فاطمه مرادی
کارشناس گیاهپزشکی
چكيده :
تحقيق حاضر به منظور بررسي اثر آبياري با فاضلاب خام تصفيه خانه شمال اصفهان بر روي عملكرد گياهان كاشته شده در تاغزارهاي شرق ايستگاه حبيب آباد و همچنين مزارع انجام گرفته است.
اين منطقه در ارتفاع حدود 1600 متري از سطح دريا قرار دارد. بارش ساليانه 114.5ميلي متروتبخير ساليانه 2000 ميليمتر جزو مناطق خشك كشور محسوب مي شود. حداكثر درجه حرارت مطلق آن 37.5 و حداقل آن 6.6- درجه سانتي گراد ثبت شده است.
محصولات كاشته شده در مزارع اطراف تاغزار كه با پساب فاضلاب آبياري مي گردند شامل گندم، جو،چغندر،ذرت ، آفتابگردان و كلزا مي باشند . همچنين با توجه به SAR و شوري فاضلاب سعي شده تا تاثير آبياري با فاضلاب و آب چاه در مراحل مختلف رشد گياه بررسي شود و در نهايت روشي ارائه گردد تا علاوه بر حصول عملكرد مطلوب از شور و سديمي شدن خاك جلوگيري شود .
شوري بالاي پساب فاضلاب شمال اصفهان ، عدم تصفيه پساب به منظور آبياري ، زه كشي ضعيف خاكهاي منطقه ، بارش ساليانه بسيار كم و تبخير سالانه بسيار زياد از عواملي است كه باعث نگراني هايي در زمينه شور و سديمي شدن خاكهاي منطقه مي شود . بنابراين مطالعه تاثير فاضلاب بر رشد ، عملكرد و كيفيت گياهان كاشته شده در منطقه و همچنين تاثير آن بر خصوصيات فيزيكي و شيميايي خاك و پيامدهاي زيست محيطي آن ضروري به نظر مي رسد.
مقدمه :
يكي از عوامل مهم كه حفظ و توسعه كشاورزي اراضي فارياب در نواحي خشك محدود مي سازد كمبود آب است . در اين راستا استفاده از آبهاي با كيفيت پايين يا غير متعارف مورد توجه بيش از پيش قرار گرفته است . استفاده مجدد از پساب فاضلاب به عنوان يكي از منابع غير متعارف آب نيز يكي از اين موارد مي باشد .
مسئله آلودگي خاك و كاربرد فاضلاب به منظور آبياري محصولات كشاورزي از مواردي است كه در ساليان اخير مورد توجه قرار گرفته است . عليرغم مزايا و فوايدي كه كاربرد فاضلاب در بر دارد خطرات آن را نيز بايستي در نظر داشت هم اكنون پساب تصفيه خانه شمال اصفهان به وسيله كانالى روباز و طولانى از ميان اراضى كشاورزى اين منطقه عبور مى كند و برخى از كشاورزان با نصب تلمبه هاى سيار و يا حفر كانال هاى فرعى، پساب تيره جارى در اين كانال را به سوى اراضى مزروعى هدايت مى كنند.تيرگى خاك و آب، بوى زننده و نيز كف حاصل از پمپاژ آب بر روى جوى هاى آب در جوار زمين هاى كشاورزى، حاكى از آلايندگى پسابى است كه صرف آبيارى زمين هايى مى شود كه محصولات آن روانه بازار مصرف مى شود. پساب فاضلاب تنها در شرايط استاندارد قابليت استفاده براى گياهان و درختان غيرمثمر و فضاى سبز را دارا است و اين در حالى است كه پساب تصفيه خانه شمال اصفهان در شرايطى غيراستاندارد وارد اراضى كشاورزى مى شود .
در فاضلابها وجود عناصر سنگين و افزايش مقدار آنها در طي زمان و همچنين تجمع اين عناصر در سيستم زنده مي تواند اشكالات بسياري را ايجاد نمايد . ارتباط ميان فلزات سنگين كه به صورت آلاينده به خاك وارد مي شوند و ميزان جذب اين عناصر توسط گياهان مختلف به صورت يك مسئله مهم و قابل بررسي مطرح مي باشد . لذا تحقيق حاضر به منظور بررسي اثر آبياري پساب خام تصفيه خانه شمال اصفهان بر روي خصوصيات خاك و گياهاني كه توسط اين آب تغذيه مي شوند صورت پذيرفت.
