The Impact of Petroleum Hydrocarbons on the Quality of Groundwater Surrounding Fuel Stations

Safa Faraj Al-Khudri; Wafa Al-Hadi Al-Dheeb; Adel Ashour Banana; Basma Al-Hadi Al-Dheeb; Nasser Miloud

doi:10.69667/ajs.25202

Authors

Safa Faraj Al-Khudri Department of Environmental Engineering and Natural Resources, Faculty of Engineering, University of Sabratha, Sabratha, Libya Author https://orcid.org/0000-0002-0693-3122
Wafa Al-Hadi Al-Dheeb General Department, Faculty of Engineering, University of Sabratha, Sabratha, Libya Author https://orcid.org/0000-0003-3674-6835
Adel Ashour Banana Department of Environmental Engineering and Natural Resources, Faculty of Engineering, University of Sabratha, Sabratha, Libya Author https://orcid.org/0000-0002-5397-6379
Basma Al-Hadi Al-Dheeb Department of Environmental Engineering and Natural Resources, Faculty of Engineering, University of Sabratha, Sabratha, Libya. Department of Physics, Faculty of Education Abu Issa, University of Zawia, Zawia, Libya Author https://orcid.org/0000-0002-4215-0432
Nasser Miloud Department of Environmental Engineering and Natural Resources, Faculty of Engineering, University of Sabratha, Sabratha, Libya Author https://orcid.org/0000-0002-9803-8431

DOI:

https://doi.org/10.69667/ajs.25202

Keywords:

Groundwater contamination, fuel stations, underground tanks, petroleum hydrocarbons, public health.

Abstract

This study aims to assess the quality of groundwater surrounding fuel stations in Sabratha, Libya, by analyzing samples from the eastern and western stations for a set of key chemical and physical indicators. The comprehensive analysis included measurements of total petroleum hydrocarbons (TPH), chemical oxygen demand (COD), total dissolved solids (TDS), pH, sulfates (SO₄²⁻), and nitrates (NO₃⁻). The results revealed severe contamination, with TPH levels (9.4 mg/L at the eastern station and 8.0 mg/L at the western station) exceeding the permissible limit (0.01 mg/L) by more than 800 times, confirming significant petroleum pollution due to leakage from underground storage tanks. This hydrocarbon contamination is further supported by dangerously high COD levels (1032 mg/L and 791 mg/L) and elevated TDS readings (3155 mg/L and 1880 mg/L), indicating a substantial organic load and overall degradation of water quality. In contrast, pH levels (6.68–6.85), sulfate concentrations (122–148 mg/L), and nitrate levels (4.0–4.6 mg/L) remained within acceptable limits, effectively ruling out agricultural or natural geological sources and conclusively identifying fuel stations as the primary source of contamination. These findings highlight a clear and urgent environmental and public health threat, necessitating immediate intervention strategies, including source containment, advanced aquifer remediation, and the implementation of alternative safe drinking water solutions for the affected community.

يهدف هذا البحث إلى تقييم جودة المياه الجوفية المحيطة بمحطات الوقود في صبراتة بليبيا، من خلال تحليل عينات من محطتي الوقود الشرقية والغربية لمجموعة من المؤشرات الكيميائية والفيزيائية الرئيسية. شمل التحليل الشامل قياس مؤشرات حرجة تشمل إجمالي الهيدروكربونات البترولية (TPH)، والطلب الكيميائي على الأكسجين (COD)، وإجمالي المواد الصلبة الذاتية (TDS)، ودرجة الحموضة (pH)، والكبريتات (SO₄²⁻)، والنترات (NO₃⁻). كشفت النتائج عن تلوث حاد، حيث تجاوزت مستويات الهيدروكربونات البترولية (9.4 مجم/لتر في الشرقية و8.0 مجم/لتر في الغربية) المعيار المسموح به (0.01 مجم/لتر) بأكثر من 800 مرة، مما يؤكد وجود تلوث بترولي حاد ناتج عن تسرب من الخزانات الأرضية. يدعم هذا التلوث الهيدروكربوني مستويات مرتفعة بشكل خطير للطلب الكيميائي على الأكسجين (1032 مجم/لتر و791 مجم/لتر) وقراءات مرتفعة لإجمالي المواد الصلبة الذاتية (3155 مجم/لتر و1880 مجم/لتر)، مما يشير إلى حمولة عضوية كبيرة وتدهور عام في جودة المياه. في المقابل، بقيت مستويات الحموضة (6.68-6.85) وتركيزات الكبريتات (122-148 مجم/لتر) ومستويات النترات (4.0-4.6 مجم/لتر) جميعها ضمن الحدود المسموح بها، مما يستبعد بشكل فعال المصادر الزراعية أو الجيولوجية الطبيعية كمصادر مساهمة رئيسية ويحدد بشكل قاطع محطات الوقود كمصدر التلوث الأساسي. تُظهر هذه النتائج تهديداً بيئياً وصحياً عاماً واضحاً وعاجلاً يستدعي استراتيجيات تدخل فورية تشمل احتواء المصدر، ومعالجة متقدمة للخزان الجوفي، وتنفيذ حلول بديلة لمياه الشرب الآمنة للمجتمع المتأثر.