当前的世界环境

介绍

水是我们生命维持系统必不可少的重要组成部分。由于人口持续增长和工业化，地下水供应迅速减少，威胁到印度许多含水层的质量。为了评价不同目的地下水的适宜性，必须了解地下水的化学成分。此外，有可能理解由于岩石-水的相互作用(风化)或任何类型的人为影响的质量变化(Todd 1980, Kelly 1940)。水质的定义很大程度上取决于对水的期望使用。因此，不同的用途需要不同的水质标准以及报告和比较水分析结果的标准方法(Babiker 2007)。获得安全饮用水仍然是当务之急，因为印度30%的城市人口和90%的农村人口仍然完全依赖未经处理的地表水或地下水资源(Kumar et al. 2005)。近年来，在西孟加拉邦、恰尔肯德邦、奥里萨邦、西北方邦、安得拉邦、拉贾斯坦邦和旁遮普邦的许多地区，清洁和可饮用的饮用水的短缺已经成为最严重的发展问题之一(Tiwari & Singh, 2014)。地下水位耗竭和地下水质量恶化的速度是农村主要城市和乡镇的直接关切(Meenkumari和Hosmani 2003, Dhindsa等人2004,Ramakrishnaiah等人2009:Jain等人2010;Singh等人，2011年; Singh et al. 2012; Singh et al. 2013; Tiwari and Singh 2014, Singh et al. 2014, Tiwari et al. 2014). The objective of this study is to assess groundwater quality with reference to seasonal fluctuation and primarily investigation; an attempt has been made to assess its suitability for drinking and domestic uses and also evaluate of availability of groundwater resources of the area.

材料和方法 研究区域

贾里亚煤矿区是印度最重要的煤矿区之一。它大致呈椭圆形或镰刀状，位于恰尔肯德邦的丹巴德地区，位于纬度23之间^O.39.^/N和23.^O.48.^/北纬86度^O.11.^/E和86.^O.27.^/E.它从西边的Chandanpura延伸到东方的Sindri。贾伊亚煤田（JCF）的自然排水的主要成分是Damodar河。有八个主要的溪流，几间多年生植物和其他间歇性的，这将JCF从南到南排起来加入Damodar河。他们是TISRA，Chatkari，Katri，Khudia，Jamuniya，Kumari和Bansjora等。从11月到2月开始的寒冷天气月份，贾米拉煤矿区的气候在寒冷的天气上很愉快。从3月到六月的炎热天气偶尔的雨碍了气候，但从6月到10月，条件在10月至11月期间的整体条件不愉快。一般气候可能广泛地描述为热带季风带。哈利亚和邻近地区的年降雨量从1197毫米到1382毫米。这是由于可用的冶金级煤炭储备，这是最爆炸的煤矿区。煤炭卷面积的温度范围在5之间变化^ºC和48ºC。

样本收集与保存

进行了系统采样，用于评估贾丽亚煤矿区地下水质量。代表性的29个地下水样本从Lodna，Bastacola，Sijua，西耶贾，延长的不同地雷，研究区（图1）。地下水样品在一升窄口预洗涤的聚乙烯瓶中收集。在每个场工作之前，用稀盐酸在实验室中洗涤聚乙烯瓶，然后用双蒸馏水冲洗两次。通过使用0.45μmmillipore膜过滤器将悬浮沉积物与实验室中的水样分离。分析水样用于各种物理化学参数。按标准方法（APHA，1998）进行了采样和分析。

图1：采样网站 在研究区 点击此处查看数字

结果和讨论 降雨与地下水位特征

研究区由于煤尘吸引云团，给该地区带来了更多降雨。降雨是补给地下水的主要方法。西南季风主要在6月至10月为该地区带来降雨。对2000年至2013年的年平均降雨量进行了评估(图2)。最大降雨量为2311毫米，最小降雨量为921毫米。

图2:年降雨量 研究区 点击此处查看数字

使用GIS对WLF的比较分析

在比较分析中，2013年在研究区域的29个监测井中的水平数据的深度数据是在6月份和季后翁的月份收集到水位的普通话预先涌入水位。在12月份收集了水位的深度数据（表1）。数据绘制在主题轮廓图上，它可以观察到无限制含水层中水位的深度趋势。从轮廓图中可以观察到，在季风前孔中显示的水位的最大深度为3.05至11.10 mbg1（图3），并且在季风后的最小值显示1.4至7.5 mbg1（图4）2013年。2013年的水位波动显示为1.29至6.9 MBG1（图5）。哈利纳，巴斯特科拉，库斯凯岛，巴罗拉和西·贾伊亚等亚洲煤炭领域有六个街区。由于一些影响地下水波动的岩性特征，BastoCalla区域和Londna地区的最大水位波动显示。地下水的良好充值显示在东部的耶哈里亚地区，这表现出较少的地下水波动。Damodar River是研究区地下水充电的主要来源。地下水通过裂缝，裂缝和飞机不连续充电。 Thus, from above studies, we found that west and some part of the northern part are facing extreme scarcity due to lower availability of groundwater and eastern region of the study area has sufficiently available of groundwater resources.

