بخشی از مقاله
خلاصه
فاضلاب تصفیه شده به دلیل مزایایی نظیر کاهش محدودیت منابع آبی و کاهش آلودگی محیط زیس ت مورد توجه و استفاده در بخش کشاورزي قرار گرفته است. اما خطراتی نظیر وجود فلزات سنگین، نمک ها، نیترات و پاتوژن ها و اثر آنها بر انسان و گیاه (محصول)، باعث ایجاد محدودیت هایی براي استفاده ا ز آن شده است. هدف از این تحقیق ارزیابی زیسک ناشی از خطرات آلاینده هاي مختلف در فاضلاب و تعیین میزان اثر پذیري هر کدام از پذیرنده هاست. روش شاخص گذاري با استفاده از تکنیک سلسله مراتبی (AHP) روشی کارآمد براي ارزیابی ریسک بر اساس تعریف شاخص مخااطرات و شاخص اثرات میباشد. در نهایت ریسک از حاصلضرب شاخص مخاطرات در شاخص اثرات به دست می آید و با تعیین میزان ریسک مخاطرات شناسایی شده، راهکارهایی براي کاهش آن ارائه خواهد شد.
کلمات کلیدي: فاضلاب تصفیه شده، شاخص مخاطرات ، شاخص اثرات ، ارزیابی ریس ک، روش AHP
1. مقدمه
برداشت بی رویه از منابع آبی، باعث افت آبهاي زیر زمینی گردیده است و باعث ایجاد مشکلات عدیده اي نظیر نشست زمین و شور شدن آبهایی زیرزمینی شده است. از سویی دیگر فاضلاب شهري و صنعتی تولید شده جزء آبهاي نامتعارفی هستند که با مدیریت مناسب آنها در بخشهاي مختلف و در صورت تصفیه مناسب م ی توان علاوه بر کاهش بار آلودگی ناشی از تخلیه مستقیم آنها به محیط زی ست، با مشکلات کم آبی نیز به مقابله پرداخت.
در رابطه با استفاده از فاضلاب در کشاورزي تحقیقاتی در داخل و خارج کشور انجام شده است که از آن جمله می توان به تحقیقی که علیزاده((1376 بر روي تاثیر آبیاري با پساب بر عملکرد محصول چغندر داشته است اشاره نمود، که نتیجه این تحقیق ن شان از اثر مثبت استفاده از پساب دارد.
به دلیل اهمیت و میزان آب مصرفی زیاد در بخش کشاورزي، استفاده صحیح و با برنامه فاضلاب در این بخش، علاوه برجایگزینی آب مصرفی در بخش کشاورزي در سایر بخش ها نظیر آب شرب، به دلیل وجود عناصر مغذي در فاضلا ب که می توانند جایگزین کود شیمیایی و حیوانی شوند و نیز باعث افزایش محصولات کشاورزي و کاهش هزینه هاي ناشی از استفاده از کود کشاورزي گردد. با وجود تمام مزایایی که استفاده از فاضلاب در کشاورزي و آبیاري دارد، عدم شناخت خطرات از آن نظیر وجود فلزات سنگین، وجود نمک ها، وجود نیترات و ... و اثراتی که بر انسان، خاك، گیاه می گذارد، می تواند صدمات فراوانی بر اثر پذیرنده ها بگذارد.
خطرات ناشی از استفاده از فاضلاب شامل وجود آلاینده هاي مختلفی است که در نتیجه تصفیه نامناسب فاضلاب در پساب باقی مانده باشند که از آن جمله می توان به ووجود نیترات، فسفر، فلزات سنیگن، وجود بو، کلیفرم مدفوعی، نمکها، دترجنت و چربی اشاره نمود. هر کدام از این خطرات می توانند اثراتی بر سلامتی انسان و یا رشد گیاه کشت شده داشته باشند. خطر دیگر آلودگی آبهاي زیر زمینی و در نتیجه اثر نامطلوب بر سلامتی انسان خواهد بود.
