沙特阿拉伯吉赞地区地下水水质评价
Adel M. Alhababy.1,2＊以及阿卜杜勒·贾巴尔·拉贾卜3.
1济雅大学生物科，沙特阿拉伯济雅。
2富汗大学环境系，也门也门。
3.吉赞大学环境研究中心，吉赞，沙特阿拉伯
http://dx.doi.org/10.12944/CWE.10.1.03
吉赞省是一个干旱地区，位于沙特阿拉伯西南部沿红海海岸。地下水是该地区唯一的饮用水来源;因此，它是否适合饮用和家庭使用是公众和科学关注的问题。2014年秋季，采集了吉赞地区23个站点的地下水样品;水质参数包括pH、总溶解固体TDS、浊度、硬度、碱度、氨、亚硝酸盐、硝酸盐、硫酸盐、钙、镁、氯、铁和氟的测量和分析参考了世界卫生组织和海湾标准化组织GSO。30.4%的样品TDS值超过了600mg /l的允许限值，34.8%的样品总硬度值超过了300mg /l的允许限值，只有一个样品的硝酸盐浓度超过了50mg /l的允许限值。但地下水样品中调查参数的浓度均在世卫组织允许的限度内。结果表明，吉赞地区地下水水质良好，可安全用于饮用水和生活用水。但在今后的研究中，地下水中TDS和硝酸盐的浓度应引起特别的重视。
地下水水质;评估;关联矩阵;物理化学参数;Jazan;沙特阿拉伯
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沙特阿拉伯吉赞地区地下水水质评价。Curr World environment 2015;10(1) DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.10.1.03
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沙特阿拉伯吉赞地区地下水水质评价。2015;10(1)。可以从://www.a-i-l-s-a.com/?p=8535.
介绍
地下水是干旱地区饮用水的唯一资源，也用于国内消费和灌溉1,2．在干旱和半干旱地区，地下水的赋存和恢复信息至关重要，因为这些地区的年降水量较低，地下水资源被过度利用3，4．另一方面，地下水质量占据主导地利用它作为饮用水或在国内使用和灌溉中;其质量取决于不同的因素，如充电水质，降雨，地球化学过程和人类活动等5．水污染同时影响水质，通过影响人类健康来威胁经济发展和社会繁荣6、7．地下水的物理化学特性是估算水质的关键工具及其饮用，灌溉或国内使用的适用性8、9．在干旱地区，地下水是可接受的饮用水的重要来源，特别是在沙特阿拉伯，它是唯一的饮用水来源，也用于灌溉。吉赞是沙特阿拉伯最小的省，面积13500公里2在沙特阿拉伯的西南部，作为蒂拿达平原的一部分（图1），人口150万居民10．Jazan的气候是干旱的，热和刮风，受红海影响的高湿度，年平均温度28°C，相对湿度62％，年降水量为62毫米（沙特语气象和环境总统，未发表的数据）。
由于人口增长和重大经济进展，沙特阿拉伯对地下水的需求正在增加。淡水供应是全球的重要问题，世界上约有90％的淡水起源于地下水11．由于人对人类和社会的重要性以及实施可持续的用水策略，水资源评估是本世界的主要关注点12．此外，有关水质分析的信息总是用作利用地下水讨论的基础，以避免相关的水疾病和健康问题13．地下水水质在一定程度上取决于其化学成分。阳离子和阴离子是地下水污染的重要指标14,15,16.．Hussain等人。3.报告说，印度拉贾斯坦邦中部的地下水受到氟污染，因此，受污染地区的大多数人患有轻度和中度氟中毒。
有关地下水质量评估的信息尤其稀缺。在这方面，这项工作的目标是评估济州地区公共井地下水质量，并将结果与不同的标准进行比较。该研究的结果将有助于决策者在确定适当的行动和使用综合水资源管理工具中保护地下水免受可能的污染，并在该地区建立可持续地下水开发方案。据我们所知，这是济雅地区的第一个关于地下水质量评估的工作．
材料和方法
