الفهرس 
IntroductionOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 185 |  |  |
| | | from | 185 | | |
Abstract
يزداد الطلب يوما بعد يوم ، على المياه العذبة لسد الاحتياجات المختلفة للنشاط الآدمى ، ويبدو هذا الطلب أكثر إلحاحا وحيوية في المناطق الصحراوية والجافة وذات المصادر المائية المحدودة . كما أن التوسع المتنامى في النشاطات السياحية والصناعية في هذه المناطق يجعل موضوع تطوير ودراسة وتعميم المصادر المائية فى مقدمة اهتمامات المسؤولين عن خطط التنمية المستدامة فى هذه المناطق .كذلك تعد وفرة المياه الجوفية من أهم العوامل الأساسية ذات الصلة المباشرة بعملية التنمية العمرانية في المناطق الصحراوية نظرا لما للماء من أهمية عظيمة تتعلق بالاستقرار والتوطين وعلى مجمل نشاطات الحياة ومكافحة التصحر وتوطين الإنسان ومنع الهجرة إلى مراكز المدن الكبيرة . اعتمدت الدراسة على مسح حقلى شامل لجميع النقاط المائية بالمنطقة وعلى القياسات المعملية لعينات المياه المجمعة التى شملت قياس النظائر البيئية ( الأكسجين- 18 ، الديوتيريوم ، الكربون-14) و أيضا تقدير تركيزات العناصر الرئيسية واستخدام تلك النتائج كمدخلات لنموذج رياضى يعرف بــ .Netpath تحتوى الأطروحة على نتائج الدراسات الهيدروجيولوجية والهيدروجيوكميائية التي تم إجراؤها أثناء فترة الدراسة فى المنطقة الواقعة بين العين السخنة ووادى عربة والتى تقع في الجزء الشمالي الغربي لخليج السويس بين خطى طول´00 ⁰33 ، 45´ ⁰31 شرق ودائرتى عرض ́45 ⁰28 ، ´00 ⁰30 شمالاً ضمن الصحراء الشرقية. تهدف الدراسة إلى تقييم نوعية المياه الجوفية بمنطقة الدراسة للاستخدامات المختلفة وطرح وسيلة كيميائية لمعالجة بعض العناصر التى تساهم فى تلوث وزيادة ملوحة المياه الجوفية. وتضم الدراسة العديد من القياسات والتحاليل الحقلية والمعملية لتوظيفها والحصول منها على أفضل النتائج والذى تم من خلال أربعة فصول تم إيجازها فيما يلى:- الفصل الاول:-اشتمل هذا الفصل على تمهيد ووصف لمنطقة الدراسة والهدف من الدراسة كما تم القاء الضوء على الدراسات السابقة ذات الصلة بموضوعات الدراسة. الفصل الثانى: الوضع الجيومورفولوجى والهيدرولوجى تضمن هذا الفصل عرض للدراسات الجيومورفولوجية والجيولوجية السابقة وقد وجد ان هناك ثلاث وحدات جيومورفولوجية اساسية وهى: (أ) الاراضى المرتفعة: وتتمثل فى الجبال والهضاب المنتشرة بمنطقة الدراسة حيث تستقبل مياه الامطار وتصرفها نحو الأودية الرئيسية او مباشرة في اتجاه خليج السويس. (ب) الاراضى المنخفضة (الأحواض المائية): وتتمثل فى الوديان الموجودة بمنطقة الدراسة وهى من الشمال الى الجنوب، وادى حجول، وادى بدع، وادى غويبة ثم وادي عربة. ويعتبر وادى غويبة اهمها على الاطلاق من حيث أنه يتلقى أكبر قدر من مياه الأمطار والتى تؤثر على نوعية المياه الجوفية. (ج) السهل الساحلي: يتراوح هذا السهل ما بين بضعة امتار(الشريط الساحلى الممتد ما بين راس ابو درج والعين السخنة) الى حوالى 10 كم امام وادى عربة. وقد وضح ان المنطقة مغطاه بصخور رسوبية يتراوح عمرها من الكربونى والطباشيرى الاسفل والطباشيرى الاعلى والبليوسين بالاضافة الى الرواسب الحديثة والمتمثلة فى رواسب الرباعى. تتواجد المياه الجوفية بمنطقة الدراسة فى خزانات الرباعى (حيث يمثل الخزان الرئيسى بمنطقة السخنة خاصة ومنطقة الدراسة عامة) ، البليوسين ، الطباشيرى الأعلى ، الطباشيرى الأسفل والكربونى حيث تخضع لظروف الضغط الحر والمحبوس كما تتحرك من خلال الشقوق والصدوع التى يتميز بها الحجر الجيرى وتظهر فى شكل عيون طبيعية. الفصل الثالث: التجارب العملية يشمل هذا