تاثیر چهار نوع جاذب زیستی بر کاهش پارامتر‌های نیترات، فسفات، شوری، pH و تغییرات دمایی پساب خروجی از اراضی شالیزاری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، مهندسی آب، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

2 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

3 استادیار گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، ساری، ایران

4 کارشناس ارشد شرکت آب منطقه‌ای گیلان، رشت، ایران

چکیده

یکی از بزرگ­ترین نیاز‌های پیش­روی اکثر جوامع امروزی کمبود آب شیرین و بدون آلودگی می­باشد، کمبود منابع آبی سالم و بالا بودن هزینه­های اجرای طرح­های تصفیه اغلب مانع دسترسی جوامع به این نیاز حیاتی می­شود. این تحقیق با هدف بررسی کیفیت رواناب خروجی از اراضی شالیزاری بعد از فصل کشت و هم­چنین تصفیه پساب کشاورزی و کاهش تعدادی از پارامترهای مضر موجود در محلول­های آبی انجام پذیرفت. در این تحقیق میزان کارایی چهار نوع جاذب زیستی خاک­اره چوب و سبوس­برنج، ذغال چوب و زایدات چای بررسی شد. برای این منظور داده­برداری دوره­ای ده روزه در فصل پاییز انجام شد و میزان پارامتر‌هایpH ، EC، نیترات، فسفات مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد که هر چهار ماده، به میزانی از پارامترهای ذکر شده، کاسته است. این کاهش و افزایش به عوامل مختلفی بستگی داشته­است که مهم­ترین آنها میزان غلظت آلاینده و دمای هوا بوده ­است. در بین این چهار نوع جاذب زیستی، جاذب زیستی خاک­اره از عملکرد نسبی بهتری برخوردار بوده ­است و مثلاً توانسته غلظت نیترات را از 54/4 به 25/0 میلی­گرم در لیتر برساند. مقایسه اقتصادی چهار نوع جاذب زیستی نیز این امر را نشان می­دهد مثلاً جاذب زیستی خاک اره 80 درصد ارزان­تر از جاذب زیستی ذغال است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of four natural absorbers to reduce nitrate, phosphate, EC, pH and water temperature of drain water from paddy fields

نویسندگان [English]

  • Amin Babaei-Moghadam 1
  • Mohammad Reza Khaledian 2
  • Ali hahnazari 3
  • Mohammad reza Mortezapour 4
1 MSc students, University of Guilan., Rasht., Iran
2 Assistant Professor, Water Engineering Department, Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan., Rasht., Iran
3 Associate Professor, Agricultural Sciences and Natural Resources University., Sari., Iran
4 Regional Water Company of Guilan., Rasht., Iran
چکیده [English]

Clean water is the most important need of human life to create safe conditions for human life. Pure water resources scarcity and high costs often hinder access to treatment plant which is vital to human societies. This research aimed to evaluate agricultural drain water quality from paddy fields after harvest and drain water treatment to reduce some harmful drain water parameters. In this study the performance of four types of biofilters consists of wood sawdust, rice husk, charcoal and tea wastes were evaluated. Data were taken at intervals of ten-day period from drain water of paddy fields to study the parameters of nitrate, phosphate, pH and EC. Observations showed that all four biofilters types in some cases reduced the pollutant amounts. These increase and decrease depends on many things which the most important factors were pollutant concentration in drain water and air temperature. Among the four types of biofilter, sawdust biofilter had relatively a better performance e.g. nitrate was reduced from 4.54 to 0.25 mg l-1. Economical comparison showed that sawdust biofilter was better than other four types of biofilter, e.g. sawdust biofilter is 80% cheaper than charcoal biofilter.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Rice husk
  • Sawdust
  • Charcoal
  • Tea wastes

خسروپناه ،ن. 1387. عوامل محیطی مؤثر بر شوکوفایی سواحل جنوب غربی دریای خزر در دو فصل بهار و تابستان. باشگاه خبرنگاران و نخبگان جوان. www. khabarkhoon.com

درزی نفت چالی،ع.، میرلطیفی،س.م.، شااهنظری،ع. اجلالی،ف  و مهدیان.م.ح. 1391. تاثیر زهکش‌های سطحی و زیرزمینی بر تلفات فسفر ازاراضی شالیزاری در فصل کشت برنج. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 3. 6: 225-215

شاه‌محمدی،ش و سالاری‌بردسیری،م.  1391. حذف نیکل از محلول آبی با استفاده از پوسته پسته سخت. مجله آب و فاضلاب. 2: 80-87.

شامحمدی،ش. 1391. بررسی سینتیک حذف مس از محیط آبی با استفاده از خاک اره. مجله آب و فاضلاب. 2 :127-133

شاهمحمدی،ش.، ‌حیدری،ز.، معاضد،ه.، جعفرزاده‌حقیقی،ن.ا و حقیقت‌جو،پ. 1387. حذف کادمیم از محیط‌ آبی در غلطت‌های کم به وسیله پوسته شلتوک اصلاح شده. مجله آب و فاضلاب. 67: 27-33

شاه‌محمدی،ش. 1390. بررسی سنتیک حذف مس از محیط آبی با استفاده از خاک‌اره. مجله آب و فاضلاب. 2: 127-133

شاهمحمدی،ش و حیدری،ز. 1388. حذف سرب از محلول آبی با استفاده از جاذب‌های ارزان‌قیمت. مجله آب و فاضلاب.3: 45 -50.