فاضلاب
آب ، شرط وجود حیات می‌باشد و اکثر قریب به اتفاق واکنشهای شیمیایی در محیط آبی صورت می‌گیرد. آب به علت پاره ای خواص ویژه اساسی نقش تنظیم کننده ای در طبیعت داشته و آن را در برابر تغییرات ناگهانی دما حفظ می‌کند. آب بعد از مصارف گوناگون (خانگی ، کشاورزی و صنعتی و …) تبدیل به پساب می‌شود. برای جلوگیری از آلودگی آب و محیط زیست توسط پساب تصفيه خانه شمال اصفهان باید راهکارهایی برای تصفیه و استفاده مجدد از آنها اتخاذگردد.
انواع فاضلابهايي كه به كانال تصفيه خانه شمال اصفهان مي ريزند:
فاضلابهای صنعتی
فاضلابهای صنعتی ، فاضلابهایی هستند که از صنایع مختلف حاصل می‌شوند و نسبت به نوع صنایع ، ترکیبات شیمیایی مختلفی دارند.
مواد شیمیایی موجود در فاضلابهای صنعتی
بسته به نوع کارخانه و محصول تولیدی آنها ، ترکیبات شیمیایی و درصد آنها در پسابهای صنعتی متفاوت است. اما از مهمترین این ترکیبات می‌توان به آرسنیک ، سرب ، کادمیم و جیوه اشاره کرد. این مواد از طریق پساب کارخانجات تهیه کاغذ ، پلاستیک ، مواد دفع آفات نباتی و استخراج معادن وارد آبهای جاری و محیط زیست می‌شود.
اگر فاضلاب صنايع وارد سيستم جمع آوري شهري شود، مواد آلاينده شيميايي نظير فلزات سنگين (Heavy metal) و مواد آلي غير قابل تجزيه در فاضلاب مشاهده مي گرددكه مشكلي كه در دراز مدت مي توانند ايجاد نمايند، امكان تجمع اين مواد سمي و نمكها در خاك مي باشد و اين احتمال مي رود كه مقدار اين مواد در محصولات كشاورزي نيز بالا رفته و به يك ماده سمي براي انسان تبديل گردندكه مهمترين روش حل اين مشكل، جلوگيري از ورود اين فاضلابها به شبكه جمع آوري شهري مي باشد كه البته اين روش به دليل وجود صنايع كوچك تا حدي غير ممكن به نظر مي رسد و بايد مناطق صنعتي را محدود نمود و فاضلاب اين مراكز را به طور مجزا جمع آوري و تصفيه كرد. البته براي كشور ما كه هنوز در اغلب شهرها شبكه جمع آوري مناسبي نداريم ، پالايش فاضلاب قبل از مصرف در كشاورزي مستلزم صرف هزينه هاي زيادي است و تقريبا" محال به نظر مي رسد .
استفاده از فاضلابهاي صنعتي اگر چه اثر سريع ندارد ولي در دراز مدت اثرات خطرناكي را در بر دارد . آلودگي آنها بيشتر با مسموميت وامراضي است كه ناشي از وجود بعضي از عناصر شيميايي بخصوص عناصر سنگين ونادر از قبيل كادميوم ، مس ، منگنز ، سرب ، روي ، نيكل وغيره در اينگونه فاضلابها مي باشد مثلاً كادميوم از فلزاتي است كه مورد نياز انسان نمي باشد و ورود آن در زنجيره غذايي عواقب وامراضي را در پي دارد . از طرف ديگر مس از گروه عناصر ضروري در جيره غذايي انسان مي باشد ولي افزايش ميزان اين عنصر در جيره غذايي موجب بيماري ويلسون كه با تمركز بيش از حد اين عنصر در بافت هاي انساني همراه است مي گردد .
فاضلابهای کشاورزی
در این فاضلابها ، سموم کشاورزی مانند هیدروکربنهای هالوژنه ، DDT ، آلودین ، ترکیبات فسفردار نظیر پاراتیون وجود دارد. مخصوصاً ترکیبات هالوژنه بسیار خطرناک هستند و هنگامی که توام با آب کشاورزی در لایه‌های زمین نفوذ نمایند یا به بیرون از محیط کشاورزی هدایت شوند، باعث ایجاد فاضلابهای کشاورزی فوق‌العاده خطرناک می‌شوند.
فاضلابهای شهری
این فاضلابها از مصرف خانگی آب حاصل می‌شود. در این پسابها انواع موجودات ریز ، میکروبها و ویروس‌ها و چند نوع مواد شیمیایی معین وجود دارد که عمده‌ترین آن آمونیاک و نیز مقداری اوره می‌باشد. این فاضلابها باید از مسیرهای سر بسته به محل تصفیه هدایت گردند.
انواع آلاینده‌های موجود در فاضلابهای شهری
از دفع پسابهای بیمارستانی و مراکز بهداشتی شهری ناشی می‌شود.
