دانلود پایان نامه برهم ­کنش پساب تصفیه شده­ی شهری و كودهای شیمیایی

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد یاسوج

 دانشكده كشاورزی، گروه زراعت

پایان نامه برای دریافت درجه كارشناسی ارشد مهندسی کشاورزی(M.Sc.)

گرایش:  زراعت

عنوان:

برهم­کنش پساب تصفیه شده­ی شهری و كودهای شیمیایی بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت دانه­ای

 استاد راهنما:

دکتر محمدمهدی رحیمی

استاد مشاور:

دكتر خدابخش پناهی­كردلاغری

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

  عنوان                                                                                              صفحه

       چکیده                                                                                                   1

       فصل اول: کلیات

      1-1- مقدمه                                                                                            2

       1-2- فرضیات پژوهش                                                                                8

      1-3- هدف از اجرای این پژوهش                                                                   9

       فصل دوم: سابقه پژوهش

      2-1- تاریخچه استفاده از فاضلاب در کشاورزی                                                10

      2-2- خصوصیات فاضلاب های شهری                                                           12

      2-3- تصفیه فاضلاب                                                                                13

      2-3-1- تصفیه مصنوعی فاضلاب                                                                 14

      2-3-2- تصفیه طبیعی                                                                             14

      2-4- تاثیر فاضلاب بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک                   15

      2-4-1- شوری                                                                                       16

      2-4-2- نسبت جذب سدیم(SAR)                                                             17

      2-4-3- اسیدیته(PH)                                                                             17

      2-4-4- غلظت عناصر سنگین در خاک                                                         17

      2-5- بررسی تاثیر آبیاری با فاضلاب روی عملکرد و غلظت عناصر معدنی                18                                                              

      2-5-1- عملکرد و شاخص های رشد                                                            18

      2-5-2- تاثیر فاضلاب بر تجمع عناصر شیمیایی در اندام های مختلف گیاه               21

      2-6- اثر کودهای شیمیایی بر خصوصیات کمی گیاهان                                      25

      2-7- تاثیر آبیاری با فاضلاب بر آلودگی آب های زیر زمینی                                 26

      2-7-1- نیترات                                                                                      27

      2-7-2- میکروارگانیسم های بیماری زا                                                          27

      2-7-3- عناصر سنگین                                                                             27                                                                    

      2-7-4- ترکیبات آلی سمی                                                                        28

      2-8- مسایل بهداشتی استفاده مجدد از فاضلاب                                               28

      2-8-1- حذف عوامل بیماری زا در روش های تصفیه فاضلاب                              28

      2-8-2- انواع سیستم های آبیاری در رابطه با بهره گرفتن از فاضلاب                           28

      فصل سوم: مواد و روش ها

     3-1- موقعیت و مشخصات آب و هوایی محل اجرای آزمایش                                 30

     3-2- ویژگی های خاک محل آزمایش                                                            30

     3-3- نحوه تامین آب و پساب فاضلاب                                                            31

     3-4- موارد زراعی                                                                                    31

     3-4-1- انتخاب رقم                                                                                  31

     3-4-2- آماده سازی زمین و نحوه کشت                                                         32

      3-4-3- عملیات زراعی                                                                             32

     3-5- اجرای طرح                                                                                     32

     3-5-1- تیمارهای مورد مطالعه                                                                    32

     3-5-2- تاریخ و نحوه نمونه گیری                                                                 33

     3-5-3- روش های اندازه گیری مشخصات گیاهی                                              33

     3-6- تجزیه و تحلیل آماری                                                                        34

     فصل چهارم:  نتایج وبحث و پیشنهادات

     4-1- تعداد سنبله در متر مربع                                                                     35  

     4-2- عملکرد بیولوژیک                                                                             38

     4-3- طول بلال                                                                                       40

     4-4- قطر بلال                                                                                        42

     4-5- تعداد ردیف در بلال                                                                           43

     4-6- تعداد دانه در ردیف                                                                           45

     4-7- وزن صد دانه                                                                                   46

