Assessment of the impact of industrial effluents on the quality of irrigation water and changes in soil characteristics: The case of Kombolcha town

Abstract

The town of Kombolcha is found in the northern part of Ethiopia. It contains several large industries that drain their liquid waste to the nearby rivers. To assess the impact of the wastes on irrigation water quality water samples were just taken randomly to be used only as indicators. The samples of water were collected three times from three rivers that are locally called the Leyole Worka and Borkena. These rivers are used as sources of irrigation water for the nearby farmlands. Parameters of pH EC Ca⁺² Mg⁺² Na⁺ Cl⁻ CO HCO BO and SAR were monitored in the irrigation water and the soils of the respective irrigated farmlands. Significant concentration differences (at P ≤ 0.05) in these parameters were detected in the two rivers receiving industrial effluents (Leyole and Worka) and they are compared against the control river water (Borkena). The mean values of the parameters in each irrigation water source samples were also compared with FAO guidelines for irrigation water quality. The Leyole and Worka are found to be polluted as compared to the control river (Borkena). Significant quality difference was observed in pH value and Na⁺ concentrations between the Borkena River and effluent-contaminated irrigation water of the Leyole River. Moreover Na⁺ HCO and SAR were found to be beyond the safe limits to use in irrigation. Irrigation water from the Worka River was found to be significantly different from the control irrigation water in Na⁺ Mg⁺² and SAR and the Na⁺ concentration and the values of pH and SAR have been identified to exceed the normal conditions for use in agriculture. The chemical parameters in the irrigation water were also found to have accumulated and changed the soil characteristics of the farmlands. Copyright © 2011 John Wiley & Sons Ltd.

La ville de Kombolcha se trouve dans le nord de l'Ethiopie. La ville contient plusieurs grandes industries qui déversent leurs déchets liquides dans les rivières à proximité. Pour évaluer les impacts des déchets sur la qualité de l'eau d'irrigation des échantillons d'eau ont été prélevés au hasard et à trois reprises dans trois rivières respectivement la Leyole la Worka et la Borkena. Ces rivières sont utilisées comme sources d'eau d'irrigation pour les terres agricoles avoisinantes. Les paramètres de pH CE Ca⁺² Mg⁺² Na⁺ Cl- CO3⁼ HCO BO et SAR ont été déterminés dans l'eau d'irrigation et les sols des terres agricoles irriguées. Des différences significatives (à P ≤ 0,05) de ces paramètres ont été détectées dans les deux rivières recevant les effluents industriels par comparaison à l'eau de la rivière Borkena servant de contrôle. Les valeurs moyennes des paramètres de chaque échantillon d'eau d'irrigation ont également été comparées aux recommandations de la FAO en matière de qualité d'eau d'irrigation ce qui a confirmé contamination. Des différences importantes ont été observées dans les valeurs du pH et des concentrations de Na. Par ailleurs Na HCO et SAR ont été trouvés au-delà des limites de sécurité pour l'irrigation au point de dépasser la condition normale d'utilisation pour l'agriculture. L'eau d'irrigation de la rivière Worka s'est avéré être significativement différente de l'eau d'irrigation des deux contrôles contaminés. Les éléments contaminants que l'on a pu analyser dans l'eau d'irrigation se retrouvent également accumulés dans les sols irrigués et en modifient les caractéristiques physiques. Copyright © 2011 John Wiley & Sons Ltd.