بررسی عملکرد پوشال جو به عنوان دیواره دنیتریفیکاسیون تحت شرایط جریان ناپایدار

یکی از مهم ترین مشکلات سیستم های زهکشی آبشویی مواد مغذی، از جمله نیترات، است. از آنجا که این عنصر به حد کافی در خاک وجود ندارد، کشاورزان جهت تأمین نیاز گیاهان مجبور به استفاده از کودهاینیتروژنه می باشند. نیترات خیلی سریع از خاک شسته شده و به آب های زیرزمینی و در صورت وجود زهکش به آب های سطحی می پیوندد. به منظور کاهش نیترات در خروجی زهکش ها می توان از باکتری های دنیتریفیکاتور استفاده نمود.یکی از شرایطی که می تواند بر فعالیت باکتری های دنیتریفیکاتور موثر واقع شود، ناپایدار بودن جریان است. در تحقیق حاضر، ماده کربنی پوشال جو به عنوان فیلتر زیستی تحت شرایط جریان ناپایدار انتخاب گردید. بدین منظور مدل زهکش مورد نظر از جنس ورق گالوانیزه و با ارتفاع 135، عرض 30 و طول 90 سانتی متر طراحی گردید. آب از طریق سوراخ های تعبیه شده به قطر 5 میلی متر در مخازن کناری مدل وارد مدل می شد.پوشال جو پس از ترکیب با خاک در اطراف لوله زهکش از جنس پلی اتیلن موج دار با قطر 12 و طول 30 سانتی متر ریخته شد. به منظور بررسی مقاومت فیلتر زیستی اطراف لوله زهکش10 پیزومتر به صورت افقی کنار لوله زهکش نصب گردید. آب با غلظت نیترات 80 میلی گرم بر لیتر در طول 18 دوره (2 ماه) وارد مدل می شد و نمونه گیری از ورودی و خروجی به منظور بررسی تغییرات نیترات، آمونیوم و ph در هر دوره انجام شد. نمونه ها هم زمان با افت سطح آب و در چهار حالت پر، نیمه پر، 20 و 10 سانتی متری بالای لوله زهکش گرفته می شد. نتایج نشان داد که هم زمان با گذشت زمان و افت سطح آب، درصد کاهش نیترات افزایش یافته و در حالت پر، نیمه پر، 20 سانتی متری و 10 سانتی متری ارتفاع آب از زهکش به ترتیب کاهشیبرابر با 5/47% ،50%، 5/52% و 80% داشته است. نتایج حاصل از تحلیل آماری نشان داد که اثر دوره های مختلف اندازه گیری و افت سطح آب بر نیترات خروجی در سطح 1% آزمون lsd معنی دار است. هم چنین افت سطح آب بر آمونیوم نیز در سطح 1% معنی دار بوده ولی دوره های مختلف اندازه گیری تأثیر معنی داری بر آمونیوم نداشته است. میزان غلظت آمونیوم در طول دوره آزمایش ناچیز بوده است(کمتر از 3/0 میلی گرم بر لیتر). میزان تغییرات phنیز بین 7 و 1/8 مشاهده شد. اندازه گیری ارتفاع آب در پیزومترها در طول آزمایش نشان داد که استفاده از فیلتر زیستی اطراف لوله زهکش تأثیری بر عملکرد هیدرولیکی آن نداشته است.با توجه به آزمایش صورت گرفته نتیجه می شود که پوشال جو فیلتر زیستی مناسبی برای کاهش میزان نیترات خروجی از زهکش تحت شرایط جریان ناپایدار می باشد.