تخمين حجم تخليه آب زيرزميني به دريا با استفاده از تلفيق داده هاي مكاني و سري زماني راديوايزوتوپ رادون 222، مطالعه موردي در جنوب ژاپن

Evaluation of submarine groundwater discharge (SGD) volume using 222Rn spatial and temporal variations, case study, south Japan

تخليه آب هاي زيرزميني به دريا (SGD) به عنوان بخشي از چرخه هيدرولوژي كه در اثر آن مواد محلول و ساير آلاينده ها از محيط هاي خشكي وارد اقيانوس مي شوند، مورد توجه قرار گرفته است. روش هاي متنوعي به منظور ارزيابي SGD ارائه شده است. روش راديوايزوتوپ رادون 222 (222Rn) به عنوان يك ردياب ژئوشيميايي طبيعي با هدف انجام مطالعات غيرمستقيم ناحيه اي SGD توسعه يافته است. در اين تحقيق تلاش شده است تا حجم تخليه آب زيرزميني به دريا در نوار شمالي درياي ياتسوشيرو [2] واقع در جنوب كشور ژاپن با روش 222Rn ارزيابي گردد. بدين منظور، با بهره گيري از نتايج تحقيقات منتشر شده گذشته توسط نويسندگان بالا، محدوده با پتانسيل بالاي SGD معين گرديد. سپس، سري زماني غلظت گاز 222Rn در آب دريا به منظور تحليل اثر جذر و مد بر تغييرات زماني تخليه آب زيرزميني به دريا ثبت گرديد. هم چنين، تصحيحات لازم بر روي داده هاي سري زماني اعمال شد تا اثر رودخانه هاي موجود در منطقه حذف گردد و امكان تخمين جريان SGD فراهم شود. در نهايت، نتايج حاصل از بررسي تغييرات مكاني غلظت گاز 222Rn در نوار ساحلي مورد مطالعه با داده هاي سري هاي زماني 222Rn در منطقه مذكور تلفيق گرديد. نتايج به دست آمده نشان داد كه حجم SGD در محدوده مورد مطالعه حدود 10/65 متر مكعب در ثانيه مي باشد.

Submarine groundwater discharge (SGD) has addressed recently as part of the hydrologic cycle by which solutes and other pollutants travel from terrestrial areas toward the coastal waters. 222Rn as a naturally occurring geochemical radioisotope tracer can be applied for indirect regional SGD studies. This study aims to estimate the net SGD volume toward the northern coastline of the Yatsushiro Sea، south Japan، using the 222Rn method. For this، areas with high SGD potential calculated. Then، seawater 222Rn concentration time series recorded in selected points to evaluate the SGD temporal fluctuations and it`s correlation with tidal cycles. Also، corrections conducted over the 222Rn time series to remove the 222Rn noise originated from the rivers discharging into the bay. The results applied to simulate the seawater 222Rn concentration and to estimate the SGD rate in the study area. Finally، the spatial and temporal 222Rn analysis results combined to estimate the SGD net volume. The results show that the SGD volume in the study area is about 0.92×106 m3 day-1.