Evaluation of the Adequacy of a Rehabilitation Programme , Implemented in Two Red Sea Coastal Lagoons , Using the Hydrological Characteristics of Surface Water

El Sayed , Mohamed A.; El-Maradny , Amr A.; Al Farawati , Radwan Kh.; Shaban , Yasser A.

doi:10.4197/Mar.22-2.6

Article Details

Evaluation of the Adequacy of a Rehabilitation Programme , Implemented in Two Red Sea Coastal Lagoons , Using the Hydrological Characteristics of Surface Water

Authors:

El Sayed , Mohamed A. | El-Maradny , Amr A. | Al Farawati , Radwan Kh. | Shaban , Yasser A.

Publisher:

King Abdulaziz University : Scientific Publishing Centre

Main Topics:

Engineering and applied operations

Journal:

Journal of King Abdulaziz University: Marine Sciences 2011 Vol.22 Issue 2, pp.69-108

Document Type:

Article

Publication Date:

7/2011

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

37457

Frequency:

Bi-Annual

pISSN:

10128840

DOI:

10.4197/Mar.22-2.6

Descriptors:

Keywords:

Abstract:

 This study has been undertaken to examine the results of the rehabilitation programme of Al’Shabab and Al’Arbaeen lagoons (Eastern Red Sea), that the municipality of Jeddah (Saudi Arabia) has implemented more than 8 years ago. The strategy of the study is based on the analysis of a number of physical and chemical characteristics of the surface water of the lagoons and to compare them to available results produced before the implementation of the programme.
Field observations and results of chemical analysis indicate that sewage discharge is continuing. This is particularly indicated by a significant salinity lowering (up to 11). The presence of very elevated concentrations of nitrogen and phosphorus, and the presence of ammonium nitrogen as a dominant nitrogen inorganic species is also a proof of sewage dumping. A daily flux of 82-149 kg of total phosphorus and 1330-2711 kg of total nitrogen is injected into Al Shabab and Al Arbaeen respectively The presence of nutrients in excessive quantities has turned the trophic status of the two lagoons to eutrophic to hypereutrophic which resulted in organic matter build up in the two basins. When applying the phosphate/total inorganic nitrogen ratio at the source (zero salinity) or the plot of phosphate and total inorganic nitrogen against salinity, phosphate appears as the limiting nutrient at least until salinity 33.
Comparison of the present data with available data collected before the implementation of the rehabilitation programme has shown that, excepting the hyper aeration of the surface layer as a result of continual air pumping and enhanced photosynthetic activity, all the measured variables showed levels comparable to those obtained before rehabilitation. Moreover, the bottom layer is still low in oxygen (2 mg l-1 in some cases)due to the stability of the water column and the buildup of organic matter.
In order to achieve a real rehabilitation of these two sensitive lagoons, it is imperative to stop all types of waste disposal; air pumping alone will never be sufficient because of the enhancement of primary productivity and its inability to remove pollutants.
Keywords:sewage discharge, nutrients, residence time, algal limitation, coastal lagoons, Saudi Arabia, Red Sea.

