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Geostatistical analysis of hydrogeological data of the Baraka gold zone, prefecture of Siguiri, Republic of Guinea

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Abstract

Although mining activities greatly contribute to improving the socio-economic life of the populations of the Birimian basin of Siguiri, they significantly impact their environment. These mining activities take the form of several artisanal and industrial gold mining sites. Since groundwater is used for domestic purposes, a routine survey is necessary. Results on the hydrochemistry of groundwater components are essential for efficient and sustainable management. We present a case study for the application of statistical and geostatistical methods to the problem of assessing the quality of groundwater in the gold zone of Baraka (Siguirini, Lero, Carrefour, Amina, and Tombani). Hydrogeochemical data from 33 boreholes were collected during the dry season (October, November, and December 2019), and the rainy season (June, July, and August 2019). The application of Pearson correlation, principal component analysis as well as inverse distance weighting interpolation have helped to understand groundwater quality and identify possible factors that influence this quality. The results showed that freshwater recharge during the rainy season influences geochemical processes and groundwater quality parameters at the study site. In addition, this study has shown that the pollution of groundwater in the study area may be due to agricultural activities, and artisanal and industrial gold mining. Therefore, it is necessary to regularly monitor and analyze the groundwater quality in the Baraka area. The results of this study will serve as a basis for environmental policies aimed at protecting populations living in a mining environment. Water modeling techniques can be decision support tools to protect communities residing in mining areas of the country.

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References

  • Achilleos GA (2011) The inverse distance weighted interpolation method and error propagation mechanism—creating a dem from an analogue topographical map. J Spat Sci 56:283–304. https://doi.org/10.1080/14498596.2011.623348

    Article  Google Scholar 

  • Afnor (1997) Water quality (volume 1): terminology, sampling and evaluation methods, 3rd edn. Afnor, Paris

  • Ahoussi KE, Koffi YB, Kouassi AM, Soro G, Biemi J (2013) Étude hydro chimique et microbiologique des eaux de source de l’ouest montagneux de la Côte d’Ivoire: Cas du village de Mangouin-Yrongouin (sous-préfecture de Biankouman), p 17

  • Bakouan C, Guel B (2017) Caractérisation physico-chimique des eaux des forages des villages de Tanlili et Lilgomdé dans la région Nord du Burkina Faso—Corrélation entre les paramètres physico-chimiques. Afrique Sci 13(6):325–337

    Google Scholar 

  • Bamba Y (2012) Evaluation des impacts de l’exploitation de la mine d’or de bonikro (côte d’ivoire) sur les ressources en eau (mémoire). 2iE, Burkina Fasso

  • Benhaddya ML (2020) Contribution à l’étude d’hydrogéochimie d'eaux de surface et eaux souterraines dans la région d'oued righ (sud-est, Algérie) ‘journal algérien des régions arides (jara)’, p 14.

  • Boulos AZ, Abdulrahman A, Bassam K (2017) Using principal component analysis in the investigation of groundwater hydrochemistry of Upper Jezireh Basin. Syria, Hydrological Sciences Journal 62(14):2266–2279. https://doi.org/10.1080/02626667.2017.1364845

    Article  Google Scholar 

  • Campbell B, Hatcher P (2019) Neoliberal reform, contestation and relations of power in mining: observations from Guinea and Mongolia. Extract Ind Soc 6(3):642–653. https://doi.org/10.1016/j.exis.2019.06.010

    Article  Google Scholar 

  • Centre du Commerce International pour le Développement, CECIDE (2010). Effets des opérations de la société minière de Dinguiraye/crew gold sur la jouissance des droit sociaux et économiques de la communauté de Lero et Siguirini (Mémorandum). CECIDE, Guinée, p 16

  • Choquet C (2018) Orpaillage artisanal et mutations locales. Monde Guinée, Hommes & Libertés N°184

  • Cissé FB (2019) Etude des impacts de l'exploitation artisanale de l'or en République de Guinéen (Cas de la préfecture de Siguiri). Thèse de Doctorat à l’Université du Québec, Montréal

