بخشی از مقاله
چکیده
استفاده از فاضلاب تصفیه شده شهری در بخش کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک که با کمبود آب روبرو هستند مهم میباشد. از طرفی کاربرد فاضلاب شهری در کشاورزی بسته به خصوصیات آن میتواند مفید یا زیان آور باشد. بنابراین کیفیت فاضلاب با توجه به تأثیر آن بر خاک، گیاه، دام و انسان ارزیابی میشود. این تحقیق بصورت یک طرح آماری کرتهای خرد شده بر پایه بلوک کامل تصادفی با سه تکرار و دو سطح تیمار آبی - پساب فاضلاب شهری و آب چاه - و سطوح مختلف کاربرد آب، پساب و نسبتهای اختلاط آب و پساب - 40، 60، 80، 100و %120 نیاز آبی محاسبه شده بر اساس تخلیه رطوبتی خاک - در کرتهای زیر کشت ذرت به ابعاد 3/75 × 5 متر در مزرعه تصفیهخانه فاضلاب شهری شهرکرد اجرا شد. با گذشت 2 ماه پس از آبیاری با آب چاه و 3 هفته پس از اعمال تیمارها 11 - هفته پس از کشت - برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک شامل وزن مخصوص ظاهری، تخلخل، واکنش خاک و هدایت الکتریکی در عمق 0 تا 30 سانتیمتری خاک اندازهگیری و محاسبه گردید. تجزیه و تحلیلها نشان داد که پساب فاضلاب شهری شهرکرد باعث افزایش هدایت الکتریکی، وزن مخصوص ظاهری خاک و کاهش تخلخل و پ - هاش خاک گردید که این کاهش تخلخل میتواند بدلیل وجود کلوئیدهای آلی پساب و مسدود شدن منافذ خاک باشد.
واژههای کلیدی: آبیاری، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، فاضلاب تصفیه شده
مقدمه
خاک محیط پویایی است که پیوسته تحت تأثیر تغییرات فیزیکی، شیمیایی و زیستی قرار میگیرد. بدیهی است که کاربرد فاضلاب بر خواص گوناگون خاک از جمله خواص شیمیایی آن مؤثر است که برای ارزیابی موفق کاربرد فاضلاب، باید مورد بررسی قرار گیرد. از طرفی آب نیز مایه حیات است و این نعمت الهی غیر قابل جایگزین و متعلق به همهی ساکنین یک سرزمین بوده و دسترسی به آن، مخصوصاً برای شرب و بهداشت، حق همهی انسانهاست. علیرغم این که % 75 سطح زمین را آب پوشانده است عوامل مختلفی موجب محدود شدن مقدار آب قابل دسترسی برای مصرف انسان میگردند - کی نژاد و ابراهیمی، . - 1376
افزایش جمعیت و نیاز به تولید غذای بیشتر، ارتقاء سطح زندگی و به موازات آن توسعه شهری، صنعتی و کشاورزی، محدودیت منابع آبی و استفاده بیرویه از آنها بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک و همچنین حجم بسیار قابل ملاحظه فاضلابهای تولید شده در شهرها و لزوم دفع مناسب آنها از سوی دیگر، ضرورت استفاده دوباره از فاضلابها را افزایش داده است - محمدی فتیده، 1364؛ اروندی و همکاران، . - 1380 استفاده از فاضلابها که منابع آبی با کیفیت پایین هستند بسته به منطقه جغرافیایی میتواند سودمند یا زیانآور باشد که در این راستا تحقیقات زیادی صورت گرفته است. با در نظر گرفتن شرایط خشک و نیمه خشک کشور و کم بودن بارندگی در اکثر نقاط ایران، ضرورت استفاده بهینه از منابع آب بازیافتی از جمله فاضلاب واضح است.
هدف این تحقیق بررسی اثر استفاده از پساب خروجی تصفیهخانه فاضلاب شهری شهرکرد بر برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مانند اسیدیته - پ - هاش - ، هدایت الکتریکی، جرم مخصوص ظاهری و تخلخل خاک در عمق 0 تا 30 سانتی متری خاک و پس از 2 ماه از زمان کشت و استقرار گیاه و 3 هفته از زمان اعمال تیمارها میباشد. نتایج با نرم افزار Statistica به دست آمد و نمودارها با نرم افزار Excel ترسیم گردید.
