Construction Effects of the Karun 4 Dam, Iran, on the Groundwater in the Adjacent Karstic Aquifer

Water Resources Planning and Managemen

Impacts of stratigraphic heterogeneity and release pathway on the transport of bacterial cells in porous media

In order to manage and control the pathogen release from waste streams of various municipal, industrial, and agricultural pollution sources, it is crucial to investigate the impact of release pathways of such contaminants on their fate and transport in groundwater, especially in respect to natural heterogeneities encountered in aquifers. In this laboratory scale study, we investigate the impacts of different release scenarios of Escherichia coli bacteria, including spatially distributed surface recharge and single-point deep injection, as well as mono-pulse and continuous injection on the transport of Escherichia coli within both single-layered and multilayer aquifers. The results demonstrate earlier arrival of bacteria breakthrough curve (BTC) than conservative solute within a single-layer system with textural and continuum scale heterogeneities, attributed to size exclusion mechanism and preferential flow paths. Size exclusion may be responsible for multiple peaked BTCs observed in all cases of mono-pulse injection of bacteria through both single layer and multi-layer systems. The higher breakthrough of bacteria suspension introduced through a distributed source compared to the point source injection at the same flow rate (19% and 53% in middle and top layers, respectively) suggests that natural hydrologic events such as storm may be more influential in the transport of pathogens in soils than point injections of bacteria in engineering applications such as bioremediation. Moreover, our results reveal that the concentration of the semi-steady state breakthrough formed under distributed and continuous injection condition increases significantly with an increase in the recharge flow rate. This would suggest that a variation in hydrologic conditions can significantly mobilize pathogens which are already deposited in soils

Karstic spring wetlands of the Persepolis Basin, southwest Iran: unique sediment archives of Holocene environmental change and human impacts

International audiencePalustrine carbonates are frequently found with active and dried karstic springs in the foothills of the mountains bordering the Persepolis Basin, southwest Iran. A combination of geological conditions favours their formation, including (i) the presence of karstic limestone aquifers in the limbs of anticlines cut through by fault systems; (ii) very gentle slopes from the spring resurgence point towards the centre of the alluvial plain, creating a flat waterlogged area; and (iii) a semiarid climate with marked precipitation seasonality or significant fluctuations in water discharge and wetland water table. We suggest the term "anastomosing wetlands" or "anastomosing palustrine environments" to denote the studied karstic spring-fed carbonate wetlands, because of similarities with anastomosing river systems in aerial view. The common presence of extended anasto-mosing wetland carbonates in the Persepolis Basin and adjacent basins in the central and southern Zagros suggests that they can play an important role in the geological records of collision-related basin-and-range settings dominated by karstic limestones. Karstic spring wetlands are a main source of fresh water hosting a rich biodiversity, which attracts human communities, whose impact is visible in the archaeological material imbedded in the wetland stratigraphy. Fresh water availability, through these spring wetlands, partly explains why the semiarid Persepolis region was selected by successive civilizations, from Elamites to Persians until early Islamic entities, to establish regional centres throughout the period from the third millennium B.C. to the first millennium A.D. Only a few of these ecosystems have survived the intensive human activities of recent decades.Des carbonates palustres sont fréquemment associés à des sources karstiques actives et asséchées dans le contrefort des montagnes bordant le bassin de Persépolis, dans le sud-ouest de l'Iran. Une combinaison de conditions géologiques favorise leur formation, à savoir : i) la présence d'aquifères de calcaires karstiques dans les flans d'anticlinaux découpés par des systèmes de failles, ii) les pentes très douces des points de résurgence de sources vers le centre de la plaine alluviale, créant une zone plane saturée et iii) un climat semi-aride caractérisé par une saisonnalité marquée des précipitations ou d'importantes fluctuations de l'écoulement de l'eau et de la nappe phréatique dans les zones humides. Nous proposons le terme « zones humides anastomosées » ou « milieux palustres anastomosés » pour désigner les zones humides à carbonates karstiques alimentées par des sources en raison de similitudes qu'elles présentent en vue aérienne avec des réseaux hydrographiques anastomosés. La présence répandue de carbonates dans les zones humides anastomosées du bassin de Persépolis et des bassins voisins des parties centrales et sud des monts Zagros indiquerait qu'ils peuvent jouer un rôle important dans les profils géologiques des milieux de bassins et montagnes. Ces milieux sont associés à des collisions tectoniques dans lesquels prédominent des calcaires karstiques. Les zones humides karstiques alimentées par des sources constituent une source d'eau douce majeure abritant une grande diversité). biologique qui attire les collectivités humaines, dont l'impact est visible dans le matériel archéologique présent dans la stratigraphie des zones humides. La disponibilité d'eau douce qu'offrent ces zones humides alimentées par des sources explique en partie pourquoi la région semi-aride de Persépolis a été retenue par des civilisations successives, des Élamites aux Perses jusqu'aux premières entités islamiques, pour y établir des centres régionaux durant toute la période allant du 3 e millénaire avant notre ère au 1er millénaire de notre ère. Seuls quelques-uns de ces écosystèmes ont survécu à l'intense activité humaine des récentes décennies