Published March 1, 2019 | Version v1
Publication Open

Heavy metal contamination assessment of groundwater quality: a case study of Oti landfill site, Kumasi

  • 1. Kwame Nkrumah University of Science and Technology

Description

Environmentally friendly municipal solid waste management is the biggest problem facing several developing countries, including Ghana. Heavy metals pollution generated by landfill leachate has become increasingly concerned due to its potential impact on human health. This study assessed the pollution level and sources of heavy metal levels in groundwater, as well as evaluated the human health risk effect. The sampling technique and sample treatment were done based on the Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. The results suggested that the mean concentration of Pb, Fe, Cd, and Cr was above the acceptable limits of the World Health Organization for drinking water except for Zn and Cu. The heavy pollution index indicates contamination, while hazard index values at sites BH1 and W4 were greater than one, suggesting adverse health effects. However, the heavy metal pollution index values were less than the critical limit of 100 for drinking water. Multivariate analysis predicted that lithogenic and anthropogenic factors were the possible sources of water pollution of heavy metal in the Oti community. Thus, multivariate statistical techniques could be a beneficial tool for the evaluation of possible sources of heavy metal contamination. The high levels of heavy metals found in the Oti community suggested a considerable pollution of water by leachate percolation from the landfill site. The findings of the study, which can be used in areas under similar environmental conditions, can offer a valuable benchmark for the design of suitable approaches to manage groundwater resources by both local and national policymakers.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تعد إدارة النفايات الصلبة البلدية الصديقة للبيئة أكبر مشكلة تواجه العديد من البلدان النامية، بما في ذلك غانا. أصبح تلوث المعادن الثقيلة الناتج عن ارتشاح مدافن النفايات مصدر قلق متزايد بسبب تأثيره المحتمل على صحة الإنسان. قيمت هذه الدراسة مستوى التلوث ومصادر مستويات المعادن الثقيلة في المياه الجوفية، وكذلك تقييم تأثير المخاطر على صحة الإنسان. تم إجراء تقنية أخذ العينات ومعالجة العينات بناءً على الطرق القياسية لفحص المياه ومياه الصرف الصحي. أشارت النتائج إلى أن متوسط تركيز الرصاص والحديد والقرص والكروم كان أعلى من الحدود المقبولة لمنظمة الصحة العالمية لمياه الشرب باستثناء الزنك والنحاس. يشير مؤشر التلوث الشديد إلى التلوث، في حين كانت قيم مؤشر الخطر في الموقعين BH1 وW 4 أكبر من واحد، مما يشير إلى آثار صحية ضارة. ومع ذلك، كانت قيم مؤشر التلوث بالمعادن الثقيلة أقل من الحد الحرج البالغ 100 لمياه الشرب. تنبأ التحليل متعدد المتغيرات بأن العوامل الصخرية والبشرية المنشأ هي المصادر المحتملة لتلوث المياه للمعادن الثقيلة في مجتمع أوتي. وبالتالي، يمكن أن تكون التقنيات الإحصائية متعددة المتغيرات أداة مفيدة لتقييم المصادر المحتملة للتلوث بالمعادن الثقيلة. تشير المستويات العالية من المعادن الثقيلة الموجودة في مجتمع أوتي إلى تلوث كبير للمياه عن طريق ترشيح المادة المرتشحة من موقع دفن النفايات. يمكن أن توفر نتائج الدراسة، التي يمكن استخدامها في المناطق التي تخضع لظروف بيئية مماثلة، معيارًا قيمًا لتصميم مناهج مناسبة لإدارة موارد المياه الجوفية من قبل صانعي السياسات المحليين والوطنيين على حد سواء.

Translated Description (French)

La gestion écologique des déchets solides municipaux est le plus grand problème auquel sont confrontés plusieurs pays en développement, dont le Ghana. La pollution par les métaux lourds générée par les lixiviats de décharge est devenue de plus en plus préoccupante en raison de son impact potentiel sur la santé humaine. Cette étude a évalué le niveau de pollution et les sources de métaux lourds dans les eaux souterraines, ainsi que l'effet sur la santé humaine. La technique d'échantillonnage et le traitement des échantillons ont été effectués sur la base des méthodes standard pour l'examen de l'eau et des eaux usées. Les résultats suggèrent que la concentration moyenne de Pb, Fe, Cd et Cr était supérieure aux limites acceptables de l'Organisation mondiale de la santé pour l'eau potable, à l'exception du Zn et du Cu. L'indice de pollution lourde indique une contamination, tandis que les valeurs de l'indice de danger aux sites BH1 et W4 étaient supérieures à un, suggérant des effets néfastes sur la santé. Cependant, les valeurs de l'indice de pollution par les métaux lourds étaient inférieures à la limite critique de 100 pour l'eau potable. L'analyse multivariée a prédit que les facteurs lithogéniques et anthropogéniques étaient les sources possibles de pollution de l'eau par les métaux lourds dans la communauté Oti. Ainsi, les techniques statistiques multivariées pourraient être un outil bénéfique pour l'évaluation des sources possibles de contamination par les métaux lourds. Les niveaux élevés de métaux lourds trouvés dans la communauté Oti suggéraient une pollution considérable de l'eau par percolation des lixiviats du site d'enfouissement. Les résultats de l'étude, qui peuvent être utilisés dans des zones dans des conditions environnementales similaires, peuvent constituer une référence précieuse pour la conception d'approches appropriées de gestion des ressources en eaux souterraines par les décideurs politiques locaux et nationaux.

