توصيفگر ها :
كيفيت خاك , كيفيت بيولوژيك خاك , كيفيت فيزيكي خاك , پساب تصفيهشده , دانشگاه صنعتي اصفهان
چكيده فارسي :
يكي از بزرگ¬ترين چالش¬هاي زيست¬محيطي قرن 21 ام كمبود آب شيرين است. كشور ايران در يكي از مناطق خشك جهان قرارگرفته و از لحاظ كمبود آب با بحران مواجه است. كاربرد پساب براي آبياري در افزايش بهره¬وري مصرف آب در مناطق خشك و نيمهخشك موردتوجه ويژه¬اي قرارگرفته است اما كاربرد پساب در آبياري ميتواند بر كيفيت خاك اين مناطق تأثيرگذار باشد. كيفيت خاك را ميتوان ظرفيت خاك در ايفاي كاركردهاي آن در اكوسيستم بهمنظور حفظ حاصلخيزي و بقاي بيولوژيك در راستاي بهبود سلامت گياه، جانوران و انسان تعريف نمود. دانشگاه صنعتي اصفهان به دليل كمبود آب در اين استان و همچنين كنترل آلودگيهاي زيستمحيطي از پساب تصفيهشده براي آبياري فضاي سبز اين دانشگاه استفاده ميكند. اين پژوهش در جهت ارزيابي آثار آبياري با پساب تصفيهشده بر كيفيت خاك اراضي فضاي سبز دانشگاه انجام شد. بدين منظور با توجه به سابقه آبياري سه قطعه در فضاي سبز دانشگاه نظر گرفته شد. نواحي نمونهبرداري شده شامل قطعه 1)آبياري شده با آب كانال. قطعه 2) آبياري شده (در طي 10 سال) تنها با پساب. قطعه3) به طور متناوب با آب كانال و پساب آبياري شده است. براي اندازهگيري شاخصهاي شيميايي از دو عمق 0 تا 10 و 10 تا 30 سانتيمتري از خاك نمونهبرداري صورت گرفت همچنين براي اندازهگيري شاخصهاي فيزيكي از عمق 0 تا 10 سانتيمتري نمونه دستنخورده گرفته شد. در هر قطعه خاكهايي كه آبياري نشده ¬بودند،نمونهبرداري به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. سپس، نمونه¬ها به آزمايشگاه منتقل و شاخصهاي شيميايي خاك كه شامل pH ، هدايت الكتريكي، درصد ماده آلي، نيتروژن كل، فسفر قابل دسترس، پتاسيم تبادلي، سديم محلول، فلزات سنگين كل (كروم، روي، نيكل، سرب وكادميوم)، غلظت يونهاي كلسيم و منيزيم محلول، ويژگيهاي فيزيكي خاك شامل رطوبت ظرفيت زراعي، رطوبت حد پژمردگي، آب قابل استفاده، تهويه نسبي خاك، گنجايش زراعي نسبي خاك، شاخصهاي تهويه، وزن مخصوص ظاهري خاك، هدايت هيدروليكي خاك، ويژگي بيولوژيكي خاكها شامل تنفس پايه ميكروبي، در نمونهها به روش استاندارد اندازهگيري گرديد. نتايج به دست آمده نشان داد كه مقدار هدايت الكتريكي، درصد كربن آلي، نيتروژن كل، فسفر قابل دسترس، پتاسيم قابل جذب، كلسيم و منيزيم محلول، تنفس ميكروبي در خاكهاي آبياري شده با پساب(قطعه 2) نسبت به نمونه شاهد و قطعه يك و سه كه بهطور متناوب آب كانال و پساب آبياري شدهاند افزايش يافته است. همچنين غلظت كل فلزات سنگين سرب، روي و كادميوم در خاك قطعه 2 افزايش معنيدار نسبت به خاك شاهد و خاكهاي قطعه يك و سه داشت اما مقدار آن از مقادير مجاز محيطزيست كمتر بود. اين درحالياست كه غلظت كل مس و كروم در خاكهاي آبياريشده با پساب بيشتر از مقادير مجاز بود كه نياز به بررسي بيشتري دارد. مقدار سديم محلول و نسبت جذب سديم در خاكهاي آبياري شده با پساب(قطعه 2) نسبت به خاكهاي آبياري شده با آب پساب وكانال(قطعات 1و3) و نمونههاي شاهد مقادير كمتري داشتند اما در هر سه قطعه مقدار آن، در نمونههاي آبياري شده نسبت به شاهد كمتر بود. همچنين نتايج نشان داد با توجه به نوع خاك منطقه، آبياري با پساب و كشت درختان زيتون بر اغلب شاخصهاي فيزيكي كيفيت خاك بيتاثير بوده است. در كل استفاده از پساب آبياري براي جنگلكاريهاي دانشگاه صنعتي اصفهان موجب افزايش برخي شاخصهاي كيفيت خاك اين اراضي شده، بر برخي شاخصها بيتاثير بوده و در مورد تعدادي از شاخصها اثر سوء داشته است.
چكيده انگليسي :
Water scarcity is one of the greatest global environmental challenges of the 21st century. Use of wastewater for irrigation of agricultural and green lands in arid and semi-arid areas has therefore been received special attention to overcome the water shortage in these areas, which in turn can significantly affect the soil quality characteristics. Soil quality is defined the capacity of the soil to perform its roles in the ecosystem to maintain fertility and biological survival in order to improve the health of plants, animals and humans. Isfahan University of Technology (IUT) has been using treated wastewater to irrigate the green space area of the university for about 10 years. This research was conducted to investigate the effect of wastewater irrigation on some soil quality parameters in green space of IUT. Based on the irrigation history, three sites were selected for soil sampling: site A) alternately irrigated with wastewater and fresh water, site B) irrigated with wastewater during the last 10 years, and site c) alternately irrigated with wastewater and fresh water. The soil sampling was performed from 0-10 and 10-30 cm depths. Control unirrigated soil samples were also taken from each site. Chemical indicators of the soil quality including pH, electrical conductivity, organic matter, total nitrogen, available phosphorus, available potassium, soluble sodium, total heavy metals, and soluble calcium and magnesium ions; soil physical quality indicators including saturated water content, field capacity, wilting point, available water, relative soil air capacity, relative filed capacity, ventilation indices, bulk density, and hydraulic conductivity; and a soil biological quality indicator (basic microbial respiration) were measured in the samples by the standard methods. The obtained results showed that the electrical conductivity, organic carbon, total nitrogen, available phosphorus, available potassium, soluble calcium and magnesium, and microbial respiration were significantly increased in the soils irrigated with wastewater compared to the corresponding control soil samples and those irrigated intermittently with wastewater and fresh water. Moreover, significant increases were detected for the total concentrations of Pb, Zn, Cd, Cr and Cu in wastewater-irrigated soils, with the concentration of the two latter metals being higher than the regulatory guideline levels. On the contrary, soluble sodium concentration and sodium adsorption ratio in the soils irrigated with wastewater were lower than those in the soils irrigated with fresh water and the control. Most of soil physical quality attributes, however, did not show significant changes due to the wastewater irrigation. Overall, the use of wastewater for irrigation in green space of in IUT has been beneficial to most soil quality indices; however, the build-up of some metals and other possible hazardous materials should be considered for further evaluation.