مریم تاج بخشیان
-
در این پژوهش نرخ تولید بار رسوبی مجموع در حوضه آبریز سد شیرین دره به روش های هیدرولوژیکی، UNESCO و FSM تخمین زده شد. مقایسه مجموع حجم رسوباتی که از زمان احداث سد تا کنون (سال 1400) در مخزن آن ته نشین شده است (Mm3 17) با نتایج حاصل از این سه روش نشان داد که روش هیدرولوژیکی با برآورد بار رسوبی به میزان m3/year1158000 مناسب ترین، و روش FSM با نرخ تخمین زده شده m3/year5565000 نامناسب ترین روش تخمین بار رسوبی در این حوضه می باشد. شدت فرسایش سالانه براساس روش EPM مقدار m3/year1426300 به دست آمد و براساس نرخ تولید رسوبات از زمان احداث سد تا کنون، نسبت تحویل رسوب واقعی برابر با 78/0 محاسبه شد. نسبت تحویل رسوب پیش بینی شده براساس نتایج حاصل از روش EPM و سه روش تخمین بار مجموع رسوبی، به همراه برخی مدل های تجربی تخمین نسبت تحویل رسوب محاسبه شد. نتایج واسنجی نشان داد روش هیدرولوژیکی و مدل تجربی که در آن از شیب به عنوان عامل اصلی در تعیین نسبت تحویل رسوب استفاده می شود، با داشتن بیشترین مقدار دقت و کم ترین خطا مناسب ترین روش ها می باشند.
کلید واژگان: سد شیرین دره, شدت فرسایش, مدل تجربی, نسبت تحویل رسوب, واسنجیIn this study, sediment load in Shirin Darreh Dam basin was estimated based on hydrological, UNESCO and FSM methods. Comparison between the total deposited sediments in the reservoir (17 Mm3) and results of the three methods showed the hydrological and FSM methods with the estimated value of 1158000 and 5565000 m3/year were the most proper and the most improper ways to sediment load estimation, respectively. Annual erosion intensity based on EPM was obtained about 1426300 m3/year, and the actual sediment delivery ratio was calculated about 0.78. The predicted sediment delivery ratio based on the results of EPM method and the three methods of total sediment load, and some of empirical models, was calculated. The results of the calibration showed that the hydrological method and the empirical model, in which the slope is the most important factor to obtain the sediment delivery ratio, with minimum error and maximum accuracy were the most proper methods.
Keywords: Shirin Darreh Dam, Erosion intensity, empirical model, Sediment delivery ratio, Calibration -
مجله اکو هیدرولوژی، سال هشتم شماره 4 (زمستان 1400)، صص 1025 -1044
ارزیابی کیفیت منابع آب آشامیدنی و تعیین عوامل طبیعی و انسان زاد مو ثر بر ترکیب شیمیایی آنها نقش بسیار مهمی در پایداری اکوسیستم های وابسته به این منابع ایفا می کند. در این مطالعه با هدف ارزیابی کیفیت آب رودخانه ها و چشمه های حوضه آبریز سد شیرین دره و مخزن این سد و بررسی تاثیر جنس سازندها بر کیفیت آنها، داده های کیفی این منابع، شامل غلظت یون های کلسیم، منیزیم، سدیم، پتاسیم، کربنات، بی کربنات، کلراید، سولفات، هدایت الکتریکی، مجموع مواد جامد محلول، سختی کل و pH، در سال آبی 1397-1398 برای 33 نمونه آب سطحی، 6 نمونه آب چشمه و یک نمونه آب مخزن سد شیرین دره مورد بررسی قرار گرفت. سه شاخص کیفی شامل WQIB، WQIMT و WQIDD برای این نمونه های آب محاسبه شدند. برای بررسی تاثیر جنس سازندها بر کیفیت آب، 10 نمونه رسوب رودخانه ای از سطح حوضه آبریز مورد مطالعه جمع آوری شده و نوع کانی های موجود در آنها مشخص شد. نتایج نشان داد عامل هوازدگی سنگ نسبت به دو عامل تبخیر و بارش نقش بسیار مهم تری در تعیین ترکیب شیمیایی منابع آب مورد مطالعه دارد. واحدهای ژیپسی، شیلی و آهکی به عنوان مهم ترین منبع ورود این یون ها به داخل آب شناسایی شدند. نتایج تاثیر جنس سازندها را بر ترکیب شیمیایی منابع آب تایید کرد. براساس مقادیر شاخص های کیفی، آب مخزن سد کیفیت بالاتری برای آشامیدن دارد که دلیل آن را می توان پیوستن چشمه هایی در نزدیکی مخزن سد، به آب های ورودی به مخزن در نظر گرفت. کیفیت بهتر آب این چشمه ها را می توان به منشا کارستی آنها در سازند تیرگان نسبت داد.
