研究
，卷:21(3)

基于参与式方法的苏丹地下水质量监测框架工作

亚辛Sahl^＊——阿瓦德·艾哈迈德

苏丹知识社，喀土穆，苏丹

*通信:: 亚辛Sahl
苏丹知识社会，
喀土穆
苏丹
电子邮件: (电子邮件保护)

收到:2021年5月25日;接受:2021年6月30日;发表:2021年7月10日

引用:Sahl Yasin，基于参与方法的地下水质量监测框架工作，在苏丹。中国化工学报。2011;12(3):160。

摘要

监测地下水的水位和质量可以提供有关水的覆盖范围、含水层的状况、供水部门的类型(公共或私人)、饮用水质量和气候变化的重要信息。管理水资源需要长期监测计划，并辅以社区参与网络。

这项研究的主要目的是概念化一个低成本的框架，用于地下水质量监测，利用社区的贡献和参与以及苏丹的年轻科学家，解决公民科学的方法，并建立大规模的网络，此外，这个框架模型找出水质变化的可能趋势。

与此同时，在苏丹南喀土穆(Khartoum)碱碱卡拉(alkakla South Khartoum)采用了一种社区合作参与的方法来评估地下水质量。

在这种情况下，框架建议网络参与者进行培训计划，通过低成本的仪器来测量和分析井中的物理化学和生物参数传感器而对于智能手机，数据和调查可以通过智能手机或基于web的门户网站发送。可以应用质量控制和保证来管理数据。

关键字

地下水质量;监控;科学公民;参与

简介

联合国儿童基金会宣布，苏丹农村和城市地区分别有超过32%和22%的人口没有饮用水，报告称超过四分之一的人口仍在使用不安全的饮用水[1］．苏丹的主要水资源是地表水，如尼罗河、哈菲尔河和瓦迪斯河，而地下水被认为是最常用的饮用水来源，特别是在农村地区。地下水提供了苏丹45%的饮用水来源[2］．需要人道主义服务的人数从2018年的480万人增加到2019年的850万人环境卫生从2017年的350万增加到2019年的560万。［3.，4］．

公民科学

“公民科学”一词出现在20世纪早期。公民科学的一般含义是社区成员参与科学项目，如观察、收集、处理和响应数据，作为科学探究的一部分。的许多领域都有很好的例子生态环境科学等等。自1900年以来，美国国家奥杜邦协会每年都在进行一个项目来计算某些物种圣诞节期间的鸟;这是每个统计区域的社区成员所做的[5］．在过去的二十年中，这一术语已应用于许多科学过程，它已在海洋和海洋的监测中得到体现沿海区域(6］．非专业人士也曾从事过生态而且气候变化;Dickinson等人描述了他们如何使用地理空间技术来了解生物体的分布、丰度和生命周期。此外，生态学家还展示了公民科学对建立一个多学科数据库以应对环境变化的贡献[7］．

公民科学已被用于水部门的广泛研究，以及社区成员参与收集地下水数据、分析和质量监测的研究。［6］．公民科学的方法已被用于水文监测水位和研究河流状况。移动电话已被用作传输数据的工具，河流的照片显示水位(干、中、满)、流速(静止、慢、快)和垃圾收集是其中的一些数据[8］．

在苏丹四个不同的州评估和监测了八个基于社区参与的水项目;评估框架使用了系统的二级信息收集和分析(SSICA)，并通过加权子指标分析来计算可持续性得分，该研究表明，由于组织和财政支持薄弱，以及实施绩效不佳，几乎一半的水项目(40%)仅具有中等可持续性[9］．

乔利莫尔和他的同事设计了一个程序来调查人类活动如何影响河流和小溪的水质，并为此目的创建了一个网站。他们采用了分割抽样方法来评估参与者和研究人员收集的数据[7］．在社区成员的参与下，缅甸为伊洛瓦底江引进了一个低成本的水质监测系统。他们的观测结果与实验室技术人员收集的测量结果进行了比较[10］．

