پایان نامه کارشناسی ارشد M.A

گرایش : اقلیم شناسی در برنامه ریزی محیطی

بهینه سازی تصفیه خانه فاضلاب شهر گرمی جهت استفاده از آن در كشاورزی

بخشی از متن پایان نامه:

بیان مسئله

اگر کسی از فضا به زمین نگاه کند، آن را یک سیاره آبی رنگ و پر از آب خواهد دید. آب حدود 75 درصد زمین را پوشانده است(یعنی چیزی حدود 4/1 میلیارد کیلومتر مکعب).امّا فقط بخش اندکی از آن برای انسان قابل استفاده است.حدود 97 درصد آب ها در دریاها وجود دارد که در هر تن آن ها 35 کیلو گرم انواع نمک حل شده است.درنتیجه این شوری هشت برابر بیش از مقداری است که بتوان آن را نوشید یا برای آبیاری محصولات کشاورزی به کار برد. فقط حدود 3 درصد آب های جهان آب شیرین اند و سه چهارم آن ها نیز در یخ پهنه های قطبی و یخچال های کوهستانی قرار دارند پس زندگی همه ی جانداران به مقدار اندکی آب وابسته است(یعنی چیزی کمتر از 1 درصد کل آب های جهان)که به شکل باران می بارد و رود ها و دریاچه ها را پر می کند.آب یكی از ضروریترین عناصر حیات بر روی زمین است و اگر چه بیش از 70 درصد از سطح كرة زمین با آب پوشیده شده است اما كمتر از 3 درصد از آن آب شیرین میباشد .از این مقدار 79 درصد به قله های یخی تعلق دارد، 20 درصد آن آبهای زیر زمینی است كه به راحتی قابل دسترسی نمی باشد و فقط 1 درصد آن شامل دریاچه ها و رودخانه ها و چاهها میباشد كه به راحتی به دست می آید .در مجموع در هر زمان تنها یك ده هزارم ازكل آبهای كره زمین به سادگی در دسترس انسان قرار دارد .

رشد روز افزون جمعیت جهان، همگام با گسترش فعالیت های کشاورزی و صنعتی در جهت افزایش تامین مواد غذایی از یک سو و خشکسالی های پی در پی از سوی دیگر، موجب شده که منابع موجود آب های شیرین سطحی در اکثر کشورهای واقع در کمربند مناطق خشک به اوج بهره داری خود برسد. و بالطبع فشار بیش از اندازه به منابع آب وارد آید. مضافا اینکه کشور ما هم اکنون جزو کشورهای است که برداشت آب از منابع زیرزمینی بیش از معیارها و استانداردهای بین المللی می باشد.رشد جمعیت شهری از سویی و بالا رفتن سطح بهداشت و آگاهی مردم از سوی دیگر، میزان مصرف آب را افزایش داده است. مصرف بالای آب صعود میزان فاضلاب را به دنبال خواهد داشت. رهاسازی فاضلاب خام در طبیعت باعث آلوده کردن محیط زیست می شود و تاثیر بدی در کیفیت جریانات سطحی و زیر زمینی می گذارد. بنابراین ضرورت کاربرد زنجیرهای آب متناسب با تغییر کیفیت ان در بخش های متنوع مصرف نمایان می شود.در مناطق خشک و نیمه خشک از آنجایی که که دسترسی به منابع آب با کیفیت خوب با محدودیت همراه است، لذا بهره برداری از پساب فاضلاب برای آبیاری بسیار با اهمیت است. البته هر چند پساب فاضلاب در مقایسه با حجم آب آبیاری مورد نیاز، مقدار کمی را شامل می شود ولی بهره برداری از همین مقدار ، با عث می شود که آبهای با کیفیت بالاتر را بتوان در مصارف با اهمیت تری به کار برد(عابدی،1380).

