当前世界环境

介绍

水被称为生命的母体，因为它是所有生命系统的基本组成部分，是生命进化和存在的媒介。¹众所周知，人类的健康和生存取决于为饮用和其他目的使用未受污染的清洁水。地下水是地球上可用的一种很好的淡水来源，因为它相对于地表水的污染敏感性较低，而且它的储存容量大。据估计，世界上大约三分之一的人口使用地下水作为饮用水，今天世界上一半以上的人口依靠地下水生存。²人为扰动诱导地下水质量的降解。当通过引入或移除某些物质时，当其质量参数改变其质量参数超出其自然变化时，发生地下水质量退化。^3.

地下水是研究区唯一的水源。阿提克对阿里加尔市疾病流行情况进行的一项研究得出结论，抽样的所有家庭中，55%患有腹泻和痢疾，43%患有黄疸。⁴据实地报道，阿里格尔80%以上的地下水易受污染，该市50%的地下水资源处于高风险，24%处于中度脆弱状态，只有19%略安全。⁵有鉴于此，本研究的主要目的是分析地下水水质的各种物理化学参数，并制定水质指数（WQI）。地下水质量和WQI的评估有助于地下水使用者和决策者采取补救措施。

研究区域

阿利格尔是北印度北方邦的一座古城，位于甘加和雅莫纳河之间的DAAB中部，位于德令哈市东南部130公里处的德里-豪拉铁路干线和大干道上。阿利加尔位于北纬27º54'和28º之间，东经78º和78º5'之间。阿利加尔市面积约36.7公里²．该地区位于西部的Karwan河和东部的Senger河之间，是恒河盆地中部的一部分。它是阿里格尔分部的行政总部。阿里格尔是一座大学城，著名的阿里格尔穆斯林大学就坐落于此。阿里格尔市是重要的锁匠和铜器制造中心。其中，阿里加尔市共有5506个工业单位;有小型工业3500个，中型工业2000个，大型工业6个。该地区的环境质量恶化主要是由于工业活动的增加。为了了解该地区的污染现状，由于工业活动的增加趋势，识别各种污染源是非常必要的。各个部分的环境都受到不同方式的污染。 However, the study of water pollution is selected as it is not an ordinary liquid but is the elixir of life.

阿里格尔是受季风影响的亚热带湿润气候。七月是最潮湿的月份。正常的年降雨量为760毫米。最高温度高达47度⁰最低气温可降至2摄氏度左右⁰C.平均相对湿度上午为62.25%，晚上为44.2%水文地质学上有三到四层含水层系统。含水层似乎相互融合，从而形成一个单一的含水层。这使得含水层容易受到污染。⁶

材料和方法

在2012年季风前(5月)和季风后(11月)季节分别采集了40个水样。这些样品按照规定的标准取样方法采集。采集样品使用容量为1.5升的带塞子的塑料瓶。每个瓶子用2%的硝酸和阿里格尔市地图冲洗，然后用蒸馏水冲洗三次。样品分析pH，浑浊度，总溶解固体(TDS)，硬度，氯化物，硫酸盐，总碱度，氟化物，铁，钙，镁，硝酸盐，锌，铜，在U.P. Jal Nigam, Aligarh的实验室。所有测试都是按照美国公共卫生协会(APHA, 1998年)所描述的技术进行的。

pH值测量采用数字pH计微处理器，型号为LPV 2550 t. 97, 2002制造:HACH美国。电导率(EC)和总溶解固体(TDS)的测量使用数字EC-TDS分析仪型号No: cm183，制造Elico，印度。浊度测量使用型号No: 2100 Q-01 make: Hach USA的Nephalo-meter。铁、硝酸盐、硫酸盐、氟化物、钙、镁、铜、锌、离子浓度用分光光度计测定，采用美国哈希公司生产的紫外-可见实验室分光光度计(型号:DR 5000)。研究中使用的所有通用化学品均为分析试剂级(Merck/BDH)。金属离子的标准溶液采购自德国默克公司、孟买费雪科学公司和新德里rfc有限公司Rankem。使用Microsoft Excel 2007对实验数据进行各种统计分析。

图1 点击这里查看图

水质指数(WQI)被认为是反映水质状况最有效的方法之一。⁸水质指数（WQI）是一种用于将大量水质数据转换为代表水质水平的单个数字的数学仪器。⁹该指数的目标是将复杂的水质数据转化为公众可以理解和使用的信息。在许多全国性的研究中，根据所计算的水质指标对不同自然资源的水质进行了评价。^10.

