HYDROCHEMICAL AND ENVIRONMENTAL INVESTIGATIONS ON QAROUN LAKE WATER,
FAYOUM GOVERNORATE, Egypt *

HAMZA, M.S.⁽¹⁾, SALEM, W.M.⁽²⁾, SADEK, M.A.⁽²⁾,
NADA, A.H.⁽²⁾ and RASHAD, G.M.⁽²⁾

(1) Nuclear Research Centre, AEA, Cairo, Egypt and (2) National
Centre for Nuclear Safety and Radiation Control, AEA, Cairo, Egypt.

Key words: Qaroun lake, Pollution, Isotopes, Hydrochemistry. (pages 1047-1070)

دراسة هيدروكيميائية وبيئية لبحيرة قارون - محافظة الفيوم - مصر

مختار سيد حمزة و وفاء محمد سالم و مصطفى عبد الحميد صادق
و عبد الحميد ندا و غادة محمد رشاد

خلاصـــة

تهدف هذه الدراسة إلى معرفة الظروف البيئية والهيدروكيميائية لبحيرة قارون من خلال القياسات الهيدروكيميائية ( العناصر الرئيسية والشحيحة والهالوجينات) بالإضافة إلى النظائر البيئية ( الأوكسجين-18 و الديوتيريوم و التريتيوم) لعينات تم تجميعها أفقيا ورأسيا من مياه البحيرة ومن المصارف التى تصب فيها كمصدر رئيسى لشحنها (مصرفى البطس والوادى) كما تم تحليل البيانات ومعالجتها من خلال النماذج الهيدروكيميائية والنظائرية، حيث تزيد الملوحة فى مياه البحيرة زيادة مطردة تحت تأثير البخر لمياه الصرف الزراعى التى تصب فيها بما تحمله من أملاح ذائبة كنتيجة لغسيل التربة كما تتميز مياه البحيرة بتجانسها الشديد واختلاطها الجيد بحيث تختفى التغيرات الهيدروكيميائية لمياه الشحن وتغيب فى كتلة مياه البحيرة، كما توجد بعض الأملاح ( الكالسيت والدلوميت  والأراجونيت والجبس) فى مياه البحيرة بتركيزات تصل إلى ما فوق التشبع بحيث تتجه لأن تترسب. وقد تم حساب متوسط عمر بقاء مياه البحيرة وهو أقل من خمسة سنوات بناء على نماذج التريتيوم وعمق البحيرة مع معدل تبخرها السنوى، وأيضا تم حساب معامل التبخر لمياه البحيرة بواسطة النموذج الكيميائى Netpath وهو حوالى 370.8  وهذا المعامل يعبر عن التطور الهيدروكيميائى الذى وصلت إليه مياه البحيرة فى وقتها الحالى بناء على معاملات خاصة تصف التركيب الكيميائى لمياه البحيرة بالمقارنة بمياه الصرف التى تغذيها، كما تم تقدير الكميات المترسبة من الأملاح كنتيجة للتبخير أثناء فترة عمر البحيرة حتى تصل إلى التركيب الحالى.

ABSTRACT

Hydrochemical and environmental studies have been done on Qaroun lake, Fayoum governorate. Water was sampled along horizontal and vertical profiles through the lake.  El-Batts and El-Wadi drains, the main water input of the lake, were also sampled. Major chemical substances (halogens, trace elements) and environmental isotopes (oxygen-18 and deuterium and tritium) were determined. The data were analyzed and treated through hydro-chemical and isotopic modellings. The high salt content of the drainage water of Qaroun lake and salt enrichment by   evaporation  led to a serious increase of salinity (average TDS =33570 ppm). The variations of composition of inflow water were dampened by mixing with the major bulk of lake water which became homogeneous and well mixed. The salt load of the lake is high enough to reach an over-saturation causing precipitation of calcite, dolomite, aragonite and gypsum. The mean life of Qaroun lake water is quite low, below 5 years, based on tritium modelling. This was compared with the number obtained from the lake depth and the annual evaporation rate. Evaporation is the only mechanism for water discharge from the system. An evaporation factor of about 370.8 was calculated with Netpath modelling. The hydrochemical evolution of the lake water at present time based on measurable numbers for the inflow of drainage water and its chemical load. The mineral precipitation associated with the water discharge by evaporation was quantified with the time span needed to reach the present hydrochemical situation of the lake. This time span is the age of Qaroun lake.