     4-8- نتیجه گیری                                                                                    48          

     4-9- پیشنهادات                                                                                      49       

چکیده:

 به منظور بررسی اثر پساب تصفیه شده‌ی شهری و كودهای شیمیایی بر عملکرد كمی ذرت دانه­ای، آزمایشی به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار در تابستان سال1389 در شهرستان گچساران اجرا گردید. کرت اصلی شامل دو سطح W₁= آبیاری با آب معمولی و W₂= آبیاری گیاهان در کل دوره رشد با پساب تصفیه شده فاضلاب و کرت فرعی شامل 3 سطح کودی: F₁= شاهد (عدم استفاده ازکودهای شیمیایی)، F₂= اعمال نصف کودهای شیمیایی N،  Pو K توصیه شده و F₃= اعمال کامل کودهای شیمیایی N،  Pو K توصیه شده بودند. نتایج نشان داد که برهمکنش آبیاری و كود شیمیایی بر صفات عملکرد دانه، طول بلال و تعداد دانه در ردیف بلال معنی­دار گردید. بیشترین عملکرد دانه مربوط به آبیاری با پساب تصفیه شده و تیمار کودی نصف کودهای شیمیایی N، P و K توصیه شده و کمترین آن مربوط به آبیاری معمولی و بدون مصرف کود، بود. همچنین اثر تیمار آبیاری و کودی بر عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیك، طول بلال، قطر بلال، تعداد ردیف  در بلال، تعداد دانه در ردیف و وزن صد دانه در سطح احتمال یک درصد معنی­دار بود. استفاده از پساب تصفیه شده شهری در مقایسه با آبیاری معمول سبب افزایش معنی­دار کلیه این صفات گردید. به طوریكه مقدار عملكرد دانه برای تیمارهای W1، W2، F1، F2 ، F3، W2F2، W2F1و W2F3 به ترتیب 6303، 8363، 5760، 7975، 8265، 9290، 7400 و  8400 كیلوگرم در هكتار بدست آمد. در تیمار کودی F₃ (اعمال کامل کودهای شیمیاییN، P وK توصیه شده) بالاترین و در تیمار کودی F₁ (شاهد یا عدم استفاده از کودهای شیمیایی) کمترین این مقادیر بدست آمد.

واژه‌های كلیدی: پساب تصفیه شده‌، كودهای شیمیایی، عملکرد، ذرت

1-1- مقدمه

وقتی تأمین آب شیرین تجدید شونده، پاسخگوی نیازی فعالیت‌های كشاورزی، صنعتی و مصارف شهری نباشد، ناگزیر توجه بشر بسوی پیدا كردن گزینه‌های دیگر جلب خواهد شد كه از آن جمله می‌توان به پساب‌های تصفیه شده، فاضلاب شهری، آب دریا نمك زدایی شده و دیگر آب‌های غیرمتعارف اشاره کرد (Goosen and Shayya, 1990). در این بین فاضلاب شهری مایع یا آبی بسیار باارزش است که به سبب دارا بودن مواد معدنی و آلی می ­تواند نقش مهمی در باروری زمین­های کشاورزی نیز داشته باشد (حسینیان، 1381). استفاده از آب فاضلاب شهری هرچند مفید است اما از لحاظ بهداشتی با مخاطراتی نیز همراه است که بهره ­برداری از آن را تا حدی پیچیده و مشكل‌ می­سازد. در جدول 1-1 شماری از آلودگی­هایی که ممکن است بوسیله آب فاضلاب تصفیه نشده انتقال یابد آورده شده است.

