Distribution and behavior of dissolved species of Nitrogen and Phosphorus in two coastal Red Sea lagoons receiving domestic sewage توزيع سلوك صور النيتروجين والفسفور الذائب في اثنتين من بحيرات البحر الأحمر الساحلية تستقبل مياه الصرف الصحي

Abstract

اثنتين من محطات معالجة مياه الصرف الصحي تصبان يوميا حوالي 100000م3 من المياه في بحيرتي الشباب والأربعين أمام مدينة جدة وقد أجريت هذه الدراسة للتعرف على تأثير صب هذه المخلفات على هيدروكيميائية المنطقة وسلوك الأملاح المغذية بها أظهرت الدراسة أن الخصائص الطبيعية والكيميائية للمياه قد تعرضت لتغيرات ملحوظة حيث انخفضت الملوحة والأس الهيدروجيني بشكل ملحوظ عند نقاط الصب مقارنة بالمياه الطبيعية للبحر الأحمر بينما ارتفعت بالابتعاد عن هذه النقاط كما أن تركيزات الأملاح المغذية كانت أكبر بكثير من تلك المقاسة في مياه البحر بعيدة عن المصادر الأرضية شكل النيتروجين العضوي والأمونيوم أكثر من 90 % من النيتروجين الكلي بالقرب من موقع المصبات بينما كان الفوسفات الفعال هو المكون الرئيسي للفوسفور الكلي حيث شكل ما بين 68 و94 % من الأخير في منطقة الدراسة وتشير الحسابات إلى أن المنطقة تستقبل يوميا حوالي 2000كجم من النتروجين و800 كجم من الفوسفور غير أنه يجب اعتبار هذه النتائج تقريبية للغاية وأظهرت التجارب المعملية على عينة مياه أخذت عند نقطة المصب في بحيرة الشباب تحرر 46 % و 36 % من قيمة النيتروجين والفوسفور غير العضوية الذائب خلال أسبوع نتيجة التحلل الهوائي للمواد العضوية العالقة وكذا وجود أدلة على عمليات تحول نشطة ما بين الصور المختلفة للفوسفور والنيتروجين الذائب وهذا يتعارض مع النتائج الحقلية التي أظهرت السلوك المحافظ لكل المكونات وقد عزى هذا التعارض إلى قصر زمن إقامة المياه في المنطقة وبطء عمليات التحول

Two sewage treatment stations are daily dumping about 100000 m3 of domestic sewage into two coastal lagoons off the city of Jeddah Field measurements and laboratory experiments were undertaken to study the behavior and impact of the effluent on the hydrochemistry of the receiving water body Physical and chemical characteristics of the receiving water suffered important modifications Salinity and pH were lowered at the discharge points and increased with distance from it Concentrations of the different species of nitrogen and phosphorus were largely in excess to those measured in Red Sea water out of the impact of land sources Ammonium and organic nitrogen are the major constituents of total nitrogen representing more than 90 % of the total nitrogen concentration at the stations in proximity of the effluents Reactive phosphate is the major phosphorus species representing between 68 and 94 % of the total phosphorus concentration Flux estimates showed that approximately 2000 kg of nitrogen and 800 kg of phosphorus are discharged in the area every day Despite the laboratory evidence of the liberation of dissolved nitrogen (46 %) and phosphorus (36 %) from the particulate fraction within one week and the presence of active processes of transformation between the different species field data showed an almost conservative behavior Deviation from this behavior was only observed when environmental conditions were highly reducing The short residence time (~15 day) and the relative slowness of the biological elimination and transformation rates are the most probable reasons for the apparent conservative behavior