当前的世界环境

介绍

地表水资源分布在15个盆地中。最大的外表水源是叙利亚边境的Yarmouk河。最初，Yarmouk河的年度流量估计在约4亿立方米（MCM）（其中约100 MCM被以色列撤回）。由于上游叙利亚开发工程，总流量现在远低于400 MCM，在1980年代发生。Yarmouk River占约旦地表水资源的40％，包括从雅马乌克盆地的叙利亚部分贡献的水。这是阿卜杜拉运河王（KAC）国王的主要来源，因此被认为是约旦河的开发的骨干。其他主要盆地包括Zerqa River盆地，约旦河边Wadis，Wadi Mujib，死海侧Wadis，Wadi Hasa和Wadi Araba。内部生成的年度表面水资源估计为400 MCM（WAJ文件）。

约旦的地下水分布在12个主要盆地之间。内部生产的年可再生地下水资源（安全产量）估计为277 MCM。河流的源于335mcm，这是一大部分是化石来源，在更潮湿的气候期间充电，因此不反映现今的充电。地下水资源主要集中在Yarmouk，Azraq，Amman-Zerqa和死海盆地（WAJ文件）。

大多数盆地已被过度开发。每年水平衡的赤字约为230 MCM。地下水资源的过度开采导致水质恶化，可开发数量减少，导致市政和灌溉井田(Wadi Dhuleil)的废弃。在马夫拉克东部和安曼南部观察到高硝酸盐含量。由于污水收集和处理不足，几个大的泉水(Salt, Mujib和Irbid地区)受到细菌污染的影响(Margane和Sunna. 2002)。

目前剥削的主要不可再生含水层是南约旦南部的Disi Aquifer（砂岩），安全收益率为100 mcm 100年。发现其他不可再生水资源JAFR盆地，年度安全产量约为18 MCM。总的来说，据乔丹（WAJ）估计，化石地下水的安全产量为143 mcm。

农业用水约占年耗水量的75%，估计约为1200mcm，而工业用水和生活用水的比例分别为4%和21%，包括处理过的废水的使用。由于水源有限且分布广泛，修建了重要的输水设施，以满足人口集中在某些地区的需求。近年来出现了一些短缺现象，但一般都限制在需求的10%以下。

灌溉种植的潜力估计在84万公顷左右。然而，考虑到潜在的可用水资源，灌溉潜力约为85,000公顷，包括目前灌溉的地区(JVA文件)。

本研究的主要目的是建立水质基线评价，为进一步监测提供可比基础，确定可能污染穆吉卜河的主要威胁，调查农业措施对自然水系的影响，并发现泉水水化学特征的结果与这些泉水最近的污染水平之间的相互关系。

Wadi Mujib是一个进入死海的峡谷，位于海平面以下410米。Mujib自然保护区(MNR)是世界上海拔最低的自然保护区，位于死海以东的山区，安曼以南约90公里。220公里²该保护区由英国皇家自然保护学会(RSCN)于1987年创建，在地区和国际上都具有重要意义，特别是对保护区所支持的鸟类生活来说。它延伸到卡拉克山脉和马达巴山脉的南北，在一些地方达到900米(asl)。海拔1300米的变化，加上山谷中7条支流的常年水流，意味着Wadi Mujib拥有壮观的生物多样性，至今仍在探索和记录中。

水文

Mujib盆地位于约旦中部，首都安曼以南。该盆地排水约6593公里²主要是高原落地到死海东方。该地区北部以Zerqa盆地为界，南部以Hasa盆地为界，东部延伸到Azraq和Sirhan盆地，西部延伸到死海。大多数盆地向东到约旦裂谷谷范围700到900米ASL。在峡谷东部边缘的山丘上，地形崎岖，陡峭的峡谷下降到海拔低于海平面(bsl)约400米，毗邻死海。图。图1示出了Wadi Mujib盆地的位置和所收集的样品的位置。

