الفهرس 
Geology and Hydrogeology of the study areaOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 263 |  |  |
| | | from | 263 | | |
Abstract
الإدارة البيئية للموارد المائية فى محافظة القليوبية؛ مصر يتناول البحث دراسة الإدارة البيئية للموارد المائية فى محافظة القليوبية والتى تقع في الجزء الجنوبي الشرقي من دلتا نهر النيل بين خطى عرض 03 531، 35 531 شمالاً وخطي طول 06 530، 36 530 شرقاً، وقد استخلصت من الدراسة عدة نتائج أمكن تلخيصها فيما يلى:- أولاً: الدراسات الهيدروجيولوجية : المياه السطحية : يتناول البحث دراسة نظام المياه السطحية فى المنطقه والتى تشمل فرع دمياط ومجموعة من الترع (الرياح التوفيقى، ترعة الإسماعيلية، ترعة الشرقاوية) ومجموعة من المصارف (مصرف بلبيس، مصرف شبين القناطر، مصرف القليوبية، مصرف الجبل الاصفر) ومن خلال رسم ودراسة الهيدروجرافات للترع لسنوات 1990، 1995، 2000، 2005، 2010 تبين الآتى:- تزداد مناسيب المياه فى الترع صيفاً وتقل شتاءاً متفقه مع زيادة ونقص كميات المياه موسمياً.- إنخفاض كميات المياه المنصرفة في السنوات الأخيره لكل من فرع دمياط وترعه الإسماعيلية والرياح التوفيقى. المياه الجوفية تناول البحث دراسة رسوبيات الحقب الرابع والتي قسمت من الناحية الهيدروجيولوجيه إلى وحدتين أمكن وصفها كالتالي: الوحدة الأولى: هي طبقه الغطاء الغريني شبه المنفذه والتي تنتمي لعصر الهولوسين وهي تتكون من الغرين والطين والرمل الناعم ويتغير سمكها من مكان الى آخر حيث يتراوح بين صفر في الأجزاء الشرقية إلى 20 م في الجزء الغربي من منطقة الدراسة موثراً بذلك على الإتصال الهيدروليكى بين المياه السطحيه والجوفية ويجعل المياه الجوفية أكثر عرضة للتلوث. الوحده الثانية: تتكون من الرمل والحصى يتخللها بعض العدسات الطينية والتي يتغيرسمكها أيضاً من مكان إلى آخر (يترواح من صفر إلى 400م) وهذه الوحده تكون الخزان الجوفي الرئيسي بالمنطقه وتنتمي إلى عصر البليوستوسين. وقد تبين من الدراسه أن تغذية الخران تتم من خلال عملية رشح المياه السطحيه من خلال الغطاء شبة المنفذ من فرع دمياط وبعض الترع الرئيسيه و الرياح التوفيقى وترعة الاسماعيليه بلإضافه إلى المياه المرتشحه من التربة الزراعية من خلال عمليات الري كما يتم صرف الخزان من خلال الآبار الإنتاجية الخاصة للشرب والرزاعة أو الصناعة وأيضاً من خلال المصارف التي يكون منسوبها أقل من منسوب المياه الجوفية. ومن خلال دراسة هيدروجرافات مناسيب المياه في الآبار في السنوات من 1990 إلى 1998 وكذلك خرائط مناسيب المياه وتغيرها أمكن التوصل إلى الآتى:- مناسيب المياه الجوفية تزداد صيفا وتقل شتاء ويغزى ذلك الى ارتفاع مناسيب المياه السطحية وكذلك كميتها فى الصيف عن الشتاء وهذا يؤكد العلاقة الهيدرولوجية بين المياه السطحية والجوفية.