نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی، تهران، ایران

2 گروه منابع آب و محیط زیست، پردیس فنی و مهندسی شهید عباسپور دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

چکیده

سابقه و هدف:
به دلیل گسترش شهرها و افزایش مصرف سرانه آب، روزانه حجم زیادی پساب فاضلاب تولید می‌شود. استفاده از فاضلاب تصفیه شده در آبیاری فضای سبز، از آلودگی محیط زیست جلوگیری می‌کند. این پژوهش با هدف بررسی اثرهای کاربرد فاضلاب تصفیه شده بر رشد گیاه خرزهره و تاثیر آن بر ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک صورت گرفت.
مواد و روش‌ها:
پس از بررسی روی پژوهش­های انجام شده در داخل و خارج از کشور و بررسی منطقه جغرافیایی و ارزیابی امکانات و تجهیزات و نیز هماهنگی با سازمان‌های مرتبط ضمن برنامه‌ریزی به صورت ماهیانه اقدام به انجام این پژوهش شد؛ بدین منظور، آبیاری گیاه خرزهره تحت اثر دو تیمار100درصد پساب و 0 درصد پساب (آب چاه) و بصورت طرح بلوک‌های به طور کامل تصادفی در بدنه اتوبان باقری استان تهران اجرا شد. با توجه به مصرف پساب تصفیه شده جهت آبیاری گیاهان فضای سبز، در این تحقیق ویژگی‌های فاضلاب تصفیه خانه شهرک اکباتان برای اعمال تیمارهای متفاوت آبیاری و اثرات استفاده میان مدت از پساب در دوره یک­ ساله بر ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک مورد بررسی قرار گرفت. 
نتایج و بحث:
با بررسی میدانی نقش و عملکرد پساب بر میزان رشد و نگهداری فضای سبز شهری در قالب یک پژوهش با طراحی آزمایش و ساخت بلوک بعنوان یک پایلوت واقعی، زمینه ارزیابی امکان استفاده مجدد از پساب تصفیه خانه شهرک اکباتان را فراهم کرده است. این تحقیق با هدف شناسایی منابع آب پایدار در راستای بازچرخانی حداکثری و آسیب‌شناسی پتانسیل استفاده از پساب شهر تهران جهت پیاده سازی اهداف اکولوژی انسانی توسعه پایدار، تاثیر آبیاری با پساب تصفیه شده برروی خصوصیات رویشی گونه گیاهی منتخب فضای سبز (خرزهره) بوسیله متر پارچه‌ای و کولیس  هر سه روز یکبار با در نظر گرفتن قسمت‌های خمیده گیاه ثبت شد. با توجه به محدود بودن پارامترهای پساب مورد اندازه گیری و به منظور راستی آزمایی آن­ها و دقیق کردن نتایج، ویژگی‌های کیفی آب فاضلاب در طی دوره آزمایش هر ماه در آزمایشگاه تصفیه خانه اکباتان اندازه گیری و ثبت گردید و با استاندارد سازمان محیط زیست ایران مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که پساب مورد استفاده در محدوده مجاز جهت آبیاری فضای سبز قرار دارد؛ از طرفی جهت بررسی تاثیر پساب تصفیه شده بر روی خاک قبل و بعد از دوره آزمایش، 18 نمونه خاک بصورت تصادفی (9 نمونه از عمق‌های 0تا 30سانتی‌متری و 9 نمونه از عمق30تا 60سانتی‌متری) برداشت و پس از اختلاط به آزمایشگاه منتقل شد. ویژگی‌های فیزیکی وشیمیایی خاک در هر دو عمق مورد اندازه گیری قرار گرفت. که غلظت این عناصر در حد مجاز هر عنصر در خاک بوده که شاهدی بر عدم آلودگی خاک توسط این عناصر می‌باشد. بعبارت دیگر استفاده از پساب جهت آبیاری منجر به آلودگی خاک نمی‌گردد و آبیاری با پساب موجب مغذی شدن و افزایش باروری خاک شده است و میزان رشد اندام‌های گیاه، بعنوان تابعی از شرایط تیمار، در طول آزمایش دارای تفاوت معنی داری در سطح 95 درصد اعتمادپذیری است.
نتیجه ­گیری:
به طور کلی نتایج این بررسی نشان داد که میزان رشد پارامترهای فیزیولوژیکی گیاهان آبیاری شده با پساب بیشتر از آب چاه است. این میزان در ارتفاع تاج پوشش 50 درصد، در قطر تاج‌پوشش 100 درصد و در افزایش طول ساقه و ضخامت برگ به ترتیب 20 و 7 درصد بیش از آبیاری با آب چاه دیده شد. بنابراین می‌توان نتیجه گرفت استفاده از پساب جهت آبیاری فضای سبز میسر بوده و اثر منفی بر روی خاک ندارد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of the effect of irrigation with purified wastewater on the physical and chemical properties of soil

نویسندگان [English]

  • Sadegh Partani 1
  • Seyed Mohammad Reza Madany 1
  • Mir Hassan Seyed Seraji 2

1 Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Islamic Azad University, Central Tehran Branch, Tehran, Iran

2 Department of Water and Environmental Resources, Shahid Abbaspour College of Technology, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran

چکیده [English]

