Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Một Phương Pháp Mới Đánh Giá Độ Nhạy Của Nguồn Nước Ngầm: Nghiên Cứu Trường Hợp Đồng Bằng Campania
Tóm tắt
Chúng tôi sẽ đề xuất một phương pháp mới để đánh giá độ nhạy của nguồn nước ngầm, mang tên Chỉ số Nhạy cảm - Độ Ô Nhiễm (SICODE). Xuất phát từ giả định cho rằng hóa học đất ảnh hưởng đến chất lượng nước thấm, công cụ địa hóa học như chỉ số độ ô nhiễm của đất (CD) đã được kết hợp với các tham số thủy địa chất nhằm cải thiện chỉ số đã được biết đến trước đây (DRASTIC, Chỉ số Nhạy cảm). Nghiên cứu đã được tiến hành tại nguồn nước ngầm Đồng Bằng Campania (CP), nơi chủ yếu cung cấp hệ thống phân phối nước uống cho Napoli (Nam Ý). Khu vực khảo sát kéo dài từ núi Vesuvius đến khu vực đô thị Napoli và có thể được coi là một phòng thí nghiệm thực địa thú vị để kiểm tra các phương pháp và mô hình thủy địa hóa, vì cả ô nhiễm nhân tạo khuếch tán và các nguồn ô nhiễm tự nhiên (ví dụ như các quá trình tương tác giữa nước ngầm và đá) đều tồn tại song song. Ba mô hình đã được so sánh. Kết quả của chúng tôi cho thấy DRASTIC không phải là mô hình thích hợp nhất để áp dụng cho các môi trường đô thị vì nó không tính đến ảnh hưởng của con người. Chỉ số Nhạy cảm (SI), với việc kết hợp tham số sử dụng đất, đã cho thấy bản đồ chi tiết hơn về mức độ nhạy và phản ánh tốt hơn sự biến đổi địa phương của áp lực con người. Tuy nhiên, phương pháp SICODE được đề xuất hoàn toàn khớp với dấu vân địa hóa của đất. Phân tích độ nhạy đã cho thấy sự biến đổi cao của các tham số do sự không đồng nhất địa phương của các điều kiện hệ thống được phân tích. Một so sánh giữa phân bố nitrat trong nước ngầm và độ nhạy được dự đoán đã cho thấy SICODE cung cấp các dự đoán chính xác hơn so với các phương pháp khác. Nghiên cứu này đã cung cấp bằng chứng rằng việc kết hợp các công cụ thủy địa chất và địa hóa học có thể cải thiện việc đánh giá độ nhạy của nguồn nước ngầm.
Từ khóa
#đánh giá độ nhạy nguồn nước ngầm #Chỉ số Nhạy cảm #Độ Ô Nhiễm #Đồng Bằng Campania #phương pháp SICODETài liệu tham khảo
Aller L, Bennet T, Lehr JH, Petty RJ (1985) DRASTIC: a standardized system for evaluating ground water pollution potential using hydrogeological settings. RS Kerr, Envir Res Lab, EPA/600/2-85/018, Ada, Oklahoma
Aller L, Bennet T, Lehr JH, Petty RJ, Hackett G (1987) DRASTIC: a standardized system for evaluating groundwater pollution potential using hydrogeological settings. EPA/600/2-87/035. US Environmental Protection Agency, Ada, Oklahoma, 641 pp.
