国内地下水水质在约旦河西岸，巴勒斯坦北部省份

摘要

与中东的几个地区一样，西岸也处于严重的缺水状态。巴勒斯坦人使用地下水作为主要水源，供应西岸90%以上的用水。本研究的目的是增进对西岸饮用水水质的了解。地下水质量数据来自巴勒斯坦水务局，包括2015年和2016年，来自西岸北部六个区。对水质数据进行了分析，并与世界卫生组织（世卫组织）的指导方针和巴勒斯坦的饮用水质量标准相匹配。研究结果显示，西岸北部的地下水符合若干饮用水要求，包括总硬度、pH值、钠和氯化物含量。相反，18%的样品超过硝酸盐浓度限值。粪便大肠菌群总大肠菌群结果表明，98.7%的样本不存在风险，1.3%的样本存在低风险，没有样本存在中到高风险。地下水的微生物和化学污染被认为是废水管理不足、肥料使用量大和畜禽粪便处理失控造成的。因此，至关重要的是，在供应前对生产源头的饮用水进行消毒，作为一项立即行动，然后实施污染预防措施。

一。介绍

地下水是一种无价的饮用水资源，用于家庭使用、工业活动以及农业。由于土壤的过滤作用，与其他水资源相比，它的水质通常较好[1，2]. 然而，地下水质量的位置差异取决于其流经的地质结构和地下水盆地附近的人类活动[3]。地下水质量是由自然活动，例如地下水，地质和水岩相互作用，并且在含水层的水的停留时间的运动来控制。此外，地下水质量是由人类活动如城市化，产业扩张，和农业活动[影响4-6]。

在人口增长和经济持续发展导致世界范围内缺水的同时，缺水必将影响城市发展和粮食生产[7]。使用地下水日益增长的需求应观察和检测，使在除了地下水质量进行评估，以量[8]. 当然，地下水污染是一个严重的环境、社会和经济问题[9]。

水可能受到微生物、物理和化学污染物的污染，每一种污染物都与不同的原因以及与健康相关的问题和结果有关。水源的微生物污染主要是由于对动物和人类排泄物的不当处理，引起水传播疾病[10]。该大肠菌群包括粪便和总的大肠菌群是主要使用的微生物指标。饮用水中这些细菌指标的存在是致病生物(病毒、原生动物、寄生虫和细菌)的标志，它们会引起水传播疾病[11]. 水中的致病微生物可能导致水传播疾病，如伤寒、霍乱、肝炎、呼吸系统感染以及眼睛和皮肤疾病[12]。水的化学污染分为有机和无机的。有机和无机化学品生活废水，固体废弃物渗滤液，工业污水和农业径流来源。像氯化化合物有机化学品被链接到癌症，毒性和肾和肝疾病。无机物质，如硼（B），镉（Cd），钼（Mo），汞（Hg），和钡（Ba），可能会导致多种疾病，如，高血压，癌症，中毒，和幼稚发绀。最后与硝酸盐的毒性联[13]. 高硬度的水可能导致肾结石的形成[14]。

在西岸/巴勒斯坦，经济和人口增长将导致地下水需求增加，因为地下水是巴勒斯坦的主要水资源。巴勒斯坦和全世界的水质恶化是一个关键的环境挑战，需要采取紧急行动。这项研究的目的是检查西岸/巴勒斯坦北部地区地下水的饮用水质量。调查的参数包括评估地下水污染水平的化学、物理和微生物特征。

2.方法

2.1。研究范围

西岸位于巴勒斯坦为中心的山地。该区域由死海和从东部约旦河和从南，西，北的1948年线包围。It has a land area of 5,655 km²，与2018年年底的2921170人口西岸的气候是地中海欧陆气氛。在图所示的研究区域1，包括西岸北部地区，包括纳布卢斯，人口388321，盖勒吉利亚，人口112400，杰宁，人口314866，图勒凯尔姆，人口186760，图巴斯，人口60927，萨尔菲特，2017年人口75444[16]。巴勒斯坦使用地下水作为基本水源，并且将其提供90％的水的供应和更多的。主要含水层框架分隔的三个各单位：西部含水层盆地东北部含水层盆地和东部蓄水层盆地西岸，如图2。

