Till innehåll på sidan

Spatial variability of geogenic contaminants in drinking water sources

Insights into hydrogeological controls, geospatial data for safe water supply and groundwater resource management

Tid: On 2022-02-16 kl 13.00

Plats: Sahara Plan 2, Teknikringen 10B, Campus, Videolänk, Stockhom

Videolänk: https://kth-se.zoom.us/j/66560331182

Språk: Engelska

Ämnesområde: Mark- och vattenteknik

Respondent: J. Ijumulana , Vatten- och miljöteknik, DAFWAT Research Group, Department of Water Resources Engineering, College of Engineering and Technology, University of Dar es Salaam, Dar es Salaam, Tanzania, KTH-International Arsenic Research Group

Opponent: Professor Steve W. Lyon, College of Food, Agricultural and Environmental Resources School of Environment and Natural Resources, Wooster, The Ohio State University, Wooster, Ohio, USA

Handledare: Professor Prosun Bhattacharya, Vatten- och miljöteknik; Professor Felix Mtalo, DAFWAT Research Group, Department of Water Resources Engineering, College of Engineering and Technology, University of Dar es Salaam, Dar es Salaam, Tanzania

QC 20220124

Abstract

Förekomsten av geogena föroreningar i dricksvatten är ett stort hälsoproblem i många delar av världen. Interaktionen mellan grundvatten och olika bergarter och sediment i den naturliga geokemiska miljön har en avgörande betydelse för rörligheten av olika föreningar. På grund av begränsad resurstilldelning är vattenkvalitetsundersökningar oftast begränsade till de dricksvattenkällor som betjänar samhällena. Som en konsekvens förblir de flesta akvifersystem outforskade när det gäller grundvattenkvalitet med konventionella metoder. Den föreliggande studien syftar till att undersöka statusen för grundvattenkvaliteten i Tanzanias nio dräneringsbassänger med fokus på förekomsten av fluor (F¯) och andra potentiellt giftiga ämnen (PTE), särskilt i den norra utvecklingszonen (NDZ). De specifika målen var att modellera den rumsliga fördelningen av geogent F¯ i grundvattensystem och hälsorisken bland befolkningen samt att utvärdera de viktigaste påverkande hydrogeologiska faktorerna för den observerade variationen i F¯ koncentrationer i vattenkällor med hjälp av moderna geospatiala metoder och tekniker. Både litteratur och samhällsperspektiv indikerar ett allvarligt problem när det gäller F¯ i avrinningsområdena Internal, Pangani och Victoriasjön i NDZ där förekomsten av mild till svår fluoros är en hälsorisk bland befolkning som är beroende av grundvatten som dricksvattenkälla. För att förstå den rumsliga variabiliteten utvecklades maskininlärningsmetoder under denna forskning genom att tillämpa en kombination av begreppen rumslig statistik, geostatistik, olika verktyg för geografiska informationssystem (GIS) samt icke-parametriska metoder för att studera förekomsten av geogena föroreningar i grundvattensystem. Rumsliga statistiska metoder såsom Morans I-statistik och olika GIS-verktyg avslöjade två positiva signifikanta rumsliga mönster (high-high) längs Pliocen-Holocen-vulkanen och Moçambiques bälte samt runt Mt. Meru och Hanang' stratovulkaner i de respektive nordöstra och sydvästra delarna av studieregionerna. De positiva rumsliga mönstren (low-low) hittades runt de stora och mindre sprickdalsbranterna både i väster och öster om östafrikanska förkastningsänkor (East African Rift Valley (EARV)) och runt stratovulkanerna i dessa. Andra potentiella giftiga ämnen hittades i förhöjd koncentration runt stratovulkanen Mt. Meru vilket skapar ytterligare en risk för hälsoproblem för den befolkning som är beroende av sådana dricksvattenkällor. Faktorer som styr den rumsliga variabiliteten av fluor i grundvattnet inkluderade, i fallande ordning, mineralisering, topografi, tektoniska processer, pH och grundvattenflöde mellan hydrogeologiska enheter. Andra faktorer inkluderar grundvattennivå, brunnsdjup, skärmdjup och bevattningsmetoder i den alluviala slätten kring Sanya floden. Den rumsliga heterogeniteten hos geologiska egenskaper kan leda till rumslig variation av olika geogena föroreningar på rumslig skala förutom flera andra faktorer som topografi, jordtyp, interaktion mellan ytvatten och grundvatten, klimat, vulkaniska aktiviteter och tektoniska processer. Resultaten av denna studie är viktiga för genomförandet av vattensäkerhetsplaneringen i de naturligt förorenade akvifersystemen, särskilt i EARV-regionerna och vulkanområdena.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-307331

Tillhör: Om KTH
Senast ändrad: 2022-01-24