مواد و روشها
برای بررسی پیامد آبیاری با پساب بر برخی خواص فیزیکی و شیمیایی خاک زمینی به مساحت حدود 2500 متر مربع در اراضی تصفیهخانه نزدیک به کانال پساب خروجی تصفیهخانه که تا به حال با پساب آبیاری نشده بود، انتخاب گردید. نمونههای خاک برداشته شده پس از انتقال از محل نمونهبرداری، هوا خشک شده و با چکش چوبی کوبیده و از الک 2 میلی متری عبور داده شد و سپس برخی از خصوصیات شیمیایی و فیزیکی خاک با روشهای معمول آزمایشگاهی مورد سنجش و بررسی قرار گرفت - جعفری حقیقی، . - 1382
عمل تصفیه در این تصفیهخانه به صورت لجن فعال با هوادهی گسترده میباشد و سه مرحله تصفیه مقدماتی، ثانویه و پیشرفته در آن صورت میگیرد. این تصفیهخانه، فاضلاب تولید شده توسط جمعیتی بالغ بر 200000 نفر را تصفیه میکند و پساب خروجی آن 350lit/s میباشد. تصفیهخانه در جنوب غربی شهرکرد و در ارتفاع 2061 متری از سطح دریا قرار دارد. در این منطقه بارش سالیانه 319 میلیمتر، حداکثر درجه حرارت مطلق آن 42 و حداقل دمای مطلق آن -32 درجه سلسیوس است.
خاک منطقه آزمایش با داشتن میانگین %20 شن، % 35/5 سیلت و %43 رس دارای بافت رسی میباشد. سایر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک محل آزمایش قبل از انجام آزمایش اندازهگیری و در جدول 1 نشان داده شده است.
جدول-1 برخی ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک محل آزمایش
پس از تسطیح و آماده سازی زمین مورد نظر عملیات کاشت ذرت علوفهای رقم ZP 677 بوسیله کارگر در کرت-هایی به ابعاد 3/75×5 متر و با فاصله ردیف 75 سانتیمتر، فاصله بوتهها روی ردیف 20 سانتیمتر و با عمق 5 سانتی-متر بصورت خطی صورت گرفت. این آزمایش در قالب کرتهای خرد شده با طرح پایه بلوک کاملاً تصادفی با 6 فاکتور اصلی شامل آبیاری با آب چاه بدون کود - W0 - ، آبیاری با آب چاه با کود - W1 - ، آبیاری با اختلاط 1 به 3 پساب + آب چاه - W2 - ، آبیاری با اختلاط 1 به 1 پساب + آب چاه - W3 - ، آبیاری با اختلاط 3 به 1 پساب + آب چاه - W4 - و آبیاری با پساب - W5 - و 5 فاکتور فرعی سطوح مختلف کاربرد آب، پساب و نسبتهای اختلاط آب و پساب - 120 - L5 - ، 100 - L4 - ، 80 - L3 - ، 60 - L2 - ، و %40 - L1 - نیاز آبی محاسبه شده - در 3 تکرار انجام گرفت.
مقدار آب مورد نیاز ذرت با استفاده از تخلیه رطوبتی محاسبه گردید و از چاه موجود در تصفیهخانه و پساب خروجی تصفیهخانه جهت تأمین آب استفاده شد. جرم مخصوص ظاهری کرتها با استوانه فلزی با ارتفاع 4/8 و قطر 5/5 سانتیمتری از عمق 0-30 در هر کرت اندازهگیری شد. اندازهگیری جرم مخصوص حقیقی در این عمق به روش پیکنومتر انجام گرفت. هدایت الکتریکی و pH با تهیه سوسپانسیون 1 به 5 خاک اندازهگیری شدند. در ا ین تحقیق اندازهگیری پ-هاش، هدایت الکتریکی، جرم مخصوص ظاهری و تخلخل تنها در کرتهایی که با تیمارهای پساب کامل - W5 - و اختلاط مساوی آب و پساب - W3 - آبیاری شدند و با گذشت 2 ماه از تاریخ کاشت و پس از آبیاری با آب چاه و استقرار گیاه و 3 هفته پس از اعمال تیمارها محاسبه گردیدند.
نتایج و بحث
در این پژوهش، تغییرات برخی ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک در طول 11 هفته پس از کشت و در عمق 0-30 سانتیمتری خاک در اثر آبیاری با پساب فاضلاب شهری شهرکرد و آب چاه مورد بررسی قرار گرفت. خصوصیات مورد بررسی در این تحقیق عبارت بودند از هدایت الکتریکی، pH، وزن مخصوص ظاهری و وزن مخصوص حقیقی که وزن مخصوص حقیقی جهت به دست آوردن غیر مستقیم تخلخل اندازهگیری شد.
کیفیت آب چاه و فاضلاب
به منظور ارزیابی کیفیت آب چاه و پساب فاضلاب تصفیه شده برای آبیاری از استانداردهای پیشنهادی سازمان خوار و بار جهانی و سازمان حفاظت محیط زیست ایران استفاده گردید. نتایج آنالیز پساب و آب چاه مورد استفاده در آزمایش در جدول 2 آمده است.
جدول -2 میانگین کیفیت آب چاه و پساب شهری تصفیه شده شهرکرد در تابستان 1390 و ارزیابی آلودگی آنها در مقایسه با استانداردهای توصیه شده توسط سازمان حفاظت محیط زیست ایران، واحدها بر حسب میلیگرم در لیتر - mg/l - میباشد.