بر اساس آمار، در ایران سالانه بالغ بر 5 میلیارد متر مكعب آب ( حدود 5% از آبی كه استحصال می‌شود) به مصارف شرب و بهداشت می‌رسد و نزدیک به یک میلیارد متر مكعب (حدود 1%) آب نیز در بخش صنعت مصرف می‌شود (ملکوتی، 1378). از اینرو حجم عمده‌ای از آب مصرفی در این دو بخش بصورت فاضلاب شهری و پساب‌های صنعتی از مدار استفاده خارج می‌شوند. بر اساس گزارش مسیبی بین 50 تا 75% آب شهری بصورت پساب به محیط برمی‌گردد. رهایی از این حجم عظیم از فاضلاب‌ها باید به گونه‌ای باشد كه اثرات سوء زیست محیطی بر منابع آب، خاك و بهداشت عمومی نداشته باشد. تصفیه كامل این گونه فاضلاب‌ها بسیار پرهزینه است با این وجود امروزه به لحاظ مشكل كمبود آب و بحران حاصل از آن و نیز با توجه به هزینه‌های بالای استحصال و انتقال آب، استفاده مجدد از پساب فاضلاب در بسیاری از كشورهای دنیا و از جمله ایران جایگاه ویژه‌ای (بخصوص در بخش کشاورزی) پیدا كرده است (EPA.1995.). هر چند پساب فاضلاب در مقایسه با حجم آب آبیاری مورد نیاز برای کشاورزی در کشور، مقدار ناچیزی را شامل می‌شود اما بهره‌برداری از همین مقدار باعث می‌شود كه آب‌های با كیفیت بالا را بتوان در مصارف با اهمیت‌تری به كار برد (عابدی، 1380).

بهره‌برداری صحیح از فاضلاب‌های شهری، مشكل آلودگی آب‌های سطحی را نیز كاهش می‌دهد، این عمل نه تنها باعث حفظ منابع آب می‌گردد، بلكه به علت وجود مواد و عناصر غذایی موجود در آن برای رشد گیاهان بسیار سودمند است(بهروز، 1385). موجود بودن این پساب در نزدیكی مراكز شهری، امكان افزایش محصولات كشاورزی در اطراف این مناطق را فراهم می‌كند. همچنین وجود نیتروژن و فسفر در فاضلاب، می‌تواند به حذف یا كاهش مصرف كودهای شیمیایی مورد نیاز محصولات كشاورزی منجر گردد (عابدی، 1380). استفاده از فاضلاب در آبیاری مزارع كشاورزی از سابقه طولانی در كشورهای مختلف دنیا برخوردار است. در نواحی مدیترانه‌ای، فاضلاب به عنوان یكی از منابع مهم آب آبیاری كشاورزی به شمار می­رود (صفری و همكاران، 1381). شكل صحیح و بهداشتی استفاده از فاضلاب در كشاورزی كه بر اساس استفاده از فاضلاب تصفیه شده استوار است، صرفاً در قرن اخیر مطرح شده است. بخش كشاورزی با توجه به مصرف بالای آب دارای بزرگترین پتانسیل استفاده مجدد از آب است. استفاده از فاضلاب تصفیه شده برای كشاورزی، اگر چه در اروپا، آمریكای شمالی و استرالیا از اوایل قرن اخیر مورد توجه قرار گرفته است، اما باید خاطر نشان نمود كه استفاده از فاضلاب برای آبیاری، بخصوص غلات، در كشورهایی همانند هند، چین و بعدها در خاورمیانه از دیرباز معمول بوده است. حتی در مناطقی كه آب به فراوانی وجود دارد، تصفیه و استفاده مجدد از پساب برای جلوگیری از آلودگی‌های زیست محیطی در حال افزایش است (صفری و همكاران، 1381). امروزه پساب در بسیاری از كشورها بخش مهمی از منابع آب تجدید شونده را شامل می‌شود و بطور عمومی استفاده از فاضلاب در كشاورزی مورد پذیرش قرار گرفته و فواید زراعی و اقتصادی فراوان آن، این موضوع را تصدیق می‌كند (عابدی، 1380).

امروزه تحقیقات در زمینه استفاده از انواعی از آبهای نامتعارف از جمله فاضلاب‌ها در آبیاری اراضی كشاورزی و مشاهده جنبه‌های مختلف تاثیر آن بر تولید کمی و کیفی گیاهان زراعی و باغی از جایگاه ویژه­ای در بسیاری از کشورهای دنیا مطرح است.