بیشتر آلاینده های شیمیایی از دفع پسابهای خانگی شامل مصرف شوینده‌هاست که روز به روز مصرف آنها بیشتر می‌شود. این آلاینده‌ها به‌علت وجود عامل حلقوی در ساختمان مولکول شوینده (ABS) ، غیر قابل تجزیه بیولوژیکی در تصفیه‌خانه‌ها هستند.
فرمول عمومی: LABS): linear Alkgl Benzo Sulturic acid = RŔ/ (C6 M5) SO3H)
امروزه در کشور ژاپن و آمریکا ، شوینده حلقوی را تبدیل به خطی نموده‌اند که قابل تجزیه بیولوژیکی در تصفیه‌خانه‌ها است. ولی در اکثر کشورها به‌علت ارزان بودن (LABS)هنوزهم از این ماده در صنعت شوینده‌ها استفاده می‌شود.
مواد جامد و رسوبات ، مواد رادیواکتیو ، مواد نفتی و آلوده کننده های حرارتی مثل نیروگاهها.
اثرات بهداشتي استفاده مجدد از فاضلاب
فاضلابهاي خانگي معمولا داراي 1/. درصد ناخالصي هستند كه اين مقدار شامل عوامل آلوده كننده مختلفي است كه در صورت تخليه در محيط زيست مي تواند ضمن انتشار و شيوع انواع بيماريها ، خسارتهاي جبران ناپذيري در محيط زيست ايجاد نمايد. در اين رابطه كارگران و شاغلين مراحل توليد بيشتر از همه در معرض خطر جدي مي باشند كه بايد محافظت شوند . همچنين طبق تحقيقي كه به تازگي بر روي كارگران شاغل در تصفيه خانه هاي فاضلاب اصفهان انجام شده است ، رابطه معني داري بين كار كردن در اين گونه مراكز به خاطر تماس با فاضلاب با بروز برخي از بيماريهاي دستگاه تنفس و عفونت هاي دستگاه گوارش پيدا شده است.
مزايا و معايب استفاده از پساب فاضلاب
پساب تصفيه خانه‌هاي فاضلاب به دليل دارا بودن مقادير متنابهي عناصر غذايي مورد نياز گياهان از قبيل نيتروژن، فسفر و مواد آلي مي توانند سبب بهبود برخي از خصوصيات خاك شده و رشد گياهان و عملكرد آنها را افزايش دهد.
سرانه منابع آب تجديد شونده در ايران در حال حاضر حدود 1750 مترمكعب برآورد شده است كه در سال 1400 به 1300 مترمكعب تقليل خواهد يافت. اين در حالي است كه بر اساس مطالعات حداقل سرانه منابع آب تجديد شونده مورد نياز براي تأمين يك زندگي سالم معادل 2000 مترمكعب در سال مي باشد.
كاربرد پساب در مناطقي كه در آن وسعت اراضي زراعي و فضاي سبز زياد بوده و با كمبود منابع آب نيز روبرو است از اهميت خاصي برخوردار است.
كاربرد پساب در آبياري، همچنين مزاياي ديگري مانند كاهش مصرف كودهاي شيميايي، كاهش بار آلودگي محيط زيست، كاهش فشار بر منابع آب موجود و تقويت اين منابع، كاهش هزينه آب كشاورزي و فضاي سبز را به همراه دارد كه هر يك به نوبه خود بسيار حائز اهميت مي باشد.
علي رغم مزاياي زيادي كه اين روش دارد، استفاده پسابها در آبياري اراضي كشاورزي و فضاي سبز به خصوص در طولاني مدت و در صورت عدم مديريت صحيح مي‌تواند با معايبي توأم باشد.
عدم توازن در عرضه و تقاضاي پساب، تخريب ساختمان خاك، كاهش نفوذ پذيري خاك، شور شدن خاك، تغيير pH و قليائيت خاك، تجمع و فراهمي عناصر سنگين از قبيل نيكل، كادميم و كرم در خاك، آلودگي منابع آب زير زميني در سطح وسيع به تركيباتي نظير نيترات، مخاطرات بهداشتي مربوط به پراكنش عوامل بيماريزا و شيوع بيماري ها، ايجاد اشكال در سيستم هاي آبياري تحت فشار، توسعه بيماري هاي گياهي، ايجاد بو و امكان تكثير حشرات و گسترش آنها از جمله مسائلي هستند كه در اثر كاربرد پساب در نقاط مختلف دنيا تحقيق و تجربه شده اند.
گفتني است كه به طور كلي با توجه به عوامل متعدد تأثيرگذار بر اثرات نهايي استفاده از پساب در امر آبياري و با توجه به پيچيدگي هاي موضوع از جنبه هاي مختلف، چنين كاربردهايي نياز به برنامه ريزي دقيق و جامع و اعمال مديريت صحيح دارد، در غير اين صورت اثرات سوء زيست محيطي غير قابل جبراني را در طولاني مدت در بر خواهد داشت.
