فرمت فایل: ورد –Word و قابل ویرایش تعداد صفحات: 115     املاح آب در اين زمينها به سرعت افزايش مي يابد. علت آن حل شدن سريع تركيبات سولفاته و كلروره در آب است. در زمينهاي مذكور، مقدار زيادي از گچ در آب حل مي شود تا حدي كه ممكن است به درجه اشباع رسيده و رسوب كند. آبها پس از اشباع شدن از سولفات كلسيم، مي توانند مقدار بيشتري از نمكهاي منيزيم را در خود حل كنند، زيرا املاح منيزيم از قابليت حل شدن بيشتري برخوردارند. قابليت حل شدن كلرورها نيز زياد است. به طور كلي مي توان گفت كه در آبهاي زيرزميني ، كلرورها كمتر به حد اشباع مي رسند، در صورتي كه در آبهاي سطحي، امكان اشباع شدن آنها زياد است. از اين رو غالباً در مناطق خشك به ويژه در حاشيه كوير، به طور متناوب رسوبات گچي و رسوبات نمكي ديده مي شوند. باقيمانده خشك آبهاي اين مناطق به 200 گرم در ليترمي رسد. 9-3-3- كيفيت آب در زمينهاي مارني و رسي تخلخل طبقات مارن و رس زياد است و در بعضي موارد به 50% مي رسد. منافذ طبقات مذكور بسيار كوچك و درعين حال بسيار زياد است، در نتيجه سطح تماس آب و سنگ مي تواند زياد باشد. از طرفي به دليل آنكه سرعت حركت آب در اين زمينها خيلي كم است مي توان گفت كه توقف آب در آنها زياد مي باشد ( آب در حال سكون است). سطح تماس زياد و توقف زياد آب در اين زمينها سبب افزايش نمكهاي آب مي شود. از اين گذشته چون مارنها و رسها به هنگام رسوب كردن در دريا مي توانند تا 50% حجم خودشان، آب شور دريا را در خود نگه دارند، اين تشكيلات، غالباً داراي نمكهاي زياد و شور مي باشند؛ در نتيجه آبهاي زيرزميني زيرزميني در اين مناطق نيز داراي نمك فراوان هستند به طوري كه باقيمانده خشك آبها از چندين گرم در ليتر تجاوز مي كند. در تشكيلات مارني و رسي ميزان سولفات (So ) و كلر( Cl ) بالاست. سولفاتها به صورت سولفات كلسيم و سولفات منيزيم و كلرورها به صورت كلرور سديم هستند. 9-3-4- كيفيت آب در زمينهاي ماسه اي و شني سطح مجاورت آب با ماسه هاي نرم، زياد است؛ از اين رو معمولاً مقدار مواد محلول در آب در اين نوع رسوبات، نسبت به رسوبات درشت دانه تر يعني شن و ماسه درشت، بيشتر است. ضمناً در رسوبات ماسه اي و شني، مقدار كلر، سولفات سديم، كلسيم و منيزيم از سنگهاي آهكي بيشتر است. از آنجا كه زمينهاي ماسه اي و شنهاي كاملاً سيليسي، غالباً داراي مواد كوارتزي و غير محلول هستند، نمك در آنها بسيار كم است. در آب اين نوع زمينها مقدار كلسيم و منيزيم نيز خيلي كم مي باشد. كربنات و بيكربنات هم از چند ميلي گرم در ليتر تجاوز نمي كنند. PH اين نوع آبها پايين و در حدود 5با 6 است. 9-3-5- كيفيت آب در زمينهاي آذرين املاح آب در اين نوع زمينها، نسبت به زمينهاي رسوبي كمتر است. آب در زمينهاي گرانيتي داراي مقدار زيادي سيليس كلوئيدي يا غير كلوئيدي، كربنات قليايي يا بيكربنات كلسيم و مقداري انيدريد كربنيك و هم است. اين زمينها داراي كلسيم، منيزيم و سولفات و مقدار كمي كلرور هستند. ‍PH آب اسيدي است ولي بر ار خروج گاز كربنيك آب، محيط، قليايي مي شود؛ بنابراين خواص آب كه از زمينهاي گرانيتي خارج مي شود قليايي است. از آنجا كه در سنگهاي آذرين تخريب كمي صورت مي گيرد، باقيمانده خشك آبهاي اين مناطق نيز كم است. در مرحله كربناته شدن آنها، مقداري از املاح مانند سيليس به ميزان 10 تا 40 ميلي گرم در ليتر رسوب مي كند. نسبت يونهاي كلسيم و منيزيم اين آبها با كلسيم و منيزيم موجود در سنگ گرانيتي مجاور آب متناسب است. با آنكه پتاسيم موجود در اين نوع سنگها