- إنخفاض مناسيب المياه الجوفية في الآبار أرقام (35،201، 50) التي تقع بعيدا عن الرياح التوفيقى وترعة الإسماعيلية خلال الفترة 1990 حتي 1998 بسبب زيادة الضخ من المياه الجوفية المرتبط بالزياده المستمرة لاحتياجان المياه. - زياده مناسيب المياه الجوفية في الآبار أرقام (282، 281، 37)، والتي تقع بجانب فرع دمياط وترعة الإسماعيلية خلال الفترة 1990حتي 1998 نتيجة لزيادة كميات المياه السطحية المتدفقة لهذه االترع خلال هذه الفترة، وهذا يعني أن فرع دمياط وترعة الإسماعيلية يمثلا المصدر الرئيسي لتغزية الخزان الرباعي. ثانياً: الدراسات الهيدروكيميائية أوضح التكوين الهيدروكيميائى لعيينات المياه السطحية أن الملوحة تتراوح بين 206 و 617ملجرام/ لتر في فرع دمياط والترع الرئيسية (الرياح التوفيقى، وترعة الإسماعيلية، وترعة الشرقاويه وبحر مويس)، في حين أنها تتغير من 552 إلى 851 ملجرام/ لتر في المصارف الرئيسية (مصرف القليوبية، مصرف الجبل الاصفر، مصرف شبين القناطر). تعتبر ملوحة المياه في المصارف أعلى إلى حد ما من تلك الموجودة في قنوات الري، وهذا يرجع إلى عملية التلوث الناجم عن الاستخدام المفرط للأسمدة والمبيدات الحشرية. ومن دراسة الاملاح الافتراضية تبين وجود مجموعتين من الاملاح في المياه السطحية والمصارف على النحو التالي: - كلوريد البوتاسيوم، كلوريد الصوديوم، كبريتات الصوديوم، بيكربونات الصوديوم, بيكربونات الماغنسييوم، بيكربونات الكاليسوم.- كلوريد البوتاسيوم، كلوريد الصوديوم، كبريتات الصوديوم، كبريتات الماغنسيوم, كبريتات الكالسيوم، بيكربونات الكالسيوم. تمثل المجموعة الاولى فرع دمياط والترع الرئيسية، بينما تمثل المجموعة الثانية ترعة قلما والمصارف الرئيسية. ومن دراسة توزيع الملوحة في الآبار الجوفية الضحلة تبين أن غالبية منطقة الدراسة أقل من 1000ملجرام/ لتر، بإستثناء وجود عدة مناطق متناثرة تعتبرمناطق متأثرة بزيادة التلوث من السطح (الجبل الاصفر، الخانكة، القلج، نامول، سنهره، طوخ، كفر أبو زهرة، قرقشنده، البرادعه، وشبين القناطر)، حيث محتوى الملوحة أكبر من 1000 جزء في المليون وغيرصالحه للشرب طبقاً لمعايير منظمة الصحه العالميه. أما بالنسبه للتوزيع المساحي للملوحة في الآبار الجوفية العميقة يشير إلى أن غالبية منطقة الدراسة تتميز بمياه عذبة (أقل من 700 جزء في المليون) وبذلك تعتبر المياه الجوفية صالحة للشرب. كما لوحظ أن هناك زيادة تدريجية في ملوحة المياه الجوفية في الجزء الشرقي من المنطقة. وقد بينت الخرائط التفصلية لتوزيع الكتيونات والانيونات بعينات المياه الجوفية الضحله والعميقة زيادة في تركيزاتها وخاصة في الآبار الضحله في مناطق كفر شبين، القلج، شبين القناطر، الجعافرة، عزبة توفيق، الشيخة سلمى، الخانكة، الجبل الاصفر ويرجع ذلك إلى التلوث الناتج من الخزانات الغير مصمته فى المناطق السكنية. ثالثاً : دراسات تلوث المياه: تناول هذا الجزء دراسه انواع الملوث ومصادرها المختلفة وتوزيعها فى منطقه الدراسة لكل من المياه السطحية والجوفية, في ضوء التحليلات الكيميائية والبيولوجية للمياه السطحية وجد ان تركيزات الفوسفات في المياه السطحية (الترع والمصارف) أقل من 0.2 جزء في المليون