تاثیر فیلتر های شنی حاوی مواد آلی و معدنی در کاهش نیترات زه آب کشاورزی

کمبود آب با کیفیت مناسب یکی از مهمترین مشکلات در مناطق خشک و نیمه خشک ازجمله 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 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 و یا از طریق نفوذ، وارد آب های زیر زمینی 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 فیلتر مهمترین 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 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- پوست بادام، شن-زئولیت-کاه جو، شن- زئولیت- پوست بادام، شن-کاه جو- پوست بادام و شن-زئولیت- کاه جو- پوست بادامو در 10 مرحله طراحی گردید. برای آماده سازی تیمارها، لوله های پلی اتیلن به ارتفاع 75 و قطر 9 سانتی متر انتخاب و با توجه به تیمار های آزمایشی به ترتیب از پایین به بالا با مواد جاذب پر شدند. سپس محلولی با 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 و اسیدیته به آزمایشگاه منتقل شد. نتایج نشان داد که هر 8 تیمار کارایی کاهش نیترات از زه آب را دارند. تیمار های 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 معادل حذف 99/75-17/65 درصدی نیترات می باشد. تیمار شن- زئولیت- کاه جو- پوست بادام بهترین عملکرد را در حذف نیترات داشته و موجب کاهش 99/75 درصدی نیترات از زه آب شد. میزان اسیدیته آب زهکش خروجی تیمارها بین 26/8-96/6 متغیر و بیشتر تابع میزان اسیدیته 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.