کلید واژگان: کیفیت منابع آب آشامیدنی, هوازدگی سنگ, تیپ و رخساره, جنس سازندها, منشا کارستیAssessment of drinking water resources quality and determination of natural and anthropogenic effective factors on their chemical composition has an important role in sustainability of ecosystems depending on these resources. In this study, aimed at assessing water quality of rivers and springs in Shirin Darreh dam watershed and the reservoir and investigating the effect of formations lithology on their quality, water quality data in 2018-2019 water year for 33 samples of the rivers, 6 samples of springs and one sample collected from the reservoir were used. Three water quality indices including WQIB, WQIMT, and WQIDD were calculated for these samples. 10 sediment samples were collected from the study area and their mineral content were determined to study the lithology effect on water quality. The results of Gibbs diagram showed that rock weathering was more important than evaporation and precipitation in determining the chemical composition of the study water resources. Also, the major type and face in the collected water samples, and gypsum, shale and marl were detected as the most important source of these ions. The results reflect the effect of the lithology on the chemical composition of the study water resources. Gypsum and the various clay minerals that were in accordance with the hydrogeochemical studies.The stored water in the reservoir had higher quality for drinking that can be contributed to the springs joining in adjacent to the reservoir. The higher quality of these springs can be due to their origin in the Tirgan karstic Formation.
Keywords: Drinking water resources quality, Rock weathering, Type, face, Formations lithology, Karstic origin -
امروزه فرسایشخاک و انتقال رسوبات حاصل از فرسایش علاوه بر کاهش کمیت و کیفیت منابع آب و خاک، مشکلات اقتصادی و اجتماعی زیادی را پدید آورده است. در این پژوهش از آمار رسوب معلق 15 حوضه آبخیز با میانگین مساحت 56/175 کیلومتر مربع، میانگین ارتفاع 2089 متر از سطح دریا، میانگین بارش سالیانه 262 میلی متر و میانگین دبی سالیانه 58/0 متر مکعب در ثانیه در محدوده شهرستان های مشهد و نیشابور به منظور تعیین مهم ترین عوامل موثر در تولید رسوب و انتقال آن، با استفاده از روش های تجزیه به مولفه های اصلی (PCA) و آزمون گاما (GT) استفاده شد. نتایج حاصل از روش اول نشان داد که پنج مولفه اول بیش از 90 درصد تغییرات ایجاد شده را توجیه می کنند، و مساحت حوضه و شیب ناخالص آبراهه اصلی از مولفه اول، میانگین دبی سالیانه و ضریب پیچان رودی آبراهه اصلی از مولفه دوم و تراکم زهکشی آبراهه از مولفه سوم، مهم ترین عوامل موثر بر تولید رسوب معلق می باشند. درصد حضور هر یک از 12 متغیر مورد بررسی در میان نود ترکیب برتر براساس آزمون گاما نشان داد که پنج پارامتر میانگین دبی سالیانه، طول آبراهه اصلی، مساحت حوضه، میانگین بارش سالیانه و درصد رخنمون سنگ های حساس به فرسایش با مجموع 63 درصد حضور در معادلات پیشنهادی به عنوان مهم ترین عوامل موثر بر تولید و انتقال رسوب معلق هستند. در نتیجه اگر هدف تهیه مدلی با بیشترین دقت برآورد رسوب معلق باشد، مدل 12 متغیره حاصل از آزمون گاما، و در صورتی که هدف تهیه مدلی با کم ترین متغیر ورودی باشد، مدل 5 متغیره حاصل از روش تجزیه به مولفه های اصلی به منظور برآورد رسوبات آبی معلق پیشنهاد می گردد. علاوه بر این، اگر هدف تهیه مدلی با کم ترین متغیر ورودی و دسترسی و محاسبه راحت آن ها و برآورد اولیه رسوبات معلق باشد، مدل دو متغیره (بر اساس عوامل مساحت حوضه و شیب ناخالص آبراهه اصلی) حاصل از روش تجزیه به مولفه های اصلی پیشنهاد می گردد.کلید واژگان: آزمون گاما, بارش سالیانه, تجزیه به مولفه های اصلی, رسوب معلقIntroductionSoil erosion and sediment transportation decrease water resources, and cause many social and economic problems. On the other hand, sediment transportation by rivers causes problems such as water quality degradation, reservoirs sedimentation, redirect of rivers, or decrease in their transportability. Therefore, finding the proper methods in sediment yield study in watersheds is essential in planning and management of land and water resources. Climatic characteristics, physiography, geology, and hydrology of basins are the most effective factors in producing and transporting sediments according to several sources, but the role and impact of some factors are more pronounced than the others in