Translated Description (Spanish)

La gestión de residuos sólidos municipales respetuosa con el medio ambiente es el mayor problema al que se enfrentan varios países en desarrollo, incluido Ghana. La contaminación por metales pesados generada por los lixiviados de vertederos se ha vuelto cada vez más preocupante debido a su posible impacto en la salud humana. Este estudio evaluó el nivel de contaminación y las fuentes de niveles de metales pesados en las aguas subterráneas, así como el efecto de riesgo para la salud humana. La técnica de muestreo y el tratamiento de la muestra se realizaron con base en los Métodos Estándar para el Examen de Agua y Aguas Residuales. Los resultados sugirieron que la concentración media de Pb, Fe, Cd y Cr estaba por encima de los límites aceptables de la Organización Mundial de la Salud para el agua potable, excepto para Zn y Cu. El índice de alta contaminación indica contaminación, mientras que los valores del índice de riesgo en los sitios BH1 y W4 fueron mayores que uno, lo que sugiere efectos adversos para la salud. Sin embargo, los valores del índice de contaminación por metales pesados fueron inferiores al límite crítico de 100 para el agua potable. El análisis multivariante predijo que los factores litogénicos y antropogénicos eran las posibles fuentes de contaminación del agua por metales pesados en la comunidad Oti. Por lo tanto, las técnicas estadísticas multivariadas podrían ser una herramienta beneficiosa para la evaluación de posibles fuentes de contaminación por metales pesados. Los altos niveles de metales pesados encontrados en la comunidad de Oti sugirieron una considerable contaminación del agua por la percolación de lixiviados del vertedero. Los hallazgos del estudio, que se pueden utilizar en áreas en condiciones ambientales similares, pueden ofrecer un punto de referencia valioso para el diseño de enfoques adecuados para gestionar los recursos de aguas subterráneas por parte de los responsables políticos locales y nacionales.

Files

s13201-019-0915-y.pdf.pdf

Files (948.1 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:511a8b13337ac4137e455f771da53da6
948.1 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تقييم تلوث المعادن الثقيلة لجودة المياه الجوفية: دراسة حالة لموقع مكب نفايات أوتي، كوماسي
Translated title (French)
Évaluation de la contamination par les métaux lourds de la qualité des eaux souterraines : une étude de cas du site d'enfouissement d'Oti, Kumasi
Translated title (Spanish)
Evaluación de la contaminación por metales pesados de la calidad del agua subterránea: un estudio de caso del vertedero de Oti, Kumasi

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2918966193
DOI
10.1007/s13201-019-0915-y

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ghana

References

  • https://openalex.org/W1565685105
  • https://openalex.org/W1653673133
  • https://openalex.org/W1967361453
  • https://openalex.org/W1970716071
  • https://openalex.org/W1970720412
  • https://openalex.org/W1971485630
  • https://openalex.org/W1974285157
  • https://openalex.org/W1976305049
  • https://openalex.org/W1976602906
  • https://openalex.org/W1976982219
  • https://openalex.org/W1987727249
  • https://openalex.org/W1992792582
  • https://openalex.org/W2000472269
  • https://openalex.org/W2000894453
  • https://openalex.org/W2009518345
  • https://openalex.org/W2013364183
  • https://openalex.org/W2016490207
  • https://openalex.org/W2020051054
  • https://openalex.org/W2020690985
  • https://openalex.org/W2024074043
  • https://openalex.org/W2027516029
  • https://openalex.org/W2037275603
  • https://openalex.org/W2038318818
  • https://openalex.org/W2038757656
  • https://openalex.org/W2040328857
  • https://openalex.org/W2040594367
  • https://openalex.org/W2043208505
  • https://openalex.org/W2043504289
  • https://openalex.org/W2050620568
  • https://openalex.org/W2052355480
  • https://openalex.org/W2053325601
  • https://openalex.org/W2055425791
  • https://openalex.org/W2058536744
  • https://openalex.org/W2059552067
  • https://openalex.org/W2059643462
  • https://openalex.org/W2060258589
  • https://openalex.org/W2062505559
  • https://openalex.org/W2062709993
  • https://openalex.org/W2063642177
  • https://openalex.org/W2069752296
  • https://openalex.org/W2077556080
  • https://openalex.org/W2082342077
  • https://openalex.org/W2084536539
  • https://openalex.org/W2085724215
  • https://openalex.org/W2086289765
  • https://openalex.org/W2090345409
  • https://openalex.org/W2095243221
  • https://openalex.org/W2095265052
  • https://openalex.org/W2096310134
  • https://openalex.org/W2096853788
  • https://openalex.org/W2099523548
  • https://openalex.org/W2114908613
  • https://openalex.org/W2121236195
  • https://openalex.org/W2132428265
  • https://openalex.org/W2143635897
  • https://openalex.org/W2150163781
  • https://openalex.org/W2159727241
  • https://openalex.org/W2162642306
  • https://openalex.org/W2164234525
  • https://openalex.org/W2165924760
  • https://openalex.org/W2167977603
  • https://openalex.org/W2168563227
  • https://openalex.org/W2234800122
  • https://openalex.org/W2288132012
  • https://openalex.org/W2295528916
  • https://openalex.org/W2314837186
  • https://openalex.org/W2321425469
  • https://openalex.org/W2322866290
  • https://openalex.org/W2329653466
  • https://openalex.org/W2334876484
  • https://openalex.org/W2345979796
  • https://openalex.org/W2347118300
  • https://openalex.org/W2359356652
  • https://openalex.org/W248305073
  • https://openalex.org/W2517141757
  • https://openalex.org/W2522521266
  • https://openalex.org/W2549737613
  • https://openalex.org/W2560320373
  • https://openalex.org/W2610364456
  • https://openalex.org/W26326045
  • https://openalex.org/W2744192188
  • https://openalex.org/W2790676376
  • https://openalex.org/W2794168021
  • https://openalex.org/W96066378