当前世界环境

介绍

矿产的开采主要采用两种方式进行，即地下开采（露天开采）和地下开采法。在这两种方法中，地下水都起着重要的作用，因为开采过程中岩石的地质形态发生了变化，从而导致特定区域水文的变化，最终导致水污染或水质水量的变化。毫无疑问，地下水是农业生存、人类健康、能源以及整个地球生态系统的重要来源。由于对工业区产生的废水和固体废物的过度开采和管理不善，地下水短缺、水质下降的压力正在加大。据报道，长期的采矿活动降低了水质，降低了该地区的补给能力¹引用饮用水必须免于微生物，并且应该在两个性质中具有适当的化学浓度不平衡，导致健康影响²

在本文中，该研究的目的是确定研究区域的采矿活动和周围地下水质量污染的变化和程度。由于整个地区以不系统的方式运行的小规模采矿单位，研究区面临着对地面水质的严重威胁。从矿业机组附近收集水样，根据收集的样品并分析整个地区的整体水质，仅适用于饮用目的，仅在充分的治疗后。根据地面水Atlas Book 2013所有7个Rajsamand区街区落在剥削区，它将在不久的将来造成严重的水资源稀缺。

研究区

Rajasamand District位于拉贾斯坦邦的南部。它与南威尔州的Bhilwara区和Bhilwara地区共享北边界，在乌普尔，西部受到Pali的界限。它伸展到23之间⁰31分49秒64到24秒⁰30'16.57北纬和74⁰13'19.93至74⁰东经58 ' 59.58，平均海平面以上500至625米之间的一般高程。

图1：Rajsamand区的位置图。 点击此处查看数字

材料和方法

从开放井，管阱，手动泵收集地面水的样品，用于在季风 - 2019年期间进行物理化学分析。在代表性水样中的采样过程中是：3025标准方法被排除的样品被拖到GMEC International实验室，并根据各种方法的标准方法进行分析，用于各种化学参数，pH值，pH值，总碱度，总溶解固体，钠，钾，钙，镁，氯化物，硫酸盐，碳酸盐，碳酸氢盐，硝酸盐，氟化物，总硬度。

结果和讨论

从不同的区块(Amet, Bhim, deogar, Khamnor, Kumbhalgarh, Railmagra, Rajsamand)共收集了70个样品，用于分析基本参数，如电导率，pH值，总碱度，总溶解固体，钠，钾，钙，镁，氯化物，硫酸盐，碳酸盐，碳酸氢盐，硝酸盐，氟化物，和总硬度。结果如表1所示，所有参数以mg/l表示，pH值没有单位，电导率(EC)以Micro Siemens每厘米表示。

表1:地下水的理化特征。

将结果与饮用水标准进行比较，用于参数，pH值，pH值，pH值，溶解固体总，总碱性钠，钾，钙，镁，氯化物，硫酸盐，碳酸盐，碳酸氢盐，硝酸盐，氟化物和总硬度描述表2。

表2:地下水水质数据与饮用水标准的比较。

导电性

根据结果​​获得的电导率值范围为360μs/ cm（Deogarh tehsil的Anjana村）在Bhimtehsil的Jujupura村最多-9600μs/ cm。近90％的样品超过了饮用水标准的理想极限。酸，碱和盐较高的浓度将是较高的EC^3..较高的EC值也表示在较高水平上存在以电离形式溶解的无机物⁴．

图2:研究区GW中EC(平均值)的图示。 点击此处查看数字

ph

由于收集的结果，样品在Kurajandtehsil ofrajsamandtehsiL的7.6 pH atPasoonond村的pH值范围在Kuraj村的Kuraj村才能饮用水的标准LP值为6.5至8.5（BIS 10500 -2012）。除了10％的抽样站外，90％的水样在饮用水规格的规定限度下均显示出较高的pH值。对人体健康的pH没有直接影响，但它调节水中的所有生物活性，但“更高的pH值降低了氯的消毒潜力⁵．

图3:研究区GW的pH值(平均值)图示。 点击此处查看数字

总溶解固体(TDS)

如表1所示的TDS值在枣夸伐取样的179mg / L之间的范围为5463 mg / L，平均值为1410 mg / L，超过90％的样品结果超出了所需的限制在理想的极限内发现了很少的抽样站⁶据报道，地下水中的TDS的高型是由于来自土壤的盐的浸出。正如我们之前，讨论了在接地水中矿物质浸出的不系统倾倒导致浸出，这导致附近附近的地下水中的溶解固体增加。TDS的较高值（超过1500ppm）导致胃肠道刺激^7。早些时候报告说，与以往的研究相比，接触到大理石工业废物的地下水样本中的平均TDS在地下水样品中的TDS的平均数量远高得多，并发现地下水被大理石行业废物污染⁸．