الفصل الطرق العالمية المستخدمة في جمع وتحليل عينات المياه الجوفية الممثلة للخزانات المختلفة بمنطقة الدراسة فى معامل مركز بحوث الصحراء وكذلك معامل اقسام الكيمياء والجيولوجيا بجامعة اوكلاهوما بالولايات المتحدة الامريكية. الفصل الرابع: كيميائية المياه الجوفية: تناول هذا الفصل دراسة مكونات المياه الكيميائية وخواصها الطبيعية والكيميائية بمنطقة الدراسة بناء على ما تم جمعه وتحليله من عينات وقياسات حقلية ومعملية لعدد 66 عينة مياه جوفية من الآبار المختارة للدراسة، حيث تم قياس درجة الحرارة والرقم الهيدروجينى والتوصيل الكهربى لتلك العينات. وجد ان حوالى 22% من مجموع عينات المياه الجوفية تتميز بانها مياه عذبة ، حيث تتراوح نسبة الملوحة من 466,03 ملجم / لتر إلى 1467,35 ملجم / لتر، فى حين ان غالبية عينات المياه (50,79 ٪) تعتبر مياه اسنه حيث تتراوح نسبة الملوحة من 1504,81 ملجم / لتر إلى 4868,57 ملجم / لتر. كما وجد ايضا ان حوالى (17,46 ٪) تعتبر مياه مالحة حيث تتراوح الملوحة ما بين 5056,06 ملجم / لتر الى 9102,67 مجم / لتر. واخيرا حوالي (9,52 ٪) ترتبط بنوعية المياه شديدة الملوحة ، حيث تتراوح نسبة الملوحة من 16763,07 ملجم / لتر الى 41993,42 ملجم / لتر. وتجدر الإشارة إلى أن التباين الكبير فى نوعية المياه الجوفية بمنطقة الدراسة تحكمها عوامل كثيرة مثل : المعاملات المناخية (الأمطار السنوية ، التبخر)، العوامل الجيومورفولوجية (مظاهر السطح) ، التتابع الصخرى وعوامل الحركة فضلا عن اقتحام مياه البحر.
لوحظ ان تقريبا كل العينات تقع فى نطاق المياه شديدة العسر. يرجع ذلك الى وجود صخور الحجر الجيرى والدولوميت التى تميز منطقة الدراسة والتى اثرت يشكل كبير على نوعية المياه بتلك المنطقة. وجد ان الانيونات تأخذ الترتيب كلوريد > كبريتات> بيكربونات مع وجود نوعين اساسيين من التسلسل الكاتيوني صوديوم> ماغنيسيوم> كالسيوم و صوديوم> كالسيوم> ماغنيسيوم. مما يعكس مرحلة عالية نسبيا من التمعدن وهيمنة للسحنة البحرية التى تتميز بنسب عالية من ايونات الكلوريدات ، الكبريتات والصوديوم والمغنيسيوم. كما اظهرت الاملاح الافتراضية وجود املاح كلوريد الصوديوم ، كلوريد الماغنيسيوم ، كلوريد الكالسيوم بصفة اساسية على هذا النحو من الترتيب ، تليها املاح كبريتات الكلسيوم وكبريتات الماغنيسيوم. أظهرت نتائج الدراسة أن المياه التى تعود الى العصور المطيرة (أواخر البلستوسين وأوائل الهولوسين) قد أثرت كثيرا على نوعية المياه الجوفية ويتضح ذلك من خلال قيم النظـــائر الثابتة والمشـــعة حيث بلغ متوســـط الأكســــجين- 18 والديوتــــيريوم سالب 7,5‰ ، سالب 49 ‰ على التوالى، كما تراوحت أعمار المياه مابين 7000 و 12000 سنة قبل الحاضر مما يؤكد أن هناك اختلاط للمياه القديمة مع مياه الخزانات المختلفة وذلك من خلال التغذية الرأسية عبر الشقوق والصدوع التى تتميز بها منطقة خليج السويس بصفة عامة. الفصل الخامس: تصنيف وتطور المياه الجوفية ويتعلق هذا الفصل بدراسة اصل وتمعدن المياه الجوفية في منطقة الدراسة ثم تصنيف المياه الجوفية جيوكيميائيا باستخدام تصنيفات بيبر, دوروف وسولن تبين أن المياه الجوفية فى منطقة الدراسة تكونت نتيجة لسقوط مياه الأمطار فى العصور القديمة على المنطقة ثم تأثرت تلك المياه بالأملاح القارية والبحرية نتيجة لعمليات الغسيل والاذابة وقد جاء هذا موافقا لنتائج المعاملات الهيدروكيميائية والاملاح الافتراضية لعينات المياه الجوفية فى الخزانات المختلفة. اظهرت تلك التصنيفات ايضا وجود الاملاح الأرضية (كبريتات الصوديوم وبيكربونات الصوديوم) على حساب كلوريد الكلسيوم وكلوريد