Allocca V, Celico F, Celico P, De Vita P, Fabbrocino S, Mattia C, Monacelli G, Musilli I, Piscopo V, Scalise AR, Summa G, Tanfaglia G (2007) Note illustrative della Carta idrogeologica dell’Italia meridionale. [Illustrative notes of the Hydrogeological map of southern Italy]. Istituto Poligrafico e Zecca dello Stato, ISBN 88-448-0215-5 (p. 211), ISBN 88-448-0223-6 (3 maps included)
Babiker IS, Mohamed MAA, Hiyama T, Kato K (2005) A GIS-based DRASTIC model for assessing aquifer vulnerability in Kakamigahara Heights, Gifu prefecture, Central Japan. Sci Total Environ 345(1–3):127–140. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2004.11.005
Bellucci F (1994) Nuove conoscenze stratigrafiche sui depositi vulcanici del sottosuolo del settore meridionale della Piana Campana. Boll Soc Geol Ital 113(2):395–420
Beynen PE, Niedzielski MA, Bialkowska-Jelinska E, Alsharif K, Matusick J (2012) Comparative study of specific groundwater vulnerability of a karst aquifer in Central Florida. Appl Geogr 32:868–877. https://doi.org/10.1016/j.apgeog.2011.09.005
Birkinshaw SJ, Ewen J (2000) Nitrogen transformation component for SHETRAN catchment nitrate transport modelling. J Hydrol 230(1–2):1–17. https://doi.org/10.1016/S0022-1694(00)00174-8
Bocanegra E, Massone H, Martínez D, Çivit E, Farenga M (2001) Groundwater contamination: risk management and assessment for landfills in Mar del Plata, Argentina. Environ Geol 40(6):732–741. https://doi.org/10.1007/s002540000240
Busico G, Cuoco E, Kazakis N, Colombani N, Mastrocicco N, Tedesco N, Voudouris K (2017) Multivariate statistical analysis to characterize/discriminate between anthropogenic and geogenic trace elements occurrence in the Campania plain, southern Italy. Environ Pollut 234:260–269. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2017.11.053
Cicchella D, De Vivo B, Lima A (2005) Background and baseline concentration values of elements harmful to human health in the volcanic soils of the metropolitan and provincial area of Napoli (Italy). Geochem Explor Env A 5(1):29–40. https://doi.org/10.1144/1467-7873/03-042
Cicchella D, Giaccio L, Lima A, Albanese S, Cosenza A, Civitillo D, De Vivo B (2014) Assessment of the top soils heavy metals pollution in the Sarno River basin, South Italy. Environ Earth Sci 71:5129–5143. https://doi.org/10.1007/s12665-013-2916-8
Civita M, De Maio M (2000) Assessing and mapping groundwater vulnerability to contamination: The Italian “combined” approach. Geofísica Internacional 43, 004 Universidad Nacional Autónoma de México 513–532
Corniello A, Ducci D, Ruggieri G (2007) Areal identification of groundwater nitrate contamination sources in Periurban areas. J Soils Sediments 7(4):159–166. https://doi.org/10.1065/jss2007.03.2
Deshmukh KK, Aher SP (2016) Assessment of the impact of municipal solid waste on groundwater quality near the Sangamner City using GIS approach. Water Resour Manag 30:–2425. https://doi.org/10.1007/s11269-016-1299-5
Diodato N, Esposito L, Bellocchi G, Vernacchia L, Fiorillo F, Guadagno FM (2013) Assessment of the spatial uncertainty of nitrates in the aquifers of the Campania plain (Italy). Am J Clim Chang 2:128–137. https://doi.org/10.4236/ajcc.2013.22013
Ducci D (2018) An easy-to-use method for assessing nitrate contamination susceptibility in groundwater. Geofluids Article ID 1371825, https://doi.org/10.1155/2018/1371825
Ducci D, Della Morte R, Mottola A, Onorati G, Pugliano G (2017) Nitrate trends in groundwater of the Campania region (southern Italy). Environ Sci Pollut Res 26:2120–2131. https://doi.org/10.1007/s11356-017-0978-y
ENEA - Italian National Agency for New Technologies, Energy and Sustainable Economic Development (2001) http://www.bologna.enea.it/ambtd/regi-lagni/homepage-rl.html. Accessed on 25 September 2019
Esposito L (1998) Nuove conoscenze sulle caratteristiche idrogeochimiche della falda ad Oriente della città di Napoli (Campania). Quaderni di Geologia Applicata 5(1):5–14 ISBN: 8837110049
FAO (2018) Food and Agriculture Organization of the United Nations. Accessed April 12, 2019 http://www.fao.org/news/story/en/item/1141534/icode/
Farjad B, Mohamed TA, Wijesekara N, Pirasteh S, Shafri HZBM (2012) Groundwater intrinsic vulnerability and risk mapping. Proc ICE 165:441–450
Ghazavi R, Ebrahimi Z (2015) Assessing groundwater vulnerability to contamination in an arid environment using DRASTIC and GOD models. Int J Environ Sci Technol 12:2909–2918. https://doi.org/10.1007/s13762-015-0813-2