利用Horton提出的方法计算地下水WQI^11.由Tiwari和Mishra修改。^12.根据各参数对地下水整体质量的重要性和关联度的作用，确定了不同理化参数的理想值的评价尺度。即使它们存在，它们也可能不是主导因素。因此，它们被赋零值

1.质量评级,问_n= 100[(Vn - Vi) / (v - Vi)]
在哪里
Vn: n的实际数量^TH.参数
Vi:该参数的理想值，
除pH值外，Vi=0，pH值Vi=7.0
Vs:相应参数的推荐标准。

2.分配单位重量（W_n)的各项参数与推荐标准(S_n)为相应的参数。
W_n= K / S_n
在哪里
凯西:常数Σ
W_n= 1
n = 14

3.子指数(SI)_n=(问_n）^Wn

4.采用这些子指数的几何平均值计算整体WQI。
n = 14
wqi- antive [logofσwnlog10开]
n = 1

根据大量水污染研究，根据WQI值，对人类饮用水的适宜性做出以下假设，评级如下^13.：
0-25 =优秀,
26-50：好，
51-75：坏（适度污染），
76-100：非常糟糕（过度污染）
100以上：不适合（严重污染）。

结果和讨论

一个。地下水水质变化

获得的结果根据印度标准局根据印度标准饮用水规范IS:10500:2012规定的标准进行评估。^14.

酸碱度

溶液的pH是氢离子浓度为每升摩尔的负对数。pH值在季风期前期期间和7.42至8.74期间的7.52至8.79范围为7.52至8.79。56.25％的样品高于BIS规定的标准极限（6.5至8.5）。

总溶解固体（TDS）

TDS用于指示饮用水的美学特性，并作为广泛的化学污染物存在的综合指标。季风前期的TDS值为229 ~ 980 mg/l，季风后期的TDS值为221 ~ 973 mg/l。42.5%的样品超过BIS规定的标准限量(500 mg/l)。高TDS水的适口性较差，可能引起短暂消费者不良的生理反应和胃肠道刺激。自然形成的全部溶解固体来自岩石和土壤的风化和溶解。

浊度

所有样品的浊度均低于BIS标准限值5.0 NTU。雨季前浊度最高值为2.4 NTU，雨季后浊度最高值为1.98 NTU。水中的浊度会导致透明度下降。铁本研究的铁含量在季风前为0.10 ~ 0.65 mg/l，季风后为0.09 ~ 0.60 mg/l。62.5%的样品超过BIS规定的标准限量(0.30 mg/l)。铁是地壳中常见的金属元素铁可以影响食物和水的味道和颜色。铁在生物学上是一种重要的元素，它存在于血红蛋白系统中，是所有生物所必需的。

硝酸盐

在季风期间，硝酸盐的最高值为26.58mg / L和季风期间25.12mg / L.所有样品低于双标准限度45.0 mg / L.硝酸盐 - 氮气（没有_3.-N） 地下水可能来自点源，如污水处理系统和畜牧设施，也可能来自非点源，如施肥农田。

硫酸盐

前季风期硫酸盐浓度为11.6 ~ 384.0 mg/l，后季风期为12.3 ~ 381.5 mg/l。30%的样品超过BIS规定的标准限量(200 mg/l)。据报道，脱水是摄入大量硫酸钠后常见的副作用。^15.

氟化物

研究区氟含量在季风前为0.02 ~ 0.80 mg/l，季风后为0.01 ~ 0.72 mg/l。所有样品中氟化物含量均低于BIS标准限值1.0 mg/l。氟化物作为一种微量元素对人类有益，它可以保护蛀牙并促进骨骼发育，但过度接触饮用水中的氟化物，或与接触其他来源的氟化物结合，会产生许多不利影响。^16.