غلام حسینی،ل.، جوانشیر،آ و حسنی،ا.ح. 1386. بررسی توانایی صدف دریسنده پلی مورفا در کاهش غیر مستقیم غلظت نیترات و فسفات فاضلاب شهری. مجله آب فاضلاب.61:69-76

فراستی،م.، برومند نسب،س.، معاضد،ه.، جعفرزاده حقیقی فرد،ن.ا.، عابدی کوپایی،ج و سیدیان،م. 1392. حذف نیترات از آب­های آلوده با استفاده از نانو ذرات نی اصلاح شده. مجله آب و فاضلاب. 1 :34-42

کابوسی ،ک.، لیاقت،ع.، رحیمی،ح. 1388. قابلیت کاربرد پوسته برنج به عنوان پوشش در زهکش زیرزمینی. مجله تحقیقات آب و خاک ایران. 40: 1-6.

محمدپور ،ا.، زمانی،ع.ع. یافتیان،م.ر. 1391. تهیه بیوفیلتر ستونی با کمپوست چای برای حذف برخی یون­های فلزی سنگین از محلول­های آبی. ششمین همایش ملی و نمایشگاه تخصصی مهندسی محیط زیست. 27 آبان ماه. دانشگاه تهران

محمود سلطانی،ش. 1392. تاثیر نوع و مقدار برخی عناصر سنگین در رودخانه زرجوب رشت بر خاک و گیاه برنج شالیزارهای تحت آبیاری آن­ها. نشریه پژوهش­های حفاظت آب و خاک. 21 . 3: 153-171

میرمشتاقی،م. امیرنژاد،ر. خالدیان،م. 1390. بررسی کیفیت آب رودخانه­ی سفیدرود و پهنه­بندی آن با استفاده از شاخص­های کیفی OWQI و NSFWQI. فصلنامه علمی پژوهشی تالاب. 3. 9: 23-34

نامنی،م.،س. علوی‌مقدم،م.ر و آرامی،م.  1387. مطالعه جذب تعادلی کروم شش ظرفیتی از محلول آبی با استفاده از سبوس برنج. مجله علوم و تکنولوژی محیط زیست. دوره دهم. شماره چهام. صفحات 48-61.

نجات‌خواه‌معنوی،پ.، پاسندی،ع.ا.،  سقلی،م.، بهشتی‌نیا،ن  و میرشکار،د.  1388. بررسی میزان نیترات و فسفات در حوضه جنوب شرقی دریای مازندران در فصل بهار و تابستان. پژوهش­های مجله علوم و فنون دریایی. پاییز 88: 11-19

Asadi,F., Shariatmadari,H and Mirghaffari,N. 2008. Modification of rice hull and sawdust sorptive characteristics for remove heavy metals from synthetic solutions and wastewater. Journal of Hazardous Materials. 154:451-458

Acemioghu,B., Alma,M.H. 2001. Equilibrium seudies on the adsorption of Cu(II) from aqueous solution onto cellulose. Journal of Colloid Interface Science. 243­: 81-84.

Chen,H., Guo,S., Xu,C.Y and Singh,V.P. 2007. Historical temporal trends of hydro-climatic variables and runoff response to climate variability and their relevance in water resource management in the Hanjiang basin, Journal of Hydrology. 344:171-184.

Daifullah,A.A.M., Girgis,B.S., Gad.,H.M.H. 2003. Utilization of agro-residues (rice husk) in small waste water treatment plants, Materials Letters. 57:1723-1731

Habib,A., Islam,N., Islam,A and Shafiqul Alam,A.M. 2007. Removal of copper from aqueous solution using orange peel, sawdust and bagasse. Pakistan Journal of Analytical and Environmental Chemistry. 8.1-2: 21-25.

Krishnani,K., Meng,X., Christodoulatos,C., Boddu,M. 2007. Biosorption mechanism of nine different heavy metals anto biomatrixs frome rice husk. Journal of Hazardous Materials. 153: 90-98.

 Ngah,W.S., Hanafiah,M.A.K.M. 2008. Removal of heavy metal ions from wastewater by chemically modified plant wastes as adsorbents. Bioresource Technology. 99: 3935-3948.

Pagnanelli,F., Petangeli,M., Toro,M and Vegliò ,F. 2000. Biosorption of metal ions on arthrobacter sp biomas characterization and biosorotion modeling. Environmental Science and Technology. 34: 2773-2778.

Robertson,W. D and Merkley,L.C. 2009. In-Stream Bioreactor for Agricultural Nitrate Treatment. Journal of Environmental Quality. 38:230–237.

Sangi,M., Shahmoradi,A., Zolgharnein,J., Azimi,G., Ghorbandoost,M. 2008. Rimoval and recovery of heavy metals from aqueous solution using Ulmas carpinifolia and Fraxinus excelsiortree leaves. Journal of Hazardous Materials. 155: 513-522.

Singh,D., Kumar,J., Gaur,P. 2008. Removal of Cu (II) and Pb (II) by Pithophora Oedogonia: Sorption desorption and repeated use of the biomass. Journal of Hazardous Materials. 152­: 111-101.

 Sumathi,K.M.S., Mahimairaja,S., Naidu,R. 2005. Use of low-cost biological wastes and vermiculite for removal of chromium from tannery effluent, Bioresour. Bioresource Technology. 96: 309–316.

 Tarley,C.R.T and Arruda,M.A.Z. 2004. Biosorption of heavy metals using rice milling by-products Characterisation and application for removal of metals from aqueous effluents. Chemosphere 54: 987– 995.