تحقیقات صورت گرفته نشان می­دهد هر چند فاضلاب تصفیه شده خانگی حاوی مقادیر قابل توجهی از مواد مغذی است كه می‌تواند برای رشد گیاهان سودمند باشد و مصرف كودهای شیمیایی را در اراضی کشاورزی كاهش دهد (Marten and et al, 1980). اما گاها برخی از این عناصر غذایی در حد بیش از میزان مورد نیاز گیاهان می‌باشند، که ممكن است موجب بروز سمیت در اندام گیاهان و نیز رشد بیش از اندازه سبزینگی و یا كاهش كیفیت آنها گردد (عابدی،1380).

با توجه به كمبود آب در مناطق خشك و نیمه خشكی همانند ایران، استفاده از پساب فاضلاب‌ها در امر تولید محصولات زراعی می‌تواند به عنوان منبع آب مطمئنی برای آبیاری مورد توجه قرار گیرد. در نتیجه نه تنها بخشی از كمبود آب كشاورزی جبران خواهد ‌شد، بلكه از اثرات سوء تخلیه بی رویه فاضلاب‌ها و خسارت‌های آن به منابع كشاورزی و آلودگی محیط زیست نیز جلوگیری به عمل می آید (عرفانی و همكاران، 1380). پیش ­بینی ‌شده در سال 14700 بیش از 10 میلیارد متر مكعب آب در سال در بخش شرب شهری، روستایی و صنعت، مصرف می­ شود، بنابراین با فرض ضریب بازیافت 60 تا 70 درصد، حدود 6 تا 7 میلیارد متر مكعب آب در سال قابل بازیافت بوده و می‌تواند به طور مستقیم ظرفیت تأمین آب كشور برای مصارف كشاورزی و صنعت را افزایش دهد (عابدی کوپایی و همكاران، 1382). مهمترین دلایل كاربرد مجدد پساب‌ها را می‌توان در 7 مورد به شرح زیر خلاصه كرد (جعفرزاده حقیقی، 1375).

1- كاهش فشار بر منابع آب

 برداشت بی­رویه از منابع آب موجود موجب افت سطح آب زیرزمینی در بسیاری از نقاط جهان شده است و این پدیده مشكلات بسیاری از جمله نشست زمین، شور شدن آب و كاهش دبی چاه‌ها را به دنبال خواهد داشت. استفاده دوباره از پساب موجب كاهش میزان برداشت از آبخوان­ها می‌شود.

2- كاهش هزینه آب كشاورزی

 در بسیاری از موارد تولید آب برای كشاورزی مستلزم صرف هزینه‌های گزاف جهت انتقال آب از نقاط دور دست، احداث سد و بندهای انحرافی و یا پمپاژ آب از اعماق زمین می­باشد در حالی كه پساب خروجی تصفیه خانه‌های فاضلاب در سطح زمین قرار دارند از طرف دیگر به علت ثبات تقریبی جریان آب نیازی به مهار توسط سد و بند نیز ندارد.

3- كاهش هزینه كود كشاورزی

اصلاح زمین‌های كشاورزی و افزایش حاصلخیزی آن یكی از هزینه‌های عمده جاری در فعالیت‌های كشاورزی است، در حالی كه پساب خروجی از تصفیه­خانه‌ها دارای مواد مغذی از قبیل نیتروژن، فسفر و پتاسیم در حد مطلوب می‌باشد. بطوری كه مطالعات انجام شده در نقاط مختلف دنیا نشان داده بسیاری از محصولات آبیاری شده با پساب نیازی به افزودن كودهای شیمیایی یا حیوانی ندارند. از این جهت صرفه‌جویی زیادی در هزینه تولیدات كشاورزی صورت می‌گیرد.

4- افزایش تولید محصولات كشاورزی

 دسترسی به پساب فاضلاب به عنوان یک منبع مطمئن و دائمی آب و مواد مغذی موجب می‌شود محصولات كشاورزی در زمان نیاز، آب و مواد مغذی کافی در اختیار داشته باشند. از طرف دیگر میزان املاح پساب در بسیاری از موارد بسیار پایین‌تر از میزان املاح آبهای مورد استفاده در كشاورزی است. استفاده از پساب كه املاح كمتر و مواد مغذی كافی دارند می ­تواند در افزایش بازده محصولات زراعی موثر باشد.