图1:Wadi Mujib的位置图 和收集的样本。 点击此处查看数字

约旦的雨季开始于10月，结束于5月。一年的其余时间特别干燥，天空几乎晴朗。穆吉卜盆地是半干旱到干旱的地区，冬季盆地大部分地区降雨量少，夏季气温高。盆地降水主要是由西部地中海地区进入的锋面洼地造成的。在雨季，每个月有3到4个锋面低气压系统可能穿越盆地(Samawi和Sabbagh, 2005)。这些大型锋面系统一般在12月至3月期间发育，在向盆地东部和南部推进时变得不那么活跃。低气压主要位于红海中心，偶尔在冬季开始或结束时向北延伸，导致雷暴和持续时间短的强降雨。

降水和温度在空间上是可变的，主要是由于高变的地形和雷暴活动。从空间上看，雷暴很可能发生在冬季的开始或结束时，由于降雨强度高，导致突发洪水的急剧峰值。年平均降雨量在盆地西部边缘附近从300多毫米减少到东部边缘不到50毫米。在多雨年份，流域西部的降雨量可达700毫米的最大值，而在干旱年份的最小值可低至100毫米。图2为穆吉卜盆地Wadi Wala站月降雨量。

图二:月雨量(毫米) 降雨站(CD0006) 点击此处查看数字

Wadi Mujib的排放

在木臂坝下游的CD0035站，每天测量木臂沟的流量。流量从干旱时的0到高峰时的40米不等^3./ sec 1964/1965（WAJ文件）。清楚地看出，大多数洪水发生在冬季，这意味着泉水受到雨季的影响。在干旱期间，大多数泉水用于WADI两侧的灌溉目的。

Mujib盆地的含水层特征

该地区最重要的含水层为B2/A7含水层和Kurnub/Disi含水层。在Mujib大坝地表集水区西部大部分地区，B2/A7含水层露出地表，接受地下水补给。B2/A7含水层的最西端被玄武岩覆盖，玄武岩和B2/A7含水层也可作为含水层，因此，玄武岩和B2/A7含水层主要可组成复合含水层。在Wadi Mujib以北，地层一般向东北方向倾斜(Margane and Hobler, 1994)，因此这里的地下水流动极有可能流向Wadi Wala。

在A7层以下，虽然层序中包含了薄层的石灰岩夹层，但Ajlun组的A3 - A6层是一个水层。A1/2含水层只与大坝下游有关，而相应的水位则在水库水位以下的高度处。这也适用于kurnub/disi含水层。该含水层被认为是整个Mujib集水区的联合含水层，因为Zerqa组作为一个渗水层，将两个单元在更北边的地方隔开，但该含水层却不见了(Margane et al.， 2008)。

通常，Kurnub / Disi中的地下水流向Wadi Mujib，其作为其流出到死海的主收集器。与地表水中的地下水中的流速显着较低。而表面水的流量可能达到每天几公里，地下水的流量在几厘米到米/天的范围内。在Mujib集水区，流动路径足够长，足以在地下水到达Mujib大坝之前脱离微生物成分，使得沿着该流动路径的细菌污染不是问题。含水层是过分惊讶的，并且可以在位于盆地的所有观察孔中看到尖锐的绘图（图3）。

图3:穆吉卜盆地地下水位下降。(Arainbeh井14号)。 点击此处查看数字

水分分析方法

水质检查基本上是水中含有的微生物，矿物质和有机化合物。物理分析;pH，浊度和导电性，化学分析;阳离子（Na.⁺K⁺，加利福尼亚州²⁺&毫克²⁺），阴离子（CL^-, HCO_3. ^-,所以_4. ^2-， 不_3. ^- _那没有₂ ^- ＆PO._4. ^3-），重金属（Br，Cr，Co，Ni和F），硬度和碱度和生物分析;对Eschericha Coli和总大肠菌株（MPN / 100mL）进行在泉水样上进行，以确定其水质。这些分析技术是根据用于检查水和废水的标准方法中提到的方法进行进行，17^th版本（Clesceri. 等。，2007）。分析是在水和安曼灌溉部的实验室完成的。表1总结了分析的参数的分析方法。