بيشتر از سديم است، ولي مقدار پتاسيم موجود در آب كمتر است زيرا پتاسيم، جذب مواد تجزيه شدة ديگر مي شود. خواص و تركيب آب زمينهاي بازالتي نيز با نسبت يونهاي موجود در سنگ بازالت متناسب است. به علت زياد بودن مقدار كلسيم و منيزيم در سنگ، مقدار منيزيم و كلسيم در آب هم زياد مي شود، ولي هيچگاه مقدار كلسيم از 3 ميلي اكي والان در ليتر و مقدار منيزيم از 2 ميلي اكي والان در ليتر تجاوز نمي كند؛ در حالي كه مقدار سديم كمتر است و به 2 ميلي اكي والان هم نمي رسد. آب زمينهاي بازالتي داراي مقدار كمي سولفات، كلروبيكربنات است. ميزان بيكربنات و همچنين PH اين آبها كمي بيشتر از آبهاي زيرزميني مخازن گرانيتي است. باقيمانده خشك آبهاي اين مخازن نيز معمولاً كم است و از 400 ميلي گرم در ليتر تجاوز نمي كند. مقدار سيليس آب در زمينهاي بازالتي كمتر از زمينهاي گرانيتي است، به طور كلي باقيمانده خشك آب مخازن آذرين هميشه كم است و خيلي كم اتفاق مي افتد كه مواد موجود در آب به حد اشباع برسد. 9-4- تأثير عامل هيدروژئولوژي و پاك كننده ها در كيفيت آبهاي زيرزميني كيفيت آب با طي مسافت زياد و عبور از دانه بندي هاي مختلف خاك يا رسوبات، تغيير مي كند. هر اندازه آبهاي زيرزميني مسافت بيشتري را طي مي نمايند، در طول راه املاح بيشتري را در خود حل مي كنند. از سوي ديگر، چون در گذرگاههاي زيرزميني، دانه بندي رسوبات در قسمت پايين دشت به تدريج ريزتر مي شود، سرعت جريان آب زيرزميني هم، كندتر مي گردد و مدت زمان تماس آب با رسوبات افزايش مي يابد؛ در نتيجه مقدار مواد محلول در آب هم، زيادتر مي شود. بطور كلي، براساس قوانين هيدروژئوشيمي، كيفيت آبهاي زيرزميني زيرزميني زيرزميني در جهت جريان، از ابتدا تا انتها به اين سه صورت درمي آيد: در منطقه نفوذ به صورت بيكربناتها، سپس به صورت سولفاتها، و در انتها به صورت كلرورها. عواملي ماند پودر لباسشويي، صابون و ديگر مواد نمكدار نيز در تغيير كيفيت آبهاي زيرزميني مؤثرند. امروزه، در نتيجه مصرف زياد مواد شيميايي نمكدار، به ويژه پودرهاي لباسشويي و صابونها و امثال آنها، به مقدار نمك آبهاي جاري در شهرها و روستاها به ويژه در شهرهاي بزرگ و نيز آبهاي زيرزميني كه در اثر نفوذ آبهاي سطحي آلوده به وجود آمده اند، به ميزان قابل توجهي افزوده شده است. 9-5- سختي ( Hardness ) آبهاي زيرزميني وقتي باران اسيدي به درون سنگ آهك يا تشكيلات دولوميتي نفوذ مي كند، كربناتهاي كلسيم و منيزيم را در خود حل مي نمايد. آنگاه آب زيرزميني حاصله، سخت ( Hard ) ناميده مي شود. آب سخت با صابون واكنش نشان نمي دهد، بنابراين براي مقاصد بهداشتي خانگي مناسب نيست. آب سخت، وقتي منتقل مي شود يا حرارت داده مي شود، توده اي از جرم گرفتگي را در مخازن و مجراهاي آب توليد مي كند. آب زيرزميني سخت، معمولاً از لايه هاي آبدار دولوميني، سنگ آهكي و ژيپسي كه بوسيله لايه هاي خاك سطحي ضخيم پوشيده شده اند، حاصل مي شود. ادامة عمل انحلال آب اسيدي در چنين لايه هاي آبداري، سختي را افزايش مي دهد تا آنجا كه دي اكسيد كربن آب زيرزميني تمام شود، و سختي كربناته تثبيت گردد. مقدار سولفات آب زيرزميني، بيشتر به عمل انحلال آب بستگي دارد تا مقدار دي اكسيد كربن. عمل انحلال متناسب با مدت تماس با‌ آب افزايش مي يابد بنابراين مقدار سولفات در طول مدتي كه آب جريان دارد دائماً افزايش مي يابد. در اين قبيل لايه هاي آبدار، سولفات ها درشت ترين مواد جامد حل شده را تشكيل مي دهند اگر چه مقدار كربناتها از مقدار سولفاتها تجاوز مي