طبق تعریف، ریسک برابر حاصلضرب احتمال خطرات در شدت اثرات وارده یک پدیده میباشد. ارزیابی ریسک می تواند روشی مناسب براي تحلیل پتانسیل بروز خ طرات ناشی از آلایندهها باشد که در نهایت در بخش مدیریت ریسک با با ارائه راهکارهایی به حداقل ممکن رسانده میشود. جهت انجام ارزیابی ریسک روشهاي متعددي ارائه شده که از آن می توان به روش تحلیل رابطه دوز- پاسخ ، روشهاي احتمالاتی و روش شاخصگذاري اشاره نمود.روش شاخص گذاري یکی از متداولترین روشهاي تحلیل ریسک است که با استفاده از تکنیک تصمیم گیري چندمعیاره
١
(MCDM) و برمبناي امتیازدهی به معیارهاي تعریف شده خطرات و اثرات ناشی از آنها براي یک پروژه انجام میشود. اهمیت نسبی معیارهاي ریسک نیز بر اساس وزندهی به هر معیار با توجه به قضاوت کارشناسی و اطلاعات موجود در محاسبات لحاظ میگردد.
در رابطه با ارزیاب ی ریسک، تحقیقی توسط ریحانی خرم و همکاران((2007 صورت گرفت ه است. در این تحقیق با استفاده از روش ارزیابی ریسک، به تعیین اولویت استراتژي و متد براي استفاده مجدد از فاضلاب پرداخته شده است. نتایج این تحقیق که در شهر همدان انجام شده است، نشان می دهد با استفاده از متد AH P و با تعیین معیارها و تکمیل پرسشنامه اي توسط متخصصین، استفاده از فاضلاب براي آبیاري جنگل الویت اول خواهد بود. We ber et al . (2006) در تحقیقی به ارزیابی ریسک بر انسان ناشی از آلودگی هاي ارگ انیک در فاضلاب تصفیه شده براي استفاده در کشاورزي پرداخته اند. در ایین بررسی با استفاده از رویکرد ارزیابی ریسک ( روش تحلیل رابطه دوز- پاسخ) به تعیین میزان غلظت قابل قبول هر کدام از آلاینده ها پرداخته شده است. هم چنین Shatanawai et al.(2007) در تحقیقی به بررسی اثرات مثبت و منفی ناشی از استفاده از فاضلاب در کشاورزي در ناحیه مدیترانه پرداخته است. اثرپذیرنده هایی که در این تحقیق بررسی شده اند شامل سلامتی انسان، خاك و آب می باشد. در این زمینه تحقیقاتی در داخل کشور نیز انجام شده است که از آن می توان به تحقیق محمد تقی قانعیان و همکاران((1389 در رابطه با ضرورت ارزیابی ریسک استفاده از پساب اشاره کرد.
در این تحقیق یا بررسی مشخصات خروجی فاضلاب صنعتی شهر قزوین و مقایسه آن ها با مقادیر مجاز براي استفاده فاضلاب در کشاورزي، میزان ریسک ناشی از خطرات موجود بر اثر پذیرنده ها به دست آمده است. براي این امر، با استفاده از روش شاخص گذاري مستقیم به تعیین شاخص خطرات و اثرات پرداخته ش د و با امتیاز دهی به هر کدام از این شاخص ها، ریسک ناشی از آلاینده ها را به دست میآید.
2. معرفی تصفیه خانه البرز قزوین
شهرك صنعتی البرز در مساحتی بالغ بر 900 هکتار در 15 کیلومتري شهر قزوین واقع شده است که از سال 1366 تاکنون واحدهاي صنعتی متعددي در آن احداث و به بهره برداري رسیده است. در حال حاضر فاضلاب ناحیه شهرك صنعتی البرز، به تصفیه خانه البرز که در دست بهره برداري است هدایت می گردد. تصفیه خانه شهر صنعتی البرز در حدود 3 کیلومتري این شهر صنعتی قرار گرفته که پس از جمع آوري فاضلاب واحدهاي صنعتی، آن را مورد تصفیه قرار می دهد. روش تصفیه فاضلاب این تصفیه خانه از نوع لجن فعال متعارف می باشد . میانگین پساب تولیدي این تصفیه خانه در شرایط بررسی طرح(سال (1387 معادل 50,000 متر مکعب در روز می باشد که پیش بینی می گردد مقدار آن در سال 1390 به 70,000 و متر مکعب در روز افزایش یابد. از فاضلاب ورودي به این تصفیه خانه، سهم فاضلاب صنعتی بیش از 92 درصد و مابقی مربوط به فاضلاب بهداشتی- انسانی محدوده ناحیه صنعتی است. در شرایط موجود پساب خروجی تصفیه خانه فاضلاب البرز با نهر خاکی سنتی در پایین دست محل خروجی تصفیه خانه، به بخشی از اراضی کشاورزي در حاشیه تصفیهخانه هدایت و به مصرف آبیاري می رسد. محصولات کشت شد ه در زمین هاي کشاورزي آبخور این تصفیه خانه شامل گندم، جو و ذرت می باشد و سطح زیر کشت در حدود 600 هکتار می باشد.