表1:测定中使用的分析方法 (Clesceri et al.， 2007)。 点击此处查看表格

从Mujib Dam和Wadi Mujib和12个弹簧加入Wadi Mujib并从上白垩纪含水层排出水（B2 / A7）。在2009年11月初收集了样品，然后在雨季开始于今年的干旱期，并在2010年2月在雨季重复，在夏季和冬季显示污染水平的变化。表2和3呈现了收集的样品（表面水和泉水）的描述。表4显示了JS和饮用水的指导方针。表5中提出了物理，化学和生物学分析的统计分析。

表2:地表水的描述 位于Wadi Mujib盆地。 点击此处查看表格

表3：描述位置和类型 Wadi Mujib盆地的泉水。 点击此处查看表格

表4:约旦标准(JS)和 世卫组织饮用水指南(WAJ文件)。 点击此处查看表格

表5:Wadi Mujib盆地水质 雨季前后。 点击此处查看表格

结果与讨论

水的质量涉及其化学，物理和生物成分。天然地下水在溶解状态下含有许多化学物质。这些成分由于地质形成的许多物理和化学方法以及大气中的许多化学反应而发生。此外，这些成分的性质是岩石类型的函数及其分布以及许多风化过程的物理和化学限制。矿物质，有机化合物和微生物的测定对于检查水质是重要的。

约旦饮用水标准(JS)和世界卫生组织(世卫组织)准则主要用于评估泉水是否适合饮用。影响泉水补给区质量最突出的因素是泉水补给源周围的非规划土地利用。集水区的高坡度加速了污染速率，使泉水直接受到泉水补给区污染物的影响。上白垩统灰岩的地质构造覆盖了泉水的汇水区域，由于节理、断层和大量悬崖的存在，也增加了污染率。

图4:表面电导率 Wadi Mujib的水。 点击此处查看数字

物理参数

不同泉水的pH值平均值分别为7.67 ~ 8.80和7.15 ~ 8.01。水体中碳酸氢盐浓度的增加有助于ph值的降低。安曼河谷Es-Sir组(B2/A7)灰岩的存在可能会提高ph值(Stone and Thomforde, 1977)。根据JS和世卫组织指南，在所有研究的水样中，饮用水的ph值都是可接受的。根据Subramanian分类法(1999)，水样可分为硬水。

表面水和弹簧样品的电导率（EC）的平均值分别为660至2030（US / cm），分别为831至2470（US / cm）。EC与水中溶解盐之间存在阳性关系。研究区域中的大部分弹簧位于农业区域内，以影响弹簧水质的水质，因为EC的高值可能归因于排水水。因此，在本弹簧的充电区域附近没有连续的污染源，这可以解释其EC的低值。对土壤的过量农业肥料增加了浸出的化学污染物对由氮，磷酸盐或有机肥料表示的泉水的价值。总溶解固体（TDS）（Mg / L）= A * EC（US / cm）。由于，A是一个因素及其范围（0.55-0.8））。图4和5显示了雨季前后表面水和泉水的电导率的变化。

图5:Wadi Mujib中弹簧的电导率变化 点击此处查看表格

水样的平均值的值分别为2.15至39.3 nTU，分别为0.36至27.8 NTU，用于表面水和弹簧。所有研究的弹簧都具有JS的允许极限范围内的浊度值以及WHO指南接受样品No.12（Rashah Spring）。很明显，雨季后浊度增加，这意味着弹簧直接受到充电水的影响

化学参数

水样总硬度平均值为230 ~ 574 mg/l，地表水为384 ~ 547 mg/l。所有研究的弹簧的总硬度值都在JS和WHO指南的允许限度内。根据冰冻和樱桃(1979)，所有的样品都被分类为硬和非常硬的水。