Introduction:
Due to the development of cities and increasing water consumption per day, a large amount of wastewater is being daily produced. The use of refined sewage in irrigating the green space prevents environmental pollution. This research was carried out to investigate the effects of refined sewage treatment on plant growth and its effects on physical and chemical properties of soil.
Material and methods:
After studying the research carried out inside and outside the country, a certain geographic area, facilities and equipment were evaluated. Then, with coordination with the related organizations, this study was carried out in Shahid Bagheri highway in Tehran. Irrigation of the plants as treatments were done as a completely randomized block design (CRD) under through two treatments (100% wastewater and 0% wastewater (well water which is current irrigation system)). Considering the irrigations as treatments for green space plants, characteristics of the applied sewage which was provided from wastewater Ekbatan treatment plant the effects of midterm period use of effluent (in one-year) physical and chemical properties of soil was carried out.the effect of irrigation with treated wastewater on the vegetative characteristics of selected species of green space (donut) by clay meter was recorded every three days regarding to the curved parts of the plant. Due to the limited amount of wastewater parameters and in order to verify and evaluate the results, the quality of the waste water was measured monthly in Ekbatan's WWTP laboratory and was compared to the standard of the Iranian Environment Organization.
Results and discussion:
By studying the role of wastewater on the growth and maintenance of urban green spaces in the form of a pilot study, the possibility of reuse of the wastewater from the sewage treatment plant of Ekbatan town was assessed. The aim of this study was to identify sustainable water sources in order to maximize of the wastewater recycling for the implementation of human ecology goals for sustainable development. The results showed that the effluent was in the permitted range for irrigation of green space. On the other hand, to investigate the effect of treated wastewater on the soil before and after the experiment, 18 soil samples were randomly selected, nine of which were sampled from 0 to 30 cm depth and nine others from the depths of 30 to 60 cm. All samples were mixed and transferred to the laboratory. The physico-chemical properties of the soil were measured at both depth ranges. The concentration of each element was within the standard limits, which is a proof of the non-contamination of the soil. In other words, the use of wastewater for irrigation does not lead to soil contamination and irrigation with wastewater causes an increase in the nutrition and fertility of the soil. Also, the growth rate of the organs as a function of the treatment conditions during the experiment had a significant difference.
Conclusion:
In general, the results of this study showed that the amount of physiological parameters of plants irrigated with wastewater was greater than that of well water. Therefore, it can be concluded that the use of wastewater for irrigation of green space is possible and has no negative effect on soil.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Green space
  • Urban wastewater
  • Soil pollution
  • Irrigation efficiency

Anonymous, 2007. Water quality - Counting microorganisms in water using culture method. Institute of Standards and Industrial Research of Iran. Standard No. 4207 Edition (1)

El-Khateeb, M.A., Arafa, A.M., El-dayem, A.M.A. and Watfa, R.A., 2012. Effect of Sewage Water Irrigation on Macro Nutrients , Heavy Metals and Frequency Percentage of Fungi in Soil Cultivated with Woody Trees. Journal of Horticultural Science & Ornamental Plants, 4(2), 177–185

Irandoust, M. and Tabriz, A.S., 2017., The effect of municipal wastewater on soil chemical properties. Solid Earth Discussions, (February), 1–13.

Ministry of Power, 2011. Environmental Codes for Reuse of Recovering Waters and Wastewater. Journal of the Strategic Planning and Control Department of the Ministry of Energy, 535

Moradi Nasab,., Shirvani, M., Shamsaee, M. and Babaie M., 2016. Evaluation of some indicators of chemical and biological quality of soil in green spaces of Mobarakeh Steel Complex, irrigated with well water and industrial waste water. Journal of Soil and Water Sciences, 19 (74), 101-110.

Mouhanni, H., Bendou, A. and Er-Raki, S., 2011. Disinfection of Treated Wastewater and its Reuse in the Irrigation of Golf Grass: The Case of Plant M’zar Agadir-Morocco. Water, (4), 1128–1138. https://doi.org/10.3390/w3041128

Musyoki, M.S., 2015. University of Nairobi Title : a Study on the Disposal of Hazardous Chemicals , Domestic Waste and Waste Water in Kenya.

Poorter, H. and Nagel, O., 2000. The role of biomass allocation in the growth response of plants to different levels of light, CO2, nutrients and water: a quantitative review. AUSTRALIAN JOURNAL OF PLANT PHYSIOLOGY, 27, 595–607.

Presidential Strategic Planning & Control Deputy Directorate. 2013 Instructions for laboratory analysis of soil and water samples. Journal No. 467.

Radnia, M., Bazrafshan, A., Goshtpipour, F., Shahriari, A., Khaksfidi, R. and Karimpour, Z., 2012. Investigating the possibility of using wastewater from the wastewater of Ali ibn Abitaleb Hospital in Zahedan to irrigate the green space, 1-8.

Rahimi, Gh., Amraei, L. and Kimayee Talib, AS., 2015. Effect of irrigation with industrial effluent on the process of changes of some heavy metals in soil and radish. Greenhouse Cultivation Science and Technology.

Rezvan Moghaddam, P. and Mirza'i Najmabadi M., 2010. Effect of different ratios of well water and treated wastewater on morphology, yield and yield components of corn, sorghum and millet. Iranian Journal of Crop Research, 7 (1), 63-75.

Tabataba'i, S. H., Najafi, P. and Taherisodjani, E., 2014. Investigating the characteristics of urban and industrial wastewater of Zob Ahan and comparing it with groundwater characteristics of the area for irrigation of green spaces. Water and Agriculture Water Challenges.

Tabari, M. and Salehi, A., 2012. Investigating the effect of irrigation using urban wastewater on the accumulation of heavy metals in soil. Science and Technology Environment, 1.

Wang, Q.-R., Cui, Y.-S., Liu, X.-M., Dong, Y.-T. and Christie, P., 2003. Soil contamination and plant uptake of heavy metals at polluted sites in China. Journal of Environmental Science and Health. Part A,Toxic/hazardous Substances & Environmental Engineering, 38(5), 823–838.