Groundwater Contamination under Agricultural Fields in Mojen Plain, Semnan Province


Faculty of Earth Sciences, Shahrood University of Technology


    Agricultural fields are the main non-point (diffuse) source of groundwater contamination. In this research, 17 agricultural wells in Mojen plain at Semnan province were sampled to investigate the impacts of agricultural activities on the aquifer quality. Relationships of electrical conductivity (EC), pH, nitrate and phosphate with wells depth clearly indicate groundwater quality differences in upper and lower parts of the aquifer. Direct relations of EC with nitrate and phosphate in shallow wells confirm the impact of agricultural return flows on the top of the aquifer, whereas no meaningful relations are observed in deep wells. Results of this research show high concentrations of nitrate and phosphate in upper parts of alluvial aquifer which confirm their surficial source, proving impacts of agricultural activities on contamination of Mojen aquifer at the agricultural fields. Based on applied results of the study, managing agricultural activities in this plain is required to prevent aquifer contamination and to protect valuable groundwater resources.


رستمی زرین­آبادی. ا.، فرقانی تهرانی. گ.، کرمی. غ.، 1393، ارزیابی خصوصیات هیدروژئوشیمیایی آب‌های زیرزمینی دشت رومشگان، لرستان، ایران، مجله زمین‌شناسی کاربردی پیشرفته، دوره 4، شماره 13، ص 33-41.
روحی. ح.، کلانتری. ن.، محمدی بهزاد. ح.، دانشیان. ح.، 1392، بررسی عوامل مؤثر بر خصوصیات شیمیایی آب زیرزمینی (مطالعه موردی دشت الباجی)، مجله زمین‌شناسی کاربردی پیشرفته، دوره 3، شماره 9، ص 1-9.
قناعتیان. ح.، 1391، ارزیابی کیفی آبخوان مجن با تکیه‌بر آلودگی‌های ناشی از کشاورزی، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشکده علوم زمین.
لاله زاری. ر.، طباطبایی. س.ح.، یارعلی. ن.، 1388، بررسی تغییرات ماهانه نیترات در آب زیرزمینی دشت شهرکرد و پهنه‌بندی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی، مجله پژوهش آب ایران، سال سوم، شماره 4، ص. 9-17.
نظامی. م.ط.، قدرتی. ع.، وفایی. غ.، ۱۳۹۰، تاثیر یون نیترات استفاده شده تحت تاثیر کود های کشاورزی در آلودگی آب‌های زیرزمینی در منطقه شهریار، همایش ملی دستاوردهای نوین در زراعت، شهر قدس، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهر قدس.
Bohlke. J.K., 2002, Groundwater recharge and agricultural contamination. Hydrogeology Journal, vol. 10, pp. 153-179.
Chae. G.T., Kim. K., Yun. S.T., Kim. K.H., Kim. S.O., Choi. B.Y., ... and Rhee. C.W., 2004, Hydrogeochemistry of alluvial groundwaters in an agricultural area: an implication for groundwater contamination susceptibility. Chemosphere, vol. 55(3), pp. 369-378.
Jafari. H., Raeisi. E., Zare. M., Kamgar Haghighi. A.A., 2010, Time Series Analysis of Irrigation Return Flow in a Semi-arid Agricultural Region, Iran. Archives of Agronomy and Soil Science. Vol. 58(6), pp. 673-689.
Jafari. H., Raeisi. E., Hoehn. E., Zare. M., 2012, Hydrochemical Characteristcs of Irrigation Return Flow in Semi-arid Regions of Iran. Hydrological Sciences Journal. Vol. 57(1), pp. 173-185.
Jalali. M., 2011, Nitrate pollution of groundwater in Toyserkan, western Iran. Journal of Environ Earth Science, vol. 62, pp. 907-913.
Jalali. M., 2009, Geochemistry characterization of groundwater in an agricultural area of Razan, Hamadan, Iran. Environ Geology, vol. 56, pp. 1479-1488.
Oren. O., Yechieli. Y., Böhlke. J.K., Dody. A., 2004, Contamination of groundwater under cultivated fields in an arid environment, central Arava Valley, Israel. Journal of Hydrology, vol. 290, pp. 312-328.
Sun. B., Zhang. L., Yang.  L., Zhang. F., Norse. D., Zhu. Z., 2012, Agricultural non – point source pollution in China: Causes and Mitigation Measures, AMBIO, Vol. 41, pp. 370 – 379.
Todd. D.K., Mays. L.W., 2005, Groundwater Hydrology, 3rd edn. John Wiley and Sons, Inc. USA.