5- كاهش بار آلودگی وارده به محیط زیست

استفاده از پساب از یک طرف باعث جلوگیری از تخلیه فاضلاب‌ها به محیط زیست می‌شود و از طرف دیگر به علت كاهش و توقف استفاده از كودهای آلی و شیمیایی مانع بروز اثرات تخریبی کودهای شیمیایی بر محیط زیست می‌گردد (توکلی و طباطبایی، 1378). استفاده
بی­رویه از كودهای شیمیایی و حیوانی می ­تواند صدمات زیادی بر منابع سطحی و زیرزمینی وارد ‌آورد. درحالی كه استفاده از پساب تصفیه شده مانع ورود آلودگی‌های فوق به محیط زیست می‌گردد.

6- تقویت منابع آب

 استفاده از پساب اضافی جهت تغذیه منابع آب زیرزمینی، ضمن ذخیره­سازی مطمئن آب همراه با افزایش كیفیت آن مانع افت سطح آب زیرزمینی و بروز پیامدهای ناگوار ناشی از آن، همانند نشست زمین، كاهش تولید آب و خشك شدن چاه‌ها و قنوات و همچنین تخریب كیفیت و شور شدن آب در اثر هجوم آب‌های شور به داخل سفره‌های شیرین می‌شود.

7- دسترسی به منابع آب ارزان­تر جهت مصارف شرب و بهداشت

 مهم­ترین دغدغه مسئولان در بسیاری از نقاط دنیا تأمین آب شرب شهرها و مراكز جمعیت می‌باشد. استفاده دوباره از پساب از طریق تغذیه مصنوعی سفره‌های آب شرب و یا مبادله با آب مصرفی در كشاورزی یا مصرف مستقیم پساب تصفیه شده جهت مصارف بهداشتی كه در مناطق مختلف دنیا، تجربه شده است، باعث شده پساب به عنوان منبعی مطمئن جهت تأمین آب شهرها مدنظر قرار گیرد (توکلی و طباطبایی، 1378). با در نظر گرفتن شرایط اقلیمی نیمه خشک ایران و بخصوص وضعیت بارندگی منطقه سیستان (حدوداً 70 میلیمتر در سال) استفاده از همه منابع آب و از جمله پساب تصفیه شده فاضلاب شهری در امر تولید محصولات زراعی و باغی ضروری بنظر می­رسد. بدلیل متمرکز شدن جمعیت بالا و صنایع جانبی تولیدی در این شهر و اکثر شهرهای کشور، سالیانه حجم بالایی از فاضلاب شهری بوجود می­آید. عدم یافتن شیوه ­های مناسب دفع آن، منمودارات زیست محیطی زیادی را در اطراف این نقاط به همراه خواهد داشت. بررسی­ها نشان داده، بهترین شیوه دفع پساب پس از انجام مراحل تصفیه، کاربرد آن در بخش کشاورزی است (Feizi, 2001). به منظور جلوگیری از مخاطرات زیست محیطی و بهداشت عمومی، استانداردهایی جهت كیفیت پساب تصفیه شده برای مصارف مختلف، توسط سازمان­های ذی ربط وضع شده است. كشورهای مختلف دنیا مستقیماً، یا با اعمال تغییراتی، با توجه به وضع اقتصادی و اجتماعی خود از این استانداردها استفاده می­كنند (Dahiya and et al, 1987). این حجم وسیع از آب علاوه بر نقش­هایی که در تولید محصولات زراعی و اشتغال­زایی می ­تواند ایفا کند می ­تواند ضمن کاهش آلودگی­های زیست محیطی از شیوع بیماری­های خطرناک نیز ممانعت کند که در راستای اهداف کشاورزی پایدار می­باشد. پساب تصفیه شده فاضلاب شهری دارای مجموعه مناسبی از اکثر عناصر غذایی مورد نیاز گیاهان می­باشد اما جهت استفاده بهینه از آنها می­بایست برخی از شاخص ­های فیزیکی و شیمیایی موجود در آنها را مورد بررسی قرار