تتجاوز تركيزات الزرنيخ المذاب (As) والفلوريد (F) في كثير من الأحيان معايير شرب المياه لوكالة حماية البيئة الأمريكية (US EPA) في آبار المياه الجوفية المفحوصة ضمن الطبقات الثلاث (شيكوت، إيفانجلين، جاسبر) التي تشكل طبقة المياه الجوفية لخليج الساحل (GCA) في تكساس. الهدف الأساسي من هذه الدراسة هو تحديد العمليات الهيدرولوجية والجيوكيميائية التي تحرر الزرنيخ والفلوريد المذابين في مياه الأرض في كل طبقة عبر تدرج مناخي من الشمال إلى الجنوب من الرطوبة إلى شبه الجفاف. تم تحليل الكيمياء الشاملة لـ 1164 عينة مائية مأخوذة من 534 بئرًا بين عامي 2002 و2022 وأُبلغ عنها في قاعدة بيانات عامة لمجلس تطوير المياه في تكساس (TWDB). تم اختبار مصادر الزرنيخ والفلوريد السطحية والجيولوجية من خلال مراقبة ترابطهما المكاني مع استخدامات الأراضي والطبقات الجيولوجية. كشفت التحليلات المتعددة المتغيرات أنه في المناطق المناخية الشمالية والوسطى يرافق الزرنيخ الحديد المذاب (Fe) و/أو المنغنيز (Mn)، في حين يرافق الفلوريد بيكربونات (HCO3)، الصوديوم (Na)، والرقم الهيدروجيني. في المنطقة المناخية الجنوبية، يرافق الزرنيخ والفلوريد والفاناديوم (V). تم تحليل التفاعلات الكيميائية المعقولة التي تُنتج الزرنيخ والفلوريد باستخدام مخططات جيوكيميائية ونمذجة عكسية ستوكيومترية. كانت منتجات تحلل السيليكيت وتبادل الكاتيونات المذابة واضحة على طول كل مسارات التدفق. إزالة الكالسيوم من المحلول عبر تبادل الكاتيونات تحفز ذوبان الكالسيت والفلوريت، وهو ما يُستدل عليه كمصدر رئيسي للفلوريد إلى المياه الجوفية في المناطق المناخية الشمالية والوسطى، في حين يؤدي الذوبان الاختزالي لأكاسيد الحديد والمنغنيز إلى إطلاق الزرنيخ المذاب. يُطلق على طبقات الطمي البركاني لتكوين كاتهولا في الطبقات الجنوبية الزرنيخ والفلوريد بشكل رئيسي عن طريق التجوية السيليكاتية. تكشف هذه الدراسة عن المتغيرات المحركة لإطلاق الزرنيخ والفلوريد على مدى منطقة عرضها 650 كم مع جيولوجيا ومناخ متغيرين. فهم هذه المتغيرات مهم لاتخاذ أفضل الاستراتيجيات لتجنب استهلاك المياه الجوفية الملوثة أو لتجنب تفاقم التلوث عبر استخدام الأرض أو ضخ المياه الجوفية. • التجوية السيليكاتية تحفز ذوبان الفلوريت وإطلاق الفلوريد في GCA • في المنطقة شبه الجافة، يعتبر الرماد البركاني مصدرًا مهمًا للزرنيخ والفلوريد • في المنطقة الرطبة، يؤدي الذوبان الاختزالي لأكاسيد المعادن إلى إطلاق الزرنيخ • تحتوي 23 بئرًا خاصة ضحلة على مستويات أعلى كثيرًا من الزرنيخ والفلوريد مقارنة بالبيانات العامة
درس جيدوين وآخرون (Fri,) هذا السؤال.