  • Condé M (2016) Organisation du plan calendrier des travaux de forage et tir pour l’exploitation du gisement aurifère de Toumè-Toumè Concession SMD(Lero) mémoire fin d’etudes Superieur, Institut Supérieur des Mines et Géologie de Boké, Guinée, p 54

  • Coulibaly AS, Mondé S, Wognin VA, Aka K (2009) Analyse des éléments traces métalliques (ETM) dans les baies estuariennes d’Abidjan en Côte d’ivoire. Afrique Sciences 05(3):77–96

    Google Scholar 

  • Diallo M (2010) Évolution des paramètres physico-chimiques et bactériologiques des eaux des puits en fonction du traitement à l'hydropochlorite de sodium. In: Pour obtenir le grade de Docteur en Médecine (Diplôme d’Etat) (Thèse). Université du Mali, p 87

  • Dimé AKD, Diouf G, Sarr MM (2020) Caractérisation physico-chimique de la nappe phréatique située dans une zone à forte pollution industrielle: cas de la commune de rufisque rev. Ivoir Sci Technol 35:163–174

    Google Scholar 

  • Drias T, Moufida B (2016). Hydrogeochemical assessment of an alluvial aquifer under semi-arid climat. Eastern Algeria. ISBN: 978-93-86083-34-0

  • Eblin SG, Soro GM, Sombo AP, Fossou NM-R, Kambiré O, Soro N (2014) Hydrochimie des eaux souterraines de la région D’adiaké (sud-est côtier de la côte d’ivoire). Larhyss J 17:193–214 (ISSN 1112-3680)

    Google Scholar 

  • EGIS (2016) Etude stratégique environnementale et sociale (ESES) de la réforme du secteur minier en République de guinée (rapport d’étude no. Sfg3209 v1), programme d’appui à la gouvernance dans le secteur minier (pagsem). Egis, Guinée, p 433

  • Ghibeche I, Azouzi B, Hartani T (2013) Contribution à la régionalisation stochastique des paramètres physicochimiques des eaux souterraines dans le cadre d'un SIG, application à la région de Djelfa, p 5

  • Gibrilla A, Osae S, Tettey TA, Dickson A, Samuel YG, Edward PKB, Alhassan H (2010) Hydrogeochemical and groundwater quality studies in the Northern Part of the Densu River Basin of Ghana. J Water Resour Prot 2010(2):1071–1081. https://doi.org/10.4236/jwarp.2010.212126

    Article  Google Scholar 

  • Gimenez E, Morell I (1997) Hydrogeochemical analysis of salinization processes in the coastal aquifer of Oropesa Catellon, Spain. Environ Geol 29:118–131

    Article  Google Scholar 

  • Haboul A, Touati A (2019) Contribution à l’évaluation de la potabilité des eaux dans quelques régions de la wilaya de Bouira (mémoire). Universite akli mohand Oulhadj, Bouira, p 79

  • Haddad O (2017) Etude de la vulnérabilité d’une nappe d’eau souterraine basée sur l’approche méthodologique galdit (Cas de la nappe de bouteldja, nord est algérien.) (Mémoire). École nationale supérieure d’hydraulique “Arbaoui Abdellah”, Algérie, p 79

  • Hartanto P, Alam BYCSSS, Lubis RF, Hendarmawan H (2020) The origin and quality of the groundwater of the Rawadanau Basin in Serang Banten, Indonesia. Min Geol Pet Eng Bull UDC. https://doi.org/10.17794/rgn.2021.2.2

    Article  Google Scholar 

  • Houria B, Mahdi K, Zohra TF (2019) Hydrochemical Characterisation of Groundwater Quality: Merdja Plain (Tebessa Town, Algeria). Civ Eng J 6(2)

  • Kaiser HF (1960) The application of electronic computers to factor analysis. Educ Psychol Meas 20:141–151. https://doi.org/10.1177/001316446002000116

    Article  Google Scholar 

  • Kavianpour M, Seyedabadi M, Moazami S, Yamini OA (2020) Copula Based Spatial Analysis of Drought Return Period in Southwest of Iran. Periodica Polytechnica Civil Engineering. https://doi.org/10.3311/PPci.16301

