Assessment of groundwater pollution sources in the urban environment (Case Study: Tehran Municipality of District 14)

Subject Areas : Water and Environment

Zahra Shirani ^{1 *} , Majid Abbaspour ² , AmirHossein Javid ³ , Lobat Taghavi ⁴

1 - M.Sc in Environment, Environment and Energy Department, Science and Research Branch, Islamic Azad University ,Tehran, Iran.
2 - Professor, Mechanical Faculty, Sharif University, Tehran, Iran.
3 - Associate Professor, Science and Technology Faculty, Science and Research Campus, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
4 - Assistant Professor, Environment and Energy Faculty, Science and Research Campus, Islamic Azad University, Tehran, Iran.

Received: 2013-03-07 Accepted : 2013-07-20 Published : 2013-03-21

Keywords: Water quality, pollution sources, district 14th of Tehran, GIS,

Abstract :

The important issue about groundwater resources includes; understanding the characteristics of thelocal watershed or aquifer, distinguishing cases leading to their contamination and managing them.In this study, during the October 1390 a total of 16 wells were sampled in order to evaluate anddistinguish the quality and menacing agents of district14th, Tehran’s groundwater sources.The concentration of the anions (NO2, NO3, Cl, SO4, CO3 and HCO3), cations (Mg, K, Na), and certainheavy elements like Pb, Cd and Ag, as well as other physical parameters(temperature, color and odor),chemical parameters (pH, EC, TSS, TDS) and MTBE were determined.Factors which were measured on the field were; pH, Electric Conductivity and temperature. The traceelements concentrations were measured by Graphite furnace atomic absorption, anion concentrationsby potentiometric and titration method, cation concentrations (Mg by titration method, K and Na byflaming measurement method) and MTBE concentrations were measured by CP-3800 GasChromatograph.Anion test results manifested an increase of nitrate, sulfate and chloride concentration in the southernand western stations which can be associated with the region’s south-west to north-east slope ,inaddition to the sandy texture of the area. The cation pollution of the East and Northeast wells havebeen manifested and the high increase in the amount of potassium might be related to the clay texture,sewage of the absorption wells and the fertilizers that are used in the parks. Among the heavy metalsonly cadmium had concentrations more than the standard levels.Agricultural activities, municipal wastewater, surface run-offs, eroded soil texture of the area as wellas the geological structure, lack of adequate boundaries in between the drinking and the waste waterwells have caused an increase in the contaminating effects of these sources. MTBE contamination wasnot indicated in any of the wells.

References:

1. Faithful ،J. and Finlayson ،W. ،2005. Water quality assessment for sustainable agriculture in the Wet Tropics-A community assisted approach. Marine pollution Bulletin ،Vol. 51(1-4) ،pp.99-112


2. Jalili ،M. ،2007. Assessment of the chemical components of Famenin groundwater, western Iran. Environmental Geochemistry and Health Journal ،Vol. 29(5) ،pp.357-374


3. Patwardhan -A، «Changing status of urban water bodies and associated health concern in Pune ،India»- Proceedings of the Third International Conference on Environment and Health، 2003- Dehli-India.


4. Xaun ،V. ،2001. Ground water pollution in Hochiminh city and it’s prevention-case study ،Annual Report of FY 2001، The Core University Program between Japan society for the Promotion of Science (JSPS) and National Centre for Natural Science and Technology (NCST) ،Volume.P.1-P.7،pp.4-5.


5. Garduño ،H. ،Saleem ،R. ،Sengupta ،B. ،2011. India Groundwater Governance Case Study، Water Papers ،pp.9-10 ،see information in: http: //www.worldbank.org/water.


6. Helperin ،A. N. ،Beckman ،D. S. ،Inwood ،D. ،2001. California’s Contaminated Groundwater، Natural Resources Defense Council ،pp12-14 ،see information in: http://capp.water.usgs.gov/GIP/gw_gip/gw_a.html


7. Giuliano ،G. ،Carone ،G. ،Corazza ،A. ،1998. Mapping Pollution of Groundwater Used for Drinking Water Supply ،Rome ،Italy. GNDCI Publication ،No. 1875, one oversized sheet.


