بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به فقر مواد آلی در خاک های مناطق خشک و اینکه ماده آلی در خاک نقش موثری در حفظ مواد غذایی و آب داشته و همچنین از تخریب خاک جلوگیری می کند ا ستفاده از ترکیبات آلی بیولوژیک در ارا ضی ک شاورزی در دنیا جهت افزایش مواد آلی و مواد غذایی خاک صورت گرفته و جایگزین کود شیمیایی می گردد. از طرف دیگر ترکیبات سمی همراه این ترکیبات آلی را نباید از نظر دور دا شت و پایش خود ترکیبات و محیط زی ست تحت ا ستفاده آنها از جمله عر صه ک شاورزی و اثرات این ترکیبات بر خاک و گیاه جهت یافتن محدودیتها و مزیتهای مربوطه یک نیاز حیاتی است.
لذا کاربرد لجن فاضلاب بر پایه مدیریت صحیح و رساندن ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و میکروبی آن در سطح استانداردهای بین المللی می تواند از ارزش های بالقوه این منبع به نحو شایسته و مطلوبی برخوردار گردد. با توجه به اینکه بررسی منابع نشان می دهد استفاده کوتاه مدت این ماده نمی تواند زیانی به گیاه برساند و در طولانی مدت باعث تجمع عناصر سنگین در خاک شود، می توان از این ماده به عنوان کود در کشاورزی با رعایت ملاحظات زیست محیطی، انجام پایش مداوم خاک، آب و گیاه، تهیه فرمول راهنما و تعیین میزان کاربرد لجن در واحد سطح و جلوگیری از انتشار آلاینده های شیمیایی و آلی به محیط زیست از جمله عرصه کشاورزی از آن استفاده بهینه نمود.
پایش منابع پایه آب و خاک و محصولات تولیدی از نظر بار میکروبی و آلاینده های آلی و معدنی در استفاده از لجن فاضلاب یک ضرورت است. پیشنهاد می گردد اولا تهیه فرمول راهنما برای کاربرد لجن فاضلاب در هر منطقه با توجه به ترکیب شیمیایی لجن فاضلاب و خصوصیات فیزیک و شیمیایی خاک منطقه انجام شود. به طوری که با توجه به فرمول راهنما استفاده لجن توصیه شده و از آلودگی منابع پایه و محصولات تولیدی جلوگیری می گردد.
ثانیا تا زمانی که انجام عمل تصفیه خانه های فاضلاب شهری کشور ناقص صورت گرفته و از طرفی دیگر تصفیه ثانویه انجام نمی گردد بار میکروبی و آلودگی شیمیایی پساب و لجن خروجی فاضلاب وجود داشته و استفاده از آنها در عرصه کشاورزی هم فرصت و هم تهدید جدی به شمار می رود. لذا پایش مداوم محصولات یا پسماند خروجی لازم و حیاتی است.
مقدمه
در دهه های گذشته، افزایش معنی داری در تولید لجن فاضلاب حاصل از فعالیتهای شهری وجود داشته است. در حال حاضر از لجن فاضلاب به صورت صنعتی، مواد سوختنی و کمپوست در مزارع استفاده می گردد. می توان گفت لجن فاضلاب یکی از پسماندهای آلی حاصل از فاضلاب شهری است که کاربرد آن به عنوان کود در اراضی کشاورزی علاوه بر تأمین برخی عناصر غذایی گیاهی، به دلیل داشتن ترکیبات سمی از معضلات و چالشهای مهم محیط زیست در عرصه کشاورزی و یکی از منابع مهم آلاینده خاک میباشد. تولید سالانه لجن در دنیا رو به افزایش میباشد.
از جمله گزینههای پیش رو برای دفع لجن فاضلاب از تصفیهخانهها میتوان، کاربرد در زمین، دفن در زمین، سوزاندن و ریختن در اقیانوس را نام برد. از بین گزینههای یاد شده، مورد اول به دلیل منافع اقتصادی و کاهش هزینههای خرید کود برای کشاورزان، ارجحیت دارد. ولی مسئلهای که باعث میشود کاربرد لجن در زمین با مشکل مواجه شود، اغلب ناشی از وجود مقادیر بالای عناصر سنگین در لجن فاضلاب میباشد. که باعث سمیت و آلودگی در خاک میشود . - Scheltinga, 1987 ;Lue-Hing et al,1998 - عناصر سنگین در مقادیر بالا، اثر سمیت برای موجودات خاکزی، گیاهان و حیوانات دارند و پس از ورود به چرخه غذایی انسان باعث بروز سمیت در انسان میشوند.
