کلسیم و منیزیم: کلسیم و منیزیم از کاتیون­های اصلی آب­های زیرزمینی هستند. کلسیم و منیزیم از منشاءهای متفاوت در آب­های زیرزمینی حل می­گردند. آمفیبول­ها، فلدسپارها و پیروکسن­ها از کانی­های سنگهای آذرین می­باشند که کلسیم و منیزیم را به آب­های زیرزمینی وارد می­نمایند. در سنگ­های رسوبی، کلسیم در کانی­های کلسیت، آراگونیت، دولومیت و ژیپس ملافیر یافت می­ شود. غلظت کلسیم در آب­های زیرزمینی معمولاً کمتر از ۴۰۰ میلی گرم در لیتر می­باشد. اکثر آب­های زیرزمینی به استثناء موقعی که آب­ها در تماس با دولومیت یا سنگ­های تبخیری غنی از منیزیم باشند، محتوی مقادیر نسبتاً کمی ­از منیزیم ­می­باشند. براساس استانداردهای بهداشت مقدار منیزیوم مجاز در آب زیرزمینی ppm150 می­باشد (فت و همکاران، ۱۹۶۴)^[۱۴].
سدیم و پتاسیم: سدیم عمدتاً از فلدسپاتهای موجود در سنگ­های آذرین و از محصولات تجزیه آن کانی­ها (رسی شدن) حاصل می­ شود. آب فروشویی شده از لایه­ های فوقانی خاک و آغشتگی آب­های زیرزمینی توسط آب­های فسیل شور یا آب­های دارای منشاء دریایی از منابع دیگر سدیم می­باشند. کانی­های رسی، تبخیری­هایی از قبیل هالیت و فاضلاب­های صنعتی از دیگر منشاء­های اصلی سدیم می­باشند. منشاءهای اصلی پتاسیم در آب­های زیرزمینی فلدسپارها، بعضی از میکاها، کانی­های رسی، و تبخیری نظیر سیلویت می­باشند. کودهای پتاسیک و فاضلاب­های شهری از عوامل افزایش غلظت پتاسیم آب­های زیرزمینی می­باشند. به علت جذب شدید پتاسیم توسط رسوبات دانه­ریز آبرفتی، به ندرت آلودگی پتاسیم آب­های زیرزمینی گزارش شده است. غلظت­های سدیم و پتاسیم بیش از ۵۰ میلی گرم در لیتر و در حضور مواد معلق، می ­تواند پوسته گذاری و خوردگی را در جوشاننده­ها تسریع نماید. معمولاً غلظت­های سدیم و پتاسیم در آب­های زیرزمینی به ترتیب کمتر از ۲۰۰ میلی گرم در لیتر و ۱۰ میلی گرم در لیتر می­باشند (تاد ۱۹۸۰، ۵۳۵)^[۱۵].
۳-۱۰-۲- کل مواد جامد محلول (TDS)
کل مواد جامد محلول (باقیمانده خشک)، مجموع وزنی مواد جامد محلول در آب است ولی شامل رسوبات معلق، کلوئیدها و گازهای محلول نمی­ شود. کل مواد جامد محلول برحسب میلی گرم در لیتر یا ppm بیان می­ شود و با هدایت الکتریکی رابطه مستقیمی دارد.
تقسیم ­بندی­های مختلفی بر اساس TDS در مورد آبهای زیرزمینی ارائه شده است. ۲۰۰۰،USEPA حداکثر غلظت کل جامدات محلول (باقیمانده خشک) را برای آب آشامیدنی ۵۰۰ میلی­گرم در لیتر توصیه نموده است، ولی در صورتی­که منبع آب دیگری موجود نباشد، آب­های دارای غلظت­های دو برابر و حتی سه برابرفوق نیز مورد استفاده قرار می­گیرند. در مقادیر آبی با TDS بالای ۱۰۰۰ میلی­گرم در لیتر طعم آب به­ نحو قابل ملاحظه­ای افت نموده و بد طعم می­گردد و موجب رسوب­زایی در لوله­های آب، هیترها و برخی وسایل خانگی می­گردد. فریز و چری در سال ۱۹۷۹ آب­زیرزمینی را بر اساس کل مواد جامد حل شده تقسیم ­بندی نموده ­اند (فریز و چری ۱۹۷۹، ۴۸۵)، (جدول۳-۲). آب­زیرزمینی محدوده بر اساس این تقسیمات نیز مورد بررسی قرار گرفته شده است.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