氯化物

地下水氯化物含量在季风前为25 ~ 464 mg/l，季风后为27.0 ~ 436.0 mg/l。30%的样品超过BIS规定的标准限量(250 mg/l)。氯化物的浓度在天然水中差别很大，它直接与水中的矿物含量有关。当浓度超过250毫克/升时，水会有令人讨厌的咸味。

碱度

季风前的碱度为219 ~ 528 mg/l，季风后的碱度为212 ~ 476 mg/l。100%的样品超过BIS规定的标准限量(200 mg/l)。高碱度的水被称为“硬”水。造成碱度的最普遍的矿物化合物是碳酸钙，它可以来自石灰岩等岩石，也可以从土壤中的白云石和方解石中过滤出来。大量的碱度使水有苦味。

总硬度

总硬度是水与水中钙和镁浓度的能力的衡量标准，并且通常表示为相当于Caco_3.浓度在本研究中，雨季前水样的总硬度范围为212至598 mg/l，雨季后水样的总硬度范围为198至605 mg/l。发现98.8%的水样高于BIS规定的标准限值（200 mg/l）。如果在允许的限度内，硬水对儿童的成长是有用的。

钙

在季风季节期间，钙浓度在25至464mg / L之间变化，在季风季节中，它在48至113mg / L之间的范围。在BIS规定的标准极限（75mg / L）上方发现了43.8％的样品。

镁

雨季前，镁浓度在38.88至115.88 mg/l之间变化，而雨季后，镁浓度在36.45至119.6 mg/l之间变化。发现100%的样品高于BIS规定的标准限值（30 mg/l）。

铜

雨季前，铜浓度在0.006至0.203 mg/l之间变化，而雨季后，铜浓度在0.004至0.189 mg/l之间变化。33.8%的样品高于BIS规定的标准限值（0.05 mg/l）。

锌

在季风前季节，锌的浓度在0.012到1.813 mg/l之间变化，而在季风后季节，锌的浓度在0.011到1.794 mg/l之间变化。可以观察到，锌值在5.0 mg/l以下的样品均在两个季节的限量范围内。

WQI分析

物理化学参数及其BIS水质标准值，相应的权重因子（W_n)和理想值如表1所示。WQI计算由方程3和4进行。2012年前季风期和后季风期的WQI结果见表2。所有水样的水质指标基础分类见表3。

表1:世界卫生组织标准的参数及其分配的单位重量

序号。	参数	符合BIS:10500:2012的标准值（Vs）	理想值（VI）	指定单位重量（Wn）
1	酸碱度	6.5 - -8.5	7	0.021294
2	TDS（单位：mg/l）	500.0	0	0.000319
3.	NTU的浊度	1.0	0	0.159702
4	铁在mg / l	0.3	0	0.532340
5	硝酸盐（mg/l）	45.0	0	0.003194
6	硫酸盐（mg/l）	250.0	0	0.000639
7	氟化物在mg / l	1.0	0	0.159702
8	氯化物（mg/l）	250.0	0	0.000639
9	碱度在mg / l	100	0	0.001597.
10.	Mg / L的硬度	200.0	0	0.000799
11.	Mg / L钙	75	0	0.002129
12.	镁（单位：mg/l）	30.0	0	0.005323
13.	Mg / L中的铜	0．05	0	0.079851
14.	锌（mg/l）	5．0	0	0.031940