图4:研究区GW观测到的TDS(平均值)的图示。 点击此处查看数字

总硬度

从分析结果，发现总硬度范围为-70mg / L至1905mg / L，仅18％的样品低于双饮用水规范的理想限度，样品的休息78超出了所需的极限饮用水是300至600 mg / L，70％的水样低于边界线的允许极限。Ca，Mg，碳酸盐和碳酸氢盐离子的可溶性盐的较高值以及氯化物和硫酸盐治理水质，并使它不适合饮用，并且由于难以饮用，它可能是暂时硬度或永久性硬度，这取决于粘合阴离子与ca和mg总硬度的影响是肾脏和心脏病的石头形成⁹．

图5：研究区域GW中观察到的TH（平均值）的图示。 点击此处查看数字

钠(Na⁺¹）

正如我们所知道的元素丰富的顺序，钠在第六个数字中，通常它在天然水中发现可溶形式。水中的天然钠来源是岩石和土壤，大量的钠与氯化物组合给出咸味。高浓度的水钠使得不适合灌溉和钠盐也负责在蒸汽锅炉中发泡^10.在研究区域获得的结果如表1所示，在deogar tehsil的Anjana村发现的地下水样品中钠的浓度从32毫克/升到Bhimtehsil的Jujupra村的1139毫克/升。世界卫生组织规定的饮用水中钠的最高允许标准为200毫克/升。经分析所得的样品中，平均有60%的水样发现超过规定的许用标准。摄入高浓度钠水可引起高血压、动脉硬化、水肿和高渗⁶．

图6：在研究区GW中观察到的钠（平均值）的图形表示。 点击此处查看数字

钾（K）⁺¹）

根据目前的研究浓度低于钠，除了几个地点结果范围为0mg / L在Khamnortehsil的Nathdwara村，在DeoGarh Tehsil的Tal Village的383 Mg / L.根据饮用水中钾的最大允许标准限制为12毫克/升，所有水样超过谁在采样区域中的最大允许标准极限。

图7：在研究区域的GW中观察到钾（平均值）的图形表示。 点击此处查看数字

钙（CA.⁺²）

根据目前的研究和结果，在Kelwara村的6mg / L范围内获得的钙浓度在Kelwara Village最多405 mg / L之间的所有采样站中的百分之九个样品中的所有采样站超过了BIS饮用水标准的可接受的极限是75毫克/升⁷只有40%的样品发现低于合格限值，0.5%的样品发现超过双饮用水标准的最大允许限值(200mg /l)⁷长期食用高浓度的钙会导致腹部疾病，并因其结痂、结垢的性质而使其不适于家用。采样区Ca浓度较高⁺²是从地下水中的大理石挖掘和倾倒区域浸出矿物质的结果。

图8：在研究区GW中观察到钙（平均值）的图形表示。 点击此处查看数字

镁(毫克⁺²）

镁和钙是最丰富的矿物质，根据获得的结果，在Padmela村发现的镁含量在10 mg/l到Jujupura村的319 mg/l之间。在本研究中，发现90%的样品超过了BIS饮用水标准的理想限值30 mg/l⁷和85％的水样，低于双饮水标准的最大允许标准极限，含100毫克/升⁷较高浓度的镁不适合用于家庭用途，因为它负责水的治理。

图9：在研究区域的GW中观察到的镁（平均值）的图形表示。 点击此处查看数字

氯化物（Cl.^-1）

氯化物对识别水质起着至关重要的作用，地面水中的氯化物来源可能是岩石，沉积岩浸出，国产工业废物以及农业施用的肥料的风化。在目前的研究中，在JujupuRavillage的Anjna村的14mg / L的范围内发现的氯化物在约3085mg / L的情况下，所有站点的平均值为784 mg / L.氯化物的理想限制为200mg / L，每天饮用水标准在印度标准和最大允许极限中给出的600毫克/升，所进行的研究显示只有37％的样品在上面发现的1-2％样本约为1-2％样本BIS标准的最大可能限制．

图10:研究区GW中氯离子的平均值图示。 点击此处查看数字

硫酸(所以₄^-2）

硫酸盐普遍存在于矿井水和一些工业废水中，高浓度的硫酸盐具有通便作用，并与其他离子结合，产生苦味^10。根据BIS: 10500,2012，在没有替代来源的情况下，饮用水中硫酸盐的假定限量为200 mg/l, 400mg/l是最大的假定标准。用浊度法测定硫酸盐，用浊度计或分光光度计，用氯化钡和调质剂。在本研究中，发现硫酸盐在0 mg/l至1239 mg/l之间，在所有的样品中，75%的样品发现低于允许限度，92%的样品发现低于饮用水的最大可假定标准限度。在少数几个取样站显示，硫酸盐的浓度很高，可能在水管中形成水垢，并可能使水产生辛辣味，对人类健康和牲畜有通便作用。

