![](/images/graphics-bg.png)
Impact of the environmental conditions and physiographic position on degradation of soil and water resources at north fayoum depression, Egypt
Other Title(s)
تأثير الظروف البيئية و الموقع الفيزيوجرافى على تدهور المصادر الأرضية و المائية فى شمال منخفض الفيوم-مصر
Author
Abu Zayd, Mustafa Muawwad Abd al-Tawwab
Source
Fayoum Journal of Agricultural Research and Development
Issue
Vol. 21, Issue 1 (31 Jan. 2007), pp.98-114, 17 p.
Publisher
Fayoum University Faculty of Agriculture
Publication Date
2007-01-31
Country of Publication
Egypt
No. of Pages
17
Main Subjects
Earth Sciences, Water and Environment
Topics
Abstract AR
تهدف هذه الدراسة إلى إلقاء الضوء على التأثير البيئي و علاقته بتدهور التربة في شمال منخفض الفيوم، مع إعطاء أهمية خاصة للتلوث بالعناصر الثقيلة من بعض الموارد المائية المتصلة بعدد من مجاري الصرف.
ولقد تحققت هذه المحاولة من خلال دراسة سبعة مواقع مختارة بدقة متاخمة للشاطئ الجنوبي لبحرة قارون، و بالطبيعة فإن هذه المواقع فريدة في التركيب الهيدرولوجي ومادة الأصل ذات الطبيعة الجيرية الجبسية – الحديدية أو الملحية بالإضافة إلى الظروف المناخية.
وتبين النتائج المتحصل عليها أن هناك تباين كبير في خواص المواقع الأرضية تحت الدراسة ممثل في تتابع إنحدار سطح الأرض (-43 إلى -28 م)، عمق الماء الأرضي (65 إلى أكثر من 135 سم )، قوام التربة (رملي طميي – طيني)، المحتوى من CaCO3(8.1 – 53.3%)، الجبس (2.83 – 15.65%)، ومادة عضوية (0.79 – 3.74%)، ملوحة التربة (3.8 – 87.9 ديسيسيمنز / م)، مستوى الصودية (ESP=7.5-47.3)، ومن ثم فإنها تختلف في وحداتها التقسيمية ودرجات صلاحيتها في المجالات الزراعية.
كما تمثل عوامل الترطيب ، قوام التربة ، و المحتوى من كربونات الكالسيوم و الجبس، و الملوحة و القلوية أهم المحددات لإنتاجية التربة بدرجات شدة تتراوح بين بسيطة – شديدة جداً ( 90 > - 40 <)، و تراوحت درجات الصلاحية بصورتها الحالية ما بين متوسطة (S2s1s3n) إلى غير صالحة (N1ws1s3n) وتصل بقدرتها الكامنة إلى عالة الصلاحية (S1s3)، متوسطة الصلاحية (S2s1).
و بنظرة عامة ، فإن الوصف المورفولوجي للتربة يبين تأثرها بمظاهر الملوحة الشديدة في بعض المواقع تحت الدراسة، و التي تعتبر واحدة من العوامل شديدة التأثير على خواص التربة و طبيعة و توزيع الغطاء النباتي الطبيعي.
بالإضافة إلى أن مظاهر التملح (Aquisalids)السطحي تظهر في صورة قشرة ملحية هشة أو قشرة إسفنجية شبيهة بقشرة البرد، مع حدوث تفاعلات كيميائية أكسدة – اختزال (Redoximorphic) في طبقات تحت التربة مصاحبة لتذبذب مستوى الماء الأرضي تسبب عنها تغيرات في قيم الـ Soil pH.