2.2条。抽样和数据收集

地下水水质数据来自巴勒斯坦水务局（PWA）的正式记录收集。水样，用76总数，收集并通过PWA员工在年内在位于约旦河西岸北部的地区的地下水井2015年和2016年进行测试。

2.3。水质分析

对于每个水样，使用标准测试程序[测定的物理化学和生物学特性18]。在每个参数的分析中使用了三次重复。研究参数包括温度、pH、电导率(EC)、总硬度、硝酸盐、钠、氯化物、浑浊度、粪便和总磷大肠菌群. 使用温度计、便携式数字pH计、EC计和浊度计对温度、pH、EC和浊度参数进行了现场检查。在所有实验室试验中，将样品储存在1000 mL无菌玻璃瓶中，储存在冰箱中，然后直接送至PWA实验室。用DR 2400分光光度计测定了其理化参数。全粪大肠菌群计数由膜过滤技术测量[18]。

所获得的数据被记录并归类到表格中，作为Microsoft Excel电子表格以供进一步分析。所得的水质特征，然后与巴勒斯坦标准学会(PSI)所订的饮用水需求进行比较[19]还有世卫组织[20]。然后根据得到的total的范围进行风险分析大肠菌群和粪便大肠菌群。

3.结果与讨论

地下水物理化学和生物参数的结果列于表1包括浊度，温度，pH值，电导率，总硬度，氯化物，钠，和硝酸盐，除了PSI标准[19]及世界卫生组织的指引[20]。

3.1。理化参数

3.1.1。温度

测量的水温值在18℃和27℃之间，平均值为23℃。这是地中海地区的典型温度范围[21]. 水温可能通过生物活动影响水质。但是，所获得的温度范围是正常的，因此不会带来任何风险[22]。增加水的温度可能会影响氧浓度[23]。

3.1.2条。酸碱度

pH值结果表明，研究区地下水具有近中性至微碱性的特征，范围较窄，为7.09～8.47。pH值的变化可能是由于地质和季节变化引起的，周围地区的碱度与泉水来源有关[22]. 这些结果在饮用水要求的允许范围内。pH值是最基本的参数之一。当pH值大于8时，水不适合用氯进行有效消毒，但小于6.5则会增加管道的磨损。西岸水的碱性反映了主要的碳质岩层。与西岸的地下水不同，2014年在美国宾夕法尼亚州的莱康明县进行了另一项研究，测试地下水质量发现，5.3至9.15之间的pH值范围更广，低于或高于标准[24]。在西岸情况和美国的情况之间的pH值的差异归因于自然差异以及城市和工业活动可能导致美国的情况下，水酸化。

3.1.3条。浑浊度

发现少量样品（2.6%）的浊度值高于饮用水允许限值。测试地下水样本的最大浊度值为6.4NTU，略超过5.0NTU的允许限值[20]。浊度是不确定的健康效果的美学参数。浊度通过固体通过水样品妨碍光的透射率赋予。

3.1.4。导电性

电导率表示的水以进行电力的效率，因为它在水中的总溶解固体（TDS）[直接关系21]. 电导率值范围为401-6130 μS/cm，均值820μS /厘米。样品（1.4％）的一小部分被发现具有上述用于饮用水要求可允许限度EC值。在EC值有很大的差别可以归因于所述研究区域内的不同地质结构，农业活动，和土壤条件[22，25]。如示于表水质根据EC的范围划分2[26]。大多数所测试的地下水样品被归类为良好或可允许的（表2). 有一小部分样本（98.6%）的EC值在PSI和世卫组织饮用水允许限值（2000 ）内μS/cm）。

3.1.5。总硬度

结果表明，碳酸钙的总硬度在204～485 mg/L之间₃在研究区域，符合饮用水要求。水质可按总硬度分类，如表所示3[21]。基于总硬度结果的地下水分类从硬到非常硬。水的高硬度导致了肥皂的过度使用，肥皂被用于家庭清洁和洗涤。为了减少家用肥皂和洗涤剂的用量，降低水的硬度是很重要的。[27]. 此外，硬水会导致锅炉结垢。

3.1.6条。氯化物

测试地下水中的氯化物浓度小于250 mg/L的最大持续浓度。不同的是，达农[28]reported chloride concentration of 819 mg/L in the groundwater in Marj Na’ja Area in Jericho District, Palestine, which by far exceeds the drinking water requirements. The difference in chloride concentration in Jericho district as compared with the north districts of the West Bank is likely due to the difference in geographical formations. When chloride rises in water, it imparts a salty taste, and it might cause diarrhea to persons who are allergic [20]。