2014年秋季从济雅省的不同地点收集了来自二十三个地下水公共井的样品（图1）。所有调查的井都属于济恩水中的一般董事会。从先前用蒸馏水洗涤的琥珀色塑料容器（Naizak，KSA）中，从每个孔中收集5L水。然后，将100ml的子样品转移到250ml Erlenmeyer烧瓶（alkamaL，KSA）中，以使用多电表340 / i（WTW）在取样后直接测量总溶解固体（TDS）和pH的物理性质（土豆，美国）。对于每个样品，将20mL的子样品转移到20mL PE烧瓶中，以分析阴离子，并将另一个子样品过滤并填充到20mL PE烧瓶中，用于分析阳离子，然后是一些纯净的HNO分析3.被添加到子样本中进行保护。
对所有井中采集的样品进行鉴定后，将样品转入实验室，在4°C的冰柜冷却器中冷藏，然后在吉赞市水总局分析实验室的4°C冰箱中保存，直到2天内分析。
分析方法
采集的水样在实验室中分析浊度，硬度，碱度，钙(Ca2＋），镁（mg2＋），氨（NH3.)、亚硝酸盐(NO)、硝酸盐(NO)硫酸盐(SO)、氯(Cl .-），铁（Fe2＋)和氟化物(F-）.浊度用2100Q便携式浊度计(哈希，美国)测定。用EDTA滴定法测定硬度、氯度和碱度。钙(Ca2＋），镁（mg2＋），氨（NH3），亚硝酸盐（NO），硝酸盐（NO），硫酸盐（SO），氯（CL-），铁（Fe2＋)和氟化物(F-)，用DR 5000紫外-可见分光光度计(美国哈希公司)测定。数据的统计分析使用Microsoft Excel软件(2010版，微软沙特阿拉伯)和SPSS (IBM，德国)完成，地下水质量评估使用其物理和化学性质的数据与世界卫生组织发布的饮用水标准进行比较17海湾标准化组织GSO18．
结果与讨论 地下水一般参数
所研究样品的物理化学参数如表1所示。所研究的水样中的pH值范围为6.70至7.70（平均值，71），其表征中性调查区域的地下水。本研究中所有水样中的pH值都在8岁的安全限制范围内17．这一结果与Owamah等人一致。19报告称，从尼日尔三角洲地区采集的地下水样品的pH值低于8。TDS值为104 ~ 930 mg/l(平均473.04 mg/l)。所有样品的TDS值均低于WHO和GSO允许的世卫组织限值1000 mg/l17，与Anwar和Aggarwal的结果一致22．本研究水样的硬度变化范围为47.00 ~ 490.00 mg/l，平均值为251.39 mg/l。谁17提到具有大于200 mg / L的硬度值的水样可能对分配系统，管道和坦克的严重问题，以及增加肥皂消耗。氨的浓度（NH3.）从0.01〜0.21mg / l不同，平均值为0.10 mg / L，该值明显低于1.5 mg / l的极限17．采集水样中亚硝酸盐(NO)浓度范围为0.00 ~ 0.19 mg/l，平均值为0.04 mg/l，显著低于WHO允许限值3 mg/l17．
阳离子浓度
一些阳离子通常在地下水中以高浓度（> 1mg / L）存在，例如镁，钙，钾和钠20.．表（1）显示了在本研究的地下水样本中测量的不同阳离子的浓度。
水样中镁、钙的浓度变化范围为31.00 ~ 360 mg/l和16.00 ~ 260.00 mg/l，平均值分别为153.35 mg/l和98.39 mg/l。一般情况下，地下水中镁的浓度小于钙的浓度，这是由于镁在围岩中的相对丰度21日,4．钙的浓度(Ca2＋)和镁(Mg2＋)在吉赞省西部的井(No: 9、11、18、21和22;表1)由于吉赞山区雨流方向由东向西，雨流比其他地区多。
阴离子浓度
一些阴离子通常在地下水中以高浓度(>1 mg/l)存在，如氯化物、硫酸盐和碳酸氢盐20日22．表(1)为本研究地下水样品中测定的不同阴离子浓度。地下水样品中氯化物含量较低，硫酸盐含量较高。氯化钠从周围的土壤和岩石中溶解在水中产生氯化物。通常，氯化钠对饮用水的适宜性没有影响，除非它的浓度很高，会使水具有腐蚀性或不能饮用。氯离子浓度范围为24.85 ~ 248.50 mg/l(平均值107.99)，低于世卫组织250 mg/l的允许限值17．这些结果符合Oiste报告的数据12．一般来说，硫酸盐以钠、镁和钙的可溶性盐的形式存在于地下水中。