different areas. As a result, the objective of this study was to investigate and identify the most important climatic, physiographic, geological, and hydrological factors in several watersheds of the northeastern part of Iran, by applying Gamma Test (GT) and principal component analysis (PCA) techniques.Materials and MethodsIn this study, the data of discharge flow and suspended sediment concentration, and daily flow discharge recorded in 15 hydrometric stations in Mashhad and Neyshbour restricts and required maps were provided from the Regional Water Company of Khorasan Razavi, Iran. After drawing statistical bar graph period of suspended sediment, daily discharge, annual precipitation, and relatively adequate data, stations with the longest period and with the lowest deficit data were selected to determine the common statistical periods. Therefore, in this study, the time period of 1983-1984 to 2011-2012 was selected, and the run test was applied to control data quality and homogeneity. Then, the most effective factors of sediment yield were determined by principal component analysis (PCA) and Gamma Test (GT).Results and DiscussionThe results of the principal component analysis showed that 90 percent of the first five components justify the changes. Among the factors, area and gross gradient of the mainstream from the first component, the average annual flow rate of mainstream, meandering waterways of the mainstream from second component, and drainage density of third component were identified as the most important influencing factors on suspended sediment production. Ninety superior combinations of 1500 proposed combinations were obtained by Gamma Test to evaluate the effects of each parameter on suspended sediment yield. To determine the order of importance of the entered parameters, first, Gamma Test was performed on all 12 parameters. Gamma values of all cases for each proposed combination were compared. The results showed that the impact of these statistics was lowered by eliminating high gamma parameters and the removal of low values. The data analysis revealed that the low levels of gamma and high accuracy of ratio to find the desired outputs from entries. By lowering the gradient, the complexity of the model was lowered and more suitable model was provided. As a result, high levels of gradient represented the complexity of the final model. The results of the percentage values of each of the 12 variables were considered among the superior equations for estimating the suspended sediment composition. In this regard, the mean annual discharge, main channel length, area, average annual rainfall, and percentage of the outcrop of erosion sensitive rocks with a total of 63 percent of the proposed equations were the most important factors affecting the sediment yield in the study area. The average height parameter of area, the average and gross slope of the mainstream had the lowest presence among the optimized compounds.ConclusionBased on the results of the principal component analysis, the two factors of basin area and gross slope of the mainstream were selected as the most important factors affecting the amount of annual suspended sediment load, respectively. Based on the results of the Gamma Test, 12 main variables affecting suspended sediment load were identified and the effect of each of them on the production and transport of suspended sediment was determined. Based on the comparison of the results of the two methods of PCA and GT, it can be concluded that if the purpose of research or study is to prepare a model with the highest accuracy in estimating suspended sediment load, the 12-variable model of GT includes factors related to physiographical, geological, climatic and hydrological factors are suggested. However, if the preparation of a model with appropriate accuracy and a limited number of input variables is considered, a 5-variable model derived from the PCA method is proposed. At the same time, if the purpose is to prepare a model with the least input variables and their easy access and calculation and initial estimation of suspended sediments, a bivariate model (based on basin area and gross