تعيين منشا و پراكندگي آرسنيك در آب هاي زيرزميني دشت راين (جنوب خاور كرمان) با استفاده از تكنيك هاي آماري

Determining the Origin and Distribution of Arsenic in Groundwater in the Rayen Plain (Southeast of Kerman) using Statistical Techniques

دشت راين با گستردگي حدود 1900 كيلومتر مربع بخشي از حوزه آبريز كوير لوت به‌شمار مي‌آيد كه درحاشيه جنوب باختري كوير لوت و دامنه خاوري كوه هزار و به فاصله حدود 110 كيلومتري جنوب خاوري كرمان قرار گرفته است. اين منطقه از در محدوده´ 13?, 57 تا ´ 54, ?57 طول خاوري و ´23 , ? 29 تا ´52 , ? 29 عرض شمالي قرار دارد. ارتفاع متوسط آن از سطح دريا حدود 2600 متر است. با توجه به قرارگيري منطقه در مجاورت كمربند آتشفشاني اروميه- دختر و نقش فوران ها و سنگ هاي آتشفشاني و فعاليت هاي گرمابي در تمركز آرسنيك و اهميت اين عنصر در محيط زيست، مطالعه روي آرسنيك در آب هاي زيرزميني دشت انجام گرفت. در اين مطالعه به‌منظور ارزيابي پراكندگي و منشا آرسنيك، از 29 منبع آب زيرزميني (چشمه، قنات و چاه) نمونه برداري شد و غلظت As،كاتيون ها و آنيون هاي اصلي (Na+، K+،Ca2+ ،Mg2+ ، Cl-، SO4- ، HCO3- )، فلورايد، نيترات و پارامترهاي EC، TDS، قلياييت و سختي كل در نمونه هاي آب تعيين شد. بر پايه اين داده ها، نقشه هم غلظت و نمودار همبستگي رسم شدند و سپس با روش هاي آزمون مولفه اصلي(PCA) و تجزيه خوشه‍‌اي (CA) مورد تجزيه و تحليل هاي آماري قرارگرفتند.تغييرات غلظت آرسنيك در منطقه ميان ppb 1/0 تا ppb 8/204 با ميانگين ppb96/20 است. بر پايه تجزيه و تحليل آماري، آرسنيك در منطقه با pH همبستگي مثبت نشان مي دهد. دو عامل اصلي تزريق آب هاي گرمابي به سفره آب زيرزميني و واجذبي از اكسيد و هيدرواكسيدهاي آهن به عنوان عوامل افزايش غلظت آرسنيك در اين دشت معرفي مي شوند.

The Rayen plain, which is about 1900km2 in area is considered as a part of the Lut drainage basin and is located in the southwest of Lut and eastern slopes of the Hezar Mountain. This plain lies at the 110km southeast of Kerman city. Geographically, it is at 57?, 13ʹ to 57?, 54ʹ eastern longitude and 29?, 23ʹ to 29?, 52ʹ northern latitude. The average height of this plain is about 2600m above msl. Given the location of the plain at the vicinity of the Urmiah- Dokhtar volcanic Belt and considering the role of eruptions as well as volcanic rocks and hydrothermal activities on the concentration of arsenic and the role of this element in environmental problems, this study was performed on the concentration of arsenic in groundwater. In order to determine the variations and source of arsenic, in all,29 samples were collected from the water points (springs, qanats and wells).Subsequently, the concentration of As, major cations and anions(Na+, K+, Ca2+ , Mg2+,Cl-,SO4-,HCO3-), NO3-,F-, as well as EC,TDS, alkalinity and total hardness were determined. Accordingly, isoconcentration map and correlation diagram were prepared and statistical analysis including Principal Component Analysis (PCA) and Cluster Analysis (CA)were carried out. The arsenic concentration in groundwater of this plain varies from 0.1 ppb up to 248.4 ppb with an average of 21.6 ppb. Based on the statistical analysis, arsenic concentration shows positive correlation with pH. The intrusion of hydrothermal waters into the aquifer and desorption from oxides and hydroxides of iron are considered as the main causes of high-arsenic level in some parts of this plain.