Evaluation of quality of water in the Damour river basin in Lebanon: Hydrochemical, isotopic and statistical approach

Evaluation de la qualité des eaux du bassin de la rivière Damour au Liban : Approche chimique, isotopique et statistique

¹ Lebanese Atomic Energy Commission, National Council for Scientific Research, P.O. Box: 11-8281 Beirut Lebanon
² Faculty of Sciences, Lebanese University, Beirut, Lebanon

Abstract

Comprehensive and contemporary evaluations of physical, chemical, isotopic and statistical endpoints have been performed on the springs and groundwater of Damour river basin. Results show that groundwater pumped from wells has a higher concentration of anions and cations than the spring waters. The chemistry of the majority of water samples is dominated by crustal component concentrations. Elevated chloride, nitrate and sulfate content in the wells are due to the different intensive agricultural and urban activities and the pumped groundwater is slightly influenced by seawater intrusion. δ¹⁸0/δ²H diagram shows that the data fit the Mediterranean Meteoric Water Line (MMWL) and the elevated δ¹⁸O and δ²H values of the groundwater pumped from the wells indicate evaporative isotope enrichment. Principal component analysis PCA was used to describe the temporal changes in waters and allowed the selection of the most discri-minating factors, one of them representing the contribution of bedrock dissolution. The other one represents the impact of agricultural and urban activities in the Damour river basin.

Résumé

L'évaluation des paramètres physiques, chimiques, isotopiques et statistiques est faite pour les sources et les eaux souterraines du bassin de la rivière Damour. Les résultats montrent que les eaux souterraines sont caractérisées par des concentrations ioniques élevées. La chimie des eaux est surtout influencée par la nature géologique du terrain. Les concentrations élevées en chlorure, nitrate et sulfate dans les eaux souterraines sont dues aux activités agricoles et urbaines; l'intrusion marine est faiblement marquée. Le diagramme δ¹⁸O/ δ²H montre que les données coïncident avec la ligne météorique des eaux de la Méditerranée MMWL. L'analyse en composantes principales permet de définir 2 facteurs importants, l'un d'eux représente la contribution de la dissolution des roches; le deuxième facteur montre l'influence des activités anthropiques, agricoles et urbaines.