كند. هنگامي كه يك رودخانه به طور هيدروليكي با يك لاية آبدار اتصال پيدا مي كند، مقدار سختي از يك الگوي فصلي تبعيت خواهد كرد. سختي و قلياييت آب زيرزميني، طي يك دورة طولاني مدت كم آبي رودخانه، به تدريج افزايش يافته و در طي دورة سيلابي يا پرآبي رودخانه به طور ناگهاني كاهش مي يابد. آب زيرزميني ناشي از نفوذ آب يك رودخانه داراي كيفيت شيميايي با يكنواخت تري نسبت به آب سطحي همان رودخانه خواهد بود ( Walton , 1970 ). در اين اگرچه حالت آبهاي زيرزميني، بيشتر از رودخانه ها نشأت مي گيرند، كيفيت آنها تحت تأثير تغييرات ناگهاني كيفيت آب سطحي، قرار نمي گيرد. معمولاً آبهاي زيرزميني از آب نفوذي از رودخانه، از نظر مزه، بو، تيرگي، باكتري هاي بيماري زا و مواد آلي نسبت به آب سطحي در وضعيت بهتري هستند مگر در مواردي كه رودخانه استثنائاً بار مواد آلي ( Organic loads ) سنگيني حمل كند. سختي آب ( Hr ) معمولاً برحسب غلظت يونهاي كلسيم و منيزيم سنجيده مي شود. Hr برحسب ميلي گرم بر ليتر كربنات كلسيم ( Ca C o3 ) بيان شده و از معادلة زير محاسبه مي شود ( Todd, 1980 ): Hr= 2.5 Ca + 4 . 1 Mg هنگامي آب به عنوان آب نرم شناخته مي شود كه كربنات كلسيم آن كمتر از m/g 75 باشد. محدودة كربنات كلسيم براي آب با سختي متوسط بين 75 تا mg/ l 100 و براي آب سخت، بين 150 تا mg/l 300 مي باشد. هنگامي آب، به عنوان آب بسيار سخت شناخته مي شود كه كربنات كلسيم از mg/l 300 تجاوز كند. براي مصارف خانگي فقط آب نرم را مي توان مورد استفاده قرار داد. اثرات آب نرم و سخت بر سلامت انسان بحثهاي بسياري را موجب شده است. درجه سختي قابل قبول در صنعت بسته به نوع صنعت به طور قابل ملاحظه اي تغيير مي كند. موقعيت و محل چاهها براي بدست آوردن آب با درجه سختي مناسب كه براي صنايع خاصي در خور استفاده باشد بايد به دقت مورد بررسي قرار گيرد. معمولاً در اين گونه مطالعات نقشه هاي خطوط هم تراز سختي آبهاي زيرزميني را در داخل محوطة مورد نظر رسم كرد. در صورت وجود سختي زياد لازم است پتانسيل تغييرات ناشي از عوامل محيطي نيز سنجيده و بررسي شوند. 9-6- گازهاي حل شده اكثر آبهاي زيرزميني داراي گازهاي حل شده اند. اين گازها يا از جو( نيتروژن، اكسيژن و دي اكسيد كربن ) مشتق شده اند، يا از فساد مواد آلي ( كه سولفيد هيدروژن و گاز قابل اشتعال به متان را توليد مي كند ) نشأت گرفته اند. گازهاي دي اكسيد سولفور، اكسيدهاي نيتروژن و آمونيم كمترند. سولفيد هيدروژن را در غلظت كمتر از mg/l 0/1 از روي بو مي توان تشخيص داد. گاز متان از تجزية مواد آلي دفن شده مانند زباله هاي جامد انباشته شده در يك محل، گورستانها توليد مي شود. گاز متان، بي رنگ و بدون مزه است. آبي كه داراي مقدار اندكي بين 1 تا 2 ميلي گرم در ليتر متان باشد مي تواند در فضايي كه عمل تهويه در آن به خوبي انجام نمي شود، توليد انفجار نمايد. متان، عامل بسياري از حوادث از قبيل خفگي در عمق چاههاي دستي و گودالها و انفجارات و آتش سوزي ها در حفره هاي چاهها است. گاز متان مي تواند قسمت پايين سازه ها مانند زيرزمين و طبقة همكف ساختمانها و مخازن روي زمين را به دليل فشار زياد، منجفر كند مگر اينكه عمل تهويه در اين قبيل سازه ها به خوبي صورت پذيرد. گازهاي حل شده در آب زيرزميني با افزايش درجه حرارت يا كاهش فشار، آزاد مي شوند. در اكثر آبهاي زيرزميني، غلظت آبهاي حل شده، از 1 تا PPM 100 تغيير مي كند. اين گازها به پمپها و پوشش داخل چاهها از طريق ايجاد خردگي و كاويتاسيون زيان مي رسانند( U . S Bureau of Reclation, 1977 ). 