هيدرو ژئو شيمي

اساس كار هيدرو ژئوشيمي ، آناليز شيميايي يون هاي اصلي آب هاي زيرزميني و سطحي است . يكي از مشكلات زيست محيطي چگونگي شناخت آلوده كننده هاي آلي و غير آلي است .

یکی از مهمترین مشکلات محیط زیست شناخت آلودگی معدنی و آلی آبهای زیرمینی است به ویژه اگر سرچشمه آلودگی از چند مکان مختلف باشد.
با وجود آلودگی آبهای زیرزمینی می توان راه پاک کردن آن را با استفاده از متدهای ژئوشیمی تشخیص داد که این امر به عهده مهندسین محیط زسیت و هیدروژئولوژی می باشد.

ترکیبات شیمیایی پایدارو رادیواکتیو از آبهای زیرزمینی برای مطالعات گسترده هیدروژئولوژی مورد استفاده قرار می گیرد.
ترکیبات آبهای زیرزمینی به میزان بارندگی و درجه تعرق و تبخیر و واکنشهای شیمیایی و بیولوژیکی روی پوسته بستگی دارد . تغییرات در غلظت گونه های شیمیایی برای تعیین نسبت بزرگی تخلیه، تغذیه، تراوش بین سفره های آبی است.
مطالعه شیمی آبهای زیرزمینی و ایزوتوپهای پایدار مولکول آب می تواند اطلاعات مهمی از منابع و مکانیسم تغدیه و شناسایی مقدار جریان آبی که رودخانه و آبهای زیرزمینی در حالت غیرسیلابی دارد را در اختیار قرار دهد.
ایزوتوپهای رادیواکتیو طبیعی مثل کلر 36 و هیدروژن 3 و کربن 14 برای تعیین سن آبهای زیرزمینی مورد استفاده قرار می گیرد. اگر سن های نسبتاً جوان از اندازه گیری ردیابهای مختلف رادیو اکتیو تعیین شوند سپس منبع تغذیه آبهای زیرزمینی را می توان حدس زد.

ترکيبات شيميايي پايدارو راديواکتيو از آبهاي زيرزميني براي مطالعات گسترده هيدروژئولوژي مورد استفاده قرار مي گيرد

شناسایی سن ساختارهای آبهای زیرزمینی می تواند برای تعیین نسبت منبع تغذیه برای سفره های آب زیرزمینی نامحدود و سرعت جریانات رودخانه ای برا ی سفره های آب زیرزمینی محدود مورد استفاده قرار گیرد.
اجسام محلول در آبهای زیرزمینی می تواند اطلاعاتی در مورد ترکیبات مختلف آبهای روان برای استفاده در هیدروژئولوژی را در اختیار قرار دهد.
شاخه های مختلف علم هیدروژئوشیمی شامل آنالیزهای شیمیایی ، ردیابهای شیمیایی، هیدروژئوشیمی، ایزوتوپهای هیدروژئوشیمی ، واکنشهای سنگ و آب، هوازدگی شیمیایی، هیدرولوژی ایزوتوپی، ژئوشیمی تجربی حرارت پایین، مدلهای بیوژئوشیمی و هیدروژئولوژی می باشد.

روشها و تجهیزات:
اسپکترومتر جرمی تمام اتوماتیک یکی از تجهیزاتی است که برای تعیین نسبتهای ایزوتوپی، میزان فراوانی عناصر در طبیعت استفاده می شود . ایزوتوپهای مورد استفاده در این مورد عناصر 2H/1H, 13C/12C, 15N/ 14N, 18O/ 16O و 34S/ 32S است.
تکنیکهایی که در این علم برای آنالیز مورد استفاده قرار می گیرد و همینطور موادی که در این روش مورد استفاده قرار می گیرد طیف گسترده ای دارد که این مواد شامل آبها، کربناتها، نیتروژن معدنی و انواع گوگرد و همه علومی که برای محیط زیست و زمین مورد استفاده قرار می گیرد، است.
روشها:
آنالیزهای هیدروشیمی آب
روشهای ردیابی رنگی برای تعیین مشخصات اجسام محلول جابجا شده در آب
استفاده از دستگاه فلومتر برای ردیابهای رنگی
کاربرد دستگاه فلورمتر نوری برای اندازه گیری تمرکز ردیابهای درجا در آبهای زیرزمینی

تجهیزات مورد استفاده در علم هیدروژئوشیمی:
Fibre Optic Fluorometer دستگاهی برای تعیین اندازه گیری فلورسانس
نورسنج شعله ای
اسپکتروفوتومتر
کروماتوگرافی یونی با ردیاب ضریب هدایت
کروماتوگرافی یونی با ردیاب ماورای بنفش و نور مرئی
کروماتوگرافی گازی
دستگاه تقطیر
دستگاه گرمایش مغناطیسی متحرک
دستگاه pH متر
دستگاه اندازه گیری قابلیت هدایت
دستگاه سردکننده خشک

هيدروژئوشيمي علمي براي تعيين واکنشهاي بين آب و زمين شناسي و شيميايي و زيست محيطي است.

