University of Oulu

Analyzing human impacts on the quality and quantity of river water

Saved in:
Author: Yaraghi, Navid1,2
Organizations: 1University of Oulu Graduate School
2University of Oulu, Faculty of Technology, Environmental Engineering, Water, Energy and Environmental Engineering (WE3)
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 3.1 MB)
Persistent link: http://urn.fi/urn:isbn:9789526231099
Language: English
Published: Oulu : University of Oulu, 2021
Publish Date: 2021-11-30
Thesis type: Doctoral Dissertation
Defence Note: Academic dissertation to be presented, with the assent of the Doctoral Training Committee of Technology and Natural Sciences of the University of Oulu, for public defence in the Oulun Puhelin auditorium (L5), Linnanmaa, on 7 December 2021, at 10 a.m.
Tutor: Professor Bjørn Kløve
Doctor Ali Torabi Haghighi
Doctor Anna-Kaisa Ronkanen
Reviewer: Assistant Professor Mahdi Mazaheri
Associate Professor Mohammad Reza Nikoo
Opponent: Professor Amir AghaKouchak
Description:

Abstract

Human activities endanger the role of rivers as one of the most valuable freshwater sources and essential ecosystem service providers. Dam construction, agriculture, mining, industry, and land-use change can alter river water quality and the seasonal variability of river discharge, thereby deteriorating the ecological status of rivers. This doctoral thesis explores the impact of each of these activities on river water quality and quantity, and suggests new frameworks and indicators which can be used to enhance the understanding of human impacts on rivers. Two case studies presented here investigated the impact of small reservoirs and multiple dam construction — in connection with land-use change — on river flow characteristics in arid/semi-arid and Mediterranean climates (Iran and Turkey). A third case study analyzed the impact of mining on river water quality in a pristine river in an Arctic region (Finnish Lapland) and proposed a new indicator to enhance the monitoring system. This thesis brings awareness to the potential impact of multiple activities on river systems and delivers new methods to quantify those impacts with minimum cost and maximum effectiveness. The framework presented here could be used by researchers and authorities to monitor river health in different climates.

see all

Tiivistelmä

Ihmistoiminnan vaikutukset jokisysteemeihin vaarantavat niiden aseman tärkeinä makean veden lähteinä ja ekosysteemipalvelujen tarjoajina. Jokien padottaminen, maatalous, kaivostoiminta, teollisuus ja eri maankäyttömuodot vaikuttavat jokivesien laatuun ja virtaamiin, täten muuttaen niihin liittyvien ekosysteemien tilaa. Tämän väitöskirjatyön tarkoituksena on tutkia näiden tekijöiden vaikutusta vedenlaatuun ja määrään sekä tarjota uusia näkymiä ja työkaluja, joiden avulla pystytään lisäämään tietoa ja ymmärrystä ihmistoiminnan vaikutuksista jokisysteemeihin. Tulokset saatiin kolmen Case-tapauksen avulla, joissa kahdessa tarkasteltiin lukuisten pienpatoaltaiden ja itse patojen rakentamisen sekä maankäytön muutoksen vaikutusta jokien virtaamien dynamiikkaan kuivalla/puolikuivalla sekä välimerellisellä ilmastovyöhykkeellä (Turkki ja Iran). Kolmas case-tapaus käsitteli kaivostoiminnan vaikutuksia luonnontilaiseen jokeen ja sen vedenlaatuun arktisella alueella (Suomen Lappi). Vaikutuksia tarkasteltiin käyttäen jatkuvatoimisesti mitattua sähkönjohtavuutta indikaattorina vedenlaatumuutoksille. Tämä väitöstyö lisää tietoisuutta monien eri toimintojen vaikutuksista jokisysteemeihin ja tarjoaa uusia keinoja määrittää näitä vaikutuksia kustannustehokkaasti. Työssä luotua kehikkoa voidaan käyttää tutkijoiden ja viranomaisten toimesta monissa eri ympäristöissä ja ilmasto-oloissa.

see all

Osajulkaisut / Original papers

Osajulkaisut eivät sisälly väitöskirjan elektroniseen versioon. / Original papers are not included in the electronic version of the dissertation.

  1. Yaraghi, N., Torabi Haghighi, A., Ronkanen, A.-K., & Kløve, B. (2021). A review on the impact of human activities on river water quality and quantity in different climates. Manuscript in preparation.

  2. Yaraghi, N., Ronkanen, A., Darabi, H., Kløve, B., & Torabi Haghighi, A. (2019). Impact of managed aquifer recharge structure on river flow regimes in arid and semi-arid climates. Science of The Total Environment, 675, 429–438. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.04.253

    Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

  3. Torabi Haghighi, A., Yaraghi, N., Sönmez, M. E., Darabi, H., Kum, G., Çelebi, A., & Kløve, B. (2021). An index-based approach for assessment of upstream-downstream flow regime alteration. Journal of Hydrology, 600, 126697. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2021.126697

    Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

  4. Yaraghi, N., Ronkanen, A.-K., Torabi Haghighi, A., Aminikhah, M., Kujala, K., & Kløve, B. (2020). Impacts of gold mine effluent on water quality in a pristine sub-Arctic river. Journal of Hydrology, 589, 125170. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2020.125170

    Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

see all

Series: Acta Universitatis Ouluensis. C, Technica
ISSN: 0355-3213
ISSN-E: 1796-2226
ISSN-L: 0355-3213
ISBN: 978-952-62-3109-9
ISBN Print: 978-952-62-3108-2
Issue: 808
Type of Publication: G5 Doctoral dissertation (articles)
Field of Science: 218 Environmental engineering
Subjects:
Copyright information: © University of Oulu, 2021. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.