نتايج و بحث
پساب تصفيه نشده فاضلاب علي رغم مزايايي كه دارد ،داراي انواع آلاينده هاي شيميايي نظير مواد سمي و فلزات سنگين ومواد آلي مثل : (هيدروكربونها ، دترجنت ها ، چربيها و روغنها) و ميكروارگانيزمهاي زنده اي از قبيل: ويروسها ، باكتريها و كليفرمهاي مدفوعي، پروتزوئرها و كرمها مي باشند كه با ورود اين فاضلابهاي تصفيه نشده به محيط زيست و تماس با منابع آبهاي سطحي و زير زميني و خاكها باعث آلودگي اين منابع با ارزش مي گردند و در صورت استفاده انسان از اين منابع ،خطر گسترش بيماريهاي مختلفي بين مردم بوجود مي آيد كه حداقل 21مورد شيوع بيماري بوسيله سبزيهاي آلوده به مدفوع يا فاضلاب خام گزارش شده است كه با استفاده مجدد از فاضلاب تصفيه شده در كشاورزي مي توان جداي از كاهش اين خطرات ، در مصرف آب شيرين صرفه جويي كرد و با توجه به وجود مواد كودي در پسابها باعث حاصلخيزي زمينهاي كشاورزي نيز گرديد كه نتيجتا" صرفه جويي اقتصادي را نيز در پي دارد. البته استفاده از فاضلاب خام يا با تصفيه ناقص در اين امر مي تواند مشكلات جدي به همراه داشته باشد .اين استفاده زماني معقول است كه از نظر بهداشتي تدابير حفاظتي مخصوصي انديشيده شده باشد.بررسي هايي كه بر روي سيستمهاي تصفيه فاضلاب شهر اصفهان و بعضي از پارامترهاي بيولوژيكي ، شيميائي و فيزيكي پساب انجام شده است ، نشان مي دهد كه ميانگين جمعيت كل كليفرمها( از باكتريهاي خانواده انتروباكترياسه هستند كه به عنوان شاخص آلودگي آب و خاك مورد ارزيابي قرار مي گيرند) در فاضلاب ورودي به تصفيه خانه جنوب در شش ماه نمونه برداري108 ×3/4 در 100 ميلي ليتر و در پساب خروجي از تصفيه خانه 105×6/8 در 100 ميلي ليتر است. اين مقادير در تصفيه خانه شمال به ترتيب برابر 109 ×8/3 در 100 ميلي ليتر است و با توجه به اينكه پساب خروجي اين تصفيه خانه جهت آبياري كشاورزي استفاده مي شود و از طرفي چون استاندارد سازمان جهاني بهداشت (WHO) در مورد تعداد كليفرمها براي آبياري ، 1000 كليفرم در 100 ميلي ليتر است ، بنابراين چنين پسابي نمي تواند در آبياري كشاورزي استفاده شود و لازم است جهت برآورد استاندارد سازمان بهداشت جهاني اقدامات تصفيه اضافي مثل كلر زني يا استفاده از لاگونهاي هوازي در نظر گرفته شود . لذا به منظور استفاده پايدار از فاضلاب تصفيه خانه شمال اصفهان بايد روشهاي مديريتي صحيح در مورد آبياري با فاضلاب اعمال گردد كه با تصفيه فاضلاب وعدم استفاده از فاضلاب خام علاوه بر اينكه از شيوع بيماريهاي مختلفي كه از طريق اين پساب درمحصولات كشاورزي اطراف تاغزار ايجاد مي گردد ، جلوگيري به عمل مي آيد،از پساب تصفيه شده مي توان در آبياري گياهان تغذيه شده در اين مناطق با اطمينان بيشتري بهره گرفت.
در آبياري با فاضلاب تصفيه شده درصد مواد آلي خاك ، درصد نيتروژن كل خاك ، ميزان شوري و SAR محلول خاك به طور معني داري افزايش مي يابد . به طور كلي به منظور استفاده پايدار از پساب تصفيه شده شمال اصفهان در مورد محصولات كشاورزي مانند گندم بايد مراحل رويشي رشد را با پساب فاضلاب تصفيه شده آبياري نمود و ساير مراحل رشد گندم را با آب غير شور ( آب چاه ) آبياري نمود تا علاوه بر حصول عملكرد مطلوب از شور و سديمي شدن خاك نيز جلوگيري گردد.
بازدید : 21845
14 اردیبهشت 1394 ساعت 12:03 ب.ظ