在地下水补给和降雨入渗过程中，硫酸盐浓度随时间有显著变化4．收集样品中硫酸盐的浓度不同于5.00至200.00 mg / L（平均值，85.87mg / L），该值低于500 mg / l的可允许限额17和静止18．硝酸浓度范围为0.80至62.40mg / L（平均值，9.31mg / L），其浓度在所有样品中可接受（<50 mg / L;谁17)除了在一口井的水里o10，表1）高值62.4mg / L.在该位置的高浓度硝酸盐可能是由于井周围的污水罐中的泄漏（在该区域中没有完整的管道污水系统），或者通过化学肥料污染含有氮。废水是硝酸盐污染最重要的污染源之一，特别是当污水系统不可用时2、23．硝酸盐的地下水污染是一个全球问题，可以提高高浓度的健康风险，从而限制供水量24．在饮用水中，硝酸盐浓度>50毫克/升对肾脏有问题的人有一定的健康影响，特别是对引起蓝婴综合征和胃癌的婴儿4,21,25．铁含量(铁2＋)的浓度范围为0.01 ~ 0.50 mg/l(平均值为0.11 mg/l)，所有样品的浓度均可接受(<50 mg/l;谁17）.氟(F-）根据该区域的地质，是地下的无机元素。在该研究中，化学分析显示所有样品中氟化物浓度没有显着差异。氟化物浓度从0到1.30 mg / L（平均0.31mg / L）不同，低于最大推荐浓度为1.5 mg / L（谁17）.这一结果与Jain等人报道的其他结果一致。4和Kim等人。2．
相关分析
实现了测量参数的相关分析，相关系数如表(2)所示。TDS和硬度与SO、Cl呈显著正相关关系−、镁2＋, Ca2＋和他们之间。否则，TDS和硬度之间的相关性高，这可能是由于在水中TDS的硬度取决于硬度6,4．另一方面，氟化物仅与亚硝酸盐显著相关(表2)。钙和镁与Cl呈显著正相关−所以。此外，SO与Cl呈显著正相关−．
结论
地下水是沙特阿拉伯吉赞地区饮用水供应的唯一来源。由于没有一个完整的管道污水系统和这一地区相对较高的农业活动，地下水有可能受到污染。本研究选取代表吉赞地区的23口井作为2014年秋季饮用水源的适宜性。结果表明，与WHO和GSO的标准比较，所有调查井的地下水都适合饮用和生活使用。但只有一口井的硝酸盐浓度超过50 mg/l的可接受限度o10)不宜作为饮用水源，可安全用于灌溉。另一方面，请有关当局确保对吉赞地区的地下水质量进行定期调查。供水和卫生是吉赞地区水可持续发展的关键，今后的研究应特别关注地下水中TDS和硝酸盐的浓度。
致谢
作者将感谢Jazan的普通水总局，特别是FAHD Akeel在这项工作中的帮助下进行了帮助。
参考文献
地下水是干旱地区饮用水的唯一资源，也用于国内消费和灌溉1,2．在干旱和半干旱地区，地下水的赋存和恢复信息至关重要，因为这些地区的年降水量较低，地下水资源被过度利用3，4．另一方面，地下水质量占据主导地利用它作为饮用水或在国内使用和灌溉中;其质量取决于不同的因素，如充电水质，降雨，地球化学过程和人类活动等5．水污染同时影响水质，通过影响人类健康来威胁经济发展和社会繁荣6、7．地下水的物理化学特性是估算水质的关键工具及其饮用，灌溉或国内使用的适用性8、9．在干旱地区，地下水是可接受的饮用水的重要来源，特别是在沙特阿拉伯，它是唯一的饮用水来源，也用于灌溉。吉赞是沙特阿拉伯最小的省，面积13500公里2在沙特阿拉伯的西南部，作为蒂拿达平原的一部分（图1），人口150万居民10．Jazan的气候是干旱的，热和刮风，受红海影响的高湿度，年平均温度28°C，相对湿度62％，年降水量为62毫米（沙特语气象和环境总统，未发表的数据）。
由于人口增长和重大经济进展，沙特阿拉伯对地下水的需求正在增加。淡水供应是全球的重要问题，世界上约有90％的淡水起源于地下水11．由于人对人类和社会的重要性以及实施可持续的用水策略，水资源评估是本世界的主要关注点12．此外，有关水质分析的信息总是用作利用地下水讨论的基础，以避免相关的水疾病和健康问题13．地下水水质在一定程度上取决于其化学成分。阳离子和阴离子是地下水污染的重要指标14,15,16.．Hussain等人。3.报告说，印度拉贾斯坦邦中部的地下水受到氟污染，因此，受污染地区的大多数人患有轻度和中度氟中毒。