فعالیتهای شهری و صنعتی سبب تولید پسابها و پسماندهایی است که خود آلاینده محیط زیست به شمار میروند. در سراسر دنیا تحقیقات زیادی جهت استفاده بهینه از این زائدات و جلوگیری از آلودگی محیط زیست توسط آنها صورت گرفته است. در ک شور ما نیز تحقیقاتی انجام شده ا ست که جامع نبوده و نیازمند برر سی بی شتر و کاملتر ا ست. ا ستفاده از کودهای آلی لجن فاضلاب و کمپوست که حاصل فعالیتهای شهری است در مناطق خشک و نیمه خشک که خاکها از نظر مواد آلی فقیرند از اصول جدا نشدنی کشاورزی میباشد.
زیرا علاوه بر مورد فوق این مواد به بهسازی خصوصیات فیزیکی و حاصلخیزی خاک کمک کرده و دارای ازت و فسفر کافی برای رشد گیاه میباشند. درکنار مزیتهای مثبت استفاده از این نوع پسماندها، مزیتهای منفی مانند وجود ترکیبات سمی و ورود آنها به منابع خاک و آب و در نهایت زنجیره غذایی نیز وجود دارد. بنابراین بررسی و تحقیق کافی جهت اطلاع از وضعیت این پسماندها و اثرات آنها بر خاک کشاورزی، جهت استفاده آز آنها در هر کشور لازم و ضروری است - رحمانی، . - 1389
ویژگی های ترکیب آلی بیولوژیک شهری - لجن فاضلاب -
لجن فاضلاب به دلیل دارا بودن مقادیر قابل توجهی از ترکیبات آلی و عناصر غذایی مورد نیاز گیاه میتواند به عنوان یکی از بهترین و ارزان ترین کود آلی برای اراضی کشاورزی مطرح باشد به طوری که ارزش لجن فاضلاب بهعنوان کود در تحقیقات متعدد در ک شورهای مختلف ن شان داده شده ا ست - افیونی و همکاران، . - 1984 ا ستفاده از کودهای آلی به دلیل اثرهای مفیدی که بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک دارند، به عنوان یک روش مهم در افزایش باروری خاک شناخته شده است - . - Engelhart,et al, 2000
هرچند که استفاده زیاد از کودهای آلی باعث تجمع فلزات سنگین در خاک و ورود آنها به چرخه زنجیره غذایی می شود - - Scandar, et al, 2001 و نباید پتانسیل سمی عواملی از قبیل فلزات سنگین در لجن ها که مهمترین فاکتور محدود کننده استفاده از آنها می باشد، از نظر دور بماند. بسیاری از محققین کاهش کیفیت و عملکرد محصولات در کاربردهای بالای لجن فاضلاب را به دلیل وجود فلزات سنگین در لجن دانسته اند - رحمانی، . - 1389
اثرات ترکیب آلی بیولوژیک شهری - لجن فاضلاب - بر خاک و گیاه
لجن فاضلاب بسته به منبع آن دارای یک سری اثرات مثبت یا منفی برای خاک و گیاه میباشد به عنوان مثال نتایج پژوهش سابی و همکارا ن در دو گیاه درمنه و آتریپلکس نشان داد که طول برگ گیاهان در کرت های دارای لجن فاضلاب نسبت به کرت های شاهد به طور معنی داری بزرگتر بود. رضائی نژاد و افیونی - - 1379 گزارش کردند که افزودن لجن فا ضلاب شهری به خاک باعث افزایش معنی دار ماده آلی، آهن، مس، روی، ف سفر و پتا سیم قابل جذب در خاک می شود . همچنین غلظت قابل جذب آهن، روی، مس و سرب عصاره گیری شده با این تیمارها دارای تفاوت معنی دار بود ولی غلظت فلزات سمی در خاک کمتر از حد بحرانی گزارش گردید.
خیامباشی - - 1376 گزارش کرد که لجن فاضلاب شهری در مقادیر22 و 45 تن لجن خشک در هکتار عملکرد دو گیاه کاهو و اسفناج را افزایش داد. وی همچنین گزارش نمود که کاربرد لجن فاضلاب باعث افزایش مقدار کل و قابل جذب عناصر روی، مس، منگنز و سرب در خاک شده و نیز استفاده از لجن فا ضلاب تا سطح 45 تن در هکتار سبب افزایش معنی دار در غلظت مس و منگنز در اندام هوایی و روی و منگنز در ریشه کاهو و اسنفاج گردید - خیامباشی، . - 1376
ویژگیهای مثبت
بهبود ویژگیهای فیزیکی خاک مثل هدایت هیدرولیکی، پایداری خاکدانه ها، تهویه، رطوبت خاک، تخلخل، ظرفیت نگهداشت آب در خاک - به دلیل وجود مواد آلی فاضلاب - می باشد. همچنین افزایش عملکرد در گیاه به دلیل بهبود قابلیت جذب ب سیاری از عنا صر غذایی و غنی شدن خاک از نیتروژن، ف سفر، پتا سیم و کل سیم می با شد.