جدول (۳-۲): طبقه ­بندی آب براساس باقیمانده خشک

رده آب

کل مواد جامد محلول (pmm)

آب شیرین

<1000

آب لب شور

۱۰۰۰۰- ۱۰۰۰

آب شور

۱۰۰۰۰۰ – ۱۰۰۰۰

آب خیلی شور

۱۰۰۰۰۰<

۳-۱۰-۳- هدایت الکتریکی آب (EC)
نمکهای محلول در آب به صورت کاتیون و آنیون تجزیه می­شوند و هر چه مقدار نمک در آب بیشتر باشد مقدار این یونها افزایش یافته و هدایت الکتریکی بیشتری خواهند داشت. پس هدایت الکتریکی می ­تواند معرف میزان نمک موجود در آب باشد. باتوجه به میزان مواد جامد حل شده مقدار هدایت الکتریکی در آبهای زیرزمینی بسیار متغیر است و از دهها میکروموس بر سانتی­متر در آب­زیرزمینی تقریباً خالص تا صدها هزار میکروموس بر سانتی­متر در آب شور حوضه­های رسوبی عمیق تغییر می­یابد (فریز و چری ۱۹۷۹، ۶۰۴).
۳-۱۰-۴- نسبت جذب سدیم (SAR)
نسبت جذب سدیم به معنی جذب یون سدیم محلول در آب در نتیجه­ تبادل کاتیونی آب در خاک به ازای افزایش یا کاهش کاتیون­های کلسیم و منیزیم بوده که از رابطه زیر بدست می ­آید:
رابطه (۳-۲)
SAR : نسبت جذب سدیم Na : غلظت سدیم (meq/l)
Ca : غلظت کلسیم (meq/l) Mg : غلظت منیزیم (meq/l)
باتوجه­ به­رابطه فوق چنین نتیجه می­ شود که به ازای افزایش کاتیون­های کلسیم و منیزیم در آب قدرت جذب سدیم در خاک کاهش یافته و با کاهش این کاتیون­ها قدرت جذب سدیم در خاک افزایش می­یابد (کامپ­ من ۱۹۸۰،۷۳۶)^[۱۶]. افزایش میزان سدیم خاک در نتیجه تبادل کاتیونی سبب سخت شدن خاک و کاهش ریشه گیاهان می­ شود و کاهش ­جذب ­سدیم و افزایش کلسیم و منیزیم سبب افزایش قابلیت و استعداد خاک برای کشاورزی­ می­ شود.
۳-۱۰-۵- pH
pH نمونه آب به قدرت یون هیدروژنی آن دلالت دارد و به عنوان لگاریتم عکس یون هیدروژن فعال در دمای مشخص بیان می­ شود (رابطه۳-۳). pH در مقیاس ۰ تا ۱۴ اندازه ­گیری می­ شود و معیاری از قدرت اسیدی آب می­باشد (امیربیگی ۱۳۸۲، ۲۶).
رابطه (۳-۳)
pH :0 تا ۹/۶، اسیدی
pH : 7، خنثی
pH : > 7، قلیایی
۳-۱۱- رخساره ­های هیدروشیمیایی و تیپ آب­زیرزمینی
