Một phương pháp tích hợp để đánh giá chất lượng nước ngầm trong một tầng nước ngầm ven biển tại Andhra Pradesh, Ấn Độ

Springer Science and Business Media LLC - Tập 66 - Trang 2143-2169 - 2011
P. Swarna Latha1, K. Nageswara Rao2
1Department of Geography, Andhra University, Visakhapatnam, India
2Geography Discipline, Indira Gandhi National Open University, New Delhi, India

Tóm tắt

Basin Narava ở huyện Visakhapatnam, nằm trên bờ biển phía Đông, là khu vực nông nghiệp sản xuất và cũng là một trong những khu vực đô thị phát triển nhanh nhất ở Ấn Độ. Các hoạt động nông nghiệp và đô thị - công nghiệp hóa có ảnh hưởng lớn đến chất lượng nước của tầng nước ngầm ven biển này. Hydro hóa học của nước ngầm đã được phân tích trong khu vực bồn địa với mục đích sử dụng nước uống và nông nghiệp. Khu vực này được hình thành bởi các loại đá thời kỳ Tiền Cambri như khondalite, charnockite và migmatite. Các mẫu nước đã được thu thập từ các giếng nông trong năm 2008. Các thông số vật lý và hóa học của nước ngầm như pH, alcalinity tổng (TA), độ dẫn điện (EC), tổng chất rắn hòa tan (TDS), độ cứng tổng (TH), Ca2+, Mg2+, Na+, K+, HCO3−, Cl−, SO4 2−, NO3−, F− đã được xác định. Các kết quả phân tích cho thấy hầu hết nước ngầm nằm trong danh mục ô nhiễm. Hệ thống thông tin địa lý (GIS) đã được sử dụng để tạo ra các bản đồ phân bố không gian khác nhau của các thành phần hóa học trong khu vực nghiên cứu. Dữ liệu phân tích được sử dụng để tính toán một số thông số như mức độ muối, tỷ lệ natri (Na%), tỷ lệ hấp thụ natri (SAR), carbonat natri dư (RSC), chỉ số thấm (PI), tỷ lệ Kelley (KR) và tỷ lệ ăn mòn (CR) để xác định chất lượng nước cho mục đích nông nghiệp. Sự hiện diện của các ion chính trong khu vực bồn địa được xác định theo thứ tự: Na+ > Ca2+ > Mg2+ > K+: Cl− > HCO3− > SO4 2− > NO3− > F−. Theo sơ đồ Gibbs, hầu hết các mẫu nằm dưới sự thống trị của đá. Theo phân loại của Wilcox và USSL, hầu hết các mẫu nước ngầm đều phù hợp cho tưới tiêu ngoài vài mẫu không phù hợp do có độ muối cao và nguy cơ natri cao. Từ các dữ liệu thu được, có thể kết luận rằng hồ sơ chất lượng nước là tốt và hữu ích cho nông nghiệp tưới tiêu thông thường.

Từ khóa

#Chất lượng nước ngầm #tầng nước ngầm ven biển #Andhra Pradesh #GIS #ô nhiễm nước.