این و ضعیت می تواند یک منبع غذایی مهم برای گیاهان بوده و سبب آزاد شدن آه سته مقادیر متفاوتی از عنا صر کم م صرف به خاک شود، به همین دلیل کابرد لجن فاضلاب باعث افزایش عناصر در خاک و پوشش گیاهی میگردد و به علاوه باعث افزایش مواد آلی نیز در خاک می شود - یگانه،. - 1383 پاشا مختاری و حسین پور - - 1385 اظهار داشته اند که استفاده از لجن فاضلاب می تواند در آزادسازی فسفر خاک نقش ایفاء کند. در بررسی انجام شده توسط آنان، دامنه مقادیر تجمعی فسفر آزاد شده طی مدت زمان 1560 ساعت در خاکهای شاهد برابر 0/55 -6/1 میلی گرم در کیلوگرم و در خاکهای تیمار شده با لجن فاضلاب فعال برابر 1/3 – 15/9 میلی گرم در کیلوگرم بوده است.
-1 استفاده از لجن فاضلاب به عنوان کود در کشاورزی و تاثیر آن در عملکرد گیاه
امروزه استفاده از لجن فاضلاب به عنوان کود در کشاورزی در بسیاری کشورها رایج شده است. این ماده سرشار از مواد مغذی مورد نیاز گیاهان می باشد. مطالعه ای توسط متقیان و همکاران - - 1386 به منظور بررسی تأثیر مقادیر مختلف کمپوست، ورمی کمپو ست، لجن فا ضلاب و کود شیمیایی بر عملکرد دانه و پروتئین، محتوای کلروفیل برگ، میزان نیتروژن برگ و بذر در ارقام مختلف سویا، در سال 1385 در ساری انجام شد. نتایج نشان داد که بیشترین عملکرد دانه و پروتئین سویا را تیمارهای لجن 20 و 40 تن در هکتار، کود شیمیایی و کمپوست زباله 40 تن در هکتار تولید کرد. در مطالعه دیگری که توسط کریم پور و همکاران در قالب یک آزمایش صحرایی 5 ساله انجام شد.
افزودن لجن فاضلاب به خاک منطقه مورد مطالعه موجب افزایش عملکرد گیاه گردید. نتایج نشان داد کاربرد لجن حتی برای یکبار، در حالی که چندین سال از مصرف آن می گذرد می تواند باعث افزایش عملکرد گیاه شود. به نظر می رسد که با افزایش حجم لجن مصرفی در پلات ها به تدریج اثرات منفی این ماده - از قبیل حضور فلزات سنگین و به هم خوردن تعادل C:N خاک - نیز افزایش می یابد. در نتیجه زمانی که حجم لجن فاضلاب از مقدار معینی فراتر می رود اثرات منفی لجن از اثرات مثبت آن غالب شده، عملکرد گیاه رشد یافته در آن حجم، دیگر روند افزایشی نداشته و در نتیجه بین عملکرد گیاه رشد یافته در این تیمار با پلات شاهد تفاوت معنی دار دیده نمی شود. - کریم پور و همکاران،1386، نقل از . - www.bbk-iran.com
-2تولید ورمی کمپوست
تولید ورمی کمپو ست از دو جهت اهمیت دارد، نخ ست اینکه حجم زیادی از مواد زاید آلی با این روش بازیافت می شود و از نقطه نظر اقتصادی و زیست محیطی مهم است. دوم اینکه استفاده از ورمی کمپوست تولید شده در اراضی کشاورزی سبب بهبود کیفیت خاک و رشد گیاهان می شود که صرفه اقتصادی فراوانی را می تواند به دنبال داشته باشد.
با توجه به محدود بودن منابع کودهای دامی، استفاده از منابع کودهای آلی نظیر لجن فاضلاب امری مطلوب است. لجن فاضلاب به عنوان منبع غنی از عنا صر مورد نیاز، به عنوان کودی ارزان قیمت مورد توجه ک شاورزان قرار گرفته ا ست. در خاک های ایران مرکزی که بی شتر تحت تاثیر اقلیم خ شک و نیمه خ شک می با شد کمبود آهن و روی م شاهده می شود لذا ا ستفاده از لجن فا ضلاب با رفع محدودیت های آن در این منطقه می تواند مفید باشد.