ولا تزال تحت الحدود المسموح بها للشـرب. وبينمـا تراوحـت تركيزات النترات في الترع بين 0.2 و5.6 جزء في المليون، وفي المصارف تراوحت بين 12.3 و19.7 جزء في المليون في (مصرف الجبل الاصفر ومصرف القليوبيه) وذلك نظراً لأنها تجمع مياه الصرف الصحي لمحافظة القليوبيه. أما بالنسبة لتركيزات العناصر النادرة (الباريوم، والنحاس، والفاناديوم، والكروم، والرصاص، والزرنيخ، النيكل، الزنك، السترونتيوم، السيلينيوم، الأنتيمون، القصدير) تشير إلى أن معظم تركيزات العناصر النادرة هي دون حدود معايير مياه الشرب، فيما عدا الحديد والمنجنيز والألومنيوم تظهر تركيزات عالية (أكثر من حدود معايير مياه الشرب) في بعض القنوات (ترعة الشرقاوية وبحر مويس) والمصارف (مصرف الجبل الاصفر، مصرف مجول، مصرف القليوبيه). وقد تبين من نتائج التحاليل البكتريولوجية لعينات المياه السطحية تلوثها بمجموعة القولون ويعزى هذا أساساً إلى النشاط البشري. لذا يجب معالجة المياه السطحية كيميائياً للتخلص من البكتيريا. وقد تبين من نتائج التحاليل الكيميائية لعينات المياه الجوفية الضحله والعميقه أن هناك زيادة فى تركير العناصر النادرة مثل الحديد والمنجنيز والالومنيوم في بعض المناطق والتي تكون ملحوظه فى الآبار الضحله اكثر منها فى الآبار العميقه، كما اوضحت الدراسه أن هناك زياده فى تركيز أيونات النترات ويرجع ذلك لوجود مصادر التلوث مثل إرتشاح مياه المجارى لعدم وجود صرف صحى مناسب وكذلك إلقاء المخلفات الصناعية والمنزليه فى الترع والمصارف والزياده المفرطه في استخدام السماد والمبيدات التي تحتوى على بعض العناصر الثقيله. أما عن التلوث البكتريولوجي فقد تبين أن هناك تلوث بمجموعه القولون في منطقه الجبل الاصفر – شبين القناطر– وأبو زعيل. ويرجع ذلك إلى إرتشاح مياه المجارى الى المياه الجوفيه وخاصه فى الاماكن السكنيه التى لايوجد بها صرف صحى. رابعاً: النمذجة الجيوكيميائية والتحليل الإحصائي تم استخدام برنامج WATEQ-F لقياس معامل تشبع المعادن الموجودة في المياه الجوفية الضحلة والعميقة وقد أظهرت النتائج أن قيم معامل التشبع لمعادن الكالسيت، الأراجونيت، الدولوميت، السيدرايت، الجبسيت موجبة، وينتج عن ذلك تشبع وترسيب هذه المعادن. أما قيم معامل التشبع لمعدن الجبس كانت سالبة وينتج عن ذلك زوبان هذا المعدن وزيادة تركيزات ايونات الكالسيوم والكبريتات. التحليلات الإحصائية :تناول هذا الجزء دراسه مصفوفات الارتباط لنتائج التحاليل الكيميائية لعينات المياه السطحيه والجوفية والتي اظهرت الآتي:- وجود علاقة إيجابية قوية بين الملوحه فى مياه الترع والبوتاسيوم، الصوديوم، الكالسيوم، الكلوريد والكبريتات، ووجود علاقة إيجابية قوية بين الكبريتات والبوتاسيوم، الصوديوم، الكالسيوم و الكلوريد، ووجود علاقة إيجابية قوية بين الكلوريد والبوتاسيوم، الصوديوم، والكالسيوم. أما عينات مياه المصارف فقد دلت النتائج علي وجود علاقة إيجابية قوية بين الملوحه والكبريتات والصوديوم ووجود علاقة إيجابية قوية بين الكبريتات مع الصوديوم ويعكس ذلك الأنشطة البشرية مثل تصريف مياه الصرف الصحي التي تختلط مع مياه المصارف.