HYDROCHEMICAL AND ENVIRONMENTAL ISOTOPES INVESTIGATION ON THE GROUNDWATER RESOURCES
OF RAS SUDR DELTA, GULF OF SUEZ, EGYPT *

MUSA, M.⁽¹⁾, EL-ESAWY, T.⁽¹⁾, NADA, A.⁽²⁾,
 ABDELMOGHEITH, S.⁽³⁾ and RIZK, T.⁽²⁾

(1) Faculty of Science, Banha University, (2) Egyptian Atomic Energy
Authority and (3) Institute of Desert Research, Egypt.

Key words: Groundwater resources, Water supply, Environmental isotopes.

دراسة هيدروكيميائية ونظائر بيئية لمصادر المياه الجوفية
بمنطقة دلتا رأس سدر، خليج السويس، مصر

محمود موسى و تماضر العيسوى و عبد الحميد ندا و صلاح عبد المغيث و تامر رزق

خلاصـــة

تهتم هذه الدراسة بالمياه الجوفية التى تحتويها رواسب الوديان بدلتا وادى رأس سدر بمنطقة خليج السويس بمصر. تهدف الدراسة الى تحديد مصادر الشحن ومدى التجدد وظروف الحركة وتأثير السحنة الصخرية والعناصر التركيبية على النظام الهيدرولوجى وميكانيكية التملح وتقييم جودة المياه ومناسبتها للاستخدامات المختلفة. تعتمد الدراسة على نتائج التحاليل الهيدروكيميائية للأيونات السائدة والنظائرية للعينات التى تم جمعها خلال أربعة رحلات حقلية تغطى الفصول المطيرة والجافة فى خلال سنتين متتاليتين.

تتلقى المياه الجوفية بمنطقة الدراسة شحناً أساسياً من المياه الجوفية التى تتميز بمصادر ومسارات مختلفة للكتل الجوية التى تصل المنطقة من المحيط الهندى وكذلك البحر الأبيض المتوسط.

أظهرت نتائج التحاليل النظائرية والهييدروكيميائية تغيرات طفيفة خلال الفصول المطيرة والجافة مما يدل على محدودية المياه الجوفية التى تصل الخزان وتوجد بعض الدلائل على وجود مكون شحن من مياه مطر قديمة من الممكن وصولها إلى الخزان من خلال التسرب الرأسى لأعلى خلال أسطح الإتصال .

تتأثر ملوحة  المياه الجوفية بمنطقة الدراسة بعملية التبخر التى قد تحدث على السطح أو فى الأعماق الضحلة أثناء التسرب. هناك إحتمالية للخلط بمياه البحر بنسبه قليلة و كذلك تأثير غسيل الأملاح البحرية فى مناطق تواجد السبخات والملاحات وتبين من خلال معاملات التشبع إسستمرارية ذوبان أملاح الجبس والأنهيدريت والهاليت. أما عن الكالسيت والدولوميت، فقد وصلت إلى درجة ما فوق التشبع.

بمقارنة التركيب الكيميائى للمياه الجوفية بمنطقة الدراسة بالمستويات الموصى بها دولياً للإستخدامات المختلفة، تبين أن جميع العينات غير مناسبة للإستخدامات المنزلية وأغراض الشرب بينما يمكن استخدامها للمواشى كما أن الإستخدامات الزراعية تنطوى على بعض المخاطر التى تعود لزيادة الملوحة الكلية وكذلك تركيز الصوديوم.

ABSTRACT

The present investigation has been conducted on the groundwater contained on the alluvial deposits of Ras Sudr delta in Gulf of Suez province, Egypt. It aimed at defining the recharge sources and renewability as well as the flow regime and the impact of lithofacies and structural elements on the hydrological system and the mechanism of salinization and water quality parameters. Also, it aimed to evaluate the groundwater quality for different uses (drinking, irrigation, domestic…). The investigation was based on hydrochemical and isotopic analyses (major ions, O-18, D, T and C-14) of groundwater samples collected during  four sampling campaigns covering the rainy and dry seasons in two successive years.

The studied groundwater was primarily recharged from meteoric water of different moisture sources and rain storm trajectories both from Indian Ocean and the Mediterranean Sea. The variability of the ionic concentrations and isotopic content was little during the four sampling campaigns, which covered the rainy and dry seasons indicating that the meteoric water that reaches the aquifer is somewhat limited due to the aridity, and the little annual precipitation which characterized the studied area. Isotopic evidences (O-18, D, T and C-14) have been raised that a paleometeoric component of recharge could reach the aquifer as upward leakage or through surface of contact accelerated by lineaments and structural elements.

The salinity of the groundwater under study is affected by evaporation mechanism either on surface or in the shallow zones during infiltration. Mixing with seawater was not excluded but if present, it was not directly effective in the mineralization of the studied groundwater. The dissolution of marine salts is a possible mechanism in the zones of Sabkha soil water or playa deposits leachates. Continuing dissolution of anhydrite, gypsum and halite were indicated while calcite and dolomite tend to precipitate after acquiring over saturation.

All the groundwater samples representing the area of study were unsuitable for human drinking, laundry uses and domestic purposes but can be used safely for different kinds of livestock and poultry. The use of groundwater for irrigation purposes are highly stressed by the hazards of high salinity and sodium content.