有关地下水质量评估的信息尤其稀缺。在这方面，这项工作的目标是评估济州地区公共井地下水质量，并将结果与不同的标准进行比较。该研究的结果将有助于决策者在确定适当的行动和使用综合水资源管理工具中保护地下水免受可能的污染，并在该地区建立可持续地下水开发方案。据我们所知，这是济雅地区的第一个关于地下水质量评估的工作．
材料和方法
2014年秋季从济雅省的不同地点收集了来自二十三个地下水公共井的样品（图1）。所有调查的井都属于济恩水中的一般董事会。从先前用蒸馏水洗涤的琥珀色塑料容器（Naizak，KSA）中，从每个孔中收集5L水。然后，将100ml的子样品转移到250ml Erlenmeyer烧瓶（alkamaL，KSA）中，以使用多电表340 / i（WTW）在取样后直接测量总溶解固体（TDS）和pH的物理性质（土豆，美国）。对于每个样品，将20mL的子样品转移到20mL PE烧瓶中，以分析阴离子，并将另一个子样品过滤并填充到20mL PE烧瓶中，用于分析阳离子，然后是一些纯净的HNO分析3.被添加到子样本中进行保护。
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图1：显示地下水的位置图 吉赞省取样井。 点击这里查看图 |
对所有井中采集的样品进行鉴定后，将样品转入实验室，在4°C的冰柜冷却器中冷藏，然后在吉赞市水总局分析实验室的4°C冰箱中保存，直到2天内分析。
分析方法
采集的水样在实验室中分析浊度，硬度，碱度，钙(Ca2＋），镁（mg2＋），氨（NH3.)、亚硝酸盐(NO)、硝酸盐(NO)硫酸盐(SO)、氯(Cl .-），铁（Fe2＋)和氟化物(F-）.浊度用2100Q便携式浊度计(哈希，美国)测定。用EDTA滴定法测定硬度、氯度和碱度。钙(Ca2＋），镁（mg2＋），氨（NH3），亚硝酸盐（NO），硝酸盐（NO），硫酸盐（SO），氯（CL-），铁（Fe2＋)和氟化物(F-)，用DR 5000紫外-可见分光光度计(美国哈希公司)测定。数据的统计分析使用Microsoft Excel软件(2010版，微软沙特阿拉伯)和SPSS (IBM，德国)完成，地下水质量评估使用其物理和化学性质的数据与世界卫生组织发布的饮用水标准进行比较17海湾标准化组织GSO18．
结果与讨论 地下水一般参数
所研究样品的物理化学参数如表1所示。所研究的水样中的pH值范围为6.70至7.70（平均值，71），其表征中性调查区域的地下水。本研究中所有水样中的pH值都在8岁的安全限制范围内17．这一结果与Owamah等人一致。19报告称，从尼日尔三角洲地区采集的地下水样品的pH值低于8。TDS值为104 ~ 930 mg/l(平均473.04 mg/l)。所有样品的TDS值均低于WHO和GSO允许的世卫组织限值1000 mg/l17，与Anwar和Aggarwal的结果一致22．本研究水样的硬度变化范围为47.00 ~ 490.00 mg/l，平均值为251.39 mg/l。谁17提到具有大于200 mg / L的硬度值的水样可能对分配系统，管道和坦克的严重问题，以及增加肥皂消耗。氨的浓度（NH3.）从0.01〜0.21mg / l不同，平均值为0.10 mg / L，该值明显低于1.5 mg / l的极限17．采集水样中亚硝酸盐(NO)浓度范围为0.00 ~ 0.19 mg/l，平均值为0.04 mg/l，显著低于WHO允许限值3 mg/l17．
阳离子浓度
一些阳离子通常在地下水中以高浓度（> 1mg / L）存在，例如镁，钙，钾和钠20.．表（1）显示了在本研究的地下水样本中测量的不同阳离子的浓度。
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表1:理化特性 沙特阿拉伯济雅地区的地下水样本。 点击这里查看表格 |
