تأثير نظم الري بمياه الصرف الصحي المعالجة ثانوياً على تلوث المياه الجوفية

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 باحث اول، قسم الري والصرف الحقلي - معهد بحوث الهندسة الزراعية - الجيزة - مصر.

2 أستاذ متفرغ، قسم المحاصيل - المركز القومي للبحوث - الجيزة - مصر.

المستخلص

أجريت هذه الدراسة بهدف تقييم تأثير استخدام أنظمة الري بالتنقيط والرش بمياه الصرف الصحي المعالجة ثانوياً المستخدمة في بعض المحاصيل الزيتية التي يتم معاملتها أثناء التصنيع ولا تستخدم بطريقة مباشره ومدى تأثيرها على نوعية المياه الجوفية في تلك الأراضي وقد اجريت التجربة في ارض رملية. تم تركيب ستة آبار مراقبة لنوعية المياه شملت 3 آبار سطحيه وثلاث آبار عميقة أخرى في محيط تجربتين حقليتين مزروعتين بنبات الكانولا وفول الصويا مرويتان بنظامي الري بالتنقيط والرش. وخلال الدراسة تم أخذ عينات دورية من المياه الجوفية من جميع آبار المراقبة وتحليلها لمجموعة من التقديرات الكيميائية. وأظهرت النتائج أن ملوحة المياه الجوفية تحت ظروف الري بالتنقيط كانت مماثلة لملوحة مياه الصرف الصحي المعالجة ثانويا وكانت أقل من نصف تلك الموجودة تحت ظروف الري بالرش. واحتوت المياه الجوفية تحت نظام الري بالتنقيط على تركيزات من عنصر النترات أقل من نظام الري بالرش. وأظهرت الدراسة أن نظام الري يمكن أن يؤثر على تركيز النترات في المياه الجوفية وفقا لعمق المياه الجوفية. كذلك كانت تركيزات المعادن الثقيلة في المياه الجوفية في كلا نظامي الري ضئيلة ومطابقه لمعايير إعادة استخدام مياه الصرف الصحي في الزراعة وطبقا للقرار الوزاري (44/2000) 0.05 للكوبالت، و5 ملجم/كجم للحديد، و0.01 للكادميوم والكروم، و0.2 للنحاس والنيكل والمنجنيز كما كان الحمل الميكروبي لعينات المياه الجوفية المأخوذة تحت نظامي الري بواسطة مياه الصرف الصحي المعالجة ثانويًا متشابهًا وكبيرًا. حيث قدر الحمل الميكروبي لمياه الصرف الصحي المعالجة بـ 106 MPN/L (العدد الاحتمالي)، تشير هذه النتائج إلى أن نظام الري يمكن أن يؤثر على المكونات المتحركة لمياه الصرف الصحي المعالجة مثل تركيز المواد الصلبة الذائبة (764 و1953 ملغم / لتر) والمواد الصلبة الذائبة الكلية (25.8 و26.3) والنترات (48.4 و62.7 ملغم / لتر) لأنظمة الري بالتنقيط والرش على التوالي في المياه الجوفية.

