گرایش : اقلیم شناسی در برنامه ریزی محیطی

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

بخشی از متن :

بیان مسئله

اگر کسی از فضا به زمین نگاه کند، آن را یک سیاره آبی رنگ و پر از آب خواهد دید. آب حدود ۷۵ درصد زمین را پوشانده است(یعنی چیزی حدود ۴/۱ میلیارد کیلومتر مکعب).امّا فقط بخش اندکی از آن برای انسان قابل استفاده است.حدود ۹۷ درصد آب ها در دریاها وجود دارد که در هر تن آن ها ۳۵ 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 ۳ 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 ۱ درصد کل آب های جهان)که به شکل باران می بارد و رود ها و دریاچه ها را پر می کند.آب یکی از ضروریترین عناصر حیات بر روی زمین است و اگر چه بیش از ۷۰ درصد از سطح کره زمین با آب پوشیده شده است اما کمتر از ۳ درصد از آن آب شیرین میباشد .از این مقدار ۷۹ درصد به قله های یخی تعلق دارد، ۲۰ درصد آن آبهای زیر زمینی است که به راحتی قابل دسترسی نمی باشد و فقط ۱ درصد آن شامل دریاچه ها و رودخانه ها و چاهها میباشد که به راحتی به دست می آید .در مجموع در هر زمان تنها یک ده هزارم ازکل آبهای کره 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،۱۳۸۰).

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،۱۳۸۰).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 کشاورزی میتوان انجام داد ؟

اهمیت و ضرورت فایل

کشورایران،بااین که ۱/۱ درصدازوسعت خشکی های جهان رابه خوداختصاص داده،فقط ۳۴/۰ درصدازآب های موجوددرخشکیهای جهان رادراختیاردارد.ازسوی دیگردراغلب مناطق ایران،ریزش های جوی اکثردرفصل هایی صورت می گیردکه نیازچندانی به آب برای فعالیت های کشاورزی نیست (پاییزوزمستان).همچنین میزان ریزش های جوی به طوریکسان درکشورفرونمی بارندوبرخی مکان هابارندگی بیش تر و برخی بارندگی کم تری دریافت می کنند.محاسبات نشان می دهندکه میانگین مصرف سرانه ی آب درجهان (صنعتی،کشاورزی وآشامیدنی) حدود ۵۸۰ مترمکعب برای هرنفراست.امامتاسفانه این رقم درایران که کشورکم آبی به حساب می آید، ۱۳۰۰ مترمکعب درسال است .این امرنشان دهنده ی اتلاف منابع آب واسراف بیش ازحداین منبع حیاتی است.مقدارمصرف سرانه ی آب لوله کشی آشامیدنی درشهرهای ایران حدود ۱۴۲ مترمکعب درسال است که ازمصرف سرانه ی برخی کشورهای اروپایی پرآب مثل اتریش( ۱۰۸ مترمکعب درسال) وبلژیک( ۱۰۵ مترمکعب درسال) بیش تراست.شایدیکی ازعلل استفاده ازآب آشامیدنی تصفیه شده برای شست وشوی اتومبیل وحیاط،آبیاری باغچه ها،استحمام،لباسشویی وظرفشویی است درحالی که دربسیاری ازکشورها،آب آشامیدنی ازسایرآب های مصرفی جداست.برای بهره برداری درست ازآب های آشامیدنی بهداشتی،شایدبهترین راه جداکردن آب آشامیدنی ازآب های مصرفی دیگراست.درکشاورزی هم بایدازروش های آبیاری متناسب بامحیط ویاازروش های جدیدآبیاری بهره بردکه اتلاف آب در آنهاکم است.بررسی ها نشان داده است که ایران با دارا بودن ۱/۱ درصد از خشکی های جهان تنها به ۳۴/۰ درصد از آبهای موجود درسطح خشکی های زمین دسترسی دارد و حجم آبهای شیرین قابل استفاده کشور از۰۰۰۲/۰ درصد از آبهای شیرین تجاوز نمی کند.