Fluorosis and Groundwater: A Preliminary Environmental and Health Geology Investigation in the Northwestern Region of Libya

Authors

  • O.A.M. Abu-Libda Department of Drilling and Water Resources, Higher Institute of Water Affairs, Ajailat City, Libya.
  • F.M.A. Muhamed Department of Drilling and Water Resources, Higher Institute of Water Affairs, Ajailat City, Libya.
  • S.A.S. Amarah Department of Drilling and Water Resources, Higher Institute of Water Affairs, Ajailat City, Libya.
  • A.A.K. Salem Department of Drilling and Water Resources, Higher Institute of Water Affairs, Ajailat City, Libya.

DOI:

https://doi.org/10.59743/jmset.v1i2.130

Keywords:

Fluoride, Fluorosis, Groundwater, Health Geology, Environmental Epidemics

Abstract

Libya is one of the North African countries situated in a high-groundwater fluoride province where fluoride concentrations in water exceed the permissible limit (1.5 ml/l). Consuming such type of water has been linked to the development of fluorosis in the country. The northwestern region of Libya is a typical example. The local community in this region depends heavily on groundwater, extracted from sedimentary aquifers of the Jefarah Plain Basin, as the main water supply for all applications. Placed on a geoenvironmental-health perspective, the present study explores the factors and conditions that play a key role in increasing fluoride concentrations in groundwater and, hence, the development of fluorosis in this part of Libyan geography. In doing so, the designed methodology relies on the historical data pertaining to this phenomenon as well as world cases of similar conditions to the study area. In addition, a questionnaire survey was conducted in the study area to support data analysis and information synthesis, accompanied by a descriptive approach to cast all information into one pool that serves the interpretation process. The analysis results showed that two types of influences have prominently contributed to the development of fluorosis in the study area. The first one is related to natural factors, such as local geology, prevailing arid climatic conditions, naturally fluoridated groundwater, flat landscape topography, and aquifer's proximity to seawater (i.e., coastal basin). The second type is related to human factors, such as unsustainable exploitation of natural resources, deteriorative actions on the environment, unsound societal habits towards water resources, and overall poor health education. The study suggests the importance of determining the actual background values of fluoride in the study area as a priority information for environmental risk assessment and public health studies.

References

قائمة المراجع العربية

أبو راس، غسان محمد؛ وقنفوذ، أحمد أبو العيد (2007). دراسة على تداخل مياه البحر في الخزان الجوفي بمنطقة الزاوية باستخدام الطرق الكيميائية. مجلة الأكاديمية للعلوم الأساسية والتطبيقية، المجلد 1، العدد 3 (يوليو). ص76-86

أبو والي، محمد السعيد؛ وأبو الخير، عادل محمد (2002). تدهور الأراضي خطر العصر. مكتبة العلم والإيمان للنشر والتوزيع، مصر.

الأربش، جمعة سالم؛ والرابطي، عبد القادر علي؛ والكبير، علي أحمد؛ والغويل، محمد خالد عبد الله (2000). ملامح الاستراتيجية الوطنية لإدارة الموارد المائية بالجماهيرية العظمى للفترة ما بين 2000-2050. مجلة الهندسي، العدد 44. ص71-82

الباروني، سليمان صالح (1996). تأثير الاستغلال المفرط للمياه الجوفية في ليبيا. مجلة الهندسي، العدد 32. ص 32-38

الشبيني، جمال محمد (2006). الفوسفور في الأرض والنبات. المكتبة المصرية للطباعة والنشر والتوزيع، مصر.

الشواورة، علي سالم إحميدان (2013). التصحر ومخاطره. دار صفاء للنشر والتوزيع، الأردن.

الطرابلسي، ر.؛ الزواري، ك. (2012). استخدام النظائر المشعة والمستقرة في تحديد معدل شحن المياه الجوفية في سهل الجفارة بجنوب تونس. المؤتمر العربي الحادي عشر حول الاستخدامات السلمية للطاقة الذرية، (23-27 ديسمبر)، السودان.

المهندس، أحمد عبد القادر (2009). الفلور وتسوس الأسنان. صحيفة الرياض، العدد 14879 (20 مارس) www.alriyadh.com/417087 تاريخ الزيارة: 19 فبراير 2015

بن محمود، خالد رمضان (2013). نحو استراتيجية وطنية لاستدامة الموارد الطبيعية وتعزيز الأمن الغذائي في ليبيا: محاولة لدعم اتخاذ القرار. (الناشر: المؤلف)، ليبيا.