水样中镁、钙的浓度变化范围为31.00 ~ 360 mg/l和16.00 ~ 260.00 mg/l，平均值分别为153.35 mg/l和98.39 mg/l。一般情况下，地下水中镁的浓度小于钙的浓度，这是由于镁在围岩中的相对丰度21日,4．钙的浓度(Ca2＋)和镁(Mg2＋)在吉赞省西部的井(No: 9、11、18、21和22;表1)由于吉赞山区雨流方向由东向西，雨流比其他地区多。
阴离子浓度
一些阴离子通常在地下水中以高浓度(>1 mg/l)存在，如氯化物、硫酸盐和碳酸氢盐20日22．表(1)为本研究地下水样品中测定的不同阴离子浓度。地下水样品中氯化物含量较低，硫酸盐含量较高。氯化钠从周围的土壤和岩石中溶解在水中产生氯化物。通常，氯化钠对饮用水的适宜性没有影响，除非它的浓度很高，会使水具有腐蚀性或不能饮用。氯离子浓度范围为24.85 ~ 248.50 mg/l(平均值107.99)，低于世卫组织250 mg/l的允许限值17．这些结果符合Oiste报告的数据12．一般来说，硫酸盐以钠、镁和钙的可溶性盐的形式存在于地下水中。在地下水补给和降雨入渗过程中，硫酸盐浓度随时间有显著变化4．收集样品中硫酸盐的浓度不同于5.00至200.00 mg / L（平均值，85.87mg / L），该值低于500 mg / l的可允许限额17和静止18．硝酸浓度范围为0.80至62.40mg / L（平均值，9.31mg / L），其浓度在所有样品中可接受（<50 mg / L;谁17)除了在一口井的水里o10，表1）高值62.4mg / L.在该位置的高浓度硝酸盐可能是由于井周围的污水罐中的泄漏（在该区域中没有完整的管道污水系统），或者通过化学肥料污染含有氮。废水是硝酸盐污染最重要的污染源之一，特别是当污水系统不可用时2、23．硝酸盐的地下水污染是一个全球问题，可以提高高浓度的健康风险，从而限制供水量24．在饮用水中，硝酸盐浓度>50毫克/升对肾脏有问题的人有一定的健康影响，特别是对引起蓝婴综合征和胃癌的婴儿4,21,25．铁含量(铁2＋)的浓度范围为0.01 ~ 0.50 mg/l(平均值为0.11 mg/l)，所有样品的浓度均可接受(<50 mg/l;谁17）.氟(F-）根据该区域的地质，是地下的无机元素。在该研究中，化学分析显示所有样品中氟化物浓度没有显着差异。氟化物浓度从0到1.30 mg / L（平均0.31mg / L）不同，低于最大推荐浓度为1.5 mg / L（谁17）.这一结果与Jain等人报道的其他结果一致。4和Kim等人。2．
相关分析
实现了测量参数的相关分析，相关系数如表(2)所示。TDS和硬度与SO、Cl呈显著正相关关系−、镁2＋, Ca2＋和他们之间。否则，TDS和硬度之间的相关性高，这可能是由于在水中TDS的硬度取决于硬度6,4．另一方面，氟化物仅与亚硝酸盐显著相关(表2)。钙和镁与Cl呈显著正相关−所以。此外，SO与Cl呈显著正相关−．
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表二:吉赞地下水样品理化参数的相关矩阵 地区,沙特阿拉伯。 点击这里查看表格 |
结论
地下水是沙特阿拉伯吉赞地区饮用水供应的唯一来源。由于没有一个完整的管道污水系统和这一地区相对较高的农业活动，地下水有可能受到污染。本研究选取代表吉赞地区的23口井作为2014年秋季饮用水源的适宜性。结果表明，与WHO和GSO的标准比较，所有调查井的地下水都适合饮用和生活使用。但只有一口井的硝酸盐浓度超过50 mg/l的可接受限度o10)不宜作为饮用水源，可安全用于灌溉。另一方面，请有关当局确保对吉赞地区的地下水质量进行定期调查。供水和卫生是吉赞地区水可持续发展的关键，今后的研究应特别关注地下水中TDS和硝酸盐的浓度。
致谢
作者将感谢Jazan的普通水总局，特别是FAHD Akeel在这项工作中的帮助下进行了帮助。
参考文献
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