- وجود علاقة إيجابية قوية بين الملوحه مع الصوديوم والكلوريد والكبريتات في عينات المياه الجوفية الضحلة والعميقة، يشير ذلك إلى الأنشطة البشرية مثل الاستخدام المفرط للاسمدة وتصريف مياه الصرف والتي تتسرب وتختلط مع المياه الجوفية. كما تناول هذا الجزء من الدراسة استخدام التحليل العنقودى الهرمي لنتائج التحاليل الكيميائية لعينات المياه السطحيه والجوفية للكشف عن التشابه المكاني بين المجموعات، وأظهرت النتائج أن عينات المياه السطحية تنقسم إلى مجموعتين رئيسيتين وعينة واحدة مستقلة. تشمل المجموعه الأولى مياه الترع. حيث تراوحت الملوحة فى مياه الترع بين 224 و427 ملجرام/ لتر وان ترتيب الكاتيونات هو الصوديوم -gt; الماغنيسيوم -gt; الكالسيوم، وترتيب الانيونات هو البيكربونات-gt; الكبريتات-gt; الكلوريد، وأن الأملاح الإفتراضية هي كلوريد البوتاسيوم، كلوريد الصوديوم، كبريتات الصوديوم، بيكربونات الصوديوم، بيكربونات الماغنسيوم، وبيكربونات الكالسيوم. وتشمل المجموعة الثانية عينات المياه في المصارف، حيث تراوحت الملوحة من 588 إلى 893 مجرام/ لتر وأن ترتيب الكاتيونات هو الصوديوم -gt; الكالسيوم -gt; الماغنيسيوم، وترتيب الانيونات هو الكبريتات -gt; الكلوريـد -gt; البيكربونات وأن الأملاح الافتراضية هي كلوريد البوتاسيوم، كلوريد الصوديوم، كبريتات الصوديوم، كبريتات ماغنسيو، كبريتات الكالسيوم، وبيكربونات الكالسيوم. ومن دراسة التحليل العنقودى للمياه الجوفية الضحلة وجد أنها تقع في سبع مجموعات، منها أربعة مجموعات معزولة ومتناثرة مكانياً، وتتميز بزيادة الملوحه، الصوديوم، البوتاسيوم، الكلوريدات، الكبريتات، النترات. من ناحية أخرى، فإن عينات المياه الجوفية العميقة تقع في أربع مجموعات، مجموعة منها معزولة ومتناثرة مكانياً، وتتميز بزيادة تركيزات الكبريتات، وبالتالي كان من المناسب تقسيم منطقة الدراسة إلى ثلاث محموعات مكانية رئيسية للمياه الجوفية الضحلة والعميقة. تقع المجموعه الاولى إلى جانب فرع دمياط والذى يعتبر له دور اساسى فى تغذيه الخزان، وان طبقة الهولوسين شبه المنفذة تتميز بسمك يتراوح بين 10 و15م، وهذا يمكن أن يقلل من تدهور نوعية المياه من السطح. تراوحت الملوحه بين 204 و634 ملجرام/ لتر وتتغير من 236 إلى 818.79 ملجرام / لتر في الآبار الضحلة والعميقة، على التوالي. وأن ترتيب الكاتيونات هو الصوديوم -gt; الكالسيوم-gt; المغنيسيوم وترتيب الانيونات هو بيكربونات -gt; كبريتات -gt; الكلوريد وأن الاملاح الإفتراضية هي كلوريد البوتاسيوم، كلوريد الصوديوم, كبريتات الصوديوم، بيكربونات الصوديوم، بيكربونات الماغنسيوم، بيكربيونات الكالسيوم. وتمثل المجموعه الثانية والثالثه الجزء الاوسط من منطقة الدراسة ويمتد إلى الجزء الشرقي، حيث سمك غطاء الطين يتغير من صفر إلى 10م. وقد تراوحت الملوحه بين 436 و1438 ملجرام/ لتر وتغيرت من 567 إلى 1801 ملجرام/ لتر في مجموعتين من الآبـار الضحلة و تراوحت بين 424 و623 ملجرام/ لتر وتغيرت من 539 إلى 786 ملجرام/ لتر في مجموعتين من الآبار العميقة في نفس أماكن الآبار الضحلة. إلى جانب ذلك، تميزت هذه المجموعات بقيم عالية من البوتاسيوم، الصوديوم، الكبريتات، النترات والكلوريدات في الآبار الضحلة وقيم عالية من الكبريتات والكلوريدات في الآبار العميقة ويشيـر ذلك إلـى أن هـذه المجموعات تتأثر بشدة من تأثير الأنشطة البشرية والتي توثر بدورها علي نوعية المياه الجوفية من السطح. وبناءاً علي ذلك، فقد بينت النتائج أن هناك علاقة قوية بين الموقع الجغرافي والمجموعات الإحصائية على النحو الذي يحدده التحليل العنقودى الهرمي ووفقاً لذلك، فمن المؤكد أن الخصائص الهيدروجيوكيميائية التي تميز المياه الجوفية بمنطقة الدراسة يتم تغيرها مع العمق، وقد تاكد ذلك بتغير عدد المجموعات العنقودية مع العمق. ويمكن أن يعزى هذا الاختلاف إلى الأنشطة البشرية مثل التسرب من خزانات الصرف الصحي والنفايات السائلـة المنزلية والصناعية والاستخدام المكثف للأسمدة. خامساُ: النمذجه الرياضيه للمياه الجوفية: تم استخدام النموذج الرياضي MODFLOW وهو يعتبرأداة قوية لدراسة التفاعل بين المياه السطحية والمياه الجوفية في منطقة الدراسة. تم إقترح ثلاثة سيناريوهات على أساس إختلاف معدلات الضخ لسنوات 2000 وحتى 2030 وتشمل أولاً: زيادة معدل الضخ الحالي بنسبة 10٪ عن الفترة 2000-2030، وثانياً: زيادة معدل الضخ بنسبة 50٪، وثالثاً: زيادة معدل الضخ بنسبة 100٪. وتشير النتائج إلى أن السيناريوهات الأول والثاني يكون لهما أثر قليل على إنخفاض منسوب المياه الجوفية يصل إلى 0.5 و1,8م، على التوالي، أما السيناريو الثالث يعطي أسوأ إنخفاض لمنسوب المياه الجوفية يصل إلى 14م ولذلك يجب تجنبه. كما تم تم استخدام النموذج الرياضي MT3D للتحقق من إنتشار الملوحة، الكبريتات، الصوديوم، الكلوربدات، الحديد، المنغنيز والنترات. وتشير نتائج المحاكاة أن تركيز المواد الصلبة الذائبة والعناصر المختلفة يزيد مع الوقت وفي نفس المواقع وهذا يدل على الزيادة في حمولة التلوث بسبب تسرب مياه الصرف الصحي المنزلي والنفايات الصناعية السائلة إلى المياه الجوفية، هذا وقد انتهت الدراسة بمجموعة من التوصيات من أهمها:- ترشيد استخدام المياه لتقليل الضخ من الخزان الجوفي حتى لايوثر على منسوب المياه الجوفية وبالتالي جودتها.- ترشيد استخدام الأسمدة والمبيدات حتي لا يذهب الفائض منها عن إحتياج النبات إلى المياه الجوفية فيسبب تلوثها. - الحفاظ على كميات ومناسيب المياه السطحية من الإنخفاض.- عدم الشرب من الآبار الضحلة وبالأخص الموجوده داخل المنطقة السكنية وذلك لقربها من مصادر التلوث. - تبطين المصارف التى تجمع مياه الصرف الصحى ونفايات المصانع لمنع التلوث الناتج من ارتشاح المياه .- وضع معايير لرصد وتتقيم تأثير التسرب من مياه الصرف الصحى, مما تسبب فى تلوث المياه الجوفية فى منطقة الدراسة وايضا وضع آلية للوقاية حفاظأ على حياة الانسان.