Gupta N (2014) Groundwater vulnerability assessment using DRASTIC method in Jabalpur District of Madhya Pradesh. Int J Rec Technol Eng (IJRTE) 3(3) ISSN: 2277-3878
Hakanson L (1980) An ecological risk index aquatic pollution control, a sedimentological approach. Water Res 14:975–1001. https://doi.org/10.1016/0043-1354(80)90143-8
Hariprasad NV, Dayananda HS (2013) Environmental impact due to agricultural runoff containing heavy metals – a review. Int J Sci Res Publ IJSRP 3(5) ISSN 2250-3153
Li P, Tian R, Xue C, Wu J (2017) Progress, opportunities, and key fields for groundwater quality research under the impacts of human activities in China with a special focus on western China. Environ Sci Pollut Res Int 24(15):13224–13234. https://doi.org/10.1007/s11356-017-8753-7
Lima A, De Vivo B, Cicchella D, Cortini M, Albanese S (2003) Multifractal IDW interpolation and fractal filtering method in environmental studies: an application on regional stream sediments of Campania region (Italy). Appl Geochem 18(12):1853–1865. https://doi.org/10.1016/S0883-2927(03)00083-0
Liu A, Ming J, Ankumah RO (2005) Nitrate contamination in private wells in rural Alabama, United States. Sci Total Environ 346(1–3):112–120. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2004.11.019
Muhammad AM, Zhonghua T, Dawood AS, Earl B (2015) Evaluation of local groundwater vulnerability based on DRASTIC index method in Lahore, Pakistan. Geofis Int 54(1):67–81. https://doi.org/10.1016/j.gi.2015.04.003
Napolitano P, Fabbri A (1996) Single-parameter sensitivity analysis for aquifer vulnerability assessment using DRASTIC and SINTACS. In: Kovar K, Nachtnebel HP (eds) Proceedings of the HydroGIS: application of geographical information systems in hydrology and water resources management. IAHS Publication no. 235. IAHS, Wallingford, pp 559–566
Oki T, Kanae S (2006) Global hydrological cycles and world water resources. Science 313(5790):1068–1072. https://doi.org/10.1126/science.1128845
Pang Z, Yuan L, Huang T et al (2013) Impacts of human activities on the occurrence of groundwater nitrate in an alluvial plain: a multiple isotopic tracers approach. J Earth Sci 24:111–124. https://doi.org/10.1007/s12583-013-0310-9
Ribeiro L (2000) SI: a new index of aquifer susceptibility to agricultural pollution. Internal report, ER-SHA/CVRM, Instituto Superior Tecnico, Lisbon, Portugal, 12 pp.
Safarbeiranvnd M, Amanipoor H, Battaleb-Looie S, Ghanemi K, Ebrahimi B (2018) Quality evaluation of groundwater resources using Geostatistical methods (case study: Central Lorestan plain, Iran). Water Resour Manag 32:3611–3628. https://doi.org/10.1007/s11269-018-2009-2
Singh A, Srivastav SK, Kumar S, Chakrapani GJ (2015) A modified-DRASTIC model (DRASTICA) for assessment of groundwater vulnerability to pollution in an urbanized environment in Lucknow, India. Environ Earth Sci 7(7):5475–5490. https://doi.org/10.1007/s12665-015-4558-5
Stigter TY, Ribeiro L, Carvalho Dill AMM (2006) Evaluation of an intrinsic and a specific vulnerability assessment method in comparison with groundwater salinisation and nitrate contamination levels in two agricultural regions in the south of Portugal. Hydrogeol J 14:79–99. https://doi.org/10.1007/s10040-004-0396-3
Vías J, Andreo B, Perles M, Carrasco F, Vadillo I, Gavilán P (2006) Proposed method for groundwater vulnerability mapping in carbonate (karstic) aquifers: the COP method. Hydrogeol J 14:912–925. https://doi.org/10.1007/s10040-006-0023-6
Vrba J, Zaporozec A (1994) Guidebook on mapping groundwater vulnerability, vol 16. In: International contributions to hydrogeology, Heise, Hannover, Germany, 131 pp.
Wessel GR, Greenberg JK (2016) Geoscience for the public good and global development: toward a sustainable future. The Geological Society of America, 478 pp. ISBN: 9780813725208. https://doi.org/10.1130/SPE520
Zhang B, Li G, Cheng P, Jim TCY, Hong M (2016) Landfill risk assessment on groundwater based on vulnerability and pollution index. Water Resour Manag 30:1465–1480. https://doi.org/10.1007/s11269-016-1233-x
Zuzolo D, Cicchella D, Catani V, Giaccio L, Guagliardi I, Esposito L, De Vivo B (2017) Assessment of potentially harmful elements pollution in the Calore River basin (southern Italy). Environ Geochem Health 39(3):531–548. https://doi.org/10.1007/s10653-016-9832-2
Zuzolo D, Cicchella D, Albanese S, Lima A, Zuo R, De Vivo B (2018) Exploring uni-element geochemical data under a compositional perspective. Appl Geochem 91:174–184. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2017.10.003