نشریه زمین شناسی مهندسی

ارزیابی هیدروشیمی آب زیرزمینی در آبخوان زرآباد (استان سیستان و بلوچستان) با هدف تعیین کیفیت آب برای مصرف کشاورزی

معصومه نیکبخت

در این مطالعه، وضعیت هیدروشیمیایی و کیفیت منابع آب زیرزمینی آبخوان ساحلی زرآباد در جنوب شرق ایران مورد بررسی قرار گرفته است. فراوانی کاتیون ها و آنیون ها به ترتیب ⁺Na⁺>Ca²⁺>Mg²⁺>K و ^-Cl^->SO₄^2->HCO₃ است. متوسط غلظت EC و TDS به ترتیب بین 922 تا 7140 µS/cm و 545 تا 6426 mg/L است. تیپ آب اکثر نمونه ها Na-Cl (78 درصد) است و دومین تیپ غالب نیز Ca-Mg-Cl (22 درصد) است. تیپ آب، شاخص Chloro-alkaline، نسبت های یونی و موقعیت نمونه ها بر روی نمودار گیبس نشان می دهد که تبادل کاتیونی (مستقیم و معکوس)، هوازدگی سیلیکات ها، تبخیری ها و نفوذ آب شور فرایندهای اصلی کنترل کننده شیمی آب زیرزمینی هستند. نسبت های یونی ^-SO₄^2-/Cl^-، B/Cl^- و Na⁺/Cl نشان می دهد که نفوذ آب شور با فاصله گرفتن از رودخانه رابچ بویژه در قسمت های شمال غربی و جنوب شرقی افزایش می یابد. این می تواند منجر به کاهش کیفیت منابع آب شود. علاوه بر این کیفیت آب برای مصارف کشاورزی بر اساس برخی شاخص ها مانندEC ، درصد سدیم (Na%)، نسبت جذب سدیم (SAR)، کربنات سدیم باقیمانده (RSC)، نسبت جذب منیزیم (MAR)، شاخص نفوذ پذیری (PI)، نسبت کلی (KR)، نمودار USSL و Wilcox مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که حدود 60 درصد نمونه ها دارای کیفیت نامناسب برای آبیاری و در قسمت شمال غربی و جنوب شرقی دشت واقع شدند. حدود 40 درصد نمونه ها نیز دارای کیفیت مناسب برای آبیاری و در مجاورت رودخانه رابچ واقع شده است.

ارزیابی پتانسیل تولید زهاب اسیدی توسط باطله‌های زغال‌شویی: مطالعه موردی کارخانه زغال‌شویی شمال شرق دامغان

گیتی فرقانی تهرانی

زهاب اسیدی معدن یکی از مهم ترین مشکلات زیست محیطی مرتبط با معدنکاری و از مهم ترین منابع آلوده کننده محیط زیست می باشد که بر اثر اکسایش کانی های سولفیدی به ویژه پیریت تولید می شود. در این پژوهش، پتانسیل تولید اسید باطله های کارخانه زغال شویی مهماندوست واقع در شمال شرق دامغان مورد مطالعه قرار گرفته است. به این منظور، مطالعات کانی شناسی، ژئوشیمیایی و آزمون های استاتیک بر روی 7 نمونه معرف انجام شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که باطله های زغال شویی نسبت به عناصر مس و منگنز بدون غنی شدگی، نسبت به نیکل و کبالت دارای غنی شدگی متوسط، نسبت به کروم، روی و آنتیموان دارای غنی شدگی قابل ملاحظه، نسبت به کادمیم و آرسنیک و سرب دارای غنی شدگی شدید و نسبت به سرب و مولیبدن دارای غنی شدگی بسیار شدید هستند. کانی های موجود در باطله ها شامل کوارتز، موسکویت، کلینوکلر، کائولینیت، ایلیت، مونت موریلونیت، کلسیت و پیریت می باشد. در بیشتر باطله های مورد مطالعه، pH گل اشباع کمتر از 3 و هدایت الکتریکی گل اشباع بیشتر از 2000 میکروموس بر سانتی متر می باشد و پتانسیل خنثی سازی خالص (NNP) کمتر از 20- است. همچنین در بیشتر نمونه ها پتانسیل تولید اسید خالص (NAPP) مثبت است و نسبت پتانسیل خنثی سازی (NPR) کمتر از 1 می باشد. pH تشکیل اسید خالص (NAG pH) این نمونه ها کمتر از 5/4 و نسبت ظرفیت خنثی سازی اسید به حداکثر پتانسیل تولید اسید (ANC/MPA) کمتر از 1 است. با توجه به نتایج آزمون های استاتیک، احتمال تولید زهاب اسیدی توسط باطله های مورد مطالعه وجود دارد، بنابراین اعمال تمهیدات مدیریتی به منظور کنترل تولید اسید در منطقه ضروری است.

بررسی ویژگی‌های هیدروژئومورفولوژی مهندسی حوضه آبریز و رودخانه گیان نهاوند در استان همدان

