Effect of Reverse Osmosis Units' Brine Reject from Agricultural Farms in Kuwaiton Groundwater Quality and Levels

تتطلب الأنشطة الزراعية في المناطق الجافة كدولة الكويت كميات كبيرة من مياه الري. إلا أن ارتفاع ملوحة المياه الجوفية، والنقص الحاد في مياه الصرف المعالجة، وارتفاع تكلفة المياه العذبة تدفع المزارعين في الكثير من الأحيان إلى استخدام وحدات تناضح عكسي لتحلية المياه الجوفية الأمر الذي يؤدي إلى خلق مشاكل تتعلق بكيفية تصريف الكميات الكبيرة من المياه شديدة الملوحة التي تنتجها. لغياب ً ونظرا القوانين والتشريعات الخاصة بكيفية التعامل مع هذه المياه شديدة الملوحة فإنه يتم التخلص منها بشكل غير قانوني في الساحات المفتوحة فوق سطح الأرض أو عبر تصريفها في حفر غير مبطنة .إن المياه شديدة الملوحة التي تنتجها وحدات التناضح العكسي المستخدمة في المزارع من كما أن الضخ الجائر يؤدي إلى انخفاض مناسيبها .إن تملح التربة بفعل التخلص من هذه المياه ، على نوعية المياه الجوفية ً شأنها ان تؤثر سلبا سوف يتسبب في الإضرار بالمحاصيل الزراعية وبالتالي يؤثر على "الأمن الغذائي" الذي تسعى الدولة جاهدة لتحقيقه .وعليه، فإن هذه الدراسة تهدف إلى تبني أنشطة زراعية مستدامة في دولة الكويت من خلال الإدارة الفعالة لموارد المياه بالشكل الذي يضمن حماية المياه الجوفية والمحافظة عليها .وسوف يتم خلال الدراسة تقييم الآثار السلبية لوحدات التناضح العكسي المستخدمة في المزارع على نوعية ً الشحيحة أصال إلى إعداد التوصيات المناسبة لاستغلال مصادر المياه المتوفرة في الأنشطة الزراعية في البالد. وسوف يتم ً المياه الجوفية ومناسيبها وصولا خلال الدراسة اختيار ثالث مزارع مناسبة من كل منطقة زراعية لجمع عينات من المياه الجوفية منها بالاستعانة بالآبار التي تزود وحدات التحلية المذكورة، علاوة على جمع عينات من المياه المحالة والمياه الناتجة منها .وسوف يتم تحليل العينات التي تم جمعها لتحديد الأيونات الرئيسية، والثانوية، والمكونات الغذائية، والعضوية فيها .كما سيتم رصد ومراقبة مناسيب المياه الجوفية وأنماط تغيرها .إضافة إلى ذلك، سوف تتم الاستعانة بالنمذجة الرياضية للتنبؤ بالتغيرات الحاصلة في مناسيب المياه الجوفية بمرور الوقت .كما ستتم الاستعانة بالنمذجة الجيوكيميائية لتقييم التغيرات الحاصلة في نوعية المياه الجوفية .وسيتم في نهاية الدراسة إعداد التوصيات المناسبة حول كيفية الاستفادة من هذه المياه ألنشطة الري من حيث ملوحة المياه المطلوبة للمحاصيل، وطرق الري المستدامة، والاستغلال المقنن للمياه المتوفرة، وآلية التخلص المناسبة من المياه 42 شديدة الملوحة .ومن المتوقع أن يتم تنفيذ الدراسة على مدى . دينار كويتي 135,052 بتكلفة إجمالية قدرها ً شهرا

Agricultural activities in arid regions, like Kuwait, require large volume of water for irrigation purposes. Saline groundwater quality, shortage in treated wastewater supply, and expensive freshwater force farmers to use on-site brackish groundwater reverse osmosis (RO) units to treat brackish to saline groundwater. One of RO units’ primary limitations is the large volume of concentrated brine (reject water) that is generated from these units. Due to the absence of proper policies and regulations to handle reject water from RO units, it is often disposed of illegally over open land surface or unlined pits. Concentrated reject water could have negative impacts on groundwater quality, and uncontrolled pumping of groundwater could affect groundwater levels. Soil salinization due to brine disposal has negative impacts on crops, threatening partial food security attempts of the authorities. Therefore, this study is aimed at sustaining agricultural activities in Kuwait by providing a water management scheme to protect and preserve the scarce water resources. The study will evaluate impacts of RO reject water on groundwater quality and levels and recommend rational utilization of available water reserves for agricultural purposes. Methodology will involve selection of farms from Al-Abdally agricultural area of Kuwait, collection of water samples from groundwater wells serving the feed water for RO units, product water and reject water from RO units. Samples will be analyzed for major ions, trace metals, nutrients, and organics. Groundwater levels will be regularly monitored to evaluate their fluctuations. Numerical modeling will be conducted to predict the fate of groundwater levels over time; also, geochemical modeling will be carried out to assess groundwater quality changes. Recommendations on judicial use of water for irrigation practices will be made in terms of using the right salinity water for the right kind of crop, along with sustainable irrigation methods, rational utilization of available water, and proper brine disposal methods.