图3：学习区的水平深度 在2013年前季风期间 点击此处查看数字

图4:研究深度到水位 在季风期间的地区2013年 点击此处查看数字

图5：水平的深度 波动期2013年 点击此处查看数字

表1贾里亚煤田地下水位波动 点击这里查看表格

主要离子化学

在季风前的主要阳离子中，钙是占总阳离子的46％的主要离子。镁和钠离子具有二级重要性，平均分别代表26％和23％的总阳离子。钾是最不占优势阳离子，并且代表总阳离子的5％（图6）。后季度丰富阳离子的顺序是CA²⁺>米格²⁺> NA.⁺> K⁺．然而，在季风前季节，钙离子是主要离子，平均占总阳离子的39%。钠离子和镁离子次之，平均分别占总阳离子的29%和26%。钾离子是最不占优势的阳离子，占总阳离子的6%(图7)²⁺> NA.⁺>米格²⁺> K⁺赛季在前季风时期。在主要的阴离子中，碳酸氢盐普遍占主导地位，平均占总阴离子的43%。硫酸盐是第二主要的阴离子，平均占总阴离子的39%。氯化物是较弱的主导离子，分别占总阴离子的17%(图8)。硝酸盐和氟化物是最弱的主导阴离子。在表面发现季风后丰度的阴离子顺序为HCO_3. ^->所以_4. ^2-> Cl^->第号码_3. ^-> F^- _．然而，在季风季节碳酸氢盐中是主要的阴离子，占总阴离子的43％。硫酸盐是第二个主导阴离子，其平均占总阴离子的37％。氯化物的优势离子较少，并分别为总阴离子贡献18％。硝酸盐和氟化物是总阴离子的最常见的阴离子。表面的阴离子丰度的顺序被发现为HCO_3. ^->所以_4. ^2-> Cl^->第号码_3. ^-> F^-（图9）。

图7:阳离子对 总阳离子平衡(TZ+）对于pre-monsoon 点击此处查看数字

图8:阴离子的贡献百分比 总负离子平衡(TZ-）对于季风后 点击此处查看数字

图9:阳离子对 总阳离子平衡(TZ-）对于pre-monsoon 点击此处查看数字

适用于地下水饮酒和国内目的

地下水分析结果的理化参数与世界卫生组织(卫生组织，1997年)和印度标准局(BIS，(表2)。地下水样本的pH值在6.5至8.2之间，季风后季节的平均值为7.2，而季风前季节的样本的pH值在6.5至8.3之间，平均值为7.3．水样表明对碱性呈碱性酸性。整个电导率范围为480μs/ cm至1300μs/ cm，为后常季节的平均862.3，而预季季季度水样在研究区域的地下水中的630μs/ cm至1590μs/ cm。在季风季节的350mg / L至1150 mg / L中，TDS变化，而季风季节水样532mg / L至1377mg / L.TDS的值超过500 mg L的理想限制^－1后季风季节96%的地下水样本，前季风季节100%。研究区分析水样的总硬度(TH)在季风后210 ~ 752 mg/L和(平均444 mg/L)之间变化。然而，季风前季节的水样变化幅度分别为294 mg/L至917 mg/L和(平均546 mg/L)，表明水的类型从坚硬到非常坚硬。雨季后，研究区地下水氯离子含量在39 ~ 198 mg/L之间变化。然而，季风前季节的水样它变化在54 mg/L到254 mg/L之间。氯化物在普通岩石中的浓度较低，与其他天然水的成分相比。假定水中氯化物的大部分主要来自大气或海水。雨季后地下水硝酸盐含量变化范围为1.1 ~ 30 mg/L。而前季风季节的水样，其含量从2.1 mg/L到46 mg/L不等。的浓度不_3. ^-超过45毫克L的标准^－13%的地下水样品在季风前季节。季风后水样中硫酸盐含量在47 ~ 369 mg/L之间。而前季风季节的水样，其含量在90 mg/L到397 mg/L之间变化。SO的值_4. ^2-超过200mg l的理想限制^－1在季风后地下水中45％的地下水样品，而季风季节前季节51％。硫酸盐浓度较高可归因于工业和农业污水等岩石风化或人为源（伯纳和伯纳1987）。更高的F.^-浓度会导致牙齿和骨骼氟中毒，如牙齿的斑点，韧带变形和脊髓弯曲（Tiwari和Singh 2014）。浓度F.^-在1.5毫克的推荐限度内^－1在后季风季节的地下水样品中。而在前季风季节，F^-超过1.5 mg l的允许极限^－121%的地下水样本中。季风后水样钙离子含量范围为28 ~ 192 mg/L，季风前水样钙离子含量范围为35 ~ 205 mg/L。研究区季风后水样中镁含量在38 ~ 129 mg/L之间。而前季风季节的水样变化在38 mg/L到138 mg/L之间。季风后水样的钠含量在14 ~ 143 mg/L之间，而季风前水样的钠含量在28 ~ 189 mg/L之间。根据世界卫生组织的指导方针，钠的允许限度是200毫克/升。钠的浓度⁺在1.5毫克的推荐限度内^－1在地下水样本。高钠摄入量可能导致高血压、适宜性心脏病和肾脏问题(Singh et al. 2008, Tiwari et al. 2013)。

表2:分析的汇总统计数据 数据并与世卫组织和印度进行比较 家用标准(IS: 10500) 点击这里查看表格

结论

地下水的良好充值显示在东部的耶哈里亚地区，这表现出较少的地下水波动。地下水通过裂缝，裂缝和飞机不连续充电。2013年的水位波动显示为1.29至6.9 mbgl。由于地下水的可用性和研究区域的东部地区，西部和北部的某些部分面临极度稀缺。贾伊亚煤田的地下水在自然界中呈碱性酸性酸性。在大多数样品中，分析的参数在所需的限度内井井有很好，水是用于饮用目的的饮用。但是，EC，TDS，TH的浓度，所以_4. ^2-，na⁺、钙²⁺和毫克²⁺超过少数位点的理想极限，在其利用率之前需要治疗。该地区的地下水受到各种自然来源和采矿活动的影响。

确认

作者们感谢大学补助金委员会（UGC）新德里，也很感谢D.C.Panigrai教授，印度学校矿山，Dhanbad，在该研究期间的宝贵支持。

参考

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