داود فریدونی

بررسی و شناخت ویژگی های هیدروژئومورفولوژی لازمه شناخت رفتار رودخانه و فرآیندهای فعال در آن است. این موضوع، علاوه بر شناخت وضعیت فرسایش و رسوب زایی و تغییر مسیر رودخانه، به ساخت صحیح سازه های مهندسی و فعالیت های انسانی در حوضه آبریز رودخانه کمک می کند. رودخانه گیان با میانگین دبی سالیانه 3/2 متر مکعب در ثانیه، یکی از سرشاخه های رودخانه گاماسیاب در استان همدان است. از نظر زمین شناسی و هیدروژئومورفولوژی، رودخانه گیان یک رودخانه کوچک است که با ساختارهای زمین شناسی منطقه کاملاً دارای انطباق است. محاسبه ضریب سینوسی مشخص ساخت که این رودخانه یک رودخانه مئاندری است که طول موج، دامنه نوسان و پهنای کمربند مئاندرها در بخش کوهستانی آن کمتر از محدوده دشت است. شیب بستر این رودخانه نسبتاً کم است و در قسمت های مختلف خود در رده رودخانه های فرسایشی و رسوب گذار طبقه بندی می شود. رودخانه گیان در بخش کوهستانی دارای بستر سنگی و در محدوده دشت دارای بستر آبرفتی است. حوضه آبریز رودخانه گیان در رده حوضه های آبریز کوچک مساحت قرار می گیرد و بر اساس مقدار ضریب گراولیوس، شکل آن تقریباً کشیده است. ارتفاع حوضه آبریز رودخانه گیان بین 1455 و 2700 با متوسط وزنی برابر 20/1715 متر از سطح دریا است و با افزایش ارتفاع توزیع مساحت آن کاهش می یابد. زمان تمرکز حوضه آبریز برابر 204/4 ساعت تعیین گردید. استفاده از داده ها و نتایج حاصل از انجام این پژوهش می تواند در برنامه ریزی کاربری اراضی، کاربردهای مهندسی و اجرایی جهت پیش بینی تغییرات رودخانه و محافظت از سازه های مهندسی مانند جاده، پل، سازه های ساحلی و راه آهن، حفاظت زمین های کشاورزی منطقه و توسعه گردشگری مؤثر باشد.

تأثیر پومیس در خصوصیات ژئوتکنیکی خاک لای‌دار شور سدیمی

روزبه دبیری

خاک های لای دار شور که دارای سدیم هستند یک نوع دیگر از خاک های مسئله دار می باشند. زمانی که این نوع خاک تحت تأثیر آب قرار بگیرد می تواند دچار تورم و واگرایی شده و در نتیجه آن نشست و تغییر شکل به وقوع بپیوندد. با توجه به اینکه بخش وسیعی از حوضه آبریز دریاچه ارومیه و دشت تبریز را خاک های ریزدانه شور سدیمی فراگرفته است. بنابراین، بررسی و تثبیت خاک مسئله دار شور سدیمی موجود در منطقه با کمک فرآیند ژئوپلیمریزاسیون از اهداف اصلی تحقیق حاضر می باشد. بدین منظور، از ماده پومیس که دارای خاصیت پوزولانی است با درصدهای وزنی 3، 5 و 7 به طور جداگانه به همراه محلول هیدروکسید کلسیم به عنوان کاتالیزور با درصد 2، 5 و 7 با خاک مورد مطالعه مخلوط گردیدند. سپس نمونه های ساخته شده به مدت یک روز عمل آوری شدند. جهت ارزیابی رفتار ژئوتکنیکی خاک تثبیت شده آزمون های آزمایشگاهی تراکم استاندارد، مقاومت فشاری تک محوری، برش مستقیم و تحکیم انجام گرفته است. نتایج بدست آمده از تحقیق حاضر نشان می دهد، ترکیب 3 % پومیس به همراه 2 % هیدروکسید کلسیم پس از یک روز عمل آوری مقاومت فشاری تک محوری را در لحظه گسیختگی نمونه تثبیت شده را به میزان 32/1 برابر افزایش داده است. همچنین ترکیب 7 % پومیس به همراه 2 % هیدروکسید کلسیم مقدار زاویه اصطکاک داخلی 20 برابر بهبود داده است. در انتها، ترکیب 7 درصد پومیس به همراه 2 درصد هیدروکسید کلسیم مقدار تورم آزاد را به مقدار 86 درصد کاسته است.

مقاله مروری: بررسی بایوپلیمر گوارگام به عنوان افزودنی سبز برای بهبود خاک در کاربردهای ژئوتکنیکی

علی نیساری تبریزی

طی سال های اخیر در فعالیت های ژئوتکنیکی بالأخص بهسازی خاک کاربرد میکروارگانیسم ها و بایو پلیمر های دوست دار محیط زیست به جهت کاهش اثرات زیان بار زیست محیطی ناشی از استفاده از مواد سنتی و صنعتی از جمله سیمان بسیار مورد توجه قرار گرفته است. لذا بررسی تأثیرات بایوپلیمرهای دوست دار محیط زیست از جنبه های مختلف از جمله مسائل زیست محیطی ، فرسایش خاک و عوامل مؤثر بر پارامترهای ژئوتکنیکی نهشته های مختلف ضروری به نظر می رسد هدف این مقاله، مروری است بر مطالعات انجام شده در مورد استفاده از صمغ گوار به عنوان افزودنی سبز از منظر محیط زیست و عوامل مؤثر بر پارامترهای مکانیکی خاک های عمل آوری شده با این بایوپلیمر. در این پژوهش مزایا، معایب تأثیر صمغ گوار از جنبه زیست محیطی و همچنین تأثیرات این افزودنی با خاک های مختلف مورد بحث قرار می گیرد. پارامترهای ژئوتکنیکی از جمله مقاومت فشاری محصور نشده، مقاومت برشی، مقاومت در برابر فرسایش و همچنین دوام خاک های عمل آوری شده با صمغ گوار مورد ارزیابی قرار می گیرند. در ادامه پارامترهای تأثیرپذیر صمغ گوار در مواجه با میزان غلظت بایو پلیمرگوارگام، شرایط رطوبت، دما و زمان عمل آوری مورد بحث قرار گرفته است. در پایان فرصت های بالقوه برای استفاده از صمغ گوار در مهندسی ژئوتکنیک و چالش های در رابطه با آن نیز ارائه شده است.