Tài liệu tham khảo

Ahn Hong-Il, Chon Hyo-Taek (1999) Assessment of groundwater contamination using geographic information systems. Environ Geochem Health 21:273–289 Anbazhagan S, Archana MN (2004) Geographic information system and groundwater quality mapping in Panvel basin, Maharashtra, India. Environ Geol 45:753–761 APHA (1998) Standard methods for the examination of water and wastewater. American Public Health Association, Washington Aravindan S, Manivel M, Chandra Sekar SVN (2004) Groundwater quality in the hard rock area of the Gadilam river basin, Tamil Nadu. J Geol Soc India 63:625–635 Ballukraya PN, Ravi R (1995) Hydrogeology of Madras city aquifer. J Geol Soc India 45:87–96 Banerjee T, Srivastava RK (2010) Estimation of the current status of floral biodiversity at surroundings of integrated industrial estate-Pantnagar, India. Int J Environ Res 4:41–48 BIS (2003) Drinking water-specification. Bureau of Indian standards, New Delhi IS:10500 Bouwer Herman (1978) Groundwater Hydrology. McGraw-Hill, New Delhi Brown RM, Clelland Mc, Deininger RA, Togen RGA (1970) Water quality index-do we dare? Water Sew Works 11:339–343 Burrough PA, McDonnell RA (1998) Principles of geographical information systems for land resources assessment. Oxford University Press, New York CGWB (2005) Groundwater year book of Andhra Pradesh. Central Ground Water Board, Ministry of Water Resources, Government of India, New Delhi Davis SN, DeWiest RJM (1966) Hydrogeology. Wiley, New York Debels P, Figueroa R, Urrutia R, Barra R, Niell X (2005) Evaluation of water quality in the Chillian river (central Chile) using physicochemical parameters and a modified water quality index. Environ Monit Assess 110:301–322 Desai TE, Gupta SK, Shah MV, Sharma SC (1979) Hydrochemical evidence of seawater intrusion along the Mogrol-Chorwad coast of Saurashtra, Gujarat. Hydrol Sci Bull 24:71–82 Doneen LD (1964) Notes on water quality in agriculture. Published as a water sciences and engineering paper-4001, Department of Water Sciences and Engineering, University of California Freeze RA, Cherry JA (1979) Groundwater. Prentice Hall, Englewood Cliffs Fulazzaky MA (2009) Water quality evaluation system to assess the Brantas river water. Water Resour Manag 23:3019–3033 Gibbs RJ (1970) Mechanism controlling world’s water chemistry. Science 170:1088–1090 Goyal SK, Chaudhary BS, Singh O, Sethi GK, Praveen KT (2010) GIS based spatial distribution mapping and suitability evaluation of groundwater quality for domestic and agricultural purpose in Kaithal district, Haryana state, India. Environ Earth Sci 61:1587–1597 Gupta S, Dandele PS, Verma MB, Maithani PB (2009) Geochemical assessment of groundwater around Macherla-Karempudi area, Guntur District, Andhra Pradesh. J Geol Soc India 73:202–212 Hem JD (1985) Study and interpretation of the chemical characteristics of natural water. USGS Water Supply Paper 2254 Jagannadha Sarma VV, Narayana Swamy A (1981) Groundwater quality in Visakhapatnam basin, India. Wat Air Soil Poll 16:317–329 Kelley (1951) Alkali soils-their information properties and reclamation. Reinhold Publishing Corp, New York Manjusree TM, Joseph S, Thomas J (2009) Hydrogeochemistry and groundwater quality in the coastal sandy clay aquifers of Alappuzha district, Kerala. J Geol Soc India 74:459–468 Mathes ES, Rasmussen TC (2006) Combining multivariate statistical analysis with geographic information systems mapping: a tool for delineating groundwater contamination. Hydrogeol J 14:1493–1507 Mor S, Singh S, Yadav P, Rani V, Rani P, Sheoran M, Singh G, Ravindra K (2009) Appraisal of salinity and fluoride in a semi-arid region of India using statistical and multivariate techniques. Environ Geochem Health 31:643–655 Narendra K, Nageswara Rao K (2006) Morphometry of the Mehadrigedda watershed, Visakhapatnam district, Andhra Pradesh using GIS and Resourcesat data. J Indian Soc Remote Sens 34:101–110 Piper AM (1944) A graphical procedure in the geochemical interpretation of water analysis. Am Geophys Union Trans 25:914–928 Raghunath HM (2003) Groundwater. New Age International (P) Ltd, New Delhi Ramakrishna (1998) Groundwater. Handbook, India Raman V (1985) Impact of corrosion in the conveyance and