تحقیق مقاله استفاده از آب های غیر متعارف (فاضلاب) در دشت مشهد

1 - مقدمه

          استفاده از فاضلاب برای مصارف آبیاری و تغذیه آب های زیر زمینی یکی از گزینه هایی است که برای استفاده مجدد از منابع آب مصرف شده و یا برای رفع کمبودهای موضعی در آینده ای دور یا نزدیک  در مشهد بکار گرفته خواهد شد. اما قبل از هر گونه تصمیم گیری یا استفاده از آبیاری در مواردی که مستقیما بر فعالیت های زیستی انسان موثر است باید بررسی های لازم صورت گیرد. 

          این مطالعات بمنظور بررسی ابعاد مختلف موضوع و مشخص کردن تبعات احتمالی آن صورت گرفته است . گزارش مطالعات در سه بخش تنظیم و ارائه شده است. در بخش اول کلیات ، سوابق تاریخی استفاده از فاضلاب برای مصارف مختلف ، جایگاه و وضعیت استفاده از فاضلاب در ایران و جهان ، سوابق مطالعات (state of the art the ) استانداردها ، پژوهش های کاربردی و اطلاعات کلی از چگونگی تولید و استفاده مجدد از فاضلاب ارائه گردیده است . در بخش دوم نتایج مطالعات صحرائی و آزمایشگاهی به لحاظ زراعی و زیست محیطی آمده است که سنتز این مطالعات و نتیجه گیری از آنها برای هر یک از موارد مصرف ذکر گردیده است . بخش سوم مربوط به بررسی کیفی و کمی آبخان مشهد در صورت استفاده از فاضلاب می باشد . اطلاعات حاصله از این بخش بعنوان پایه مطالعات در تهیه مدل ریاضی کمی و کیفی آبخان مورد استفاده قرار خواهد گرفت .  شرح تفصیلی هریک از این موضوعات در گزارشات جداگانه ارائه شده است .

2 - جایگاه استفاده از فاضلاب در ایران و جهان

بررسی ها نشان می دهد که در دنیا  از فاضلاب تحت شرایط و استانداردهای خاصی برای مصارف مختلف استفاده می شود. اولویت های مصرف فاضلاب در دنیا بصورت زیر می باشد:

1 – وارد کردن فاضلاب تصفیه شده به مسیل های طبیعی پس از آنکه استانداردهای زیست محیطی در آن رعایت شده باشد. این امر بمنظور حفظ تعادل در اکوسیستم های آبی صورت می گیرد.

2 – دفع فاضلاب در سطح اراضی بمنظور نفوذ در خاک پس از آنکه تصفیه شده و استانداردهای زیست محیطی را دارا باشد.

3 – استفاده از فاضلاب تصفیه شده در تغذیه آبخانهائی که توان خود پالائی را داشته و آب استحصال شده از آنها مورد استفاده شرب قرار نگیرد.

4 – استفاده از فاضلاب برای آبیاری درختان جنگلی

5 – استفاده از فاضلاب برای آبیاری مراتع

6 – استفاده از فاضلاب بصورت آبیاری کرتی برای محصولاتی که مورد استفاده دام قرار گیرد.

7 – استفاده از فاضلاب برای محصولاتی که مستقیما مورد استفاده انسان قرار نگیرد.

در بررسی منابع علمی مشاهده گردید که :

در هیچ موردی استفاده از فاضلاب برای آبیاری سبزیخات و محصولاتی که بصورت خام مصرف می شوند توصیه نشده است.

استفاده از فاضلاب برای آبیاری محصولاتی که میوه یا محصول قابل استفاده آنها با خاک و آب تماس داشته باشد توصیه نشده است.

استفاده از فاضلاب در آبیاری بارانی برای محصولات زراعی توصیه نشده است .

استفاده از فاضلاب در آبیاری قطره ای توصیه نشده است.

استفاده از فاضلاب برای فضای سبز داخل شهرها و بخصوص چمن و مناطقی که در معرض رفت و آمد کودکان قرار می گیرد توصیه نشده است.

استفاده از فاضلاب  برای آبیاری باغات میوه توصیه نشده است.

استفاده از فاضلاب برای آبیاری در زمین هائی که آب زیر زمینی استخراج شده از آنها بمصرف شرب و بهداشت می رسد توصیه نشده است .

برای آبیاری درختان غیر مثمر که دور از تجمع و محل زندگی باشد می توان از فاضلاب تصفیه شده استفاده کرد اما قبل از شروع به قطع درختان باید آبیاری قطع گردد.

مزارعی که برای آبیاری با فاضلاب استفاده می شود باید محصور ، کنترل شده و در فاصله دوردست از مراکز جمعیت قرار داشته باشد.

افزایش محصول در اثر آبیاری با فاضلاب و کمبود آب نباید بعنوان تنها معیارهای  تعیین کننده در استفاده از فاضلاب برای آبیاری مد نظر باشند.

فاضلابی برای آبیاری استفاده شود که به لحاظ بهداشتی و زیست محیطی استانداردهای لازم در تمام اوقات سال را داشته باشد.

پس از هر فصل آبیاری با فاضلاب باید زمین با بارندگی یا آبیاری معمولی شستشو گردد.