9-7- علل و تأثيرات تغيير كيفيت آبهاي زيرزميني واكنش بين آب زيرزميني و محيط طبيعي آن تمايل به ايجاد يك تعادل شيميايي در كيفيت آب زيرزميني دارد. فاكتورهايي از قبيل عكس العملهاي شيميايي، گردش آب با مقادير متفاوت از منابع مختلف و خارج و وارد كردن آب آلوده يا تميز به داخل لايه هاي آبدار موجب تغيير در تركيب شيميايي و ديگر كيفيتهاي آب مي شود. تبادل يوني اوليه، تغييراتي فيزيكي و شيميايي در كيفيت آب زيرزميني به وجود مي آورد. اين تبادل يوني عمدتاً شامل كاتيونهاي مشخصي مانند سديم، كلسيم و منيزيم مي شود. وقتي آب حاوي سديم زياد به داخل خاك نفوذ كند، سديم، كلسيم و ديگر يونها را جابه جا مي كند. اين امر باعث تجمع مواد در درون حفره هاي خاك و كاهش نفوذ پذيري خاك مي شود. چناچه گچ ( So4 Sa ) به خاك اضافه شود، كلسيم كاتيون غالب شده و با انجام تبادل يوني، نفوذ پذيري خاك بيشتر خواهد شد. اين تغييرات در نفوذ پذيري، باعث ايجاد تغييراتي در سرعت آب زيرزميني شده و كيفيت آب را تحت تأثير قرار خواهد داد. تبادل يوني اوليه، به عنوان تغيير آب از حالت سخت به نرم ( Soft ) شناخته شده است. مقادير زياد كلسيم و منيزيم در لايه هاي آبدار مناطق ساحلي، به تبادل يوني اوليه نسبت داده شده و اين امر نمي تواند نتيجه اختلاط سادة آب دريا و آب تازه باشد. پديدة تبادل يوني اوليه كمك مي كند تا مسائلي كه با راه حل شيميايي ساده يا الگوهاي جريان آب زيرزميني نمي تواند تعريف شود، مشخص گردند. براي مثال، وجود نمك در آب زيرزميني بيشتر از آنچه كه در آب دريا وجود دارد، ممكن به علت تماس آب زيرزميني با سنگهاي رسوبي باشد ( Hanshaw, 1972 ). آب دريا ممكن است در اين مثال مواد دانه ريز مانند خاك رس، برخي از يونها را طي فرايند تبادل يوني اوليه، نگهداري مي كنند. يك لايه آبدار كه از لايه هاي نيمه نفوذ پذير ( Aquiclude ) تشكيل شده نيز مي تواند اختلافاتي بين فشار اسمزي و پتانسيل الكتريكي ( Electric potential ) اين لايه و ساير لايه هاي آبدار ايجاد كند ( Hanshaw, 1972 ). ارتفاع نمايش دهندة فشار در يك لاية آبدار شني كه روي يك لاية‌ شيل ( Shale ) واقع شده است، ممكن است كمتر از حد معمول باشد. دليل اين امر خارج شدن آب از خاك شيل به علت خاصيت اسمزي لايه است. تغيير كيفيت شيميايي در لايه هاي آبدار كم عمق از لايه هاي آبدار عميق شديدتر است زيرا لايه هاي آبدار كم عمق، بيشتر تحت تأثير تغييرات فصلي و فعاليتهاي انسان قرار مي گيرند. رسوب مواد شيميايي، يونها را با تشكيل تركيبهاي حل نشدني از مواد محلول جدا كرده و باعث تغيير شيميايي آب مي شود. رسوب كربنات كلسيم و آزاد شدن دي اكسيد كربن از كاهش فشار يا افزايش دما ناشي مي شود. 9-8- خواص فيزيكي آبهاي زيرزميني تحليل فيزيكي آبهاي زيرزميني شامل تعيين رنگ، طعم، بو، تيرگي و دماي آن است. رنگ آب به نوع مواد معدني و آلي درون محلول بستگي داشته و در مقايسه با محلول استاندارد، معمولاً برحسب ميلي گرم در ليتر گزارش مي شود( Hem, 1970 ). طعم و بو معمولاً به صورت تجربي تأليف مي شوند، اگرچه مي توانند از نظر كيفيت، با توجه به بيشترين درجه دقت درمقايسه با آب بدون طعم و بو، مشخص شوند. تيرگي ( Turbidity ) معياري براي تشخيص مواد معلق و كلوئيدي موجود در آب از قبيل مواد آلي، ميكروارگانيسم هاي ميكروسكپي و ذرات گل و لجن است. اندازه گيري تيرگي ممكن است بر پاية طول مسير طول گذرنده از ميان آب كه باعث محو شدن تصوير شمع استاندارد مي شود، صورت گيرد.