بخشی از مقاله
چکیده
استفاده از پساب و فاضلابهاي صنعتی و شهري در کشاورزي در بسیاري از نقاط جهان رایج است. در این شرایط، لزوم در اختیار داشتن اطلاعات کافی و محلی ضروري است. از اینرو؛ هدف اصلی از این تحقیق بررسی اثر بلند مدت آبیاري با پساب تصفیه شده شهري کرمانشاه بر خصوصیات خاك شامل هدایت هیدرولیکی اشباع، وزن مخصوص حقیقی و ظاهري و تخلخل خاك در سه لایه تا عمق 90 سانتیمتري میباشد که در دو تیمار آبیاري یکی پساب تصفیه شده و دیگري آب چاه به عنوان شاهد در دو سال انجام گرفت. نتایج تحلیلهاي آماري نشان داد که روند یکسانی بین پارامترهاي مختلف وجود ندارد و تأثیرپذیري خاك از تیمارهاي آبیاري در اعماق مختلف متفاوت میباشد. اندازهگیري مقدار Ks نشان داد که خاكهاي تحت آبیاري با پساب نسبت به آب چاه به ترتیب براي اعماق 0-30، 60-30 و 60-90 سانتیمتر 109، 25 و 75 درصد افزایش یافته است. تحت تأثیر آبیاري با پساب، وزن مخصوص ظاهري لایه سطحی خاك کاهش و وزن مخصوص حقیقی آن افزایش یافت. همچنین، تخلخل کل خاك در لایههاي اول و دوم نسبت به شاهد کمتر ولی لایه 60- 90 سانتی افزایش نشان داد. در مجموع میتوان گفت؛ استفاده از پساب تصفیه شده باعث بهبود شرایط فیزیکی خاك گردید.
کلید واژهها: پساب تصفیه شده، فاضلاب شهري کرمانشاه، هدایت هیدرولیکی، تخلخل، لایههاي خاك
-1 مقدمه
کاربرد فاضلاب و پساب تصفیهشده در خاك به عنوان یک روش موثر براي کاهش فشار بر منابع آب شیرین در جهان، به ویژه در مناطق خشکو نیمه خشک محسوب میشود 1] و .[2 استفاده از این منابع آب نه فقط یک روش درمان و یا دفع فاضلاب شهري بلکه داراي مزایاي زیست محیطی، اقتصادي و اجتماعی بسیاري است .[2] اما باید توجه داشت علیرغم اینکه استفاده فاضلاب تصفیه شده براي آبیاري یک استراتژي ارزشمند جهت بالابردن منابع آب در دسترس محسوب میشود، اما کیفیت و شرایط این آب میتواند چالشهایی را در کشاورزي ایجاد نماید.[3]
آبیاري با فاضلاب شهري میتواند باعث ایجاد تغییر در خصوصیات خاك که نقش مهمی در انتقال، نگهداري و حرکت مواد مغذي موجود در پساب مورد استفاده ایفا میکنند، گردد .[4] بویژه خصوصیات فیزیکی خاك نظیر: بافت، ساختمان، تخلخل و هدایت هیدرولیکی که در بلند مدت بر محتواي رطوبتی و تهویه خاك تأثیر میگذارند. از اینرو؛ با توجه به علاقه رو به رشد در استفاده از فاضلاب تصفیه شده جهت آبیاري و با توجه به اثرات احتمالی آن بر خاك، منابع آب و تولید محصولات کشاورزي، محققین مختلفی اثرات آبیاري با فاضلاب تصفیه شده خواص فیزیکی و شیمیایی خاك را مطالعه کردهاند 5]، 6، 7، 8، 9، 10، 11، 12، 13، 14 و .[15 در ایران نیز محققین بسیاري به بررسی اثرات مختلف پساب و فاضلاب مناطق مختلف بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاك پرداختهاند16]، 1، 17، 18، 19،20، 21 و .[22
گزارشهاي متعددي از اثر آبیاري با فاضلاب تصفیه شده بر خاك و خواص فیزیکی آن ارائه دادهاند. از جمله گزارششده کهکاربرد فاضلابدر خاك، قابلیت نگهداري آب خاك را افزایش داده و میتواند مقادیر حجم خلل فرج و هدایت هیدرولیکی اشباع را کاهش دهد .[23] عابدي کوپایی و همکاران - 2001 - نشان دادند که هدایت هیدرولیکی خاك در اثرآبیاري با فاضلاب تصفیهشده شهريتغییر معنیداري نداشته است، ولی در اثر آبیاري با آب زیرزمینی کاهش معنیداري ازخود نشانداده است.[24]