داد (عابدی، 1380). یکی از مهم­ترین این شاخص ­ها نسبت جذب سدیم (SAR) است. هر چند سدیم جزء کاتیون­های ضروری برای گیاهان می­باشد اما وجود مقدار زیاد سدیم در فاضلاب می ­تواند سبب بالا بردن نسبت جذبی آن شده، در نتیجه سبب پراکنده شدن ذرات خاک از یکدیگر و تخریب ساختمان خاک گردد (شریعتی، 1375و فرزانگان، 1386). از دیگر شاخص ­های مهم شوری آب است، آب با شوری زیاد در نهایت باعث شور شدن خاک و بوجود آمدن منمودارات جذب آب و نیز مسومیت گیاه می­ شود (عابدی، 1380).  بکارگیری پساب فاضلاب شهری بسته به خصوصیات آن می ­تواند سودمند یا زیان­بار باشد. کیفیت فاضلاب باید با توجه به اثرات آن بر خاک، گیاه ، دام و انسان ارزیابی شود که در این راستا تحقیقاتی نیز صورت گرفته است. پیش­بینی­های انجام شده نشان می­ دهند در سال 2025 میلادی مقدار آب قابل دسترس برای هر نفر در ایران به نصف کاهش می­یابد (امداد و همكاران، 1383). علاوه بر بهره­برداری­های بی رویه از منابع آب­های زیرزمینی؛ شیوه ­های نادرست دفع فاضلاب نیز، این منبع ارزشمند آبی را در معرض آلودگی قرار داده است.  براثر شیوه ­های نادرست دفع فاضلاب، آبهای زیرزمینی کشور تا ده سال آینده غیر قابل شرب می­شوند (جعفری ملک آبادی، 1383). از سوی دیگر با توجه به مصرف بالای آب در كشاورزی، بحران آب در این بخش مشهودتر بوده و در این راستا، تصفیه و استفاده مجدد از فاضلاب­های تصفیه شده شهری به عنوان امری ضروری مطرح است. البته این موضوعی است كه در ایران با تأخیر شروع شده و همان­گونه كه در جدول 2-1 نیز مشاهده می­ شود از نظر تعداد در رتبه چندان خوبی نیز قرار ندارد. جهت اطلاع از وضعیت استفاده مجدد فاضلاب در چند كشور پیشرو در این زمینه به جدول 3-1 توجه نمایید. به عنوان مثال در کشور عمان 100 درصد فاضلاب­های شهری تصفیه شده و در آبیاری استفاده می­ شود و در اسرائیل این رقم 85 درصد است. متأسفانه همان گونه که ذکر گردید كشور ما یكی از نقاط قابل توجه در زمینه بحران آب است. بارش متوسط 240 میلیمتری در مقایسه با بارش 860 میلیمتری كره زمین، ما را در ردیف كشورهای نیمه خشك قرار داده است، لذا بایستی از منابع آب و خاک به نحو هرچه بهتر و مطلوب­تر استفاده شود. در این راستا در جهت کاهش وابستگی کشور به مواد غذایی مورد نیاز برای تغذیه دام و طیور چاره­ای جز تلاش در جهت افزایش تولیدات کشاورزی وجود ندارد و این مهم جز با ایجاد تحول در بنیان کشاورزی کشور از طریق بهره گیری مؤثر و پایدار از منابع آب و خاک موجود و تأمین امکانات لازم مقدور نخواهد شد (بهروز، 1385 1375). با توجه به تحقیقات انجام شده بطور مشخص و کامل هنوز از اثرات نامطلوب آبیاری با پساب تصفیه شده فاضلاب بر گیاهان زراعی اطلاع کافی وجود ندارد.

تعداد صفحه :70

قیمت :14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        *       [email protected]

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

  *