所有水样中钙的浓度均高于镁的浓度;这可能是由于石灰岩的溶解涉及以下平衡:

Caco._3.↔Ca²⁺+二氧化碳^2-二氧化碳^2-+ H.₂O↔HCO_3. ^-+哦^-

因此，石灰石溶解过程中产生的突出矿物是钙。因此，研究区地质构造的主要组成为灰岩，部分为白云岩。所有研究样品的钙和镁含量(mg/l)均在JS和WHO指南允许的限度内。非常硬水的分类可归因于其地质构造中存在石灰石，此外，在集水区补给源附近的农业活动还存在污染源。

所研究的弹簧水中的每种碳酸盐和碳酸氢盐的相对量取决于它们的pH值。所有研究的弹簧中的碳酸盐浓度等于零，但由于pH值，碳酸氢盐，其小于8.3。该pH值是碳酸氢盐在水中可用的允许极限，但不适用于当PH在8.3和10之间存在时存在的碳酸盐。因此，在所有研究中，总碱度值由CaCO 3浓度表示。碱度值分别为106至200mg / L和表面水和弹簧的173至390mg / L.EC与总碱度之间存在阳性关系。

研究样品的碳酸氢盐的相对较高的值主要是石灰石和MARL溶解的结果，其主要有助于研究的春季地质形成。HCO_3.为地表水和弹簧分别为148至185 mg / L和211至475 mg / L。除了在泉水的水路中溶解外，国内和市政排水水的浸出到弹簧源增加了碳酸氢盐值。所有研究的样品都具有JS和WHO指南的允许极限内的总碱度值。

图6：化学品的三线性呈现 地表水分析的组成。 点击此处查看数字

氯化物的平均值分别为56至450mg / L，分别为33至594mg / L，用于表面水和弹簧。氯化物的相对较高的值可能归因于农业活动在来源的充电区域的影响。研究区域中的岩石和土壤的溶解也可能有助于泉水的相当大量的氯化物成分。大多数研究样品在JS的允许极限内具有氯化物浓度，以及谁是指导素接受两个样品。

硝酸盐的平均值分别为0.28至4.9mg / L，分别用于表面水和弹簧0.2至29.8mg / l。这可能归因于由于某些地区的农业活动导致的过度氮肥的贡献。

高浓度表示农业产生的有机物质存在的高概率。其他硝酸盐源是根瘤菌和豆科植物的腐烂，从集水区扩张的农业区域。所有样本都位于JS和世卫组织的允许限制范围内。

地表水和泉水中的磷酸盐浓度可以忽略不计。Kölle(2003)定义，如果磷酸盐浓度高于100µg/l，则可视为污染指标。有机废物、粪便或废水会对地下水中的磷酸盐浓度产生直接影响。地表水和泉水的PO4浓度范围分别为0.02 ~ 0.23 mg/l和0.02 ~ 0.04。

地表水和泉水中硫酸盐含量的平均值分别为107 ~ 286 mg/l和48 ~ 329 mg/l。由于某些沉积岩的化学风化作用，泉水中含有硫酸盐成分。所有研究样本的硫酸盐值均在JS和世卫组织指南的允许限度内。

地表水和泉水的钠含量平均值分别为47 ~ 231 mg/l和35 ~ 299 mg/l。在盐水和硬水中可能发现相对较高的浓度，这解释了总硬度(Ca²⁺&毫克²⁺），钠和欧洲。所有研究的样品都具有JS和WHO指南的允许极限内的钠值。

钾的平均值分别为6至16mg / L，分别为3至16mg / L，分别用于表面水和弹簧。钾的高价值可归因于通过向这些泉水的充电区域中的土壤中添加肥料而代表的农业活动。