slope of the mainstream factors) resulting from PCA is proposed. According to the results of the present study, it can be concluded that the study of more parameters has provided grounds for evaluating their importance in sediment yield. Finally, due to the correlation of many parameters with each other, a limited number of parameters that have a more important role in suspended sediment estimation, were selected. Another finding of this study is the increase in the accuracy of the sediment model’s preparation due to achieving more important and effective parameters in sediment yield and identifying them in order to investigate the best sediment management measures in watersheds. It is suggested that similar research should be done in other watersheds with different conditions in terms of climatic conditions, topography, geology, and so on.Keywords: annual rainfall, Gamma test, Principal component analysis, Suspended sediment
-
برای بررسی کیفیت خاک در منطقه پالایشگاه گاز شهید هاشمینژاد از نظر سطح آلودگی به گوگرد تولیدی در این واحد صنعتی، 22 نمونه خاک از مناطق مجاور پالایشگاه و داخل آن برداشت شد. مقدار سولفات خاک در سه شکل قابل حل در آب، جذب شده و متصل به کربنات ها بهترتیب توسط آب دیونیزه، محلول M 032/0 NaH2PO4 و M 1 HCl استخراج شد. غلظت سولفات مجموع به روش هضم کامل خاک توسط مخلوطی از HF، HCl و HNO3 تعیین شد. مقدار ماده آلی و غلظت آنیون های کربنات و بیکربنات موجود در نمونه های خاک به روش تیتر کردن تعیین شد. در تمام نمونه های خاک برداشت شده، به ترتیب سولفات آلی، متصل به کربنات ها، قابل حل در آب و در نهایت جذب شده بیشترین غلظت را داشتند، که درمورد نمونه های خاک داخل پالایشگاه نه تنها این امر مشخص بود، بلکه از نظر تمامی این اشکال سولفات، غلظت بیشتری را نسبت به سایر نمونه ها نیز نشان دادند. شکل سولفات قابل حل در آب رابطه معکوسی با pH خاک داشت که نشان داد وجود سولفات توانسته تا حدودی موجب اکسیداسیون گوگرد و ترکیبات آن و غلبه محیط اسیدی در خاک شود.
کلید واژگان: پالایشگاه گاز شهید هاشمی نژاد, هضم کامل, ماده آلی, سولفات جذب شده, ژیپس و انیدریتTo study soil quality in Shahid Hashemi Nezhad gas refinery region in view of pollution level of produced sulfur in this industrial unit, 22 soil samples collected from inside and adjacent areas of the refinery. Sulfate content of soil was extracted in three phases water soluble, absorbed, and occluded with carbonates by deionized water, 0.032 M NaH2PO4 and 1 M HCl, respectively. The concentration of total sulfate was determined by soil complete digestion with a mixture of HF, HCl and HNO3. The content of organic matter and CO32- and HCO3- anions concentrations in the soil samples were measured using titration method. Organic, occluded with carbonates, water soluble and absorbed sulfate had the maximum concentration in the soil samples respectively, that inside refinery samples had more concentration than the other samples regarding all these phases. Water soluble sulfate had a reverse correlation with soil pH that showed sulfate occurrence could slightly oxidize sulfur and its compounds and acidic environment dominance in the soil.
Keywords: Shahid Hashemi Nezhad gas refinery, Complete digestion, Organic matter, Absorbed sulfate, Gypsum, anhydrite -
در این پژوهش به منظور بررسی کیفیت منابع آب منطقه پالایشگاه گاز شهید هاشمی نژاد و پساب های تولیدی در این واحد از نظر خورندگی و رسوب گذاری 18 نمونه آب سطحی و زیرزمینی و پنج نمونه پساب موردمطالعه قرار گرفتند. pH، EC، دما و غلظت یون های اصلی شامل K+، Cl-، Na+، HCO3- و CO32- در نمونه های برداشت شده اندازه گیری شدند. با استفاده از نمودار Piper اکثر نمونه های آب تیپ و رخساره سدیم سولفاته و سدیم کلروره را نشان دادند. جهت ارزیابی خورندگی و رسوب گذاری نمونه ها، شاخص های مختلفی شامل LSI،RSI،PSI،AIو S&DSI برای رسوب گذاری کلسیم کربنات و شاخص های L&SI و Skillman برای رسوب گذاری سولفات ها به ویژه کلسیم و سولفات محاسبه شدند.نتایج نشان داد اکثر نمونه های آب به دلیل سختی و قلیایت بالا رسوب گذار بوده و پساب ها در بیش تر موارد خورنده بودند. بر این اساس تمام نمونه های آب و پساب برای استفاده در صنعت کیفیت مطلوبی نداشتند. با استفاده از نتایج حاصل از مطالعات هیدروژیوشیمیایی مشخص شد مکانیسم تبخیر، حضور کانی های تبخیری در مسیر جریان آب مانند ژیپس و انیدریت، وجود سازندهای کربناته و انحلال آن ها از مهم ترین پارامترهای کنترل کننده محتوای یونی منابع آب هستند.
