COSTECH Integrated Repository

Geological and hydro-geochemical assessment of fluorine around mount Meru, northern Tanzania

Show simple item record

dc.creator Makoba, Edikafubeni Edson
dc.date 2020-10-06T10:42:11Z
dc.date 2020-10-06T10:42:11Z
dc.date 2020-03
dc.date.accessioned 2022-10-25T09:23:49Z
dc.date.available 2022-10-25T09:23:49Z
dc.identifier https://dspace.nm-aist.ac.tz/handle/20.500.12479/953
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/123456789/95526
dc.description A Dissertation Submitted in Partial Fulfilment of the Requirements for the Degree of Doctor of Philosophy in Hydrology and Water Resources Engineering of the Nelson Mandela African Institution of Science and Technology
dc.description Areas  around  Mt.  Meru  are  among  the  areas  in  Tanzania  where  climate  change,  population  growth  and  high  fluoride  levels  in  much  of  the  water  sources  lower  availability  of  water  for  domestic  and  agricultural  uses.  Therefore,  a  study  was  conducted  to  review  Holocene  climatic records in relation to fluoride variation, assess fluorine source rocks and minerals, its  dispersion patterns and hydrological characteristics of the aquifers in relation to the quality of  water around Mt. Meru. Holocene climatic records indicated high concentration of fluoride in  glacier  at  Mt.  Kilimanjaro  during  dry  phases  (eg.  8.2  and  4.0  ka)  and  early  Holocene,  most  likely  derived from dried  shallow  lakes.  High fluorine  concentrations  were obtained in  rocks  (mean=  0.39%,  n=68)  and  soils  (mean=  0.35%,  n=32)  with  maximum  values  of  1.91%  and  1.78%  respectively.  F  was  high  in  andesitic  rocks  (mean=  0.71%,  n=  13)  relative  to  other  weakly  fractionated  rocks  suggesting  incompatibility  of  F  in  early  stages  of  fractional  crystallization.  It  was also  high,  about  3 folds  in  rocks  relative  to equivalent  soils.  The main  contributing  minerals  in  the  order  of  decreasing  are  sphene,  hornblende,  apatite  and  biotite.  Rock-equivalent  soils  relationship  indicated  that  rock  texture  is  the  main  factor  controlling  the  release  of  fluorine  from  rocks  to  soils  with  more  ions  dissolved  in  groundwater  in  areas  dominated by  the relatively soluble materials  (lahars). Mobility  of fluorine  in soils and water  was  found  to  be  largely  controlled  by  soil  type,  soil  chemistry  and  groundwater  movement.  The  dominant  water  type  was  found  to  be  Na-K-HCO 3   with  high  Na +   and  K   being  largely  released  from  nepheline  and  clinopyroxene  minerals.  Overall,  excluding  highest  fluoride  values in  leeward lakes  (mean=567 mg/l,  n=3),  fluoride  was also high in  other  water sources  (mean=10  mg/l,  n=97).    Lowest  values  were  in  windward  springs  (mean=1.3  mg/l,  n=21).  The quality of water for domestic and agriculture uses was moderate in the order of springs >  streams  >  boreholes  >  dug  wells  >  lakes.  Resistivity  survey  revealed  freshwater  aquifers  characterized  by  the  resistivity  between  35  and  60  Ωm  hosted  in  weathered  mafic  volcanic  rocks,  tuffs  and  breccias  and  aquifers  of  low  groundwater  quality  exhibiting  resistivity  between  15  and  25  Ωm  hosted  in  lahars.  It  is  further  revealed  that  there  is  a  strong  negative  correlation  between  aquifer  resistivity  with  both  Electrical  Conductivity  and  fluoride  in  the  corresponding  groundwater.  Groundwater  Potential  Index  Map  which  serves  as  a  guide  for  further  groundwater  development  has  been  developed  using  integrated  data.  It  is  recommended  to  conduct  leaching  experiments  and  microprobe  analysis  for  fluoride  bearing  minerals,  assessing  mobility  of  fluoride  from  soil  to  plants,  levels  in  plants  and  livestock,  protection and conservation of water sources.  +
dc.format application/pdf
dc.language en
dc.publisher NM-AIST
dc.rights Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International
dc.rights http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
dc.subject Research Subject Categories::NATURAL SCIENCES
dc.title Geological and hydro-geochemical assessment of fluorine around mount Meru, northern Tanzania
dc.type Article


Files in this item

Files Size Format View
PhD_HWRE_Edikafubeni_Makoba_2020.pdf 4.461Mb application/pdf View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search COSTECH


Advanced Search

Browse

My Account