3.1.7。钠

根据PSI和WHO，测试地下水样品中的钠浓度低于MCL。不一样，达农[28]在巴勒斯坦达詹威尔斯（Dajan wells）的Frush诱饵中报告的结果，钠浓度在233到306毫克/升之间。过量的钠可能导致肥胖、缺乏体力活动和压力，并可能升高血压。高钠水平导致全球每年约700万人死亡[29]。

3.1.8条。硝酸盐

在测试的样品的18％的硝酸浓度超过了PSI和WHO饮用水需求。这多余的硝酸盐会引起高铁血红蛋白血症的婴儿[三十]。此外，当硝酸盐的条件下摄取某些癌症和分娩病症的危险可以升高会增加地层N-亚硝基化合物的[31]. 达农[28]reported high nitrate concentrations for water samples in the range of 5.2 to 45 mg/L from Marj Na’ja and Azzubied at groundwater wells and in the range of 41.8 and 114.9 mg/L from Frush Bait Dajan groundwater. The nitrate increases due to pollution with animal manure and fertilizers in the agriculture and forestry areas and also from untreated or partially treated wastewater [22]. 在西岸，17.1%的家庭使用密封坑，43.3%使用多孔污水坑，38.4%使用污水管网[16]。

3.2条。微生物参数

3.2.1之上。总大肠菌群和粪便大肠菌群

微生物参数在总的和粪便方面的结果大肠菌群可允许的饮用水限量见表1。被测样品（1.3％）的非常小的一部分被发现具有总大肠菌群高于可接受的限度。粪便结果大肠菌群发现大部分的测试地下水样的无粪大肠菌群. 只有一小部分（1.3%）的样本受到粪便污染大肠菌群，因此不符合世卫组织规定的允许限值[20和PSI [19]. 粪便的存在大肠菌群在测试样本中显示废水中的微生物污染，也可能与动物群及其粪便有关[32，33]。

地下水中微生物指标的存在使饮用变得不可接受，至少在未经处理的情况下。桌子4列出世界卫生组织建议的所需治疗程序[20按污染总量的范围，确定污染的分类程度大肠菌群。绝大多数样品（98.7%）未受到total的污染大肠菌群. 只有1.3%的样品属于一级污染，因此只需要氯化处理。水样风险分析结果见表五. 它列出了风险的程度和被测试的粪便池样本的百分比大肠菌群(CFU/100 ml)，按世界卫生组织所订定的风险程度分类[20]。显然，98.7%的测试样本没有风险，而1.3%的测试样本有中度风险。

4，结论和建议

这项研究的结果显示，西岸北部的地下水符合《防扩散安全倡议》规定的若干饮用水要求[17，包括总硬度、pH值、钠和氯化物。与此相反，18%的样品硝酸盐超标，这主要是由于污水处理不当，肥料使用过多，动物粪便处理不受控制。过量的硝酸盐可能由于引起婴儿高铁血红蛋白血症而对健康造成危害。应监测硝酸盐，并认真管理其来源。此外，有1.3%的样本浑浊度高于限值，但预计不会对健康造成任何影响。除此之外，还有粪便大肠菌群总大肠菌群结果表明，98.7%的样本无风险，1.3%的样本低风险，无样本中高风险。微生物污染强调了饮用水在供应前立即消毒的重要性，以及预防污染的干预措施。

这里是为了限制水危机推荐的一些策略。首先，以保证巴勒斯坦人的水权，然后加强水机构，以便使他们能够管理水源是很重要的。为了减少和控制含水层的污染，污水处理厂必须提供，从根本上为大的社会，作为第一优先。环卫部门应当改进和各区完成，监管程序必须执行，以确保适当的使用化肥。此外，在未预期的农村地区即将sewered，走光腐化了粪坑中必须妥善处理。此外，工业废水的控制是必须的。

数据可用性

用来支持这项研究的结果的数据是可用的，请相应的作者。

利益冲突

作者声明本论文的发表不存在利益冲突。

致谢

作者要感谢水资源管理局在其实验室对水样进行取样和分析。

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