    Article  Google Scholar 

  • Kitula AGN (2006) The environmental and socio-economic impacts of mining on local livelihoods in Tanzania: a case study of Geita district. J Clean Prod 14(3–4):405–414. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2004.01.012

    Article  Google Scholar 

  • Konaté AA, Pan H, Ma H, Cao X, Ziggah YY, Oloo M, Khan N (2015) Application of dimensionality reduction technique to improve geophysical log data classification performance in crystalline rocks. J Pet Sci Eng 133:633–645

    Article  Google Scholar 

  • Kouadri S, Samir K (2021) Hydro-chemical study with geospatial analysis of groundwater quality Illizi Region, South-East of Algeria. J Chem Chem Eng 40(4):2021

    Google Scholar 

  • Kouassi Serge G, Séraphin KK, Lazare KK, Alexis BL, Félix KK, Dongui BK (2020) Evaluation de la contamination chimique des eaux souterraines par les activités anthropiques: cas de la zone d’ity-floleu sous-préfecture de zouanhounien, ouest de la côte d’ivoire. Eur Sci J. https://doi.org/10.19044/esj.2020.v16n6p247

    Article  Google Scholar 

  • Lebrun EO (2016) 4D evolution of Orogenic gold district of Siguiri, Guinea (West Africa). Ph.D. thesis, School of Earth of Earth and Environment, University of Western Australia, Australia

  • Leube A, Hirdes W, Mauer R, Kesse GO (1990) The Early Proterozoic Birimian Super group of Ghana and some aspects of its associated gold mineralisation. Precambr Res 46:139–165

    Article  Google Scholar 

  • Mabonzo MN (2020) Caractérisation des eaux souterraines du mayombe au sud-ouest de la république du Congo par les méthodes géochimiques et statistiques. Rev Ivoir Sci Technol 35:446–461

    Google Scholar 

  • Mabrouki Y, Taybi AF, Berrahou A (2018) L’évolution spatiotemporelle de la qualité des eaux courantes de l’Oued Melloulou (Maroc). Rev Sci Eau 30(3):213–225. https://doi.org/10.7202/1044248ar

    Article  Google Scholar 

  • Mahamane A, Guel B (2015) Caractérisations physico-chimiques des eaux souterraines de la localité de Yamtenga (Burkina Faso). Int J Biol Chem Sci 9:517. https://doi.org/10.4314/ijbcs.v9i1.44

    Article  Google Scholar 

  • Matini L, Moutou JM, Kongo-Mantono MS (2009) Evaluation hydro-chimique des eaux souterraines en milieu urbain au Sud-Ouest de Brazzaville, Congo Afrique. Science 05(1):17

    Google Scholar 

  • Mbilou UG, Tchoumou M, Ngouala MM, Balounguidi J (2016) Caractérisation hydrogéochimique et microbiologique des eaux souterraines dans le système d’aquifères multi couche de la region de pointe-noire en République du Congo. Larhyss J 17

  • Melegy AA, Shaban AM, Hassaan MM, Salman SA (2013) Geochemical mobilization of some heavy metals in water resources and their impact on human health in Sohag Governorate. Egypt Arab J Geosci 7:4541–4552

    Article  Google Scholar 

  • Rodier JC, Bazin JP, Brountin P, Chambon H (1996) L’analyse de l’eau, 8e édition. DUNOD (Éditeur), Paris, France

  • Sambienou WG, Orou pete allou GS, Alassane A, Mama D, Boukari M (2018) Caractérisation hydrogéochimique des eaux souterraines du bassin versant de Pendjari (Nord-Ouest du Bénin) revue internationale des sciences appliquées, p 13

  • Samoura W (2013) Évaluation des impacts environnementaux et sociaux sur les gites aurifères de toume-toume concession SMD (mémoire). Institut Supérieur des Mines et Géologie de Boké, Guinée, p 34