          استانداردهای فاضلاب برای استفاده مجدد در کشورهای مختلف متفاوت است . مثلا در کشورهای اروپائی و آمریکائی در استفاده از فاضلاب برای زراعت های غیر خوراکی باید تصفیه ثانویه و ضد عفونی صورت گیرد  در استفاده برای محصولات خوراکی بخصوص مواردی که خام مصرف می شود فاضلاب باید تصفیه سوم شده و پس از زلال سازی و ضد عفونی مورد استفاده قرار گیرد. شدید ترین استانداردها در آمریکا و بخصوص کالیفرنیا رعایت می گردد.

          در کشورهای آفریقائی ، آسیائی ، آمریکای جنوبی ، چین ، هندوستان ، پاکستان استانداردهای فوق رعایت نشده و استفاده از فاضلاب برای آبیاری در سطح وسیعی رواج دارد. در بسیاری از کشورهای مناطق خشک از فاضلاب بصورت قطره ای در آبیاری فضای سبز استفاده می شود. بطور کلی هر کشور برای خود استانداردهای خاصی را تدوین کرده است اما در کشورهای جهان سوم این استانداردها رعایت نمی شود.

          در ایران بخش خصوصی در هر موقعیتی که دسترسی به فاضلاب فراهم باشد زارعین بدون توجه به کیفیت برای هر نوع محصول از آن استفاده کرده و ضوابط زیست محیطی رعایت نمی شود.

3 - استانداردها و کیفیت فاضلاب در مشهد

          آنچه در این مطالعات مورد استفاده قرار گرفت فاضلابهای حاصله از تصفیه خانه پرکند آباد و بعضا تصفیه خانه آستان قدس در کنویس بوده است . بررسی های کیفی روی این فاضلاب ها نشان می دهد که :

1 – فاضلاب در حال حاضر به لحاظ کیفی برای استفاده در کشاورزی از استاندارد لازم برخوردار نمی باشد.

2 – فاضلاب موجود دارای تخم انگل و کلیفرم های مدفوعی و غیر مدفوعی بیش از حد استاندارد می باشد.

3 – فاضلاب موجود  دارای عناصر سنگین بوده ولی مقدار آن از حد مجاز بیشتر نمی باشد.

4 – نیاز اکسیژن خواهی بیوشیمیائی (BOD) در فاضلاب خروجی بیشتر از حد استاندارد برای کشاورزی می باشد.

5 – نتایج کیفی آزمایشات روی فاضلاب که توسط شرکت آب و فاضلاب مشهد و سازمان آب منطقه ای خراسان  صورت گرفته است بسیار با یکدیگر متفاوتند.

6 – کیفیت فاضلاب خروجی در طول سال متغیر میباشد.

7 – در حال حاضر استفاده از فاضلاب در آبیاری کشاورزی اراضی اطراف مشهد قابل توصیه نمی باشد.

8 – فاضلاب دارای اثرات مفید کشاورزی به لحاظ حاصلخیزی خاک و افزایش محصول در تمام موارد می باشد.

4 - اثرات مفید و پیامد های احتمالی استفاده از فاضلاب مشهد  درآبیاری

          برای بررسی اثرات فاضلاب در آبیاری محصولات زراعی در شرایط آب و هوائی و خاک مشهد آزمایشات صحرائی و آزمایشگاهی انجام گردید که نتایج آن به شرح زیر می باشد.

الف   –  اثرات استفاده از فاضلاب در آبیاری  گندم و جو 

نتایج  آزمایشات صحرائی استفاده از فاضلاب تصفیه شده در آبیاری جو و گندم در مشهد و در اراضی پائین دست حوضه کارده به شرح زیر می باشد.

1 -  باتوجه به اینکه گندم و جو در فصل پائیز و زمستان و بهار به آب احتیاج دارند و در این زمان زراعت های صیفی از فاضلاب استفاده نمی کنند  کاربرد فاضلاب برای این گیاهان یک ارجحیت می باشد.

2 – در زراعت گندم و جو به دلیل اینکه کلیه عملیات با ماشین انجام شده و اصولا زارع به داخل مزرعه نمی رود خطر آلودگی  میکروبی در اثر استفاده از فاضلاب برای این گیاهان   حد اقل می باشد. در این آزمایش مورد مشکوکی از آلودگی بهداشتی مشاهده نشد.

3 – محصول گندم و جو برای استفاده خوراکی  فراوری شده و لذا خطر آلودگی برای انسان وجود ندارد.

4 – گندم و جوهای برداشت شده فاقد آلودگی میکروبی بودند

5 – چون کاه بعد از خشک شدن جمع آوری میشود برای دام مشکلی را از نظر آلودگی ایجاد نمی کند.

6 – در کاه و کلش برداشت شده از این آزمایش آلودگی میکروبی مشاهده نشد.

7 –  در منطقه مشهد در هر هکتار میتوان 6500 متر مکعب در هکتار برای گندم و 6000 متر مکعب در هکتار برای جو فاضلاب مصرف کرد. در صورت رقیق شدن و یا آبیاری یا در میان با آب و فاضلاب این مقادیر به نصف تقلیل پیدا می کنند.

8 -  فاضلاب ارتفاع بوته گندم و جو را افزایش می دهد و لذا خطر ورس کردن در اثر باد برای این محصولات وجود خواهد داشت.

9 – طول سنبله در اثر آبیاری با فاضلاب در گندم افزایش پیدا کرد ولی این افزایش برای جو زیاد مشهود نبود.

10 – تعداد دانه در سنبله در آبیاری   با فاضلاب افزایش پیدا کرد.

11 – تعداد دانه در سنبله در آبیاری یک در میان با آب و فاضلاب 45 در صد افزایش نشان داد این افزایش برای آبیاری کامل با  فاضلاب تنها 11 درصد بود.