آنچه از بررسی اجمالی تحقیقات و آزمایشاتمحققین قبلی که در ارتباط با موضوع این تحقیق و موضوعات مشابه مشخص و مبرهن است این است که استفاده از پساب تصفیه شده و خام، در هر منطقه از سرتاسر جهان رایج و معمول است. اما آنچه اهمیت دارد راهکارها و نحوه استفاده و بومی سازي این روش و منبع آبیاري براي هر منطقه بر اساس محصولات مورد استفاده و شرایط فیزیکی و شیمیایی خاك آن محل است تا فاقد مضرات و آسیبهاي بهداشتی کوتاه و بلند مدت بوده و کشاورزان، تولید کنندگان و مصرف کنندگان بدون هر گونه استرس و نگرانی از این محصولات و منابع بهره ببرند. لذا هدف از این تحقیق بررسی اثرات آبیاري طولانی مدت با پساب تصفیهخانه فاضلاب شهري کرمانشاه بر روي خصوصیات فیزیکی خاك شامل: هدایت هیدرولیکی اشباع، وزن مخصوص ظاهري، وزن مخصوص حقیقی و تخلخل خاك و مقایسه آن با آب چاه به عنوان شاهد میباشد که به در مدت دو سال انجام گرفته است.
-2 مواد و روشها
-1-2 مشخصات محدوده مورد مطالعه
تصفیهخانه°فاضلاب شهرکرمانشاه°با مساحتی در حدود 78 هکتار، در جنوب غربی شهر و به مختصاتی به طول جغرافیایی 34 18‘ 27“ و عرض 47 08‘ 18“ واقع شده است. این تصفیهخانه براي جمعیتی برابر 400 هزار نفر، از اواسط پائیز 1384 مورد بهرهبرداري قرار گرفته است. شکل - 1 - ، نماي کلی موقعیت تصفیهخانه فاضلاب شهر کرمانشاه و محلهاي نمونهبرداري را نمایش میدهد. فرآیند تصفیه تصفیهخانه فاضلاب کرمانشاه به روش لجن فعال از نوع متعارف میباشد که شامل مراحل تصفیههاي مقدماتی، اولیه و ثانویهنهایتاًو گندزدایی پساب است. مقدار فاضلاب تصفیه شده معادل 700 لیتر در ثانیه و معادل 60000مترمکعب در روز است.
اراضی آبیاري شده - به روش سطحی سنتی و غرقابی - به مدت قریب 10 سال با پساب خروجی تصفیهخانه منتخب جهت نمونه برداري از خاك و محصولات مورد نظر، در پاییندست تصفیه خانه واقع گردیدهاند. همچنین نمونههاي شاهد - که از سالهاي دور با آب چاه آبیاري شده و شوند - می نیز دقیقاً از اراضی روبه روي این اراضی، در طرف دیگر رودخانه قرهسو قرار دارند که در کدام مساحتی قریب 5 هکتار را شامل میگردند.
شکل – - 1 - نماي موقعیت تصفیهخانه و محلهاي نمونهبرداري
-2-2 مشخصات نمونههاي آب
در این مطالعه از دو تیمار آب یکی پساب تصفیهخانه فاضلاب و دیگري چاه به عنوان شاهد استفاده شد. براي آزمایشاتآبقبلازشروعآبیاريیعنیحدوداوائلاردیبهشتو درپایان برداشتمحصولوقبلازبارندگیسالزراعی بعد، یعنی حدوداوائلآباناقدامبهنمونهبرداريازآبرودخانهو آب چاه جهتانجامآزمایشاتشیمیاییاستفاده گردید و اینکاربهمدتدوسالانجامشد.خصوصیات فیزیکی و شیمیایی این دو نوع آب در جدول - 1 - آورده شده است.
جدول – - 1 - نتایجآنالیزکیفیتفیزیکو شیمیایی نمونههاي آب و مقایسه با استانداردهاي جهانی جهت استفاده در آبیاري
مطابق نتایج جدول - 1 - ، غلظت برخی از پارامترها در نمونههاي پساب تصفیهخانه بیشتر از حدود مجاز بدست آمده است. این روند در نمونههاي شهریور ماه بیشتر و محسوستر میباشد. غلظت فلزاتی از جمله منیزیم، آهن، منگنز و غلظت
