استفاده از تکنیک های ژئوشیمیایی و ایزوتوپی برای شناسایی منشا شوری آب زیرزمینی در دشت شاهرود

شوری از مهم ترین عوامل کاهش کیفیت منابع آب زیرزمینی، به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. در ایران نیز به دلیل خشکسالی ها، کمبود آب و بهره برداری بیش از حد از آبخوان ها، شوری به یکی از معضلات در حال گسترش تبدیل شده است. آب زیرزمینی در بخش های شمالی آبخوان شاهرود داری تیپ بی کربناته و کیفیتی مطلوب است، لیکن به صورت ناگهانی در بخش جنوب شرقی کیفیت آن کاهش یافته و در نهایت تبدیل به آبی شور با تیپ کلراید سدیم می گردد. در این پژوهش به منظور تعیین منشا شوری آبخوان شاهرود تعداد 120 نمونه از بخش های مختلف برداشت شده و مورد آنالیز شیمیایی (یون های اصلی، برم و ید) و ایزوتوپی (ایزوتوپ های پایدار اکسیژن و دوتریم و ایزوتوپ ناپایدار تریتیم) قرار گرفته است. بر اساس نتایج این پژوهش، مهم ترین منشا شوری آب در آبخوان شاهرود انحلال سازند تبخیری مارن ژیپسی حاوی ژیپس و هالیت می باشد. قرارگیری نمونه های آب شیرین روی خط ایزوتوپی بارش محلی شاهرود، نشان می دهد منشا این آب-ها، آب های جوی حاصل از بارش کنونی منطقه می باشد. اما نمونه های آب شور بخش های جنوب شرقی علی رغم تشابه در محتوی ایزوتوپی اکسیژن، تهی شدگی مشخص در دوتریم نسبت به بارش های کنونی نشان می دهند. محتوای ایزوتوپی تریتیم در آب های شور کمتر از 8/0 بوده، در حالی که در نمونه های شیرین به حدود 7/2 افزایش می یابد. با توجه به غیر محتمل بودن پدیده تبخیر در شوری آبخوان بر اساس نتایج ایزوتوپی و عمق زیاد سطح ایستابی، منشا آب های شور در آبخوان شاهرود به بارش های قدیمی تر شاهرود با محتوای ایزوتوپی تهی تر و شرایط جوی مرطوبت تر، مرتبط می باشد. غنی شدگی ایزوتوپی آب-های شور در محتوای اکسیژن (شیفت 18O) ناشی از واکنش های آب-سنگ و پدیده انحلال ژیپس بوده است. بررسی های هیدروژیولوژیکی ضمن تایید کاهش سرعت جریان آب زیرزمینی در بخش های جنوب شرقی، به دلیل عملکرد خط تقسیم آب زیرزمینی، نشان دهنده کاهش ارتباط هیدرولیکی آب های شور بخش جنوب شرقی با سایر بخش های آبخوان می باشند. اختلاط آب های شور قدیمی و آب های جوی فعلی در محدوده خط تقسیم آب زیرزمینی مشاهده می گردد.