و توضح المظاهر الميكرومورفولوجية أن تركيزات ال Redox ( التبقع اللوني ) تأخذ اللون البني المصفر ( معدن الجاروسيت) في الجزء العلوي، و الأصفر الباهت في منتصف القطاع ( معدن الليمونيت)، و البني المحمر ( معدن الهيماتيت)، و المصفر ( معدن الجيوثيت) في الجزء السفلي عند الحافة العلوية للماء الأرضي ، كما تتميز منطقة الأكسدة باللون البني الرمادي الداكن و ضعف الصلابة لسيادة أكاسيد الحديدك ، بينما منطقة الإختزال بالصلابة و اللون الرمادي الدكن لسيادة أكاسيد الحديدوز .كما و أن غني الرسوبيات بأنيون SO42- يشجع من تكوين كبريتور الأيدوجين بفعل النشاط الميكروبي تحت ظروف الاختزال ، و مثل هذه الظروف البيئية تعتبر وسطاً جيداً لتحويل أكاسيد الحديدك الأمورفية إلى كبريتيد الحديد (معدن البيريت ذات اللون الأسود).
وتؤثر الظروف البيئية السائدة على مظاهر التكوينات الكالسية ممثلة في كل من كربونات الكالسيوم و الجبس حيث تتواجد في شكل Biorelicts of shell fragments and orthic lime nodules بالنسبة لكربونات الكالسيوم أو Intercalary clusters of gypsum crystals بالنسبة للجبس .
و يتأكد التدهور الكيميائي للتربة في منطقة الدراسة بسيادة مستويات التملح و الصودية ، و التي تتزاوج مع مستويات ملوحة و صودية كل من الماء الأرضي و مجاري الصرف المجاورة ، حيث يتجمع ماء الصرف ويتسبب في ارتفاع مستوى الماء الأرضي المالح في عمق 1.50 م من سطح التربة ، ومن ثم مظاهر الغدق و التملح و القلوية و عملية الجلاي .
ومثل هذه الظروف قد أدت إلى حدوث تدهور فيزيائي وحيوي و كيميائي بجانب حدوث اختزال في التربة و قابليتها إلى تكوين مركبات سامة غير نشطة.
وتبين النتائج أن هناك توزيع متناسق لتركيزات المعادن الثقيلة – سواء كانت ضرورية أو غير ضرورية للنبات – (Fe, Mn, Zn, Cu, Pb, Cd, Ni and Co) ما بين الماء الأرضي و مياه الصرف وكذا مياه بحيرة قارون.
كما وأن تركيزاتها في الجزئين الشرقي و الأوسط من المساحة المدروسة كانت ذات قيم أعلى نسبياً من باقي المواقع حيث تتجه إلى الانخفاض صوب الغرب ، و ربما يرجع ذلك إلى التأثير البيئي لمصادر التلوث الواردة من مصرفي البطس و الوادي وكثير من الأنشطة البشرية .
كما و أن تركيزاتها ترتبط بقوام التربة ، حيث تظهر الأراضي الطينية قيماً أكبر لقدرتها على إدمصاص قدر أكبر من محلول التربة وذلك لارتفاع قيم سعتها التبادلية الكاتيونية مقارنة بالأراضي خشنة القوام .
وهذه النتيجة تدعو إلى التفكير الجدي في وضع خطة مستقبلية للإحالة دون حدوث نمو في التلوث البيئي من مصادره المختلفة في هذين الموقعين.
Abstract EN
This study aims to throw light on the environmental impact as related to soil degradation at north Fayoum depression, with special interest to the heavy metals pollution of some water supplied by a number of drainage canals.
This trail was achieved through studying seven sites were carefully selected adjacent to the southern shoreline of Lake Qarun.
By nature, these sites are fragile because of constraints imposed by the unique hydrological setting as well as parent material of calcareous in nature, gypsiferous and / or saline and climatic conditions.
The obtained results showed wide variations in soil characteristics of these sites, i.e., topographic-sequence (-43 to -28 m), ground-water table depth (65 to > 135 cm), soil texture grades (loamy sand to clay), CaCO3 content (8.1 to 53.3%), gypsum content (2.83-15.65%), organic matter (0.79-3.74 %), soil salinity (EC = 3.8-87.9 dS / m) and sodicity levels (ESP = 7.5-47.3), consequently they differ in their soil taxonomic units and the suitability classes for agricultural purposes.