کلید واژگان: پالایشگاه گاز, تیپ و رخساره, سختی, هیدروژئوشیمیاییIn this study, 18 surface and groundwater samples and 5 wastewater samples were analyzed to assess water recourses and wastewater quality at Shahid Hashemi Nezhad Gas Refinery region in terms of corrosion and scaling. The parameters measured were pH, EC, temperature, and concentration of major ions, including K+, Na +, Ca2+, Mg2+, SO42, Cl, HCO3- and CO32,. Majority of the water samples showed Na+- SO42- and Na+-Cl- type and face by Piper diagram. To assess corrosion and scaling of the samples, various indices were calculated including LSI, RSI, PSI, AI and S&DSI for CaCO3 deposition, and L&SI and Skillman for sulfates deposition especially CaSO4. The results showed most of the water samples had scale forming due to high hardness and alkalinity, and the wastewater samples were often corrosive and therefore, all of the samples did not have favorable quality for industrial uses. The results of hydrogeochemical studies indicated evaporation, evaporative minerals such as gypsum and anhydrite in the water flow path, carbonate formations and their dissolution were the most important parameters in controlling ionic content of the water resources.
Keywords: Gas refinery, Hardness, Hydrogeochemical, Type, face -
جهت بررسی کیفیت آب های سطحی و زیرزمینی موجود در منطقه پالایشگاه گاز شهید هاشمی نژاد و هم چنین پساب های تولیدی در این واحد صنعتی، تعداد 18 نمونه آب و 5 نمونه پساب مورد مطالعه قرار گرفت. غلظت آنیون ها و کاتیون های اصلی، pH، دما، هدایت الکتریکی و مجموع مواد جامد محلول در نمونه های آب و پساب اندازه گیری شد. از نظر مجموع مواد جامد محلول، بیشتر نمونه های آب و پساب در رده آب های لب شور و شور قرار گرفتند. محاسبه شاخص های مربوط به خطر سدیم در آب آبیاری نشان داد که فقط 30% نمونه های آب مورد مطالعه از نظر میزان نسبت جذب سدیم در رده عالی قرار گرفته و بقیه دارای کیفیت متوسط، خوب و ضعیف هستند و از میان نمونه های پساب نیز از نظر این شاخص تنها یک نمونه کیفیت عالی نشان داد. درصد سدیم و نسبت Kelley نشان داد اکثر نمونه های آب و پساب دارای کیفیت متوسط و نامطلوب بودند. بر حسب میزان نسبت جذب سدیم و هدایت الکتریکی تنها یک نمونه پساب کیفیت خوبی داشت. کربنات سدیم و بیکربنات سدیم باقیمانده کیفیتی مناسب را برای منابع آب مورد مطالعه نشان دادند. نمودار Gibbs فرآیند تبخیر، شاخص های کلروآلکالین تبادل یونی طبیعی و نمودارهای دوتایی انحلال کانی های تبخیری (هالیت، ژیپس و انیدریت) را به عنوان عوامل اصلی تغییر در تعیین غلظت یون ها در منابع آب مورد مطالعه نشان دادند.کلید واژگان: پالایشگاه گاز شهید هاشمی نژاد, شاخص کلروآلکالین, کیفیت آب, مصارف کشاورزیTo assess surface and groundwater quality in Shahid Hashemi Nezhad Gas Refinery region and effluent wastewaters from this industrial unit, 18 water and 5 wastewater samples were studied. Major anions and cations concentration ,pH, temperature, EC and TDS were measured in water and wastewater samples. Most of the water and wastewater samples were classified as brackish and saline water based on TDS content. Calculation of sodium hazard indices of irrigation water showed that only 30% of the water samples were in excellent range according to SAR, and the others have good, fair and poor quality. Among the wastewater samples only one sample showed excellent quality according to this parameter. Majority of water and wastewater samples had fair and unfavorable quality based on %Na and KR. Based on SAR and EC, only one wastewater sample had fair quality. RCS and RSCB showed suitable quality for the water and wastewater resources. Gibbs diagram, chloroalkaline index and binary diagrams showed evaporation, normal ion exchange and evaporative mineral dissolution (halite, gypsum and anhydrite) as effective factors on chemical composition of water resources.Keywords: Shahid Hashemi Nezhad Gas Refinery, Water quality, Chloroalkaline index, Agricultural uses
