پایش آب‌های زیرزمینی به کمک رادیوایزوتوپ‌ها

آب‌های زیرزمینی، از مهم‌ترین منابع آبی برای هر کشوری به‌حساب می‌آیند و توجه به پویایی و تغذیه مناسب آن‌ها در طول زمان، از اهمیت بالایی برخوردار است. پژوهشگران ایرانی در این راستا، از رادیوایزوتوپ طبیعی موجود در آب استفاده کرده‌اند.

به گزارش آردی نیوز و به نقل از ایسنا، تنها رادیوایزوتویی که در طبیعت جزئی از مولکول آب است، تریتیوم یا ۳H است که غلظت آن تحت تأثیر عوامل محیطی قرار نمی‌گیرد. رادیوایزوتوپ طبیعی تریتیوم کاربرد زیادی در مطالعات منابع آب‌های سطحی و زیرزمینی جهت تعیین درصد اختلاط آب‌های زیرزمینی، زمان اقامت و سرعت جریان آب داشته و روش باارزشی برای مطالعات آب‌شناسی و مدیریت منابع آب محسوب می‌شود. سن آب زیرزمینی نشان می‌دهد منابع آب زیرزمینی از بارندگی‌های جدید تغذیه شده‌اند یا این‌که آب آبخوان در زمان‌های گذشته طی فرآیندهای آهسته نفوذ جمع شده است.

تریتیوم به گفته محققان می‌تواند همراه با باران وارد چرخه آب شده و حضور آن در آب‌های زیرزمینی گواهی بر تغذیه فعال است. بر همین اساس مطالعه آب‌های زیرزمینی بر این اساس که اتفاقاً در ایران بسیار محدود انجام شده، می‌تواند نکات مهمی را در خصوص این منابع ارزشمند آبی نشان دهد.

در همین راستا، پژوهشی در کشور انجام شده که در آن به بررسی مقدار رادیوایزوتوپ تریتیوم در نزولات جوی و تعیین سن نسبی منابع آب زیرزمینی پرداخته شده است.

محققان فوق که از مرکز تحقیقات آب‌های زیرزمینی و ژئوترمال (متاب) بوده‌اند، برای انجام این مطالعه ۶۰۰ میلی‌لیتر آب را از هر منبع آبی مورد نظر در غرب استان کرمانشاه نمونه‌برداری کردند. برای نمونه‌برداری تریتیوم، بطری‌های پلاستیکی از جنس پلی‌اتیلن استفاده شد و در هنگام نمونه‌برداری قبل از پر کردن ظرف، ظروف کاملاً با آب چشمه شستشو داده شدند. این نمونه‌ها سپس به‌منظور اندازه‌گیری مقادیر تریتیوم به آزمایشگاه ایزوتوپ‌های محیطی دانشگاه واترلو ارسال شدند.

یافته‌های این مطالعه با توجه به داده‌های متوسط سالیانه تریتیوم نشان می‌دهند که تمامی ایستگاه‌ها در بار سال ۱۹۶۲ افزایش ناگهانی غلظت تریتیوم داشته‌اند.

طبق این نتایج، بیش‌ترین سن آب مربوط به ایستگاه‌های چشمه گنداب، سراب گرم و چاه پنج ستون در منطقه پل ذهاب و جوان‌ترین آب مربوط به غار قوری قلعه و چاه خانقاه درمور در منطقه پاوه است. همچنین آب‌های زیرزمینی در منطقه پاوه به دلیل عبور از مناطق کارستی جوان‌تر از مناطق دیگر است.

در این خصوص، حسین محمدزاده، دانشیار مرکز تحقیقات آب‌های زیرزمینی و ژئوترمال (متاب) و همکارش می‌گویند: «نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که تریتیوم اندازه‌گیری شده در چشمه ماراب، ۱٫۱ TU و در چاه پنج ستون و چشمه گنداب کمتر از ۰٫۸ TU است. با توجه به سن محاسبه‌شده برای این سه ایستگاه که به ترتیب ۲۹.۱۴، ۳۴.۷۵ و ۳۴.۸۳ سال برآورد شده، می‌توان نتیجه گرفت که آب در این منطقه، از سمت چشمه مارب (منطقه تغذیه) به سمت چشمه گنداب (منطقه تخلیه) حرکت می‌کند».

آن‌ها معتقدند: «به‌طورکلی با در نظر گرفتن عوامل مختلف می‌توان نتیجه گرفت که عرض جغرافیایی بالا، افزایش ارتفاع و کاهش دما در کنار فاصله از آب‌های ساحلی به افزایش تولید تریتیوم طبیعی کمک می‌کند. در همین رابطه، ایستگاه‌های اطراف ایران همچون بحرین و آدنا و آنکارا و کراچی به دلیل نزدیکی به ساحل دارای غلظت تریتیوم کمتری در بهار هستند».

به گفته محمدزاده و همکار محققش که مقاله علمی پژوهشی حاصل از فعالیت خود را در مجله «آب و خاک» منتشر کرده‌اند: «تحقیقات در این زمینه در کشورمان خیلی کم انجام شده و حتی می‌توان گفت انگشت‌شمار است. به همین دلیل این تحقیق که با همکاری یک دانشگاه خارجی انجام شده می‌تواند راه‌گشای پژوهش‌های دیگری باشد و برای کشور ایران که جز مناطق خشک و نیمه‌خشک است در مدیریت منابع آب کمک کند».

این مطالعات در مجله «آب و خاک» که توسط دانشگاه فردوسی مشهد منتشر می‌شود به چاپ رسیده است.