 أجريت هذه الدراسة لاختبار نتائج برنامج إعادة تأهيل بحيرتي الشباب والأربعين الذي قامت به أمانة مدينة جدة منذ أكثر من ثمان سنوات. وقد بنيت إستراتيجية الدراسة على قياس بعض المتغيرات الكيميائية والفيزيائية للمياه السطحية للبحيرتين ومقارنتها بنتائج الدراسات السابقة التي أعدت قبل تطبيق برنامج إعادة التأهيل.
وقد دلت النتائج بما لا يدع مجالاً للشك على أن صب مخلفاتالصرف الصحي بالبحيرتين ما زال مستمرًا وذلك استنادًا للانخفاض الملحوظلملوحة المياه التي وصلت إلى 11 بالقرب من أحد المصارف. كما أن وجود مركبات النيتروجين والفسفور خاصة وبتركيزات عالية جدًا وتفوق تركيز أيونات الأمونيوم على بقية مكونات النيتروجين غير العضوي يقدم دليلاً إضافيًا على استمراريةدفق مخلفات الصرف الصحي للبحيرتين. وقد قدر معدل الدفق اليومي للفسفور الكلي بحوالي 82-149 كجم وللنيتروجين الكلي بحوالي 1330-2711 كجم وذلك لبحيرتي الشباب والأربعين على التوالي. وقد أدى توافر العناصر المغذية في مياه البحيرتين إلى النمو المطرد وغير الطبيعي لـلـهائمات النباتية والذي ترتب عليه البناء التراكمي للمواد العضوية بالوسط المائي والتحول في الصفة الغذائية للبحيرتين.
وبمقارنة النتائج المتحصل عليها خلال هذه الدراسة بنظيراتها قبل بدء تطبيق برنامج إعادة تأهيل البحيرتين فقد وجد أنه باستثناء وفرة الأكسجين في الطبقة السطحية الذي يعود إلى استخدام مضخات الهواء وإلى عملية التمثيل الضوئي المتزايدة فإن جميع المتغيرات احتفظت بنفس مستوياتها السابقة تقريبًا إضافة إلى أن الطبقات السفلى ما زالت تفتقر إلى الأكسجين الذائب في المياه القاعية مما يدل على نقص كفاءة عملية التهوية في إعادة تأهيل قاع البحيرتين.
إن نجاح أي برنامج لإعادة التأهيل يمر حتمًا بالوقف التام لصب جميع أنواع المخلفات بالبحيرتين لأن عملية ضخ الهواء وحدها لن تجدي نظرًا لتسارع عملية التمثيل الضوئي المنتجة للمادة العضوية إضافة إلى أن ضخ الهواء لن يجدي في إزالة الملوثات العضوية وغير العضوية.

Article Details

Evaluation of the Adequacy of a Rehabilitation Programme , Implemented in Two Red Sea Coastal Lagoons , Using the Hydrological Characteristics of Surface Water

Authors:

El Sayed , Mohamed A. | El-Maradny , Amr A. | Al Farawati , Radwan Kh. | Shaban , Yasser A.

Publisher:

King Abdulaziz University : Scientific Publishing Centre

Main Topics:

Engineering and applied operations

Journal:

Journal of King Abdulaziz University: Marine Sciences 2011 Vol.22 Issue 2, pp.69-108

Document Type:

Article

Publication Date:

7/2011

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

37457

Frequency:

Bi-Annual

pISSN:

10128840

DOI:

10.4197/Mar.22-2.6

Descriptors:

SEWAGE DISPOSAL

DECONTAMINATION

PHOTOSYNTHESIS

SURFACE WATER

LAKES

SEWAGE

TOXIC SUBSTANCES

PLANKTON

PLANT GROWTH

SALINITY

SAUDI ARABIA

sewage discharge

nutrients

residence time

algallimitation

coastal lagoons

Saudi Arabia

Red Sea

Issues

Article Details

Authors: El Sayed , Mohamed A. | El-Maradny , Amr A. | Al Farawati , Radwan Kh. | Shaban , Yasser A.

Publisher: King Abdulaziz University : Scientific Publishing Centre

Main Topics: Engineering and applied operations

Journal: Journal of King Abdulaziz University: Marine Sciences 2011 Vol.22 Issue 2, pp.69-108

Document Type: Article

Publication Date: 7/2011

Document Language: English

Document ID (Org No.): 37457

Frequency: Bi-Annual

pISSN: 10128840

DOI: 10.4197/Mar.22-2.6

Descriptors:

Issues

Authors:

El Sayed , Mohamed A. | El-Maradny , Amr A. | Al Farawati , Radwan Kh. | Shaban , Yasser A.

Publisher:

King Abdulaziz University : Scientific Publishing Centre

Main Topics:

Engineering and applied operations

Journal:

Journal of King Abdulaziz University: Marine Sciences 2011 Vol.22 Issue 2, pp.69-108

Document Type:

Article

Publication Date:

7/2011

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

37457

Frequency:

Bi-Annual

pISSN:

10128840

DOI:

10.4197/Mar.22-2.6