-
به منظور بررسی کیفیت خاک موجود در منطقه پالایشگاه گاز شهید هاشمی نژاد، واقع در 165 کیلومتری شمال شرق مشهد و 35 کیلومتری جنوب شهرستان سرخس، تعداد 22 نمونه خاک از داخل محوطه و هم چنین زمین های کشاورزی اطراف پالایشگاه برداشت شد. pH عصاره های خاک در تعادل با آب مقطر و هم چنین در تعادل با محلول کلرید پتاسیم، هر دو با نسبت 5/1:2 خاک به آب اندازه گیری شد. پارامترهای دیگری نیز مانند محتوای سولفات کل به روش هضم کامل، غلظت کاتیون های کلسیم و منیزیم به روش تیتراسیون کمپلکسومتری و هم چنین سدیم و پتاسیم به روش طیف سنجی جذب اتمی اندازه گیری شدند. بررسی میزان شوری خاک با استفاده ازهدایت الکتریکی نشان داد اکثر نمونه های خاک خارج از محوطه پالایشگاه در رده خاک های غیر شور، دو نمونه داخل محوطه و دو نمونه خارج از محوطه در رده خاک هایی با شوری کم و یک نمونه داخل محوطه در گروه خاک هایی با شوری زیاد قرار داشتند. تغییرات شاخص ΔpH با تغییرات EC روندی معکوس را نشان داد و نتایج بررسی شوری خاک با استفاده از EC را تایید کرد. با استفاده از دو شاخص SAR و EC غیر شور و غیر سدیمی بودن اکثر نمونه های خاک و هم چنین مناسب بودن آن ها برای کشاورزی از نظر حفظ وضعیت در برابر تنش های مختلف مشخص شد و فقط یکی از نمونه های برداشت شده از داخل محوطه پالایشگاه با داشتن EC بالاتر و قرار گرفتن در رده خاک های شور و غیر سدیمی، جهت تولید محصول محدودیت نشان داد. شاخص ESP با داشتن مقادیر کم تر از 15 درصد در تمام نمونه های خاک نشان داد تمرکز سدیم در این نمونه ها خطری برای محصولات کشاورزی ندارد. رابطه تمرکز سولفات کل با pH و EC به ترتیب روابطی با ضرایب همبستگی معکوس و مستقیم نسبتا بالا بود که نشان دهنده تاثیر کم گوگرد بازیافتی از پالایشگاه بر ایجاد شرایط اسیدی در خاک و افزایش محتوای نمک های محلول خاک بود که اینگونه تاثیرات درمورد نمونه های خاک داخل محوطه بیشتر بود.کلید واژگان: پالایشگاه گاز, SAR, سولفات کل, کیفیت خاک, EC, ΔpHIntroductionElemental sulfur is byproduct of natural gas refining which during this process, H2S is removed from sour gas and after changes to solid sulfur, it is stored in large block forms. Continuous precipitation of sulfur and its oxidation causes soil acidification and as a result, nutrient cations such as Ca2, Mg2, Na and K will leach from the soil profile. Also, sulfate accumulation led to soil acidification and accelerates the silicates weathering in upper layer of the soil profile. Accumulation of water soluble sulfate in the soil and increase the nutrient cations leaching from the soil depend on sulfate resistance rate. Also, addition of sulfur to the soil for a long time can cause calcium sulfate formation that will cause problems such as increase in soil salinity. Shahid Hashemi Nezhad gas refinery is located about 35 km south of Sarakhs city and about165 km east north of Mashhad. In addition to exploiting, refining and producing 50 × 106 m3.day-1 natural gas, recovered sulfur with %99/9 purity and 2000 tons per day production capacity is one of the byproducts of this gas complex.Materials And Methods22 soil samples were collected from surface soil in Shahid Hashemi Nezhad gas refinery (3 