پايان نامه كارشناسي ارشد M.A

گرايش : اقليم شناسي در برنامه ريزي محيطي

بهينه سازي تصفيه خانه فاضلاب شهر گرمي جهت استفاده از آن در كشاورزي

بخشي از متن پايان نامه:

بيان مسئله

اگر كسي از فضا به زمين نگاه كند، آن را يك سياره آبي رنگ و پر از آب خواهد ديد. آب حدود 75 درصد زمين را پوشانده است(يعني چيزي حدود 4/1 ميليارد كيلومتر مكعب).امّا فقط بخش اندكي از آن براي انسان قابل استفاده است.حدود 97 درصد آب ها در درياها وجود دارد كه در هر تن آن ها 35 كيلو گرم انواع نمك حل شده است.درنتيجه اين شوري هشت برابر بيش از مقداري است كه بتوان آن را نوشيد يا براي آبياري محصولات كشاورزي به كار برد. فقط حدود 3 درصد آب هاي جهان آب شيرين اند و سه چهارم آن ها نيز در يخ پهنه هاي قطبي و يخچال هاي كوهستاني قرار دارند پس زندگي همه ي جانداران به مقدار اندكي آب وابسته است(يعني چيزي كمتر از 1 درصد كل آب هاي جهان)كه به شكل باران مي بارد و رود ها و درياچه ها را پر مي كند.آب يكي از ضروريترين عناصر حيات بر روي زمين است و اگر چه بيش از 70 درصد از سطح كرة زمين با آب پوشيده شده است اما كمتر از 3 درصد از آن آب شيرين ميباشد .از اين مقدار 79 درصد به قله هاي يخي تعلق دارد، 20 درصد آن آبهاي زير زميني است كه به راحتي قابل دسترسي نمي باشد و فقط 1 درصد آن شامل درياچه ها و رودخانه ها و چاهها ميباشد كه به راحتي به دست مي آيد .در مجموع در هر زمان تنها يك ده هزارم ازكل آبهاي كره زمين به سادگي در دسترس انسان قرار دارد .

رشد روز افزون جمعيت جهان، همگام با گسترش فعاليت هاي كشاورزي و صنعتي در جهت افزايش تامين مواد غذايي از يك سو و خشكسالي هاي پي در پي از سوي ديگر، موجب شده كه منابع موجود آب هاي شيرين سطحي در اكثر كشورهاي واقع در كمربند مناطق خشك به اوج بهره داري خود برسد. و بالطبع فشار بيش از اندازه به منابع آب وارد آيد. مضافا اينكه كشور ما هم اكنون جزو كشورهاي است كه برداشت آب از منابع زيرزميني بيش از معيارها و استانداردهاي بين المللي مي باشد.رشد جمعيت شهري از سويي و بالا رفتن سطح بهداشت و آگاهي مردم از سوي ديگر، ميزان مصرف آب را افزايش داده است. مصرف بالاي آب صعود ميزان فاضلاب را به دنبال خواهد داشت. رهاسازي فاضلاب خام در طبيعت باعث آلوده كردن محيط زيست مي شود و تاثير بدي در كيفيت جريانات سطحي و زير زميني مي گذارد. بنابراين ضرورت كاربرد زنجيرهاي آب متناسب با تغيير كيفيت ان در بخش هاي متنوع مصرف نمايان مي شود.در مناطق خشك و نيمه خشك از آنجايي كه كه دسترسي به منابع آب با كيفيت خوب با محدوديت همراه است، لذا بهره برداري از پساب فاضلاب براي آبياري بسيار با اهميت است. البته هر چند پساب فاضلاب در مقايسه با حجم آب آبياري مورد نياز، مقدار كمي را شامل مي شود ولي بهره برداري از همين مقدار ، با عث مي شود كه آبهاي با كيفيت بالاتر را بتوان در مصارف با اهميت تري به كار برد(عابدي،1380).