图11:研究区GW中硫酸盐(平均值)的图示。 点击此处查看数字

碳酸盐（CO._3.^-2）

碳酸酯的值在0至120毫克的范围内，每个采样站和所有车站发现33 mg / L的平均值。几乎50％样本显示碳酸酯的数值只有两个采样点表示超过100mg / L的碳酸盐。

图12：在研究区GW中观察到碳酸盐（平均值）的图形表示。 点击此处查看数字

碳酸氢盐（HCO3.^-1）

本研究指出，Jujpurato的碳酸氢盐浓度为73毫克/升，Rjsamand Tehsil的Bhatoli的碳酸氢盐浓度为683毫克/升，而所有样品的平均值为122毫克/升。(Stumm and morgan 1996)研究认为，矿物溶解的优势是导致地下水中碳酸氢盐浓度较高的原因。

图13：研究区域GW中观察到的碳酸氢盐（平均值）图示。 点击此处查看数字

硝酸盐（第_3.^-1）

根据该研究进行的NO3的范围从0毫克/升的0毫克为175毫克，而每升硝酸盐的允许极限为45 mg / L，标准可推定极限在45 mg / L以上没有放松。在饮用水中。在饮用水标准允许极限和40％样品中发现的60％样本超过了研究期间的允许极限，据报道，较高浓度的硝酸盐导致孩子的蓝宝综合征。地下水中硝酸盐的来源是肥料，生活污水和工业废物。

图14：在研究区GW中观察到硝酸盐（平均值）的图形表示。 点击此处查看数字

氟化物（F）

在自然界中，氟化物以萤石、磷石、三磷石、磷石晶体的形式存在，气候是控制地下水流经的岩石矿物组合中氟化物副矿物浓度的主要因素^11.在目前的研究中，氟含量为0.06毫克/升至5.65毫克/升，而所有样本的平均值为1.93毫克/升。根据国际清算银行可能有的限制为饮用水氟是1 mg / l和最大可能有的标准极限是1.5毫克每升的结果表明,62%样本中发现可能有的限制而38%的样品超过可接受的限制而90%的样本中找到最大可能有的限制意义重大source of fluoride in ground water is leaching, weathering of soluble fluoride. As per earlier studied excess fluoride cause dental, skeletal and non- skeletal fluorosis.

图15：在研究区GW中观察到的氟化物的图形表示。 点击此处查看数字

结论

基于所收集和分析的样品，可以总结一下，由于大理石采矿及其在整个地区的盟集的活动，地下水的质量劣化，测量标准是导电性，pH，碱度总，溶解固体 - 总，钠，钾，镁，钙，硫酸盐，氯化物，碳酸盐，碳酸氢盐，硝酸盐，氟化物和总硬度。获得的结果表明，地下水质量的污染是不系统倾销的可能结果，大理石和加工废物以及不规则和无计划的采矿活动。报告的TDS，硬度，碱度，钙和硫酸盐，包括EC和pH值劣化到矿业及其联盟活动。^12.据报道，渗滤液可以增强无机材料或物质如氯化物，碳酸氢盐，钠，硫酸盐和水钾的溶解。^13.据报道，大理石行业的废物摧毁扎萨省的地下水资源，约旦^14.

在进一步必要的治疗后，总水样品只能适用于饮用目的。水质的降解将对当地人们构成严重的健康危害。^10.根据地下水Atlas Book 2013，所有七个Rajsmand区街区落在剥削区，它将在不久的将来造成严重的水资源稀缺。

由于整个地区有大量小型大理石单元，造成严重的环境影响，因此应注意采取行动改善水质，并实施行动计划改善Rajsamand地区大理石矿区的水质，建议利用雨水回灌地下水，可以降低地下水中矿物质的浓度，提高该地区的地下水位。

承认

本文的第一作者向她的导师Dr. Suraj Kumar Singh和Dr. Shruti Kanga表示诚挚的感谢，他们是斋浦尔Suresh Gyan Vihar大学气候变化和水研究中心的协调员。在样品的取样和分析过程中提供指导并制定研究结果，作者也感谢GMEC国际提供的实验室设施。印度中心地下水委员会退休资深科学家S S Rathore先生指导她进行数据解读。

资金来源

这项研究工作没有得到任何资助和财政支持。

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