3. مواد و روش ها
تحقیق پیش رو با مطالعات کتابخانه اي براي تعیین حد مجاز هر کدام از آلاینده ها براي استفاده به صورت تغذیه انسان از گیاه، نفوذ در آب هاي زیرزمینی و یا خسارت بر گیاه انجام شد.
براي ارزیابی ریسک می بایست تعریفی از خطر و ریسک ارائه کرد. توانایی ذاتی یک ماده که باعث ضرر و زیان می شود خطر نامیده می شود و مقدار ریسک را می توان از حاصلضرب احتمال وجود خطر در شدت اثري که می تواند ایجاد کند، بدست آورد.
در ارزیابی ریسک ، میزان خطر تابعی از میزان تخطی هر کدام از آلاینده ها نسبت به حد مجاز آن آلاینده براي استفاده در آبیاري و یا ورود به آب زیر زمینی در نظر گرفته شده است ، نوع آلاینده و درصد تحرك پذیري براي رسیدن به اثر پذیرنده و نیز شرایط محیطی( به عنوان مثال نفوذ پذیري آبخوان و احتمال نفوذ آلاینده و رسیدن به آب زیر زمینی) می باشد.
بر اساس ارزبابی ریسک و با استفاده از روش شاخصگذاري، ابتدا با تعیین شاخص خطرات و شاخص اثرات پروژه و با استفاده از نظرات کارشناسان و یا در صورت وجود اطلاعات کمی، به هر کدام از شاخص هاي تعیین شده ،امتیاز ي تعلق می گیر د و در نهایت از حاصلضرب شاخص خطرات در شاخص اثرات میزان ریسک به دست می آید.
٢
شاخص خطراتی که براي این تحقیق در نظر گرفته شده است شامل: خطرات ناشی از نیتروژن و فسفر اضافی در فاضلاب، وجود فلزات سنگین، وجود کلیفرم، بو و دترجنت و چربی میباشد.
اثر پذیرنده هاي مورد بررس ی در این تحقیق نیز شامل: انسان، گیاه و آب هاي زیر زمینی هستند. نکته قابل ذکر این است که آب هاي زیر زمینی به دلیل
استفاده براي شرب در نهایت بر سلامتی انسان اثر گذار خواهند بود. اثر هر کدام از آلاینده ها بر اثر پ ذیرنده ها نیز تابعی از اهمیت آلاینده مورد بررسی
و نوع اثر بر اثر پذیرنده (شا خص اثرات)، بزرگی تخطی از حد مجاز و وزن اهمیت اثر پذیرنده، می باشد.
آلاینده هاي مورد بررسی شامل نیترات، فسفر، فلزات سنگین، شوري و نسبت جذب سدیم، کلیفرم، دترجنت، چربی و روغن و بو بوده اند. راه هاي
ایجاد خطر براي هر کدام از اثر پذیرنده ها به صورت خلاصه در شکل 1 آمده است.
بوی نامطلوب
کاھش رشد
گیاه
آبیاری
جذب توسط گیاه
سلامتی غذای انسان
انسان
خاک تصفیه خانه فاضلاب
نوشیدن آب زیر زمینی
شکل شماره(-(1 راه هاي انتقال آلاینده ها به اثرپذیرنده ها
بررسی خطر بر روي اثر پذیرنده انسان به سبب ایجاد بیماري ناشی از آلاینده هاي مختلف و در مورد گیاه به سبب خسارت ناشی از کاهش محصول می باشد. با توجه به راه هاي اثر گذاري آلاینده ها بر دریافت کنندهها ( انسان و گیاه) ، براي هر خطر اث ر یا آثار ایجاد شونده شناسایی میگردد. سپس با تعریف شاخص هر خطر به عنوان احتمال وقوع آن و شاخص اثر به عنوان تابعی از شدت اثرات وارده میزان ریسک هر زوج مولفه خطر- اثر تعیین میگردد. ابتدا محاسبه شاخ ص خطر بر اساس رابطه 1 انجام میگردد.
H j P j MFj V j