samples) and nearby areas (19 samples) (Fig.1). Soil extracts pH was measured in equilibrium with pure water and with KCl 1M solution in 1:2.5 soil solution ratio. EC of the soil samples was measured in different soil water ratios to obtain the EC 1:1 (Fig.2). Total sulfate content was measured by gravimetry method at geochemistry laboratory of Faculty of Sciences at Ferdowsi University of Mashhad. To get the digestion extract, a mixture of 2 ml concentrated HF, 5 ml HCl and 8 ml HNO3was added to 0.5 gr soil in a teflon vessel, then heated for 60 min at 170° C. After cooling, the solution was evaporated at 130 °C to dry it. Then, the dried salt was dissolved in a mixture of 2 ml HNO3 and 2 ml HCl and diluted with deionized water up to 25 ml. Ca2 and Mg2犉筬쇪 measured through titration of the soil extract with EDTA 0.01 N and in EBT reagent at the first stage, and titration of the soil extract by EDTA 0.01 N and in Moroxide reagent at the second stage. Na and K contents were determined using AAS method at geochemistry laboratory at Ferdowsi university of Mashhad after extraction with CaCl2 0.01 M.Results And DiscussionBased on EC values, 77% of the soil samples were non-saline (ECConclusionsSalinity is the major factor affecting decrease of the samples quality for agriculture. Exposed formations in the area with highly soluble rocks causes to increase the soluble salts in the soil. The second factor is high temperature and low precipitation that led to increase the evaporation from the soil surface and accumulation of salts on the soil. Recovered sulfur from natural gas processing can reduce the soil pH and increases the soluble salts to some extent, especially in the inside refinery samples, and then decreases the soil quality for agricultural purposes. Except for one, all studied samples were classified as non-saline and non-sodic soils. Furthermore, the samples were classified in two classes of flocculated soils and potentially dispersive soils based on SAR and EC. ESP index indicates that there is no serious problem regarding sodium concentration in the soils. The pH values indicate that the samples were almost alkaline soils except for the samples inside the site, which are slightly acidic. Acidity of those few samples are attributed to the sulfur released from gas refinery process and its effect on the soil pH.Keywords: Gas refinery, SAR, Soil quality, Total sulfate, EC, ΔpH
-
هیدروژئوشیمی آبهای سطحی و زیرزمینی راهنمای مناسبی برای تشخیص واکنش های انجام شده در آبخوان و همچنین شناسایی عوامل آلاینده طبیعی و انسان زاد موثر بر منابع آب است. 17 نمونه آب برای بررسی کیفیت آب های زیرزمینی و سطحی موجود در منطقه پالایشگاه گاز شهید هاشمی نژاد، در شمال خاور شهر مشهد و در فاصله 35 کیلومتری شهرستان سرخس مورد مطالعه قرار گرفت و غلظت آنیون ها و کاتیون های اصلی، میزان pH، دما، هدایت الکتریکی و میزان کل مواد جامد محلول در آنها تعیین شد. با استفاده از نمودار Piper نوع و رخساره سدیم سولفاتی و سدیم کلروری برای منابع آب مورد مطالعه تعیین شد. نمودارهای ترکیبی Ca2+/Mg2+ در برابر Mg2+ و Ca2+/Ca2++Mg2+ در برابر SO42-/SO42-+HCO3- و همچنین میزان سختی کل و فشار گاز CO2، انحلال کربناتها را تایید کرد. نسبتهای یونی Na+/Na++Cl-، Ca2+/Ca2++SO42-، HCO3-/Σ anions، HCO3-/SiO2، SiO2/Na++K+-Cl-، Na++K+ و SO42-+Cl- نیز عواملی مانند تبادل یونی، انحلال ژیپس، هالیت و سولفات های سدیم و پتاسیم و هوازدگی کربنات ها و سیلیکات ها را به عنوان