وجود مقدار متفاوتی از املاح، مواد معلق و گازهای محلول در آب نماینده خصوصیت خاص شیمیایی آن در هر منطقه می­باشد. رخساره ­های هیدروشیمیایی آب­زیرزمینی، معین کننده توده­های آبی با ماهیت ژئوشیمی متفاوت می­باشند. اساس طبقه ­بندی رخساره­ها مقادیر کاتیون­ها و آنیون­های عمده آب­زیرزمینی می­باشند (سیک­در ۲۰۰۱، ۵۷۹)^[۱۷]. تیپ آب­زیرزمینی تابعی از خصوصیات لیتولوژیکی، زمان ماندگاری، دوری و نزدیکی به جبهه­های تغذیه و تخلیه، پویایی محلول و عوامل زمین­ شناسی نظیر درزه­ها، گسل­ها، چین­ها و الگوی جریان آب می­باشد. جهت تعیین رخساره ­های هیدروشیمیایی آب­­زیرزمینی محدوده مورد مطالعه از نمودار پایپر استفاده گردیده است که یکی از مهمترین نمودارها برای نمایش و مقایسه سنجش­های کیفی آب می­باشد­ (پایپر ۱۹۴۴، ۹۱۴)^[۱۸]. در نمودار مثلثی یا نمودار پایپر کاتیون­ها برحسب میلی­اکی­والان بر لیتر تعیین شده و سپس به صورت یک نقطه بر روی مثلث سمت چپ مشخص می­گردند، به­ طور مشابه آنیون­ها نیز به صورت یک نقطه برروی مثلث سمت راست مشخص می­گردند. پس از این دو نقطه، دو خط به موازات لبه ناحیه مرکزی لوزی شکل، به درون ناحیه مرکزی ترسیم می­ شود. محل تقاطع دو خط موقعیت نمونه مورد نظر را بر روی نمودار پاپیر مشخص می­ کند. براساس نمودار پاپیر، هشت رخساره شیمیایی ذیل قابل تشخیص است:
۱- Ca-Mg-Hco₃ ۲- Na-Hco₃ ۳- Ca-Mg-Hco₃-Cl 4- Na-Hco₃-Cl
۵- Ca-Mg-Cl-Hco₃ ۶- Na-Cl-Hco₃ ۷- Ca-Mg-Cl 8- Na-Cl
این هشت رخساره می­توانند در سه نوع تیپ اصلی ذیل قرار گیرند (سیک­در ۲۰۰۱، ۵۷۹):
۱- آب­های شیرین (Fresh): دو رخساره یک و دو جزء این تیپ قرار می­گیرند. این آبها از لحاظ سختی در رده سبک قرار دارند و شیرین و قابل شرب هستند. مقدار TDS این آبها بین ۷۵۵-۲۱۰ میلی­گرم­برلیتر است و مقدار متوسط بی­کربنات آن خیلی زیادتر از کلرید می­باشد.
۲- آب­های ترکیبی (Blended): این نوع تیپ شامل رخساره ­های سه تا شش می­باشد. کیفیت این نوع تیپ در مقایسه با تیپ آب شیرین پایین­تر است. مقدار TDS آب­های ترکیبی از ۹۵۰-۵۰۰ میلی­گرم­برلیتر متغیر است. از نظر سختی جزء آب­های سخت و مقدار بی­کربنات آنها مشابه با آب­های شیرین می­باشد. در این آب­ها غلظت کلرید نسبت به آب­های شیرین افزایش می­یابد.
۳- آب­های شورنده (Brackish): دو رخساره هفت و هشت در رده آب­های زیرزمینی شورمزه قرار می­گیرند. در این تیپ مقدار کلرید افزایش قابل توجهی دارد. در حالیکه غلظت بی­کربنات مشابه با تیپ­های فوق است. میزان TDS آب­های شورمزه بین ۲۴۵۰-۷۷۰ میلی­گرم­برلیتر متغیر بوده و سختی بالایی (بیش از ۶۰۰ میلی­گرم ­بر حسب بی­کربنات کلسیم) دارند.