو گروه تقسیم می شوند. گروه اول شامل عناصر as، b، li، rb، cs، v و sr می باشد که در ارتباط با اختلاط آب های هیدروترمال شور و غنی از دی اکسید کربن با آب های منطقه می باشند. منشاء عناصر گروه دوم که شامل al، cr، cu، ba، ni و zn می باشند هوازدگی مواد داخل آبخوان است. عناصر نادر hg، se و sn فاقد همبستگی با یون cl می باشند و غلظت آنها در آب های گازدار کاهش یافته است. مهمترین عوامل موثر بر کاهش اثرات نشت دی اکسید کربن در آزادسازی عناصر نادر به داخل آبخوان شامل ظرفیت بالای خنثی کنندگی ph در مواد تشکیل دهنده آبخوان و گاز زدایی دی اکسید کربن از آب های گازدار در نزدیک سطح زمین و در نتیجه رسوب کانی های ثانویه می باشد. با این وجود، غلظت برخی از عناصر مانند fe، mn، as، hg و b در آب های گازدار همچنان بالاتر از حداکثر مجاز در استانداردهای سازمان بهداشت جهانی و ملی برای آب شرب است.

Influence of CO2 leakage into alluvial aquifers on the mobilization of Trace elements, northern part of Hamadan province

Natural CO2 leakage through water wells into four alluvial aquifers Hamadan, Razan, Komijan and Chardoli in Hamadan province, in addition to decreasing by about one unit of pH and significantly altering physicochemical parameters and soluble constituents in groundwater has led to trace metals enrichment in groundwater. To investigate the effect of CO2 leakage on mobility of trace elements, one hydrothermal spring and 19 water wells were sampled in September 2018. Trace elements, which have increased in gasrich groundwaters, are classified into two groups based on correlation with Cl. The first group including As, Li, B, Sr, V, Rb and Cs, which are related to mixing of CO2rich saline hydrothermal water with fresh groundwater. While origin of Al, Ba, Zn, Cr, Ni and Cu is insitu weathering of aquifer materials. Se, Hg and Sn show no correlation with Cl and their concentration have been decreased in the gas recharged groundwaters. Carbon dioxide gas leakage into the groundwater of the study area does not appear to affect the mobility of these rare elements. The most important factors influencing on the impact of CO2 leakage on the aquifer quality that can attenuate the effects of CO2 leakage on trace elements mobility are high pH buffering capacity of the aquifer materials and CO2 degassing from the CO2rich groundwaters near the ground surface and consequent precipitation of secondary minerals. Despite all these processes, the groundwater of the study area contains concentrations of several elements (Hg, As, B, Fe and Mn) above the WHO and national thresholds.