8. لطیف، محمد و همکاران، « بررسی آلودگی نیترات و منشأیابی آن در آبهای زیرزمینی دشت مشهد» مجلة علوم کشاورزی و منابع طبیعی، سال 1384، شماره 12،  جلد 2، صفحه 21-32.


9. طباطبایی، سید حسن، توسلی، مسعود و همکاران، «مطالعه میزان آلاینده های آب زیرزمینی شهر اصفهان و ارزیابی آن با تأکید بر جنبه آب شرب » مجله علمی کشاورزی، سال 1389، شماره 2، جلد 29، صفحه 79-92.


10. آقازاده، نصرت، «تأثیر استفاده گسترده از کودهای شیمیایی بر روی کیفیت منابع آب زیرزمینی»، پایان نامه کارشناسی ارشد، هیدروژئولوژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد ارومیه، 1383؛صفحات 59-62.


11. ایمان زاده- ح، خدایی- ب و همکاران، «بررسی مهم ترین پارامترهای هیدروشیمی آب زیرزمینی دشت کبودر آهنگ در سال 1389»- مجموعه مقالات سی امین گردهمایی علوم زمین1389- تهران-ایران.


12. Rubhera ،R.A.M. ،Eindhoven ،M. ،«Groundwater pollution in urban Dar es Salaam Tanzania: assessing vulnerability and protection priorities« ،MSc Thesis in Irrigation management major،University of Technology ،The Netherlands ،June 2002؛ pages 98-100.


13. قاسمی، عادل و همکاران، «بررسی تغییرات کمی و کیفی آب زیرزمینی دشت همدان-بهار»، فصلنامه علمی پژوهشی گیاه و زیست بوم. ،پاییز 1388، سال ششم، شماره 23، صفحه 114-116.


14. لاله زاری، رضا، طباطبائی، سید حسن، «خصوصیات شیمیایی آب زیرزمینی دشت شهرکرد»، مجله محیط شناسی، بهار 1389،سال سی و ششم، شماره 53، صفحه 55-62.


15. Radojevic ،M.V. & Bashkin ،N »،Practical environmental analysis« ،3^rd ed ،London، Royal Society of Chemistry ،1999 ،520p.


16. USEPA ،1997 ،Drinking Water Advisory: Consumer Acceptability Advice and Health Effects Analysis on Methyl Tertiary-Butyl Ether، U.S. Environmental Protection Agency, Office of Water ،EPA-822-F-97-009.


17. Ayers ،R.S. ،Westcot ،D.W. ،1985 ،Water quality for agriculture ،FAO Irrigation and Drainage Paper ،29 Rev. 1 ،see information in: http://www.fao.org/docrep/003/t0234e/t0234e00htm.


18. غلامعلی زاده آهنگر ،احمد ،«کیفیت و ارزیابی کیفی آب آبیاری»،،چاپ دوم، نشر علوم کشاورزی، 1386، فصل سوم، صفحه 54.


19. Anzecc & Armcanz ،2000 ،Australian Water Quality Guidelines for Fresh and Marine Water ،see information in: http://www.environment.gov.au/water/publications/quality/index.htm.


20. Wilcox ،L.V. ،1948. The Quality of IrrigationWater. US Dept. of Agricultural Technology Bulletin ،Vol. 962 ، pp.1-40.


21. Ground Water Quality ،2011. Ohio Department of Natural Resources ،see information in: http://www.ohiodnr.gov/soilandwater.


22. Mahananda ،M.R. ،Mohanty ،B.P.& Behera ،N.R. ،2010. Physico-Chemical Analysis of surface and groundwater of Bargarh district ، Orissa، India. Journal of IJRRAS، Vol. 2(3) ، pp.284-291.