هیدروژئوشیمی علمی برای تعیین واکنشهای بین آب و زمین شناسی و شیمیایی و زیست محیطی است. این علم به مطالعه آنالیزهای کمی شیمی که بر پایه فرایندهای ژئوشیمی آب محیطی است می پردازد و تکمیل کننده حالات و فرایندهای فیزیکی و بیولوژیکی است

این علم به مطالعه و بررسی گونه های مختلف شیمی معدنی در آب و واکنشهای تجزیه و رسوب گذاری که درطول فعل و انفعالات مواد معدنی در زیرآب و در اتمسفر اتفاق می افتد، می پردازد. مباحث مرتبط با هیدروژئوشیمی شامل واکنشهای سینتیک یا جنبش شناسی و تعادل ژئوشیمیایی، جنبش و حرکت ایزوتوپها و شیمی خاک می باشد.

همچنین دانشمندان در این علم به مطالعه جابجایی و حمل و نقل و دگرسانی و از هم پاشیدگی گونه های شیمی آلی در هیدروسفر به ویژه محیط های زیر سطحی می پردازند. تحقیقات رایج در این زمینه شامل مطالعه تعادل های شیمیایی در سیستمهای فوق نمکی ، واکنش پذیری و حرکت عناصر کمیاب ، دگرسازی مواد آفت کش و دیگر مواد آلی و رابطه متقابل بین فرایندهای انتقال جرم و واکنش می باشد.
تحقیقات بیوژئوشیمی اولیه مطالعه واکنشهای کمپلکس هیدرولوژی، ژئوشیمی و بیولوژیکی ، میزان اکوسیستمها و زمین لغزشها و توسعه اکوسیستمها و مدلهای جهانی مبنی بر شناسایی تاثیرات نیروهای طبیعی و فعالیتهای انسانی و استراتژی های آزمایشگاهی است.

مهمترین تحقیقات در این زمینه شامل نتایج گرم شدن کره زمین توسط عوامل انتشار دی اکسیدکربن ، تخلیه اوزون استراتوسفر، بارانهای اسیدی، توانایی محافظت اکوسیستم ، فرسایش جنگلها توسط باران، نمک زدایی مزارع، و اثرات آلاینده های آلی و سمی بودن فلزات کمیاب است.

آزمایشگاه ژئوشیمی آب
در آزمایشگاه شیمی تر از تجهیزات و دستگاههای pH متر، اسپکترومترها، ترازوهای آزمایشگاهی، دستگاه سانتریفوژ، هودهای شیمیایی ، آنالیزورهای مساحت سطح و اسپکترومترهای جذب اتمی استفاده می شود. بمبهای هیدروترمال با حجم پایین (20 میلی لیتر) برای اندازه گیری تعادل در دمای 350 درجه استفاده می شود.
روشهای کارآزمایشگاه هیدروژئوشیمی
آنالیزهای فیزیک و شیمیایی آبهایی که برای استفاده های آبیاری، آبهای آشامیدنی، آبهای گرمایی و آبهای معدنی
زیر فشار قرار دادن منابع آب در محیط زیست
نظارت بر کیفیت آب و پردازش داده ها
آنالیز عناصر کمیاب و سمی در نمونه های آب
آنالیزهای میکروبیولوژیکی از نمونه های آب
تعیین منابع آلودگی آب
تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک
اکتشاف کاربردی :
مطالعه ژئوشیمی ایزوتوپها کمک شایانی به علم هیدروژئوشیمی می کند. ایزوتوپ عناصر سرب و گوگرد در بحث اکتشاف معرف سرب و گوگرد عیار بالا هستند . به طوریکه شاخص پتانسیل سنگ معدن به طور مستقیم در آنالیز عنصر گوگرد نشان دهنده حمل این عنصر از محل و به طور عادی معرف فراوانی عناصر اصلی و کمیاب است.
آبهای زیرزمینی که حاوی ایزوتوپ گوگرد هستند و شدت آنومالی گوگرد در آنها زیاد است برای عنصر استرانسیم باید آنالیز شوند تا منطقه از آلودگی پاک شود. ایزوتوپهای سرب بیشتربرای شناسایی مقیاسهای اکتشافی به کار می رود.
هیدروژئوشیمی ایزوتوپی برای مناطقی که از برجستگی کمتر و بارندگی کمتری برخوردارند مناسب می باشند. هیدروژئوشیمی ایزوتوپی نشان دهنده مناطق اکتشافی جدید و پتانسیل بالای منطقه اکتشافی در مقیاسهای محلی و منطقه ای است.
آزمایشهای تجربی در مقیاس کوچک و بزرگ با استفاده از روشهای ایزوتوپی می تواند برای مطالعات هیدروژوشیمی مفید و سودمند باشد. ترکیبات ایزوتوپی سرب و گوگرد می تواند راهنمای انواع کانی سازی در جستجوهای اکتشافی باشد. آنالیزهای ایزوتوپهای گوگرد و استرانسیم مورد استفاده برای اهداف منطقه ای هستند و نشان دهنده آنومالی سرب در منطقه می باشد.
اساس كار هيدرو ژئوشيمي ، آناليز شيميايي يون هاي اصلي آب هاي زيرزميني و سطحي است . يكي از مشكلات زيست محيطي چگونگي شناخت آلوده كننده هاي آلي و غير آلي است . مخصوصا" هنگامي كه منابع آلوده كننده متعددي وجود داشته باشد . علي رغم اين مشكلات آلوده كننده هاي آب هاي زيرزميني توسط روش هاي هيدرو ژئو شيميايي قابل ارزيابي و سنجش هستند . همچنين آگاهي از زمين شناسي زيرسطحي و نهشته هاي دفن شده كه در ژئو شيمي آب هاي زير زميني منعكس شده است به كمك هيدرو ژئو شيمي ميسر مي شود