  • Soro G, Soro TD, Fossou NM-R, Adjiri OA, Soro N (2019) Application des méthodes statistiques multivariées à l’étude hydro chimique des eaux souterraines de la région des lacs (centre de la Côte d’Ivoire). Int J Biol Chem Sci 13:1870. https://doi.org/10.4314/ijbcs.v13i3.54

    Article  Google Scholar 

  • Souley Moussa R, Malam Alma MM, Laouli MS, Natatou I, Habou I (2019) Caractérisation physico-chimique des eaux des aquifères du Continental Intercalaire/Hamadien et du Continentalsiems Terminal de la région de Zinder (Niger). Int J Biol Chem Sci 12:2395. https://doi.org/10.4314/ijbcs.v12i5.37

    Article  Google Scholar 

  • Tao Y, Yuan Z, Wei M, Xiaona H (2012) Characterization of heavy metals in water and sediments in Taihu Lake, China. Environ Monit Assess 184:4367–4382

    Article  Google Scholar 

  • Tay CK (2021) Hydrogeochemical framework of groundwater within the Asutif‑North District of the Brong‑Ahafo Region, Ghana. Applied Water Science https://doi.org/10.1007/s13201-021-01398-1.

  • Tay CK, Hayford EK, Hodgson IOA (2017) Application of multivariate statistical technique for hydrogeochemical assessment of groundwater within the Lower Pra Basin, Ghana. Appl Water Sci 7:1131–1150. https://doi.org/10.1007/s13201-017-0540-6

    Article  Google Scholar 

  • Tetteh GM, Asante NY (2016) Petrography and geochemistry of birimian gold Mineralisation in siguiri basin, Guinea. Int J Geol Earth Environ Sci 6(2):8–17

    Google Scholar 

  • Tsanov E, Ribarova I, Dimova GP, Ninov L, Kossida M, Makropoulos C (2020) Water stress mitigation in the Vit River Basin based on WEAP and MatLab simulation. Civ Eng J 6(11):14

    Article  Google Scholar 

  • Upton K, Dochartaigh BÓ (2018) Hydrogeology of Guinea, p 16

  • Upton K, Ó Dochartaigh BÉ (2016) Africa groundwater atlas: hydrogeology of Guinea. British Geological Survey. http://earthwise.bgs.ac.uk/index.php/Hydrogeology_of_Guinea

  • Wurina ZJ, Laiquan TS (2016) Copula-based analysis of spatial distribution characteristics of drought in Songnen Grassland, p 7

  • Yao KAF (2018) Développement d’une méthodologie pour une meilleure évaluation des impacts environnementaux de l’industrie extractive thèse. Université de Montpellier, p 261

  • Yaou Korgom F (2019) Caractérisation hydrogéologique et hydrogéochimique desnappes souterraines de la zone minière d'arlit au niger mémoire. Université Catholique de Louvain, p 73

  • Yapi Y, Dongui B, Trokourey A, Barima Y, Essis Y, Etheba P (2014) Evaluation de la pollution métallique des eaux souterraines et de surface dans un environnement minier aurifère à Hiré (Côte d’Ivoire). Int J Biol Chem Sci 8:1281. https://doi.org/10.4314/ijbcs.v8i3.41

    Article  Google Scholar 

  • Zainol NFM, Zainuddin AH, Looi LJ, Aris AZ, Isa NM, Sefie A, Ku Yusof MKK (2021) Spatial analysis of groundwater hydrochemistry through integrated multivariate analysis: a case study in the urbanized Langat Basin, Malaysia. Int J Environ Res Public Health 18:5733. https://doi.org/10.3390/ijerph18115733

    Article  Google Scholar 

  • Zongo I (2009) Étude expérimentale et théorique du procédé d’électrocoagulation: Application au traitement de deux effluents textiles et d’un effluent simulé de tannerie. (Thèse). Université de Lorraine, p 226

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Konaté, A.A., Konaté, S.F., Zaheer, M. et al. Geostatistical analysis of hydrogeological data of the Baraka gold zone, prefecture of Siguiri, Republic of Guinea. Environ Earth Sci 81, 232 (2022). https://doi.org/10.1007/s12665-022-10340-w

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