表2：分析结果显示在季风和季后遇期间地下水的质量
(2012)我 在研究区域。

样品没有。	源码和位置的类型	WQI季风盛	水质指数Post-monsoon
年代1	深井ADA殖民地Shanti Niketan	50.78	44.43
年代2	深井Avas Vikas殖民地附近展览道路	26.45	25.26
年代3.	巴穆拉深井，铁路道口附近	38.71	33.40
年代4	深井中心点	34.66	34.53
年代5	深井chabni在消防队附近	36.66	33.71
年代6	深井Dodpur附近的警察局	60.56	58.94
年代7	Firdoos Nagar深井	56.70	56.98
年代8	深良好的Ghanshyam Puri	71.14	62.40
年代9	深井伊克拉殖民地比哈里巴斯提在那拉附近	74.67	70.34
年代10.	Deep well ITI路近Manzoor先生	38.71	29.75
年代11.	森林部附近的贾马尔普尔深井。	64.59	59.38
年代12.	Jolly先生附近的Janak Puri深井	74.03	55.74
年代13.	深井吉万加尔巷14号	64.86	63.63
年代14.	伊拉克博士附近的Johra Bagh深井	47.20	46.90
年代15.	Amu学校附近的深井Kazi Para	49.54	41.86
年代16.	Niranjan Puri Gali 2号深井	49.41	44.01
年代17.	政府医院附近的深井Rasal Ganj	65.91	52.72
年代18.	Sarai Brindaban深井，靠近Ravi shankar	69.27	56.43
年代19.	在荷里拉尔附近的撒莱皮坦巴深井	59.01	49.54
年代20.	深井Tantan Para	72.90	67.61
年代21.	浅井Sarai Lavaria Jatav Basti	57.67	55.83
年代22.	浅井阿格拉路Niragi Lal学校	63.31	40.33
年代23.	浅井bhuj pura坟墓	42.88	44.55
年代24.	浅井Choohar Pur附近Siddarth配给店	41.92	38.32
年代25.	浅井靠近财政部	58.52	51.90
年代26.	浅井德里门Khatikkan交叉口	21.68	24.43
年代27.	浅井德里路，Sarai Rehman	24.19	24.66
年代28.	浅井哈姆达·纳格初中	51.60	49.49
年代29.	Nagar Nigam办公室前的浅井	59.52	56.49
年代30.	浅井Jameerabad	61.83	55.49
年代31.	浅井Jangal Garhi Chowk Zaka Ullah	23.56	22.44
年代32.	Chahar先生附近的浅井Nai Basti	25.62	16.82
年代33.	浅井Naurangabad	54.80	46.35
年代34.	Sai Mandir附近的新拉詹德·纳加尔浅井	18.92	18.39
年代35.	浅井Sarai Kale Khan Peele Kothi	35.89	29.52
年代36.	伊克巴尔大院附近的浅井Sarshool	72.06	62.82
年代37.	浅井Shah Jamal墓地	38.76	33.28
年代38.	Pardeep Sharma附近的Sudama Puri浅井	28.67	25.48
年代39.	浅井Usman Para	26.97	26.21
年代40	维卡什·巴万CDO办公室	48.26	38.21

表3:基于WQI值的水质分类

WQI价值范围	水的质量	采样点数目
		Pre-monsoon	Post-monsoon
0-25	优秀，适合人类消费	4	5
26-50	好	16.	20.
51 - 75	坏的，中度污染的	20.	15.
76 - 100	非常糟糕，过度污染	0	0
>100	严重污染不适合人类食用	0	0

结果表明，研究区4个地区季风前季和5个地区季风后季地下水水质良好，WQI在0 ~ 25之间，最适合人类消费。其余样本区域的污染程度在良好到中度之间。

结论

对地下水样品的研究表明，研究区约50%的地下水属于中度污染，地下水水质变化明显。分析结果显示，碱度(100%)，镁(100%)，硬度(98.8)，铁(62.5%)，pH(56.25)，钙(43.8%)和TDS(42.5%)的浓度较高，表明水质恶化的迹象，按照BIS标准。研究强调迫切需要定期进行地下水水质监测，以不时评估污染活动，以便及时采取适当措施，减轻污染活动的强度。通过雨水收集对地下蓄水层进行补给，从而降低高浓度的化学参数，从而增加地下水资源是一项非常重要的措施。应该启动公众意识项目，在他们的居民周围建立节约用水的意识。

确认

作者非常感谢莫拉达巴德TMU应用科学系的Navneet Kumar博士，他帮助将这篇论文以现在的形式呈现出来。作者还感谢执行工程师Er Mohammad Owais提供了必要的设施。

参考文献