بررسی اثرات پساب کارخانه قند شیروان بر برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و کیفیت منابع آب منطقه

دشت شیروان ـ قوچان در شرق استان خراسان شمالی جزئی از حوضه آبریز رودخانه اترک محسوب می شود. دارای آب و هوای نیمه خشک و معتدل، بارندگی سالانه حدود 247 میلی متر و متوسط دمای سالانه 95/9 درجه سانتی گراد است. کارخانه قند شیروان در 13 کیلومتری غرب مرکز شهر شیروان و پایین شیب توپوگرافی منطقه بنا شده است. با استفاده از نقشه های توپوگرافی، نقشه های هم عمق منابع آب و سایر نقشه های هیدرولوژی، بالادست و پایین دست کارخانه و نیز جهت جریان آب به منظور تعیین نقاط نمونه برداری مشخص شد. نمونه برداری از پساب خروجی کارخانه منطبق بر اوج فعالیت آن در دو نوبت و از سه منبع (لاگون اول، لاگون سوم و پساب رها شده به اراضی) صورت گرفت. پس از بررسی شاخص های آلایندگی شامل کدورت، bod، cod، tss و tds، همچنین ec و ph، تعیین غلظت کلیه عناصر موجود در آن به روش پلاسمای جفت شده القایی (icp) صورت پذیرفت. نمونه برداری از خاک سطحی اراضی اطراف کارخانه با رعایت پراکنش مناسب به صورت مرکب انجام شد. در نهایت 20 نمونه خاک به طوری که 11 نمونه مربوط به پایین دست (تحت تأثیر رهاسازی پساب) و 9 نمونه متعلق به اراضی بالادست بودند، مورد آنالیز های فیزیکی و شیمیایی قرار گرفتند. به علاوه کلیه عناصر موجود در آن نیز به روش icp تعیین شد. نمونه های آب نیز از 11 حلقه چاه (4 حلقه واقع در پایین دست کارخانه و 7 حلقه مربوط به بالادست) برداشت و مورد آنالیز کیفی قرار گرفت. همچنین مطلوبیت منابع آب با رسم نمودارهای کیفی مربوط به مصارف شرب، کشاورزی و صنعت با استفاده از نرم افزارهای موجود تعیین شدند. نمونه برداری از نزدیک ترین منبع آب سطحی منطقه به مکان فعالیت کارخانه (رودخانه اترک) در دو ایستگاه مجاور و بالا دست انجام گرفته است و وضعیت شاخص های آلایندگی آن طی سه سال متوالی با تأکید بر زمان رهاسازی پساب به آن بررسی شد. به منظور بررسی وضعیت تغذیه ای گیاهان آبیاری شده با پساب نیز از دو مزرعه که طی دو سال گذشته و در زمان نمونه برداری تحت تأثیر رهاسازی پساب بوده و آبیاری آن با آب چاه توأم با پساب انجام گرفته است، 5 نمونه مرکب از 10 نقطه تصادفی در اواسط رشد و قبل از گلدهی برداشت و غلظت عناصر موجود در اندام های هوایی به روش icp تعیین شد. ارزیابی آماری بر کلیه نتایج حاصل صورت گرفت و جهت بررسی تغییرات و پراکنش پارامترهای فیزیکی، شیمیایی و غلظت عناصر در خاک و آب منطقه، منحنی های هم میزان و منحنی تغییرات با استفاده از نرم افزارهای مربوطه ترسیم و بررسی شدند، که در هر دو مورد روند کاهشی مطلوبیت تحت تأثیر رهاسازی پساب در منطقه آشکار است. پساب کارخانه دارای ماهیت قلیایی و مقادیر شاخص های آلایندگی بالاتر از حد مجاز است. شوری زیاد آب چاه های اطراف کارخانه و بالا بودن بیش از حد مجاز پارامترهای کیفی و غلظت برخی عناصر در آن ها بیانگر تأثیر فعالیت کارخانه در کاهش کیفیت آن ها است، به طوری که بهره برداری از دو چاه حسین زاده و زارع با میانگین ec بیش از 10000 میکرو زیمنس و مجموع جامدات حل شده بیش از 3000 میلی گرم بر لیتر برای هر نوع مصرف مجاز نمی باشد و در مجموع بیش از 70 درصد چاه ها در کلاس c3 طبقه بندی ویلکاکس قرار دارند. رهاسازی پساب به رودخانه نیز میزان هدایت الکتریکی (ec) آب را حدود 2000 میکرو زیمنس، tds را 400 میلی گرم بر لیتر و ph را 2 واحد افزایش داده، همچنین مقدار اکسیژن محلول (do) آب را به نصف مقدار آن در ایستگاه بالا دست کاهش داده است. علاوه بر آن شور و آهکی شدن اراضی تحت تأثیر پساب، منجر به کاهش فراهمی برخی عناصر مورد نیاز گیاهان شده است. غلظت بیش از حد مجاز فلزات سنگین در پساب کارخانه و خاک تحت تأثیر آن مشاهده نگردید و غلظت بیش از حد طبیعی برخی از آن ها در نمونه های خاک و گیاه به اثرپذیری از سایر عوامل همچون مصرف نامتعادل کود و استعمال سموم و آفت کش ها مرتبط دانسته شد. به علاوه به نظر می رسد میانگین غلظت حدود 7 میلی گرم بر کیلوگرم سرب در نمونه های گیاهی به دلیل مجاورت مزارع با حاشیه جاده اصلی بوده باشد.