بخشی از مقاله
چکیده
افزایش رشد جمعیت جهان و نیاز به تولید بیشتر مواد غذایی از یک سو، محدودیت منابع آبی و استفاده بیرویه از آنها بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک، همچنین حجم بسیار قابل ملاحظه فاضلابهای تولیدی در شهرها و لزوم دفع مناسب آنها از سوی دیگر، ضرورت استفاده دوباره از فاضلابها را افزایش داده است. هر چند که کاربرد پساب بعنوان یک منبع دایمی آب در کشاورزی علاوه بر تامین بخشی از نیازهای آبی این بخش، باعث صرفه جویی و دوام منابع آبی موجود نیز میگردد، ولی پژوهشها نشان میدهد که تخلیه فاضلاب خام در محیط زیست خطرات بهداشتی و زیست محیطی زیادی را به دنبال دارد.
به کار گیری پساب در کشاورزی اگرچه با فواید زیادی توام است ولی چنانچه این امر بدون برنامه ریزی دقیق و اعمال مدیریت و نظارت صحیح انجام پذیرد، میتواند اثرات اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی حاد و متعددی را در پی داشته باشد. با وجود قدمت استفاده از فاضلاب در کشور، تحقیقات در زمینه اثرات مربوط به یکی دو دهه اخیر آغاز شده است. در این مقاله خلاصهای از مهم ترین اثرات کاربرد این منابع بر محیط زیست ارائه شده است.
الف-مقدمه
کمبود آب مهمترین تهدید برای بقای بشر، اکوسیستم طبیعی و تکوین تمدنهاست. امنیت غذایی، بهداشت و اقتصاد کلان تحت تاثیر کمبود آب بشدت صدمه می بیند
عواملی نظیر افزایش جمعیت، توسعه شهرنشینی، رشد درآمد و تغییر الگوی مصرف غذایی سبب افزایش مصرف سرانه آب و تشدید بحران کم آبی گردیده است. اقلیم خشک و نیمه خشک و توزیع نامناسب بارندگی از نظر مکانی و زمانی نیز سبب افزایش دوچندان اثر منفی کمبود منابع آب در کشور ایران شده است
از این رو استفاده از منابع اّبی غیر متعارف از جمله پسابها که منجر به کاهش فشار بر منابع آب شیرین میشود، روز به روز از اهمیت بیشتری برخوردار میگردد. در واقع در اغلب کشورهایی که با کمبود آب مواجه هستند، پساب ضمن غنی بودن از نظر مواد غذایی، قابل دسترس ترین منبع آب جهت آبیاری است. البته این واقعیت را نباید از نظر دور داشت که استفاده از پساب جهت آبیاری می تواند بعنوان برهم زننده اکوسیستم نیز عمل کند. بنابراین تصمیم گیری در مورد فاضلاب باید بر اساس ویژگی های آب، خاک، گیاه و محیط هر محل استوار باشد
با توجه به میزان استقبال و همچنین نیاز به استفاده از پسابها و آبهای برگشتی در کشاورزی، در حال حاضر بیش تر تصفیه خانههای فاضلاب در سطح کشور با هدف استفاده مجدد از پساب حاصل در کشاورزی، طراحی و اجرا میگردند.
