رودخانه کلقان از پیوند سه رودخانه بهادرچای، چینی‌بلاغ، قازان‌قوزان شکل می‌گیرد. پیوندگاه این سه رودخانه در 900 متری بالادست روستای کلقان قرار دارد. ساختگاه سد پایین‌دست، پیوندگاه سه رودخانه یاد شده گزیده شده است. به نحوی که ایجاد سد، آب هر سه رودخانه را مهار می‌کند. منطقه مورد مطالعه از نظر تقسیمات زمین‌شناسی ایران (نبوی 1355) در بخش البرز- آذربایجان و در منطقه آتشفشانی سهند قرار گرفته است. در تقسیم‌بندی افتخارنژاد (1359) محدوده مطالعاتی در زون البرز غربی- آذربایجان قرار می‌گیرد. در تقسیم‌بندی آقانباتی (1383) محدوده مورد نظر در پهنه مرکزی  سنگ‌های آتشفشانی سهند قرار دارد.

محل سد مخزنی کلقان در فاصله 23 کیلومتری، جنوب غربی بستان‌‌آباد در حدود 30 کیلومتری شمال باختر شهرستان هشترود در استان آذربایجان شرقی بر روی رودخانه کلقان واقع شده است. رودخانه کلقان با حوضه‌ی آبریزی به وسعت 202 کیلومتر مربع شاخه اصلی قرنقو‌‌چای از ارتفاعات کوه سهند سرچشمه می‌‌گیرد که از پیوند سه رودخانه بهادرچای، چینی‌‌بلاغ، قازان‌‌قوزان شکل می‌‌گیرد. پیوندگاه این سه رودخانه در 900 متری بالادست روستای کلقان قرار دارد.

 پیشگفتار. 15

 فصل اول: وضعیت منطقه مورد مطالعه.. 19

 معرفی سد رودخانه. 20

 موقعیت جغرافیایی سد کلقان.. 21

 چینه‌شناسی... 23

 مزوزوئیک..... 23

 کرتاسه پسین... 23

 مجموعه آتشفشانی کرتاسه. 23

 سنوزوئیک..... 24

 ائوسن... 24

 توده‌های نفوذی... 24

 الیگومیوسن... 25

 پلیوسن- پلیستوسن... 26

 کواترنری... 27

 زمین ریخت‌شناسی... 27

 زمین ریخت‌شناسی ساختگاه. 28

 بخش رخنمون‌های سنگی آذرین (ریولیت‌های ائوسن) 28

 نهشته‌های آذرآواری سهند و پادگانه‌های آبرفتی کواترنری... 29

 زمین ریخت‌شناسی مخزن سد.. 29

 هیدرولوژی و آب و هوای منطقه: 30

 پوشش گیاهی منطقه. 33

 مهندسی ساختگاه. 33

  فصل دوم: پترولوژی و پراکنش و تجزیه و تحلیل عناصر بالقوه سمی در سنگ‏های مخزن... 35