جريدة المؤتمر (2015). تحذير من الفلور في الماء ومعجون الأسنان. www.almutmar.com/index.php?id=200713502 تاريخ الزيارة: 18 فبراير 2015

حداد، معين (2015). الفلورايد: الفوائد والمخاطر. صحيفة الغد الأردنية. www.alghad.com تاريخ الزيارة: 3 يونيو 2015

حسن، سعد جاسم محمد؛ وضو، محمد سالم (2008). جغرافية التصحر: دراسة لأبرز أقاليم التصحر بالعالم، ط1: دار شموع للثقافة، ليبيا

سالم، عمر امحمد (1995). الإدارة المتكاملة للموارد المائية في ليبيا. الاجتماع السادس للجنة العربية الدائمة للبرنامج الهيدروجيولوجي الدولي، عمان-الأردن.

سالم، عمر امحمد؛ والباروني، سليمان صالح (1993). الأمن المائي في ليبيا. مجلة الهندسي، عدد 24. ص14-18

سي إن إن العربية (2011). توصية بخفض الفلورايد بالمياه لوقاية الأسنان. archive.arabic.cnn.com/2011/scitech/1/8/floride.level تاريخ الزيارة: 30 أبريل 2015

صحيفة الجمهورية اليمنية (2007). ارتفاع نسبة الفلورايد في المياه خطر يهدد أطفالنا. www.yemeress.com/algomhoriah/2051813 تاريخ الزيارة: 19 فبراير 2015

صقر، إبراهيم المبروك؛ والوحيشي، عبد السلام أحمد (2005). التصحر: دراسة في الجغرافية البيئية للجزء الشرقي من سهل الجفارة. جامعة ناصر الأممية، ليبيا

ضو، محمد سالم؛ ومحمد، سعد جاسم (2006). دراسة في الجغرافية الطبيعية للأراضي الليبية وظواهرها الكبرى. دار شموع للثقافة، ليبيا.

فوستر، إس.؛ كيمبر، كي.؛ تيونهوف، إيه.؛ كوندوري، بي.؛ ناني، إم.؛ غاردنيو، إتش. (2002). المخاطر الطبيعية لنوعية المياه الجوفية: تفادي المشكلات وصياغة استراتيجيات التخفيف. (ترجمة: كمال عودة غديف). مذكرة رقم 14، البرنامج المصاحب للشراكة العالمية للمياه، البنك الدولي، واشنطن.

كريم، مسعود عياد (2010). التصحر في سهل الجفارة: دراسة تطبيقية. (الناشر: المؤلف)، ليبيا.

مركز البحوث الصناعية (1985). خريطة ليبيا الجيولوجية، بمقياس رسم: 1:1000,000. الإدارة العامة للبحوث الجيولوجية والتعدين، ليبيا.

منظمة الصحة العالمية (2015). الأمراض ذات الصلة بالمياه. www.who.int/water_sanitation_health/diseases/fluorosis/ar تاريخ الزيارة: 10 يونيو 2015

قائمة المراجع الأجنبية

Amini M., Mueller K., Abbaspour K.C., Rosenberg T., Afyuni M., Møller K.N., Saar M., and Johnson, C.A. (2008). Statistical modeling of global geogenic fluoride contamination in groundwaters. Environmental Science Technology, 42: 3662–3668

BGS (2015). Fluoride in groundwater. British Geological Survey. Available: www.bgs.ac.uk/research/groundwater/health/fluoride.html. Accessed: 20 September 2015

Brindha K., and Elango L. (2011). Fluoride in Groundwater: Causes, Implications and Mitigation Measures. In: Monroy, S.D. (Ed.), Fluoride Properties, Applications and Environmental Management, 111-136.

Chachra, D., Limeback, H., Willett, T.L., and Grynpas, M.D. (2010). The long-term effects of water fluoridation on the human skeleton. Journal of Dental Research, 89(11): 1219-1223.

Choi A.L., Sun G., Zhang Y., and Grandjean P. (2012). Developmental fluoride neurotoxicity: a systematic review and meta-analysis. Environmental Health Perspectives, 120: 1362-1368.

Connett P. (2015). 50 Reasons to Oppose Fluoridation. [Available on: fluoridealert.org/articles/50-reasons/]. Accessed: Feb 21, 2015.