关于公民在监测地下水质量和水位方面的贡献的研究较少。Baalbaki和他的团队分析了黎巴嫩地下水质量的12个物理、化学和生物标记;数据由公民科学参与者收集，结果表明，志愿者收集的数据与专业知识生成的数据具有可比性[11］．社区参与被用来监测加拿大阿尔伯塔的地下水质量，这个项目是由利特尔和他的同事研究的。建立了大型私人水井水位监测网络;志愿者们接受了测量水井水位的培训，并通过基于网络的数据门户网站输入数据。他们的监测活动得到了一项教育计划的协助[12］．

本文的主要目标是在苏丹描述一个基于参与式方法的地下水质量监测框架。社区参与包含了广泛的活动，满足了多样化的需求，通过让边缘社区参与进来，它可以成为科学民主化的一部分。

框架工作有四个方面。首先，它通过创建一个长期、可信的数据集来填补水质数据的空白。其次，它提高了人们对水质问题的认识。第三，它教育人们如何以及为什么进行监控，并向他们解释结果。最后，帮助政府进行有关水部门的决策，监测水质的变化。

的方法

的模型首先描述研究区域的位置、人口、污水管网、经济活动(工厂和采矿)、年降雨量、每个村庄的井数、井的类型(公共或私人)以及地质结构。它还考虑化粪池是否对地下水质量造成严重问题，政府和大学参与审查提案，数据收集表格，以及与项目有关的调查。

在这方面，已应用批量研究来测试该框架。

阿尔卡拉戈巴被选为研究区。它位于喀土穆南部，距离市中心约18公里，在15.4678°和32.4856°之间，海拔384米。该地区的特点是炎热和半干旱，但北部的雨季在7月至9月之间。

没有官方的污水管网进行污水卫生处理，大部分人使用化粪池。因此，废水可能会对地下水的质量造成问题。除了尼罗河水，地下水被认为是家庭使用的主要来源，它由苏丹国家水公司管理。

从alkkla Goba第5至11区块中筛选出30个样品。志愿者从他们的家中和工作场所选择样本图1．为了确定电导率、pH值、温度和钙浓度，已经遵循了用于物理化学分析的样品选择的国际指南。已发出公告，以提高参与社交媒体通过facebook上的alkkla本地小组

图1:谷歌地球图为选定的样本。

加强社区参与的需要

社区成员可以成功参与水质监测计划，如果管理在项目中投入的精力，时间和技能。为了保持志愿者监督的积极性，你可以通过5个r来监督志愿者:权利、责任、招募、认可和保留。关于这一框架最常见的问题之一是，如何让那些可能不熟悉、缺乏水质技能和培训的人参与进来，尤其是在边缘社区。第一步是了解他们的文化价值观、传统和语言。然而，也有可能志愿者有兴趣学习新技能，也许是为了帮助他们在学校或其他专业发展。对其他人而言，项目的吸引力可能在于他们有兴趣结识对户外活动有相同兴趣的人[13，14］．

以下是一些鼓励参与者向他们的社区提供这项重要服务的提示，但他们必须明白，监控程序的好坏取决于他们收集和发送数据以满足我们的数据质量目标的能力。

这些建议始于每个参与者都同意成为工作的一部分，理解他们服务的重要性，与工作人员合作，能够寻求帮助，并超越请求;他们应该以开放的态度和灵活的态度认识到监测方案的需要。

本研究以喀土穆南部Alklakla水质状况基线为研究对象，对地下水水质进行测量、分析和监测。怎么概述主要活动、目标、工具、培训方法、监测类型、数据质量和保证，由[11］．

活动	客观的	工具设备	培训方法	监控	质量控制与保证
地下水分析	从井中选择样品	聚乙烯容器	采用标准方法收集水的样本	依赖数据需求依赖数据需求	定期检查监控计划和方法。
	分析理疗化学参数	传感器	使用试剂盒进行分析		随机重复测试。
	发送数据定期分析	智能手机	如何使用现场数据表		建立质量保证
		发光二极管	校正及维修传感器
			培训师培训合计)