天然水的钾含量通常低于钠、钙、镁，因为在自然界中，它被蒙皂石等粘土矿物吸附。所有研究弹簧的钾值都在JS和WHO指南允许的限度内。

图7:化学物质的三线性表示 泉水分析的组成。 点击此处查看数字

重金属

溴化物是一种天然存在的成分，存在于一些地下水和由于盐水入侵的沿海水域;它有助于形成有毒的自来水消毒产品。它也是原油提取卤水的一种成分，用于制作熏蒸剂、阻燃剂、染料和消毒剂。在标准的政府和学术来源中没有确定关于溴的潜在健康影响的信息。

基于健康考虑，设定了饮用水中铬铬的最大允许浓度（MAC）为0.05mg / L.三价铬，最常见的铬的自然状态，是人类和动物的必需脂质，葡萄糖和蛋白质代谢。它被认为是无毒的。但是，如果它存在于原水中，则在氯化过程中可以被氧化成六价铬。饮用水中总铬的浓度通常远低于MAC。铬不被认为是西北地区关注的污染物。铬是在天然沉积物中发现的金属，如含有其他元素的矿石。铬的最大用途是金属合金这种不锈钢;金属保护涂层;磁性水龙头; and pigments for paints, cement, paper, rubber, composition floor covering and other materials. Its soluble forms are used in wood preservations. The aesthetic objective (AO) for copper in drinking water is 1.0 mg/l. This was set to ensure the water tastes okay and to minimize staining of laundry and plumbing fixtures. Copper is an essential element in human metabolism, and deficiencies result in a variety of clinical disorders, including nutritional anemia in infants. Although large doses of copper may result in adverse health effects, the levels at which this occurs are much higher than the aesthetic objective (AO). Copper occurs in nature as a metal and in minerals. It is reddish metal that occurs naturally in rock, soil, water, sediment and air. Its unique chemical and physical properties have made it one of the most commercially important metals. Since copper is easily shaped or molded, it is commonly used to make pennies, electrical wiring and water pipes. Copper compounds are also used as an agricultural pesticide and to control algae in lakes and reservoirs. It is an essential element for all known living organisms, including humans. However, very large single or long-term intakes of copper may harm the health.

饮用水中氟化物的最大可接受浓度(MAC)为1.5 mg/l。含氟化合物被添加到饮用水中以帮助预防蛀牙。氟化物可以自然存在于地表水中。地下水也可能由于岩石的浸出而含有高浓度的氟化物。氟化物可以存在于植物和动物组织中。一些社区，比如Yellowknife，在水中添加氟化物来帮助防止蛀牙。氟化物是地球上许多自然存在的元素之一。氟化物存在于不同数量的土壤、水、植物和大多数食物中，是13^th地球面包中最丰富的元素。推荐的氟化物使用是人类可以防止蛀牙的最有效方式之一。

饮用水中镍中镍的主要来源是从与饮用水接触的金属浸出，例如管材和配件。然而，由于镍矿石岩石的溶解，镍也可能存在于一些地下水中。所有研究的样本都具有较重的JS和WHO指南的重量。

用派珀图分类地表水和泉水的水化学特征

研究区域中研究区的水样绘制在吹笛装置（1944）上。Piper(1944)根据Langguth(1966)的图表找到了一个三线形图，可以对水进行分类。

根据Langguth分类，地表水显示碱土水，碱性增加的碱性和氯化物的普遍存在（图5）。泉水中有四种水;碱土水用碳酸氢盐，碱土水与碱性碳酸氢盐的碱性水，碱土水含量增加，具有普遍氯化物和氯化氯化物的碱性水醛的增加（图6）。
这些水的化学成分来源于碳酸盐岩的溶解和石膏等沉积物的蒸发。高浓度的钠⁺，cl.^-，所以_4. ^-和不_3. ^-可能是由于农业活动造成水污染的可能性很大。的Cl^-浓度可能与同一来源的钠有关⁺（凶手等, 1993)。这些水的化学性质表现出以下离子顺序:

Ca²⁺> NA.⁺>毫克²⁺> K.⁺
HCO_3. ^->所以_4. ^2-> Cl^->第号码_3. ^->阿宝_4. ^-

生物参数

细菌组织的大肠杆菌组是国内，工业或其他用途水适宜性的主要指标。大肠杆菌组密度作为污染程度的标准，从而具有卫生质量（Sawyer和McCarty，1978）。该组是肠道肠道微生物学的自然部分;包括男人和肠道的肠道和粪便的粪便通常包括能够在44.5±0.2℃下在合适的培养基中产生来自乳糖的生物。它也可以在土壤，其他动物，昆虫等中找到

大肠菌群不是致病的有机体，只有轻微的传染性。因此，在实验室中使用这些细菌是相对安全的。如果在水中发现大量大肠菌群，则很有可能存在其他致病菌或有机体，如鞭毛虫和隐孢子虫。

在实验室中，总大肠杆菌基团相对容易易于培养，因此，已被选择为疾病导致生物（Metcalf和Eddy，1991）存在的主要指标细菌。为了检测大肠各组的细菌，这里我们使用多管发酵过程作为最可能的数量（MPN）指数。

总大疱的平均值为79-1600mPn / 100ml，分别为1.8至1600mPn / 100ml，用于表面水和弹簧。根据JS和WHO指南，所有研究弹簧的总大肠菌群值均超过允许限值。根据这些价值，在地表水和弹簧中发现具有由农业引流的总大肠菌群的高水污染并不令人惊讶。

在饮用水中的所有污染物中，人类和动物粪便对公众健康的危害最大。大肠杆菌是人类和动物肠道中自然存在的粪便大肠菌群。虽然被称为E. coli 0157:H7的大肠杆菌菌株污染了安大略省Walkerton的水，是非常有害的，有可能致命，但大多数大肠杆菌菌株相对来说是无害的。人们之所以如此依赖大肠杆菌作为衡量标准，是因为它是饮用水细菌安全性的良好指标。它是大肠菌群中唯一一种在人类和其他温血动物的肠道中发现的物种，并大量从粪便中排泄。如果在水中发现大肠杆菌，就意味着人类或动物的面部可能藏匿着许多其他致病性或致病微生物，污染了水。饮用水中大肠杆菌的最大可接受浓度(MAC)为零。如果在饮用水中检测到大肠杆菌，一般会立即发出煮沸水的建议。根据JS和WHO指南，所有样本都被归类为大肠杆菌污染。这是由于围绕Wadi Mujib和泉水的人类和农业活动造成的。

不同目的的水质标准

水资源标准规定了预期的用水，如生活用水、灌溉用水和工业用水。水质是否适合作住宅及灌溉用途，将于下文确定。

通过将成分的浓度与Jordan（2001）的饮用水标准进行比较和指南（1993），通过将成分的浓度与饮用水标准进行比较来确定泉水的适用性。化学上，在彼此混合后，使用地表水和弹簧使用地表水和弹簧。但是，生物学上，大多数样品用总大肠杆菌和大肠杆菌污染，因此应在使用国内目的之前进行水。

建议书

1. 重要的是在泉水补给区和Wadi Mujib和Mujib大坝的地表水周围规划三个保护区。这将减少以下污染物的危险:

1. 保护区1：在前100米处的停止灌溉活动或面积的地貌条件需要。
2. 第二保护区:从第一保护区的边界开始，建议200-500米(根据地形)植树，采用补充滴灌系统。
3. 第3保护区:该保护区从第2保护区的边界开始，建议采用滴灌系统种植500米(根据地形)的蔬菜和水果。

2. 鼓励农民使用滴灌系统，以节约更多的水，减少盐分对土壤表面和泉水的影响。这可以通过与私营部门或非政府组织建立滴灌系统试点项目来实现，以确保滴灌系统在MNR的效率。

承认

作者谨此感谢皇家社会，以保护自然/安曼为支持这项研究。

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