Dahi E. (2009). Defluoridation. [Available on: www.de-fluoridation.com], Accessed: August 20, 2014

Edmunds M., and Smedley P. (2005). Fluoride in natural waters. In Selinus, O., Alloway, B., Centeno, J.A., Finkelman, R.B., Fuge, R., Lindh, U. and Smedley P. (Edrs.), Essentials of Medical Geology: Impacts of the Natural Environment on Public Health. Elsevier Academic Press, USA.

EAWAG (2015). Geogenic Contamination Handbook - Addressing Arsenic and Fluoride in Drinking Water. Johnson C.A., and Bretzler A. (Edrs.), Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology (EAWAG), Switzerland.

Fagin D. (2008). Second Thoughts on Fluoride. Scientific American (January issue), 298(1): 74–81.

Fawell J., Bailey K., Chilton J., Dahi E., Fewtrell L., and Magara Y. (2006). Fluoride in Drinking Water. IWA publishing, UK.

Fewtrell L., Smith S., Kay D., and Bartram J. (2006). An attempt to estimate the global burden of disease due to fluoride in drinking water. Journal of Water Health, 4(4): 533–542.

Kabata-Pendias A., and Pendias H. (2001). Trace Elements in Soils and Plants, 3rd ed. CRC Press, USA.

Li X.S., Zhi J.L., and Gao R.O. (1994). Effect of fluoride exposure on intelligence in children. Fluoride, 28(4):189-192.

MacDonald A.M., Bonsor H.C., Calow R.C., Taylor R.G., Lapworth D.J., Maurice L., Tucker J., and Ó Dochartaigh B.É. (2011). Groundwater resilience to climate change in Africa. British Geological Survey Open Report, OR/11/031.

Nagy, G. and Nagy, L. (2007) Halogenes. In Nollet, L.M.L. (Edr.), Handbook of Water Analysis, 2nd Edition. CRC Press, USA. pp. 157-200.

NRC (2006). Fluoride in Drinking Water: A Scientific Review of EPA’s Standards. National Research Council of the National Academies, National Academies Press, USA.

Saxena V.K., and Ahmed S. (2001). Dissolution of fluoride in groundwater: a water-rock interaction study. Environmental Geology, 40(9): 1084-1087.

Smedley P.L., Nicolli H.B., MacDonald D.M.J., Barros A.J., and Tullio J.O. (2002). Hydrogeochemistry of arsenic and other inorganic constituents in groundwaters from La Pampa, Argentina. Applied Geochemistry, 17(3): 259-284.

Subba Rao N., Surya Rao P., Dinakar A., and Nageswara Rao P.V. (2015). Fluoride occurrence in the groundwater in a coastal region of Andhra Pradesh, India. Applied Water Science, doi 10.1007/s13201-015-0338-3

Sunil T.K.L., Shetty S., Annapoorna B.M., Pujari S.C., Reddy S.P., and Nandlal B. (2013). A Pioneering Study of Dental Fluorosis in the Libyan Population. Journal of International Oral Health (May-June), 5(3):67-72.

Travi Y. (1993). Hydrogéoogie et hydrochimie des aquifers du Sénégal. Sciences Géologiques, Memoire 95, Université de Paris-Sud.

UNICEF (1999). Fluoride in water: An overview. Waterfront, 13 (Dec.): 11-13.

Wang C., Gao Y., Wang W., Zhao L., Zhang W., Han H., Shi Y., Yu G., and Sun D. (2012). A national cross-sectional study on effects of fluoride-safe water supply on the prevalence of fluorosis in China. BMJ Open. 2:e001564. doi:10.1136/bmjopen-2012-001564.

WHO (2011). Guidelines for Drinking-Water Quality. 4th ed. World Health Organization, Geneva.

Yiamouyiannis J.A. (1993). Fluoridation and cancer: The biology and epidemiology of bone and oral cancer related to fluoridation. Fluoride, 26(2):83-96.

Published

2015-12-31

How to Cite

Abu-Libda , O., Muhamed , F., Amarah , S., & Salem , A. (2015). Fluorosis and Groundwater: A Preliminary Environmental and Health Geology Investigation in the Northwestern Region of Libya. Journal of Marine Sciences and Environmental Technologies, 1(2), A 19–44. https://doi.org/10.59743/jmset.v1i2.130

Issue

Section

المقالات