المغنسيوم مما يعكس تأثير عمليات التبادل الكاتيونى على سطح طبقات الطين التي تميز بعض المواقع في منطقة الدراسة. تم تطبيق برنامج Netpathبهدف تتبع تطور وتغيرملوحة المياه مع اتجاه حركتها بداية من المنبع حتى المصب والتحقق من حدوث بخر أو تداخل لمياه البحر من عدمه ، وذلك من خلال كمية الأملاح المنقولة والمصاحبة لعمليات التفاعل المتبادل بين المياه الجوفية والصخور الحاوية لها وفصل تلك التأثيرات عن تلك التى تأتى عن طريق الخلط بمياه البحر. الفصل السادس: تقييم ومعالجة المياه الجوفية وتضمن هذا الفصل تقييم نوعى للمياه الجوفية لغرض استخدامها فى الشرب والأغراض المنزلية واستخدامها للحيوانات والطيور واستخدامها أيضا فى الزراعة والصناعة، واعتمد هذا التقييم بصفة أساسية على المحتوى الكيميائى لهذه المياه ومقارنتها بالمعايير العالمية لكل استخدام. عموما وجد ان معظم عينات المياه الجوفية لا تصلح للشرب والاستخدام المنزلى.بالنسبة لملائمة المياه الجوفية من حيث استخدامها لتربية المواشي والدواجن، وجد أن معظم عينات المياه الجوفية في منطقة الدراسة (73 ٪ من إجمالي العينات) تعتبر ملائمة حيث ان مجموع الأملاح الذائبة أقل من 5000 ملجم / لتر في حين أن بقية العينات (30 ٪ من إجمالي العينات) تعد غير ملائمة لهذا الغرض. أما ملائمة المياه الجوفية بالمنطقة لأغراض الزراعة فقد اعتمدت على عدة عوامل أهمها: التوصيل الكهربى وكمية الأملاح الكلية الذائبة فى المياه (EC and TDS) ، نسبة ادمصاص الصوديوم (SAR)فقد وجد أن بعض عينات المياه الجوفية (حوالى 12,7 ٪) يمكن استخدامها من دون مشاكل ، 25,4 ٪ تعتبر معتدلة لأغراض الري في حين ان 4,76 ٪ يمكن استخدامها مع بعض المشاكل . تجدر الاشارة الى ان باقى عينات المياه الجوفية لا يمكن استخدامها لأغراض الري. تم تقييم نوعية المياه الجوفية بمنطقة الدراسة للأغراض الصناعية حيث وجد أن بعض الآبار يمكن استخدامها استخداما آمنا فى بعض الصناعات والتي لا تتطلب دقة معينة لبعض العناصر الكيميائية المختلفة أو حساسية عنصر محدد أما البعض الآخر فيلزم معالجته قبل استخدامه فى الصناعات المختلفة. من الجدير بالذكر ان النشاطات الموجودة بمنطقة الدراسة هى عبارة عن نشاطات تتعلق بالسياحة وبعض الصناعات المختلفة مثل صناعات البتروكيماويات والحديد والصلب والأسمدة والورق وغيرها. لذلك تم التركيز على اهمية استخدام المياه الجوفية بمنطقة الدراسة وما يتناسب مع بعض الصناعات القائمة هناك. وحيث انه يمكن استخدام نوعية معينة من المياه استخداما امنا مع الاخذ فى الاعتبار عدم وجود عناصر معينة مثل الكبريتات والكلوريدات والنترات والماغنيسيوم بغض النظر عن وجود زيادة فى عناصر اخرى لن تؤثر بالسلب على تلك الصناعات. لذلك فقد تم تحضير بعض البوليمرات ذات التبادل الانيونى والتى تستخدم في إزالة النترات الزائدة ، والكبريتات بالاضافة الى الكلوريد من المياه المالحة ومعتدلة الملوحة. مما لا شك فيه ان هذه المركبات قد اسهمت فى تقليل نسبة ملوحة المياه علاوة على تقليل تلك الانيونات بشكل كبير. اثناء تحضير تلك المركبات وجد ان نوع المذيب أثر على نسبة المجموعات الفعالة عندما تم زيادة نسبة المادة الرابطة الى 10%. وجد ان تلك المواد المحضرة معمليا تفوق مثيلاتها الموجوده بالسوق من حيث الخواص الحرارية. كما اظهرت النتائج أن هذا النوع من المبادلات الأنيونية هو أكثر انتقائية للأنيونات ثنائية التكافوء بدلا من الأنيونات احادية التكافؤ وخاصة الكلوريد. ومع ذلك ، فإنه يعمل بشكل جيد مع الكلوريد عندما تكون تركيزات الأنيونات الثنائية الأخرى (مثل كبريتات) أقل بكثير من الكلوريد.