بهره برداري صحيح از قاضلاب شهري، مشكل آلودگي آبهاي سطحي را برطرف مي كند و نه تنها باعث حفظ منابع آب مي گردد بلكه به علت وجود مواد وعناصر غذايي در آن، براي رشد گياهان بسيار سودمند است. موجود بودن اين پساب در كنار مراكز شهري، امكان افزايش محصولات كشاورزي، در اطراف اين مناطق را فراهم مي سازد. همچنين وجود نيتروژن و فسفر در فاضلاب، به حذف يا كاهش كودهاي تجارتي مورد نياز محصولات كشاورزي مي انجامد. كيفيت آب آبياري در مناطق خشك، جايي كه درجه حرارت زياد و رطوبت كم است و در نتيجه تبخير بالا است، از اهميت ويژه اي برخوردار است. خصوصيات فيزيكي و مكانيكي خاك، همچنين استحكام، تخلخل، ساختمان خاك و هدايت هيدروايكي نسبت به تبادل يون ها در آب آبياري حساس هستند. بنابراين وقتي مسأله بهره بردازي از فاضلاب در كشاورزي مطرح مي شود، چندين فاكتور با خواص خاك بايد مورد بررسي قرار بگيرد.موضوع ديگر در ارتباط با كشاورزي، اثرات مواد محلول آب آبياري در رشد گياهان است. نمك هاي محلول، فشار اسمزي آب خاك را افزايش مي دهند، و اين افزايش، سبب افزايش مصرف انرزي گياه براي جذب آب مي شود، در نتيجه تنفس زياد گشته و رشد و نهايتا عملكرد محصول آن به طور نزولي كاهش مي يابد. در اين ميان بيشتر گياهان نسبت به نمك هاي فعال در آب خاك كه روي پتانسيل اسمزي اثر مي گذارند، حساسيت نشان مي دهند(عابدي،1380).بنابراين محقق در پي پاسخ به اين مسئله است كه به چه طريقي بهينه سازي تصفيه خانه فاضلاب شهر گرمي جهت استفاده از آن در كشاورزي ميتوان انجام داد ؟

اهميت و ضرورت پژوهش

كشورايران،بااين كه 1/1 درصدازوسعت خشكي هاي جهان رابه خوداختصاص داده،فقط 34/0 درصدازآب هاي موجوددرخشكيهاي جهان رادراختياردارد.ازسوي ديگردراغلب مناطق ايران،ريزش هاي جوي اكثردرفصل هايي صورت مي گيردكه نيازچنداني به آب براي فعاليت هاي كشاورزي نيست (پاييزوزمستان).همچنين ميزان ريزش هاي جوي به طوريكسان دركشورفرونمي بارندوبرخي مكان هابارندگي بيش تر و برخي  بارندگي كم تري دريافت مي كنند.محاسبات نشان مي دهندكه ميانگين مصرف سرانه ي آب درجهان (صنعتي،كشاورزي وآشاميدني) حدود 580 مترمكعب براي هرنفراست.امامتاسفانه اين رقم درايران كه كشوركم آبي به حساب مي آيد، 1300 مترمكعب درسال است .اين امرنشان دهنده ي اتلاف منابع آب واسراف بيش ازحداين منبع حياتي است.مقدارمصرف سرانه ي آب لوله كشي آشاميدني درشهرهاي ايران حدود 142 مترمكعب درسال است كه ازمصرف سرانه ي برخي كشورهاي اروپايي پرآب مثل اتريش( 108 مترمكعب درسال) وبلژيك( 105 مترمكعب درسال) بيش تراست.شايديكي ازعلل استفاده ازآب آشاميدني تصفيه شده براي شست وشوي اتومبيل وحياط،آبياري باغچه ها،استحمام،لباسشويي وظرفشويي است درحالي كه دربسياري ازكشورها،آب آشاميدني ازسايرآب هاي مصرفي جداست.براي بهره برداري درست ازآب هاي آشاميدني بهداشتي،شايدبهترين راه جداكردن آب آشاميدني ازآب هاي مصرفي ديگراست.دركشاورزي هم بايدازروش هاي آبياري متناسب بامحيط وياازروش هاي جديدآبياري بهره بردكه اتلاف آب در آنهاكم است.بررسي ها نشان داده است كه ايران با دارا بودن 1/1 درصد از خشكي هاي جهان تنها به 34/0 درصد از آبهاي موجود درسطح خشكي هاي زمين دسترسي دارد و حجم آبهاي شيرين قابل استفاده كشور از0002/0 درصد از آبهاي شيرين تجاوز نمي كند.