تعیین منشاء اورانیوم و ارزیابی ریسک سلامت آن در آبخوان تهلاب، منطقه زمین گرمایی تفتان- جنوب شرق ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زمین شناسی کاربردی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه خوارزمی

2 گروه زمین شناسی کاربردی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

3 بخش علوم زمین، دانشکده علوم، دانشگاه شیراز ، شیراز، ایران

4 دفتر پژوهش و تحقیقات کاربردی، شرکت مدیریت منابع آب ایران، تهران، ایران

چکیده

در این مطالعه ترکیب زمین شیمیایی و رخداد اورانیوم در آبخوان تهلاب واقع در جنوب شرق ایران و در مجاور منطقه زمین گرمایی تفتان، به منظور تعیین منشاء اورانیوم و فرایندهای کنترل کننده شیمی آبخوان مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین ارزیابی ریسک سلامت اورانیوم برای آب شرب در 16 چاه نمونه برداری مورد بررسی قرار گرفت. آنیون های اصلی در تمام نمونه ها مقادیر بالاتر از استاندارد آب شرب(WHO) را نشان دادند. بررسی نمودار پایپر نشان داد که تیپ آب ها از نوع سولفاته - کلروره و رخساره غالب سدیک است. نتایج هیدروژئوشیمیایی پیشنهاد می دهد که ترکیب شیمی آّب زیرزمینی تهلاب تحت تاثیر منشاء هیدروترمالی در ارتباط با چرخش عمیق در محدوده آتشفشان تفتان قراردارد. نتایج شاخص اشباع نشان داد که نمونه های آب زیرزمینی آبخوان تهلاب نسبت به کوارتز، کلسدونی، هماتیت، اوراننیت(75/68 درصد نمونه ها)، کافینیت(75/43) و U4O9(25/31) فوق اشباع هستند. نتایج تحلیل مولفه اصلی، فاکتور وزنی مثبت بالای اورانیوم، وانادیم، بیکربنات و سیلیس را نشان داد که تایید کننده منشاء زمین زاد اورانیوم و همچنین نقش سیلیس در کنترل غلظت اورانیوم در آبخوان است. محاسبه شاخص خطر براساس عنصر اورانیوم، برای 25/81 درصد نمونه ها مقدار بالاتر از یک را نشان داد. از این رو استفاده آب شرب برای کودکان توصیه نمی شود. ارزیابی ریسک سلامت نشان می دهد که مصرف آب در ناحیه مورد مطالعه می تواند تهدید سلامتی را به همراه داشته باشد. از این رو با توجه به تاثیر فعالیت هیدروترمالی آتشفشان تفتان، نیاز به پایش منظم عناصر عناصر بالقوه سمناک آبخوان است.

