بررسی میزان کاهش شوری و نیترات زه آب کشاورزی توسط فیلترهای شنی حاوی مواد آلی و معدنی

کمبود آب با کیفیت مناسب یکی از مهمترین مشکلات در مناطق خشک و نیمه خشک از جمله ایران به شمار می آید. از طرفی رشد بی رویه جمعیت و افزایش آلودگی های محیطی نیازمند راه حل هایی برای رفع کمبود آب می باشد. یکی از این راه حل ها استفاده مجدد از منابع آب های نامتعارف از جمله پساب ها و زه آب هاست. زه آب حاصل از زهکشی اراضی کشاورزی شامل مواد و ترکیبات مختلفی است که می تواند مستقیماً به پهنه های آب سطحی نظیر رودخانه، دریاچه، دریا، اقیانوس و یا زهکش های انتهایی تخلیه گردد و یا از طریق نفوذ، وارد آب های زیرزمینی شود. روش های مختلفی برای بهبود کیفیت آب های نامتعارف وجود دارد که در بین آنها روش فیلتراسیون یک روش کارآمد و موثر در حذف آلاینده ها بوده است. در ساختن فیلترمهم ترین قسمت انتخاب جاذب است. انواع مختلفی از جاذب های مصنوعی وجود دارند که به دلیل قیمت بالا و یا قابل دسترس نبودن، کاربرد آنها ممکن نخواهد بود. هدف از این پژوهش، بررسی و مقایسه فیلتر های شنی و فیلتر های چند لایه حاوی شن و مواد جاذب مختلف آلی و معدنی ارزان قیمت برای کاهش ورود نیترات و شوری به آب های سطحی و زیرزمینی و استفاده مجدد از آن می باشد. بدین منظور آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی با 8 تیمار شامل شن، شن- زئولیت، شن- کاه جو، شن- میوه کاج، شن- زئولیت- کاه جو، شن- زئولیت- میوه کاج، شن- زئولیت- کاه جو- میوه کاج و با 3 تکرار طراحی گردید. برای آماده سازی تیمارها، لوله های پلی اتیلن به ارتفاع 75 و قطر 9 سانتی متر انتخاب و با توجه به تیمارهای آزمایشی به ترتیب از پایین به بالا با مواد جاذب پر شدند. سپس محلولی با هدایت الکتریکی 20 دسی زیمنس بر متر و غلظت نیترات 125 میلی گرم در لیتر در ده مرحله از ستون ها عبور داده شد. در پایان هر مرحله، نمونه ای از زه آب ورودی و خروجی تهیه و به منظور اندازه-گیری غلظت نیترات، میزان هدایت الکتریکی و اسیدیته به آزمایشگاه منتقل گردید. نتایج نشان دادند که هر 8 تیمار کارایی کاهش نیترات و شوری از زه آب را دارند. تیمارهای مختلف در طول این مطالعه توانستند به طور متوسط غلظت نیترات در زه آب ورودی را از حدود 125 میلی گرم در لیتر به مقداری بین 61/43- 10/30 میلی گرم در لیتر در خروجی کاهش دهند که این مقدار معادل حذف 99/75- 17/65 درصدی نیترات می باشد. تیمار شن- زئولیت- کاه جو- میوه کاج بهترین عملکرد را در حذف نیترات داشته و موجب کاهش 99/75 درصدی نیترات از زه آب شد. همچنین تیمارها قادر بودند که به طور متوسط میزان هدایت الکتریکی در زه آب ورودی را از حدود 20 دسی زیمنس بر متر به مقداری بین 53/10- 89/6 دسی زیمنس بر متر در زه آب خروجی کاهش دهند، که این میزان معادل کاهش 66/65- 49/47 درصدی هدایت الکتریکی می باشد. حداکثر کاهش 66/65 درصدی شوری توسط ستون شن- میوه کاج نشان دهنده کارائی بالاتر این تیمار در مقایسه با دیگر تیمارهای مورد استفاده در این مطالعه بود. میزان اسیدیته آب زهکشی خروجی تیمارها بین 26/8- 96/6 متغیر و بیشتر تابع میزان آن در ورودی تیمارها بود. میزان سرعت زه آب خروجی از ستون ها نیز بین 99/0- 02/0 متر بر ساعت بوده و با گذر زمان در طول آزمایش کم شده است.