distribution of water. J Indian Wat Works Assn 11:115–121 Rao NS, Rao JP, Devadas DJ, Rao KVS, Krishna C, Rao BN (2002) Hydrogeochemistry and groundwater quality in a developing urban environment of a semi-arid region, Guntur, Andhra Pradesh. J Geol Soc India 59:159–166 Ravindra K, Garg VK (2006) Distribution of fluoride in groundwater and its suitability assessment for drinking purpose. Int J Environ Health Res 16:163–166 Richards LA (1954) Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. US department of agriculture handbook 60, Washington Richter BC, Kreitler WC (1993) Geochemical techniques for identifying sources of groundwater salinization. CRC Press, New York Rosemond SD, Duro CD, Dube M (2009) Comparative analysis of regional water quality in Canada using the water quality index. Environ Monit Assess 156:223–240 Ryner JW (1944) A new index for determining amount of calcium carbonate scale formed by water. J Amer Wat Assn 36:472–486 Saleh A, Al-Ruwih F, Shehata M (1999) Hydrogeochemical process operating within the main aquifers of Kuwait. J Arid Environ 42:195–209 Schoeller H (1977) Geochemistry of groundwater. In: Groundwater studies-an international guide for research and practice. UNESCO, Paris Shivran HS, Dinesh Kumar D, Singh RV (2006) Improvement of water quality though biological denitrification. J Environ Sci Eng 48:57–60 Singh DSH, Lawrence JF (2007) Groundwater quality assessment of shallow aquifer using geographical information system in part of Chennai city Tamilnadu. J Geol Soc India 69:1067–1076 Somasundaram MV, Ravindran G, Tellam JH (1993) Groundwater pollution of the Madras urban aquifer, India. Ground Water 31:4–11 Sreedevi PD (2002) A case study on changes in quality of groundwater with seasonal fluctuations of Pageru river basin, Cuddapah district, Andhra Pradesh, India. Environ Geol 42:414–423 Srinivasa Rao KV, Subba Rao N, Murali Krishna B, Srinivasa Rao P, Subrahmanyam A, John Devadas D, Tirupathi Rao B (2007) Temporal changes in groundwater quality in an industrial area of Andhra Pradesh, India. Current Sci 93:1616–1619 Srinivasamoorthy K, Chidambaram M, Prasanna MV, Vasanthavigar M, John Peter A, Anandhan P (2008) Identification of major sources controlling groundwater chemistry from a hard rock terrain-a case study from Mettur taluk, Salem district, Tamilnadu, India. J Earth Sys Sci 117:49–58 Subba Rao N (1993) Environmental impact of industrial effluents in groundwater regime of Visakhapatnam industrial complex. Indian J Geol 65:35–43 Subba Rao N (2008) Factors controlling the salinity in groundwaters from a part of Guntur district, Andhra Pradesh, India. Environ Monit Assess 138:327–341 Suk H, Lee K (1999) Characterization of a groundwater hydrochemical system through multivariate analysis: clustering into groundwater zones. Ground Water 37:358–366 Suvedha M, Gurugnanam B, Suganya M, Vasudevan S (2009) Multivariate statistical analysis of geochemical data of groundwater in Veeranam catchment area, Tamil Nadu. J Geol Soc India 74:573–578 Swarna Latha P (2008) Studies on spatial and temporal changes of land use and land cover, groundwater quality and shoreline of Greater Visakhapatnam municipal corporation, Andhra Pradesh, India using remote sensing and GIS techniques. Unpublished thesis (Ph.D). Andhra University Swarna Latha P, Nageswara Rao K (2007) Hydrochemical studies in an industrial area of Visakhapatnam city, India—a spatial technology approach. Asian J Microbiol Biotech Environ Sci 9:533–540 Tiwari TN, Mishra M (1985) A preliminary assignment of water quality index of major Indian rivers. Indian J Environ Prot 5:276–279 Todd DK, Mays LW (2005) Groundwater Hydrology, 3rd edn. Wiley, New York USDA (1955) Water, the 1955 year book of agriculture. US Department of Agriculture 175 Vikas C, Kushwaha RK, Pandit MK (2009) Hydrochemical status of groundwater in district Ajmer (NW India) with reference to fluoride distribution. J Geol Soc India 73:773–784 Wilcox LV (1948) The quality of water for irrigation use. US Department of Agriculture, Technical Bulletin 1962, Washington, DC Yidana SM, Yidana A (2010) Assessing water quality using water quality index and multivariate analysis. Environ Earth Sci 59:1461–1473