کلیدواژه‌ها


APHA, 1995. Standard methods for the examination of water and wastewater, 17th ed. APHA, Washington, DC.
Brugge, D., Buchner, V., 2011. Health effects of uranium: new research findings. Reviews on Environmental health 26(4), 231-249.
Eftekharnezhad, J., Samimi-namin, M., Arshadi, S., 1977. Khash and Narreh-now quadrangle maps 1:250000, Geological Survey and Mineral Exploration of Iran.
Garcıa, J.H., Li, W.W., Arimoto, R., Okrasinski, R., Greenlee, J., Walton, J., Schloesslin, C., Sage, S., 2004. Characterization and implication of potential fugitive dust sources in the Paso del Norte region. Science of the Total Environment 325(1-3), 95-112.
Gemici, Ü., Filiz, Ş., 2001. Hydrochemistry of the Çeşme geothermal area in western Turkey. Journal of Volcanology and Geothermal Research 110(1-2), 171-187.
Giggenbach, W.F., 1991. Chemical techniques in geothermal exploration. Application of Geochemistry in Geothermal Reservoir Development 119-144.
Ghoreyshinia, S.K., Shakeri, A., Mehrabi, B., Tassi, F., Mehr, M.R. Deshaee, A., 2020. Hydrogeochemistry, circulation path and arsenic distribution in Tahlab aquifer, East of Taftan Volcano, SE Iran. Applied Geochemistry 119, 104629.
Halim, M.A., Majumder, R.K., Nessa, S.A., Hiroshiro, Y., Sasaki, K., Saha, B.B., Saepuloh, A., Jinno, K., 2010. Evaluation of processes controlling the geochemical constituents in deep groundwater in Bangladesh: spatial variability on arsenic and boron enrichment. Journal of Hazardous Materials 180(1-3), 50-62.
Han, D.M., Liang, X., Jin, M.G., Currell, M.J., Song, X.F., Liu, C.M., 2010. Evaluation of groundwater hydrochemical characteristics and mixing behavior in the Daying and Qicun geothermal systems, Xinzhou Basin. Journal of Volcanology and Geothermal Research 189(1-2), 92-104.
Jousma, G., Roelofsen, F.J., 2004. World-wide inventory on groundwater monitoring. International Groundwater Resources Assessment Centre (IGRAC). Report nr. GP, 1.
Kabata-Pendias, A., Mukherjee, A.B., 2007. Trace elements from soil to human. Springer Science & Business Media.
Kortatsi, B.K., Anku, Y.S.A., Anornu, G.K., 2009. Characterization and appraisal of facets influencing geochemistry of groundwater in the Kulpawn sub-basin of the White Volta Basin, Ghana. Environmental Geology 58(6), 1349-1359.
Kurttio, P., Komulainen, H., Leino, A., Salonen, L., Auvinen, A., Saha, H., 2005. Bone as a possible target of chemical toxicity of natural uranium in drinking water. Environmental Health Perspectives 113(1), 68-72.
Langmuir, D., 1997. Aqueous environmental. Geochemistry Prentice Hall, NJ, 600.
Langmuir, D., 1978. Uranium solution-mineral equilibria at low temperatures with applications to sedimentary ore deposits. Geochimica et Cosmochimica Acta 42(6), 547-569.
López-Chicano, M., Cerón, J.C., Vallejos, A., Pulido-Bosch, A., 2001. Geochemistry of thermal springs, Alhama de Granada (southern Spain). Applied geochemistry 16(9-10), 1153-1163.
López, D.L., Bundschuh, J., Birkle, P., Armienta, M.A., Cumbal, L., Sracek, O., Cornejo, L., Ormachea, M., 2012. Arsenic in volcanic geothermal fluids of Latin America. Science of the Total Environment 429, 57-75.
Mahanta, C., Enmark, G., Nordborg, D., Sracek, O., Nath, B., Nickson, R. T., Herbert, R., Jacks, G., Mukherjee, A., Ramanathan, A. L., Choudhury, R., Choudhury, R., 2015. Hydrogochemical controls on mobilization of arsenic in groundwater of a part of Brahmaputra river floodplain, India. Journal of Hydrology: Regional Studies 4, 154-171.
Mukherjee, A., Scanlon, B.R., Fryar, A.E., Saha, D., Ghosh, A., Chowdhuri, S., Mishra, R., 2012. Solute chemistry and arsenic fate in aquifers between the Himalayan foothills and Indian craton (including central Gangetic plain): influence of geology and geomorphology. Geochimica et Cosmochimica Acta 90, 283-302.
Murphy, W.M., Shock, E., 1999. Environmental aqueous geochemistry of actinides. Reviews in Mineralogy and Geochemistry 38, 221-253.
Norton, J., Petersen, C., Early, L.E.T., Largey, J., Mills, S.K., Johnson, N., Bearard, T., Parker, T.K., Duguid, A., Lamel, A., Roulet, C., 2009. Potential Groundwater Quality Impacts Resulting from Geologic Carbon Sequestration. Washington, US A: Water Research Foundation.
Nowak, B., 1998. Contents and relationship of elements in human hair for a non-industrialised population in Poland. Science of the Total Environment 209(1), 59-68.
Oremland, R.S., Stolz, J.F., 2005. Arsenic, microbes and contaminated aquifers. Trends in Microbiology 13(2), 45-49.
Parkhurst, D.L., Appelo, C.A.J., 1999. User’s guide to PHREEQC (Version 2): A computer program for speciation, batch-reaction, one-dimensional transport, and inverse geochemical calculations. Water-Resources Investigations Report 99(4259), 312.
Shakeri, A., Ghoreyshinia, S., Mehrabi, B., 2015. Surface and groundwater quality in Taftan geothermal field, SE Iran. Water Quality, Exposure and Health 7(2), 205-218.
Shakeri, A., Moore, F., Kompani-Zare, M., 2008. Geochemistry of the thermal springs of Mount Taftan, southeastern Iran. Journal of Volcanology and Geothermal Research 178(4), 829-836.
Shakeri, A., Shakeri, R., Mehrabi, B., 2015. Potentially toxic elements and persistent organic pollutants in water and fish at Shahid Rajaei Dam, north of Iran. International Journal of Environmental Science and Technology, 12(7), 2201-2212.
Smedley, P.L., Smith, B., Abesser, C., Lapworth, D., 2006. Uranium occurrence and behaviour in British groundwater. British Geological Survey, Groundwater Programme Commissioned Report CR/06/050N.
EPA, U., 2005. Guidelines for Carcinogen Risk Assessment US Environmental Protection Agency, Washington, DC, EPA/630/P-03/001F.
US EPA, 2005. Guidelines for Carcinogen Risk Assessment. EPA/630/P-03/001F. Washington, DC: Risk Assessment Forum, US Environmental Protection Agency.
Wanty, R.B., Schoen, R., 1992. A review of the chemical processes affecting the mobility of radionuclides in natural waters, with applications. Field Studies of Radon in Rocks, Soils, and Water, 183.
World Health Organization, 2011. Guidelines for Drinking-Water Quality, 4th edition. WHO, Geneva, Switzerland.