However, wetness, soil texture, CaCO3, gypsum and salinity/alkalinity are the most effective limitations for soil productivity, with an intensity degree ranged between slight and very severe (rating > 90 and <40).
Also, the suitability classes of the studied soils could be ranged between unsuitable (N1ws1s3n) and moderately suitable (S2ws1s3n) for the current condition as well as moderately suitable (S2s1) and highly suitable (S1s3).
As a general view, soil macro-morphology showed an extremely salinity for some of the studied soils, which is one additional stressor affects the soil characteristics and the nature and distribution of vegetation.
In addition, pounded Aquisalids either developed on the soil surface as brittle salt crusts or fluffy almost snow like crust.
The oxidation-reduction chemical reactions (redoximorphic) in subsoil layers can cause changes in the soil pH.
The micro-morphological features show that the redox concentrations (mottling) are yellowish brown (Jarosite) in the upper stratum, pale yellow (Limonite) in the mid-profile, reddish brown (Hematite) for the upper fringe of water table and yellowish (Goethite) in the deepest portion.
The oxidized zone is characterized by dark grayish brown and slight hard due to the dominance of ferric oxides, while the reduced one shows a dark gray and hard, due to the dominance of ferrous oxides.
Also, the SO42- enriched deposits encouraging the microbial transformed H2S under the reduction conditions, this medium represents a better environment for transforming amorphous ferric oxides (Fe2O3) to be appeared black in the form of pyrite (FeS2).
The prevailing environmental conditions are mostly affected the features of CaCO3 and gypsum, which are found in either biorelicts of shell fragments or orthic lime nodules and intercalary clusters of gypsum crystals.
Soil chemical degradation emphasized by salinity and sodicity levels of the studied soil sites, which are coupled with salinity and sodicity levels of both groundwater table and the neighboring drains.
However, the drainage water will be accumulated and resulting in high more saline groundwater table (within 1.5 m of soil surface), and subsequently water logging, high salinization and alkalinization conditions as well as the gleization process, which leads to aquic phase.
These conditions led to internal physical, biological and chemical deteriorations as well as led to a reduction in a soil’s ability to inactive toxic compounds.
Heavy metal concentrations of either major nutritive (Fe, Mn, Zn and Cu) or non-nutritive (Pb, Cd, Ni and Co) showed a regular distribution pattern in the groundwater table, drainage water in drains and Lake Qarun.
Also, their concentrations at the eastern and middle parts of the studied area, generally, contained higher values, and tended to decrease westwards.
This may be attributed to the environmental impact of pollution sources which coming from El Batts and El Wadi drains and many anthropogenic activities.
Whereas, heavy metals concentrations in soil were mostly related to soil texture, where the clayey soils exhibited higher available contents of all studied heavy metals as compared to both medium and relatively coarse textured ones.
This may be due to the former soils had a larger capacity, high CEC, to adsorb these metals from soil solution
American Psychological Association (APA)
Abu Zayd, Mustafa Muawwad Abd al-Tawwab. 2007. Impact of the environmental conditions and physiographic position on degradation of soil and water resources at north fayoum depression, Egypt. Fayoum Journal of Agricultural Research and Development،Vol. 21, no. 1, pp.98-114.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-30554
Modern Language Association (MLA)
Abu Zayd, Mustafa Muawwad Abd al-Tawwab. Impact of the environmental conditions and physiographic position on degradation of soil and water resources at north fayoum depression, Egypt. Fayoum Journal of Agricultural Research and Development Vol. 21, no. 1 (Jan. 2007), pp.98-114.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-30554
American Medical Association (AMA)
Abu Zayd, Mustafa Muawwad Abd al-Tawwab. Impact of the environmental conditions and physiographic position on degradation of soil and water resources at north fayoum depression, Egypt. Fayoum Journal of Agricultural Research and Development. 2007. Vol. 21, no. 1, pp.98-114.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-30554
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references
Record ID
BIM-30554