23. شمعانیان، غلامحسین و همکاران، «هیدروژئوشیمی آب های زیرزمینی در دشت گرگان: راهکاری برای حساسیت سنجی آلودگی آب های زیرزمینی»، مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی، 1385، سال سوم، شماره چهارم، صفحه20-29.


24. Cepuder ،P. & Shukla ،M.K. ،2002. Groundwater nitrate in Austria: a case study in Tullnerfeld. Nutrient   Cycling in Agroecosystems Journal،Vol.64 ،No 3 ،pp. 301-315(15).


25. لاله زاری، رضا و همکاران، «بررسی تغییرات ماهانه نیترات در آب زیرزمینی دشت شهرکرد و پهنه بندی آن با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی»، مجله پژوهش آب ایران، 1388، جلد سیزدهم، شماره چهارم، صفحه9-17.


26. Obeidat ،M.M. ،Massadeh ،A.M. ،Al-Ajlouni ،A.M. and Athamneh ،F.S. ،2007. Analysis and evaluation of nitrate levels in groundwater at Al-Hashimiya area، Jordan. Environmental Monitoring and Assessment Journal.Vol. 135(1-3) ،pp. 475-486.


27. نوروزی- ح، « ارزیابی یون های نیترات و نیتریت در آب زیرزمینی همدان»- مجموعه مقالات دهمین کنفرانس ملی بهداشت محیط،18 آبان 1387- سنندج، ایران.


28. Junbing ،Pu. ،Daoxian ،Y. ،Cheng Z. ،Heping ،Z. ،2013. Hydrogeochemistry and possible sulfate sources in karst groundwater in Chongqing China. Environmental Earth Sciences Journal.Vol. 68(1) ،pp. 159-168.


29. حسن زاده، رضا، عباس نژاد، احمد، حمزه، محمد علی، «ارزیابی آلودگی آب های زیرزمینی محدوده ی شهر کرمان»، مجله محیط شناسی، زمستان 1389،سال سی و ششم، شماره 56، صفحه101 -110.


30. ای کگلی، سوزان، آندروس، جوی.(نویسندگان) حسن نیا، صادق.(مترجم). «شیمی آب». چاپ دوم، انتشارات دانشگاه گیلان ۱۳۸۶


31. Geen ،V. ،Zheng ،Y. ،Versteeg ،R. ، 2003. Spatial variability of arsenic in 6000 tube wells in a 25 km² area in Bangeladesh. Water Resources Research Journal ،Vol. 39(5) ،pp.1140-1156.


32. Mohamadian ،M. ،Noori ،J.، Afshari ،N. ،Nasiri ،J. ،Noorani ،M. ،2008. The survey of heavy metals concentration in water wells in neighbor of Zanjan plump and zinc factory. Journal of Health and Environment ،Vol. 1(1) ،pp. 51- 56.


33. Rubina ،K. ،Zulfiqar ،A. ،2009. Determination of toxic inorganic elements pollution in groundwater of Kahuta Industrial Triangle Islamabad, Pakistan using inductively copled plasma mass spectrometry. Journal of Environment Monitoring Assessment ،Vol. 157(1-4) ،pp. 347-354.


34. شریعت پناهی، محمد، «اصول کیفیت و تصفیه آب و فاضلاب»، چاپ اول، انتشارات دانشگاه تهران ، 1371، فصل سوم، صفحه 137.


35. حسن زاده، رضا و عباس نژاد، احمد، «بررسی آلودگی آب های زیرزمینی شهر کرمان به فلزات سرب و کادمیوم»- اولین همایش تخصصی محیط زیست، 1385، -تهران-ایران.


36. Andrew ،E. ،Smith ،SM. ،Hunter ،B. ،Loiselle ،M. ،1998. The Presence of MTBE and Other Gasoline Compounds in Maine’s Drinking Water: A Preliminary Report، 1-2 see information in: http: www.state.me.us/dhs/boh.


37. Bernd, C.R., and Charls ،W.K. ،1986. Geochemistry  of salt water beneath the rolling plauns, northcentral Texas. Groundwater Journal, Vol. 24 ،pp. 735-742.