 پترولوژی واحدهای غالب منطقه. 36

 چگونگی نمونه‌برداری... 37

 نمونه‌برداری از سنگ‌های مخزن سد کلقان.. 39

 ماگماتیسم.. 39

 ریولیت.... 39

 بخش رخنمون‌های سنگی آذرین (ریولیت‏های ائوسن) 40

 نهشته‌های آذر آواری سهند و پادگانه‌های آبرفتی کواترنری... 40

 سنگ‌شناسی رسوبی... 40

 نهشته‌های آذر آواری (MP) 40

 پادگانه‌های آبرفتی (Qt) 41

 آبرفت‌های رودخانه‌ای (Qal) 41

 واریزه‌های دامنه‌ای (Qs) 41

 دگرسانی (متامورفیسم) 41

 انواع دگرسانی... 43

 پروپیلیتیک..... 45

 کربناتی شدن.. 45

 کلریتی شدن.. 46

 فصل سوم: پراکنش و تجزیه و تحلیل عناصر بالقوه سمی در سنگ‌های مخزن... 49

 عوامل مؤثر بر جذب فلزات سنگین در محیط... 50

 منابع آلاینده محیط زیست به وسیله فلزات سنگین... 51

 فلزات سنگین در آب... 53

 فلزات سنگین در سنگ‌ها 57

 بررسی عناصر فلزات سنگین در سنگ‌‌های مخزن سد کلقان.. 59

 پراکنش و تجزیه و تحلیل عناصر بالقوه سمی در سنگ‌های مخزن: 61

 پراکنش و تجزیه و تحلیل عناصر بالقوه سمی در چشمه اسیدی... 76

 نمونه‌برداری از خاک‌های رایج مخزن سد کلقان.. 80

 تجزیه و تحلیل ماهیت نمونه‌ی سولفیدی مخزن سد.. 81

 فصل چهارم: تأثیر فلزات سنگین بر سلامتی... 87

 آهن... 88

 شیمی آهن... 88

 نقش آهن در بدن.. 89

 اثرات افزایش آهن بر سلامتی انسان.. 90

 آرسنیک..... 90

 شیمی آرسنیک..... 90

 نقش آرسنیک در بدن انسان.. 92

 اثرات افزایش آرسنیک بر سلامتی انسان.. 92

 سرب... 95

 شیمی سرب... 95

 نقش سرب در بدن انسان.. 95

 اثرات افزایش سرب بر سلامتی انسان.. 96

 روی... 97

 شیمی روی... 97

 نقش روی در بدن انسان.. 98

 اثرات افزایش روی بر سلامتی انسان.. 98

 کروم. 99

 شیمی کروم. 99

 نقش کروم در بدن.. 99

 اثرات افزایش کروم بر سلامتي انسان.. 100

 مس..... 101

 شیمی مس..... 101

 اثرات افزایش مس بر سلامتی انسان.. 101

 منگنز. 102

 نقش منگنز در بدن انسان.. 102

 اثرات افزایش منگنز بر سلامتی انسان.. 103

 مولیبدنیوم. 104

 شیمی مولیبدنیوم. 104

 نقش مولیبدنیوم در بدن انسان.. 104

 اثرات افزایش مولیبدنیوم بر سلامتی انسان.. 105

 نیکل... 105

 شیمی نیکل... 105

 نقش نیکل در بدن انسان.. 106

 اثرات افزایش نیکل بر سلامتی انسان.. 106

 وانادیوم. 107

 شیمی وانادیوم. 107

 نقش وانادیوم در بدن انسان.. 107

 اثرات افزایش وانادیوم بر سلامتی انسان.. 108

 اثرات پیریت (FeS2) در محیط زیست.... 108

 فصل پنجم: بررسی تفکیک شیمیایی رسوبات رودخانه‌های سد کلقان... 115

 1- عناصر سنگین در رسوبات... 116

 2- روش مطالعه. 119

 3-روش آنالیز آب... 121

 روش آنالیز رسوب Igeo)) و (Ipoll) 121

 4- بحث.... 125

 بررسی تجزیه کامل رسوبات... 126

 5- بررسی تفکیک شیمیایی 5 مرحله‌‌ای رسوبات... 129

 بررسی شدت آلودگی رسوبات بر اساس شاخص زمین‌‌انباشتگی یا مولر (Igeo). 134

 بررسی شدت آلودگی رسوبات بر اساس فاکتور غنی‌‌شدگی (EF). 134

 6- بررسی شدت آلودگی رسوبات بر اساس شاخص (Ipoll). 135

 7- بررسی نمودار دندروگرام آنالیز خوشه‌‌ای غلظت فلزات سنگین در آب ورودی به مخزن سد کلقان.. 141

 آماده‌سازی نمونه سنگ..... 144

 روش آنالیز. 144

  فصل ششم: نتیجه‏گیری و پیشنهادات.... 145

 نتیجه‌گیری و بحث.... 146

 پیشنهادات... 149

 ارائه راهکار. 150

 فهرست منابع   159