.1 بررسی اثرات بر خاک و محیط زیست فیزیکی
بقایای املاح، سموم و آفت کش ها، کودهای شیمیایی و عناصر کمیاب در آب های برگشتی و زه آبها و همچنین فلزات سنگین و مواد آلی در پسابهای شهری و صنعتی در صورت استفاده غیر صحیح و راهیابی به منابع آب موجب تخریب زیست بوم های آبی میگردد
نمکها با تاثیر بر خواص فیزیکی و شیمیایی خاک موجب تغییر در سامانه جذب آب توسط گیاه گردیده و نهایتا بر عملکرد گیاه تاثیر میگذارند
محققین بسیاری در نقاط مختلف دنیا در ارتباط با موضوع اثرات پساب بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و بیولوژیکی خاک مطالعه و بررسی نموده اند. افزایش شوری و سدیم خاک در اثر آبیاری با پساب که به ترتیب باعث ایجاد شرایط کاهش مهیایی آب برای گیاه و تخریب ساختمان خاک میشود، توسط پژوهشگران متعددی گزارش شده است. مطالعات و بررسیهای انجام شده توسط کامرون بر روی خاک-های منطقه Moose Jaw در ایالت ساسکاچوان کانادا که از سال 1982 توسط پساب در مساحتی در حدود 1200 هکتار آبیاری میگردد نشان داده است که شوری خاک به میزان قابل توجهی افزایش یافته است به طوری که میانگین EC خاک از ds/m 0/75 به ds/m1/6 در سال 1997 رسیده است
همچنین تجمع شوری بیشتر در لایهی یک متری سطحی خاک گزارش شده است. پاترسون در تحقیقات خود در استرالیا به این نتیجه دست یافت که بالا بودن SAR در پساب حاصل از تصفیه خانههای فاضلاب خانگی منجر به کاهش هدایت هیدرولیکی اشباع خاک میگردد
در گزارش تحقیقاتی پروان نیز کاهش هدایت هیدرولیکی اشباع به میزان %30 در لایه سطحی خاک در اثر آبیاری طولانی مدت با پساب، گزارش شده است
علیزاده و همکاران در تحقیقات خود نشان دادند که آبیاری ذرت با فاضلاب تصفیه شده شهر مشهد به مدت دو سال، کاهش %156 ظرفیت نفوذ پذیری خاک را در مقایسه با زمان قبل از آغاز تحقیق به دنبال داشته است . - Alizadeh, 2001 - شادکام و همکاران نیز در اثر آبیاری با پساب کاهش چشمگیری را در هدایت هیدرولیکی خاکهای مورد مطالعه نشان دادند
در استفاده مجدد از فاضلاب PH خاک نیز میتواند تغییر یابد. از آنجا که مهیایی عناصر غذایی مورد نیاز گیاه و همچنین حلالیت بسیاری از عناصر و ترکیبات سمی به شرایط PH خاک بستگی دارد، تغییر این پارامتر میتواند جذب عناصر غذایی مورد نیاز گیاه را کاهش داده و از این طریق و یا از طریق تاثیر بر مهیایی عناصر و ترکیبات مسموم کننده، رشد گیاه و عملکرد آن را تحت تاثیر قرار دهد
مطالعات صابر نشان میدهد که آبیاری اراضی شهر قاهره با فاضلاب، کاهش PH خاک را به دنبال داشته است - saber , 1986 - ، اما در بررسی های انجام شده توسط مهیدا افزایش PH در خاکهای خشک و نیمه خشک هند در اثر آبیاری با پساب گزارش شده است
ازجمله ناخالصیهای دیگری که در پساب تصفیه خانهها به ویژه در مناطق صنعتی یافت میشود، فلزات سنگین و عناصر کمیاب میباشند. کاربرد پسابهایی از این قبیل در اراضی کشاورزی میتواند باعث آلودگیهای شمیایی شود
از بین این آلودگیها نیترات یکی از فاکتورهای اصلی محسوب میشود. اگرچه این عنصر از جمله عناصر غذایی بسیار مهم برای گیاهان محسوب میشود، اما مقادیر بیش از حد آن میتواند سبب کاهش عملکرد و کیفیت محصول و نیز رشد فزاینده علفهای هرز شود. همچنین این ترکیب میتواند تا عمق زیادی همراه آب حرکت کرده و مخاطرات زیادی را در استفاده از منابع آب زیر زمینی بوجود آورد
محققین دیگر نیز در مطالعات خود گزارش کردند که آبیاری مزارع با پساب، افزایش ازت خاک را در پی داشته است
حضور ذرات معلق معدنی و آلی در فاضلاب خام، پساب تصفیه شده و حتی آب آبیاری معمولی، ممکن است موجبات انسداد خلل و فرج خاک را بخصوص در لایههای سطحی فراهم آورد. این امر میتواند کاهش شدت نفوذ آب به درون خاک و نقصان هدایت هیدرولیکی آن را سبب شود