表1。参与矩阵。

结果与讨论

志愿者被随机要求一周后在干燥的聚乙烯容器中收集地下水样本。其中70%是年轻的在校学生，其余的是成年人;教师、医生和会计。样品采集说明附公告。表2．总结物理化学参数。

参数	马克斯	最小值	的意思是	竖立的东西值	Stdv
钙as (CaCO3)	410	117	251.66	75 ppm	108.664
导电率	1390	110	869.938	500µ年代	303.098
TDS	973	77	622.183	500 ppm	212.168
pH值	9.5	7	8.2	6.5 - -8.5	0.66392
温度	40	31	34	44°C	2.62923
气味
颜色

表2。总结枸杞的理化参数。

表2表示从钙到电导率到温度的物理化学参数(n=30)。29个样品在1390 ~ 590μs处电导率较高，与WHO标准相距甚远，但与总溶解盐TDS(90.92)相关性较高，这是由于该区域矿物的溶解度不符合WHO标准。结果表明，钙浓度、TDS和电导率与该区以碱岩为主的地质构造相似。地质学家认为，喀土穆盆地是青尼罗河裂谷盆地系统的一部分，该盆地位于白尼罗河和青尼罗河之间的北部，横跨青尼罗河向东南延伸。研究区地层为努比亚盆地砂岩露头，含前寒武世-中生代较年轻的花岗岩[15］

所有样品均未发现高浊度，7个样品出现异味。

数据管理

面临的挑战是引入一个系统，该系统将从志愿者参与者那里提供可靠的地下水数据，并将随着时间的推移而实现。来自每个水源的水样、调查和问卷的数据必须以电子补充材料的形式总结，并在智能手机或网站上捕获。调查表格如下表所示。这是一个应用程序，可以从应用程序商店免费下载。

图2:流程申请及调查表格。

公民科学最关键的方面是质量保证和质量控制。由于每个项目的性质不同，实现这种质量的过程也不同。美国环境保护署(USEPA)制定了监测数据质量的五个定义，作为数据管理的路线图:准确性、精确性、完整性、代表性和可比性[10］．

在我们的项目中，我们选择了准确性、一致性和完整性作为标准。

•准确性:从参与者中选择数据。

一致性:将参与者来自两个不同时间的数据与两个不同研究人员的分析进行比较，以证明参与者每次都使用相同的程序。

•完整性:满足所有监控网络数据。［16］．

在收集样本、分析和输入数据的过程中可能会出现错误。从错误中恢复过来的第一步是改进调查表格的电子版本，使之与实地表中所写的相匹配。基于web的系统应具有在提交新数据后，在[无数据/意外数据]的情况下自动更正信息的能力[16］．

此外，取得成功的最有效方法之一是使参与者参与监测该方案。Xanadu项目展示了一种评估参与者的设计:它首先要理解我们在土地上所做的事情与它如何影响水质之间的联系。该方案建议协调员应与主要志愿者和其他预期用户举行会议，讨论评价结果[8］．参与者应知道，他们的数据将被链接到政府数据库，作为监测地下水质量和影响地下水质量的活动的在线文件。我们认为应该建立这个数据库乐动app致所有研究人员和利益相关者[17］．

结论

对拟议框架的这项研究旨在说明公民科学作为衡量苏丹地下水质量的低成本手段的可靠性和实用性。由于地下水与基岩的相互作用和某些化学元素浓度的变化，地下水质量是动态的。

该框架旨在定期向利益相关者提供有关地下水质量的信息。该框架建议建立一个基于社区参与和使用低成本工具的监测网络传感器智能手机用于物理化学和生物参数的分析，链接到动态网站。我们为参与者提出了一个培训计划，从学习如何选择样本进行分析，如何操作和使用仪器，以及如何通过移动应用程序、短信或网站发送数据与协调员沟通开始。对于监测网络的跟踪，该框架说明了如何通过监测对数据进行管理，并建立质量保证和质量控制，以达到高度的准确性、一致性和完整性。