دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
عنوان انگلیسی:
Spatio-temporal trends and change factors of groundwater quality in an arid area with peat rich aquifers: Emergence of water environmental problems in Tanta District, Egypt
عنوان فارسی:
بررسی روند تغییرات مکانی و زمانی و عوامل موثربر کیفیت آب های زیر زمینی نواحی خشک با آبخوان های زغال سنگی: بررسی مسائل و مشکلات محیطی آب در منطقه تانتا (مصر)
تعداد صفحات مقاله اصلی: 17 صفحه
تعداد صفحات ترجمه: 30 صفحه
سال انتشار:2016
مجله
http://www.journals.elsevier.com/journal-of-arid-environments
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0140196315300422
Abstract
An integrated spatio-temporal statistical, P-spline modeling, Mann–Kendall and Thiel–Sen trend detection, and factorial analyses techniques were performed on 438 chemical and 274 microbiological data collected from twenty drinking water supply wells over four years (2010–2013) in Tanta District (Egypt). The prime objective was to characterize the spatio-temporal quality trends using indicators of turbidity, pH, TDS, Cl−, SO42−, Na+, Total Alkalinity, hardness (Total, Mg, and Ca), Fe2+, Mn2+, Al3+, Cu2+, Zn2+, F−, NH4+, NO2−, NO3−, PO43−, SiO2, bacterial, and algal contents. Factorial analysis was applied to identify the significant factors loading the quality variation. Out of the 20 wells, notable upward trends were significant (>95% level) for the total hardness (30%), total alkalinity (20%), TDS (15%), Fe2+ (15%), Mn2+ (15%), NO2− (10%), and 10% for the NH4+, PO43−, and SiO2. Attenuation rates (mg/l/year) were higher in NH4+ (av. 0.023) than Mn2+ (av. 0.013) and Fe+2 (av. 0.010), and remarkable average rates were 6.77 (TDS), 3.27 (total alkalinity), 2.12 (total hardness), 0.79 (SiO2), 0.011 (PO43−), and 0.002 (NO2−) in decreasing order. High precision of the trend estimate was confirmed for the Mn2+, NH4+, and Fe2+ data. Five factors were found to explain 78.8% of the total variance of the quality variables and in particular, a significant load of hardness parameters, Total alkalinity, TDS, Mn2+, NH4+, and Fe2+ in decreasing order were identified. The spatio-temporal variation in pollutants originated from organic matter degradation, either naturally from the aquifer peaty sediments or anthropogenic due to improper well head protection in the urban centers or from the agricultural drains in low relief areas. Our findings have important societal implications regarding the management of the limited and valuable water resources in arid and semi-arid lands. The adopted methodologies could be readily applied to similar alluvial aquifers elsewhere.
Keywords
- Groundwater quality;
- Non-parametric statistics;
- Spatio-temporal change;
- Trend analysis;
- Tanta
- چکیده:
- با استفاده از یک سیستم آماری یکپارچه مکانی –زمانی ، شامل شبیه سازی P-Spline و تشخیص روند Mann-Kendall , Thel-sen و همچنین تکنیک ها و روش های تجزیه و تحلیل فاکتوریل، مجموعه ای از اطلاعات حاوی 438 داده شیمیایی و 274 داده میکروبیولوژیکی از 20 چاه تامین آب آشامیدنی در طول بازه زمانی چهارساله (2010 تا 2013) در منطقه تانتا جمع آوری گردید. اهداف اولیه، توصیف روند کیفیت مکانی –زمانی با استفاده از شاخص هایی از قبیل کدریت ، PH, Cl-, TDS , So4-2,Na+ و قلیایی کل ، سختی (کل ، Mg, Ca) و Fe+2, Mg, Ca, Mn+2 , Al+3 , Cu+2, Zn+2, F- , NH4+ , NO2- , NO3- , PO-34 , SIO2 و شاخص های میکربی و جلبکی بود. تجزیه و تحلیل فاکتوریل برای تشخیص فاکتورهای معنی دار در متغییر های کیفی بکار گرفته شدند. از 20 چاه مورد مطالعه ، در سطح 95% ، سختی کل 30%، قلیایی کل 20% ، کل املاح محلول جامد 15%، آهن 15%، منگنز 15% و دی اکسید نیترات 10% و آمونیاک ، اسید فسفریک و سیلیس 10% معنی دار بودند. نرخ کاهش (بر حسب میلی لیتر در سال) آمونیاک به مقدار 0.023 بیشتر از منگنز (0.013) ، و آهن 0.01 و املاح محلول جامد 6.77 ، قلیایی کل 3.27 و سختی کل 2.12 و سیلیس 0.79، اسید فسفریک 0.011 ، دی اکسید نیتروژن 0.002 بود. دقت بالایی جهت تخمین روند داده های منگنز، آمونیاک و آهن انجام گرفت. پنج فاکتور جهت بررسی 78.8% واریانس کل متغییر های کیفی آب انتخاب شدند. سطح معنی داری پارامترهای سختی، قلیایی کل، کل املاح محلول جامد، منگنز، آمونیاک و آهن کاهش یافت. تغییرات مکانی –زمانی آلاینده های ، ناشی از تخریب مواد آلی، آلودگی های طبیعی و زیست محیطی، آلودگی های انسانی و کشاورزی بودند. نتایج و یافته های ما پیامدهای اجتماعی مهمی در رابطه با مدیریت چشمه های منابع آب کمیاب و با ارزش در نواحی خشک و نیمه خشک دارد. روشهای مطلوب برای آبخوان های رسوبی(آبرفتی) نیز قابل کاربرد هستند.
کلمات کلیدی: کیفیت آب های زیرزمینی، آمارهای غیرپارامتریک، تغییرات مکانی-زمانی، تحلیل روندها، تانتا
