مدلسازی ژئوشیمیایی معکوس آبخوان شاهرود

در سالهای اخیر آبخوانهای متعددی در سراسر کشور به دلیل شور شدن منابع آب و یا گسترش شوری در آنها با کاهش پتانسیل استفاده از این منابع رو به رو شدهاند. از جمله آبخوانهایی که در ایران با مشکلات ناشی از شوری آب روبروست، آبخوان شاهرود میباشد. در این آبخوان، آب زیرزمینی در بخشهای شمالی داری تیپ بیکربناته و کیفیتی مطلوب با هدایت الکتریکی حدود 700 میکروزیمنس بر سانتیمتر (μs/cm) است که به تدریج در روندی رو به جنوب کیفیت آن کاهش یافته و در نهایت تبدیل به آبی شور با هدایت الکتریکی بیش از 11000 میکروزیمنس بر سانتیمتر و تیپ کلروره - سدیک میگردد. این شوری باعث بروز مشکلات و محدودیتهای برای کشاورزان منطقه گردیده است. لذا هدف اصلی این تحقیق، شناسایی منشاء شوری آب زیرزمینی شاهرود با استفاده از مطالعات هیدروژئوشیمیایی و مدلسای معکوس است. در مدلسازی معکوس آبخوان شاهرود کاتیونهای کلسیم، منیزیم، پتاسیم، سدیم، سیلیس، آلومینیوم و آنیونهای کلراید، سولفات، بیکربنات و پارامتر phبه کار برده شدند. معیارهای اصلی برای انتخاب فازهای کانیایی امکانپذیر در آبخوان، اندازهگیری و آنالیز کانیهای آبخوان، ترکیب شیمیایی آب زیرزمینی و نوع آبخوان هستند. بنابر شناخت حاصل شده از آبخوان شاهرود، فازهای کانی کلسیت، هالیت، ژیپس، آلبیت، کائولینیت، میکا و تعویض کاتیونی ca-x و na-x در مدلسازی به کار برده شدند. برای همه دادهها و پارامتر ph حد عدم قطعیت 05/0 به کار برده شد. مدلسازی توسط کد کامپیوتری phreeqc انجام گرفت. بر اساس نتایج این مدلسازی، انحلال کانیهای تبخیری هالیت و ژیپس، هوازدگی کانیهای سیلیکاته، رسوب کلسیت و کانیهای رسی و تبادل کاتیونی از مهمترین فرآیندهای شورکننده و کنترلکننده شیمی این آبخوان میباشند.

Reverse geochemical modeling of Shahroud aquifer

In recent years, several aquifers of the country have encountered a reduction in the potential of using water resources due to salinization or salinity extent. Shahrood aquifer is one of the aquifers that encountered problems due to water salinity in Iran. In this aquifer, groundwater in the northern parts has a bicarbonate type and good quality with electrical conductivity of about 700 (?s / cm), which gradually decreases in a southward trend and eventually becomes saline water is electrically conductive with more than 11,000 (?s / cm) and Na-Cl type. This salinity has caused problems and restrictions for farmers in the region. Therefore, the main purpose of this study is to identify the salinity of groundwater in Shahrood using hydrogeochemical studies and inverse modeling. In reverse modeling of Shahrood aquifer, cations of calcium, magnesium, potassium, sodium, silica, aluminum and anions of chloride, sulfate, and bicarbonate and pH parameter were used. The main criteria for selecting possible mineral phases in the aquifer are the measurement and analysis of aquifer minerals, the chemical composition of groundwater and the type of aquifer. According to the knowledge obtained from Shahrood aquifer, the mineral phases of calcite, halite, gypsum, albite, kaolinite, mica and cation exchange of Ca-X and Na-X were used in modeling. An uncertainty limit of 0.05 was used for all data and pH parameter. Modeling was performed by computer code PHREEQC. Based on the results of this modeling, dissolution of evaporative minerals halite and gypsum, weathering of silicate ores, deposition of calcite and clay minerals and cation exchange are the most important processes of salinity and chemical control of this aquifer.