مهم ترین عوامل موثر بر ترکیب شیمیایی منابع آب منطقه مشخص کرد. بر طبق نمودارهای Log(aCa2+/a(H+)2) و (Log(aMg2+/a(H+)2 در برابر (Log (aNa+/a(H+)2 که برای مشخص کردن کانی های سیلیکاتی محلول در آب استفاده می شوند، به غیر از دو نمونه که در محدوده کانی کلینوکلر قرار گرفته اند، دیگر نمونه های مورد مطالعه انحلال کانی کائولینیت را نشان می دهند. محاسبه نمایه های اشباع با استفاده از نرم افزار PHREEQC، مشخص کرد که در همه نمونه ها کانی کلسیت، دولومیت و آراگونیت حالت فوق اشباع، کانی هالیت و انیدریت تحت اشباع و کانی ژیپس هر سه حالت فوق اشباع، تحت اشباع و تعادل را دارد. نمودارهای Schoeller و Wilcox کیفیت نامناسب را برای منابع آب برداشت شده برای مصارف آشامیدن و کشاورزی نشان دادند. در واقع منابع آب منطقه به دلیل حضور سازندهایی با قابلیت انحلال بالا که در سطح وسیعی رخنمون دارند کیفیت مناسبی نداشته است و از سویی سطح ایستابی به نسبت کم ژرفا و دمای بالای محیط نیز سبب تشدید آن می شود. با توجه به نتایج به دست آمده عوامل طبیعی نقش اصلی بر کیفیت منابع آب منطقه داشته اند.
کلید واژگان: هیدروژئوشیمی, پالایشگاه گاز هاشمی نژاد, Piper, PHREEQC, Schoeller, Wilcox, نسبت یونیHydrogeochemistry of surface and ground waters is a useful way to identify performing reactions in aquifers and also in recognizing effective natural and anthropogenic polluting factors in these sources. In order to study surface and ground waters quality of shahid Hashemi- Nejad gas refinery region، located 35 km south of Sarakhs town، 17 water samples were collected. Parameters of pH، temperature، electrical conductivity and total dissolved solids were measured in the field، and water samples were analyzed for major anions and cations concentrations in geochemical lab. Using Piper diagram، sodium sulfate and sodium chloride type and facies were determined for the water samples. Ca2+/Mg2+ v. as Mg2+، Ca2+/Ca2++Mg2+ v. as SO42-/SO42-+HCO3- compound diagrams، total hardness and PCO2 proved carbonates dissolution. Na+/Na++Cl-، Ca2+/Ca2++SO42-، HCO3-/Σ anions، HCO3-/SiO2، SiO2/Na++K+-Cl-، Na++K+ and SO42-+Cl- ionic ratios determined factors such as ion exchange، dissolution of Gypsum، Halite and sulfates of sodium-potassium، and weathering of carbonates and silicates as the most important effective parameters on chemical composition of water sources in this area. In Log (aCa2+/a(H+) 2) and Log (aMg2+/a(H+) 2) v. as Log (aNa+/a(H+) 2) diagrams، which are used for specifying soluble silicate minerals in water، all water samples showed the dissolution of Kaolinite except two samples which were located at clinochlore mineral zone. Calculating saturation indices using PHREEQC software proved that Calcite and Dolomite mineral had supersaturation، Halite and Anhydrite undersaturation and Gypsum mineral supersaturation، undersaturation and equilibrium states in all samples. Schoeller and Wilcox diagrams pointed unsuitable quality for drinking and agricultural usages for these water sources. In fact، because of formations presence with high solubility that lay out in large amount of surface، water resources in this area have not suitable quality، and on the other hand shallow water level and high temperature intensify it. Based on obtained results، natural factors have major role in quality area’s water resources.Keywords: Hydrogeochemistry, Hashemi Nezhad Gas Refinery, Piper, PHREEQC, Schoeller, Wilcox, Ionic ratios
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.