بهره برداری صحیح از قاضلاب شهری، مشکل آلودگی آبهای سطحی را برطرف می کند و نه تنها باعث حفظ منابع آب می گردد بلکه به علت وجود مواد وعناصر غذایی در آن، برای رشد گیاهان بسیار سودمند است. موجود بودن این پساب در کنار مراکز شهری، امکان افزایش محصولات کشاورزی، در اطراف این مناطق را فراهم می سازد. همچنین وجود نیتروژن و فسفر در فاضلاب، به حذف یا کاهش کودهای تجارتی مورد نیاز محصولات کشاورزی می انجامد. کیفیت آب آبیاری در مناطق خشک، جایی که درجه حرارت زیاد و رطوبت کم است و در نتیجه تبخیر بالا است، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. خصوصیات فیزیکی و مکانیکی خاک، همچنین استحکام، تخلخل، ساختمان خاک و هدایت هیدروایکی نسبت به تبادل یون ها در آب آبیاری حساس هستند. بنابراین وقتی مسأله بهره بردازی از فاضلاب در کشاورزی مطرح می شود، چندین فاکتور با خواص خاک باید مورد بررسی قرار بگیرد.موضوع دیگر در ارتباط با کشاورزی، اثرات مواد محلول آب آبیاری در رشد گیاهان است. نمک های محلول، فشار اسمزی آب خاک را افزایش می دهند، و این افزایش، سبب افزایش مصرف انرزی گیاه برای جذب آب می شود، در نتیجه تنفس زیاد گشته و رشد و نهایتا عملکرد محصول آن به طور نزولی کاهش می یابد. در این میان بیشتر گیاهان نسبت به نمک های فعال در آب خاک که روی پتانسیل اسمزی اثر می گذارند، حساسیت نشان می دهند(عابدی،1380).بنابراین محقق در پی پاسخ به این مسئله است که به چه طریقی بهینه سازی تصفیه خانه فاضلاب شهر گرمی جهت استفاده از آن در كشاورزی میتوان انجام داد ؟

اهمیت و ضرورت پژوهش

كشورایران،بااین كه 1/1 درصدازوسعت خشكی های جهان رابه خوداختصاص داده،فقط 34/0 درصدازآب های موجوددرخشكیهای جهان رادراختیاردارد.ازسوی دیگردراغلب مناطق ایران،ریزش های جوی اكثردرفصل هایی صورت می گیردكه نیازچندانی به آب برای فعالیت های كشاورزی نیست (پاییزوزمستان).همچنین میزان ریزش های جوی به طوریكسان دركشورفرونمی بارندوبرخی مكان هابارندگی بیش تر و برخی  بارندگی كم تری دریافت می كنند.محاسبات نشان می دهندكه میانگین مصرف سرانه ی آب درجهان (صنعتی،كشاورزی وآشامیدنی) حدود 580 مترمكعب برای هرنفراست.امامتاسفانه این رقم درایران كه كشوركم آبی به حساب می آید، 1300 مترمكعب درسال است .این امرنشان دهنده ی اتلاف منابع آب واسراف بیش ازحداین منبع حیاتی است.مقدارمصرف سرانه ی آب لوله كشی آشامیدنی درشهرهای ایران حدود 142 مترمكعب درسال است كه ازمصرف سرانه ی برخی كشورهای اروپایی پرآب مثل اتریش( 108 مترمكعب درسال) وبلژیك( 105 مترمكعب درسال) بیش تراست.شایدیكی ازعلل استفاده ازآب آشامیدنی تصفیه شده برای شست وشوی اتومبیل وحیاط،آبیاری باغچه ها،استحمام،لباسشویی وظرفشویی است درحالی كه دربسیاری ازكشورها،آب آشامیدنی ازسایرآب های مصرفی جداست.برای بهره برداری درست ازآب های آشامیدنی بهداشتی،شایدبهترین راه جداكردن آب آشامیدنی ازآب های مصرفی دیگراست.دركشاورزی هم بایدازروش های آبیاری متناسب بامحیط ویاازروش های جدیدآبیاری بهره بردكه اتلاف آب در آنهاكم است.بررسی ها نشان داده است كه ایران با دارا بودن 1/1 درصد از خشكی های جهان تنها به 34/0 درصد از آبهای موجود درسطح خشكی های زمین دسترسی دارد و حجم آبهای شیرین قابل استفاده كشور از0002/0 درصد از آبهای شیرین تجاوز نمی كند.