الكلمات الرئيسية

الموضوعات الرئيسية


Abd El Lateef, E.M., Farrag, M.A., El-Salam, M.S., Hall, J., Negm, M., and Salem, A.K.M. (2020) ‘The agronomic and economic value of treated wastewater reuse for some field crops in desert soil’, Science Archives, 1(3), 142–149. DOI: 10.47587/SA.2020.1311.
Abd El Lateef, E.M., Hall, J.E., Farrag, M.A.A., and Farrag, A.A. (2010) ‘Agro-economic studies on wastewater reuse in developing marginal areas in West Delta, Egypt’, International Journal of Water Resources and Arid Environments, 1(2), 110–115.
Abuzaid, A.S., and Jahin, H.S. (2021) ‘Implications of irrigation water quality on shallow groundwater in the Nile Delta of Egypt: a human health risk prospective’, Environmental Technology & Innovation, 22: 101383. DOI: https://doi.org/10.1016/j.eti.2021.101383.
Aguilar-Rangel, E.J., Prado, B.L., Vásquez-Murrieta, M.S., Estrada-de los Santos, P., Siebe, C., Falcón, L.I., Santillán, J. & Ancántara-Hernández, R.J. 2020, 'Temporal analysis of the microbial communities in a nitrate-contaminated aquifer and the co-occurrence of anammox, n-damo and nitrous-oxide reducing bacteria', Journal of Contaminant Hydrology, vol. 234, p. 103657, doi: 10.1016/j.jconhyd.2020.103657.
APHA(American Public Health Association,1992). Standard methods for the examination of water and wastewater. 18th ed, Washington D.C.  
Armanuos, A.M., Taha, M.S. & Zeidan, B.A. 2023, 'Impact of climate changes on seawater intrusion in the Nile Delta aquifer (Egypt)', in S. Ali & A. Negm (eds), Groundwater quality and geochemistry in arid and semi-arid regions, The Handbook of Environmental Chemistry, vol. 126, Springer, Cham, pp. 1-15, doi: https://doi.org/10.1007/698_2023_1062.
Ashraf, I., Ahmad, F., Sharif, A., Altaf, A.R., and Teng, H. (2021) ‘Heavy metals assessment in water, soil, vegetables and their associated health risks via consumption of vegetables, District Kasur, Pakistan’, SN Applied Sciences, 3: 552. DOI: https://doi.org/10.1007/s42452-021-04547-y.
Corcoran, E., Nellemann, C., Baker, E., Bos, R., Osborn, D., and Savelli, H. (2010) Sick water? The central role of wastewater management in sustainable development: A rapid response assessment, Earthprint: Arendal, Norway. Available at: https://wedocs.unep.org/20.500.11822/9156 .
Decree 44, (2000). Egyptian Standards for Effluent Quality and the Conditions for Reuse. Ministry of Housing, Egypt; Article 15
Drechsel, P., Scott, A., Sally, R., Redwood, M., and Bachir, A. (2010) Wastewater irrigation and health: Assessing and mitigating risk in low-income countries, International Water Management Institute, Earthscan: London. e-ISBN 9781552504758.
Hamilton, A.J., Stagnitti, F., Xiong, X., Kreidl, S.L., Benke, K.K., and Maher, P. (2007) ‘Wastewater irrigation: the state of play’, Vadose Zone Journal, 6: 823–840. DOI: 10.2136/vzj2007.0026.
Hashem, M.S., and Qi, X. (2021) ‘Treated wastewater irrigation – a review’, Water, 13: 1527.
Khalid, S., Shahid, M., Natasha, B., Bibi, I., Sarwar, T., Shah, A.H., and Niazi, N.K. (2018) ‘A review of environmental contamination and health risk assessment of wastewater use for crop irrigation with a focus on low and high-income countries’, International Journal of Environmental Research and Public Health, 15: 895. DOI: 10.3390/ijerph15050895
Ministry of Housing 2000, DECREE 44: Egyptian standards for effluent quality and the conditions for reuse, Ministry of Housing, Egypt.
Moscoso, J. (2017) ‘Aspectos técnicos de la agricultura con aguas residuales’. Available at: http://bvsper.paho.org/bvsacd/scan/019502.pdf (Accessed: 25 September 2017).
MSTAT-C 1988, MSTAT-C: a microcomputer program for the design, arrangement and analysis of agronomic research, Michigan State University, East Lansing.
NWRP (2017) Water for the future, National water resources plan 2017, Ministry of Water Resources and Irrigation, Cairo, Egypt.
Pulido-Bosch, A., Rigol-Sanchez, J.P., Vallejos, A., Andreu, J.M., Ceron, J.C., Molina-Sanchez, L., and Sola, F. (2018) ‘Impacts of agricultural irrigation on groundwater salinity’, Environmental Earth Sciences, 77: 197. DOI: https://doi.org/10.3390/w13111527.
Pulido-Bosch, A., Rigol-Sanchez, J.P., Vallejos, A., Andreu, J.M., Ceron, J.C., Molina-Sanchez, L. & Sola, F. 2018, 'Impacts of agricultural irrigation on groundwater salinity', Environmental Earth Sciences, vol. 77, no. 197, available from: http://hdl.handle.net/10045/74239.
Qadir, M., Drechsel, P., Jiménez-Cisneros, B., Kim, Y., Pramanik, A., Mehta, P., and Olaniyan, O. (2020) ‘Global and regional potential of wastewater as a water, nutrient and energy source’, Natural Resources Forum, 44: 40–51. Available at: https://doi.org/10.1111/1477-8947.12187.
Soldatova, E., Dong, Y., Li, J., Liu, Y., Zan, J., Boeckx, P. & Sun, Z. 2021, 'Nitrogen transformation and pathways in the shallow groundwater–soil system within agricultural landscapes', Environmental Geochemistry and Health, vol. 43, pp. 441–459, doi: 10.1007/s10653-020-00733-w.
Thebo, A.L., Drechsel, P., Lambin, E.F., and Nelson, K. (2017) ‘A global, spatially-explicit assessment of irrigated croplands influenced by urban wastewater flows’, Environmental Research Letters, 12: 74008. DOI: 10.1088/1748-9326/aa75d1.
WHO (1989) Health guidelines for the use of wastewater in agriculture, Report 778 of World Health Organization (WHO) Scientific Group, Geneva, Switzerland.
 American Public Health Association (APHA) 1992, Standard methods for the examination of water and wastewater, 18th edn, APHA, Washington, DC.
Winpenny, J., Heinz, I., Koo-Oshima, S., Salgot, M., Collado, J., Hernández, F., and Torricelli, R. (2013) Reutilización del agua en agricultura: Beneficios para todos, FAO: Rome, Italy, 124. ISBN 978-92-5-306578-3.
WRc (2001) Wastewater reuse demonstration trials. Alexandria wastewater and reuse study, WRc.
Zheng, S., Han, Y., Ni, R., Zhou, W., Huang, H. & Zheng, X. 2018, 'Release of heavy metals from soils under the different salinity levels in the wastewater-irrigated area of Tianjin City', Acta Scientiae Circumstantiae, vol. 38, pp. 3286–3293, available from: www.sciencedirect.com.
Zheng, S.-A., Li, X.-H. & Xu, Z.-Y. 2014, 'Simulation study on the effect of salinity on the adsorption behavior of mercury in wastewater irrigated area', Environmental Sciences, vol. 5, pp. 1939–1945.