پالایش زیستی آب های آلوده

پالایش زیستی آب های آلوده

فرمت: PDF تعداد صفحات: 16

مقدمه

یکی از منابع مهم آلودگی آبهای شیرین آب های آلودهی شهری، روستایی، کشاورزی، صنعتی و دامی است. بنابراین برای حفاظت منابع آب شیرین و جلوگیری از آلودگی محیط زیست و بهداشت همگانی، جمع آوری و پالایش آبهای آلوده و استفاده ی مجدد از این آبها برای مصارف غیر خانگی بویژه در ایران به علت کمی آب و گرانی آب آشامیدنی، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. لذا، باتوجه به دلایل فوق نزدیک به نیم قرن است که موضوع پالایش آبهای آلوده در ایران مطرح شده و عملا برنامه ریزی هایی در این زمینه صورت گرفته است.

انتخاب فناوری تصفیه ی آب مناسب با توجه به شرایط آب و هوایی، اقتصادی و اجتماعی هر منطقه استفاده از روش مورد نظر را ممکن می سازد. در چنین شرایطی روش های آسان و ارزان پالایش آبهای آلوده اهمیت دو چندان دارد و زمینه را برای تلاش پژوهشگران فراهم می سازد.

از جمله روش های ساده و ارزان، روش های طبیعی پالایش آب های آلودهی شهری است. این روش ها به دلیل هزینه ی اولیه ی کم، مصرف انرژی بسیار پایین، راهبری ساده و عدم نیاز به نیروی بهره بردار متخصص، مورد علاقه ی پژوهشگرانی است که برای یافتن روش های مناسب تر و ارزان تر از روش های متداول پیچیده، تحقیق می نمایند.

روش طبیعی پالایش آبهای آلودهی شهری به وسیله ی جلبک ها، وتلندها و … علاوه بر هزینه ی کم، راهبری ساده، فناوری پایین مورد نیاز و مصرف انرژی کم و در مقایسه با روش های معمول پالایش، در اصلاح و بهبود محیط زیست نیز مؤثر است.

تعریف گیاه پالایی: گیاه بالایی تکنیک پالایشی است که شامل جذب، تغییر شکل، تجمع و یا تصعيد آلاینده ها با کمک گیاهان برای زدودن آلودگی های آب، خاک و هوا می باشد. این روش را برای زدودن آلودگی های نفتی نیز به کار می برند.

تاریخچه ی استفاده از گیاهان برای پالایش آب های آلوده

سالهای متمادی است که در کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه، پژوهش های بسیاری برای پالایش آب های آلودهی شهری به وسیله ی روش های طبیعی انجام می شود. از جمله آلمان، هند، چین، استرالیا، آمریکا و دانمارک که از سال 1970 میلادی تاکنون تحقیقات زیادی در زمینه ی استفاده از روش های طبیعی بویژه روش استفاده از گیاهان را برای پالایش آبهای الوده ی شهری انجام داده اند.

در سال 1979 ولورتون از گیاه شاه تره ی آبی در استخرهای هوازی و بی هوازی استفاده کرد. در سال 1986 گرزبرگ از لویی و جگن جهت حذف نیتروژن فاضلاب شهری در تالاب مصنوعی استفاده نمود؛ او برای هر نوع گیاه، دو پایلوت در نظر گرفته بود. نتایج این تحقیق به ترتیب راندمان 97 و 96 درصد را برای حذف نیتروژن كل معانی و نیتروژن كل نشان داد. همچنین گرزبرگ و همکارانش در سال 1989 از گیاهان نی معمولی، جگن و لویی برای حذف نیتروژن BOD و TSS از فاضلاب شهری که عمل پیش تصفیه روی آن انجام شده بود استفاده کردند.

اشکال مختلف گیاه پالایی

با توجه به افزایش آلودگی جهانی و نیازمندی به غذای سالم، استفاده از تکنولوژی های جدید از جمله گیاه پالایی می تواند در این راه بسیار حائز اهمیت باشد. گیاه پالایی تکنولوژی به وجود آمده بر اساس ترکیب فعالیت گیاهان و جامعه ی میکروبی همراه آن برای تجزیه، انتقال غیر فعال کردن و ایموبیلیزه کردن (آلی کردن) ترکیبات آلاينده ی خاک و آبهای زیرزمینی می باشد. گیاه پالایی یکی از روش های زیست پالایی است که در دهه های اخیر به آن توجه زیادی شده است. در این روش از گیاهان مقاوم جهت پالایش خاک های آلوده به ترکیبات آلی و معدنی استفاده می گردد. مزیت هایی که این روش نسبت به سایر روش ها دارد عبارتند از: سادگی، ارزان بودن و امکان بهره گیری در سطح وسیع، در این روش انتخاب گیاه از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد.

مزایا و معایب گیاه پالایی

الف) مزایا

• قابل استفاده برای طیف وسیعی از ترکیبات آلی و معدنی می باشد.
• کاربردهای In – situ مقدار تخریب خاک را در مقایسه با روش های معمولی کاهش می دهد.
• کاربردهای In – situ گسترش آلودگی از طریق آب و هوا را کاهش می دهد.
• نیاز به تجهیزات گران قیمت و افراد متخصص ندارد و تخمین های اولیه در گیاه پالایی نشان می دهد این روش نسبت به روش های سنتی دارای مزیت صرفه جویی در انرژی است. در مطالعاتی که در سطح پایلوت انجام گرفته است به نظر می رسد گیاه بالایی تکنولوژی با هزینه کمتری است.
• در حجم وسیع انرژی پتانسیل ذخیره شده می تواند برای ایجاد انرژی حرارتی استفاده شود
• قابل استفاده هم در شرایط مزرعه و هم در بیرون مزرعه است.
• روشی طبیعت دوست است؛ به بیانی دیگر روش سازگار با محیط زیست، سبز و تکنولوژی جایگزین کمی نسبت به سایر روش های پالایش دارد که ناگزیر از استفاده از آن شده اند. پذیرش عمومی این روش همچنان زیاد است
• در محل و برای پالایش خاک در عمق کم، آبهای زیرزمینی و آبهای سطحی می توان از آن استفاده نمود
• در مقایسه با تکنولوژی های متداول از قبیل استخراج اسیدی و خاکشویی، اثر مخربی در حاصل خیزی ساختار خاک ندارد. این در حالی است که حضور گیاهان باعث اصلاح وضعیت کلی خاک (بدون توجه به درجه ی کاهش آلودگی دارد.
• گیاهان از فرسایش خاک جلوگیری نموده و مانع انتشار ذرات گرد و غبار می گردند.

ب) معایب

• محدود به سایت های آلوده با عمق کم می باشد.
• گیاه بالایی مستلزم دوره های زمانی طولانی تری است. این تکنولوژی برای استقرار یک سیستم ریشه ای گسترده با ایجاد یک بیوماس قابل توجه، به نرخ رشد گیاهان وابسته است. مطالعات قبلی نشان از دوره های طولانی مدت پالایش فلزات سنگین از خاک دارد و این تکنولوژی در پی یافتن گیاهان سریع الرشد است که چند بار در سال امکان چیدن بخش های هوایی آن وجود داشته باشد.
• محدود به سایت ها با آلودگی پایین می باشد.
• بیومس گیاهان تجمع کنندهی فلزات جزء مواد زائد خطرناک به حساب می آید و از این رو باید برای از بین بردن آنها توجه کرد و به عبارتی غلظت های بالای آلاینده می تواند برای گیاهان سمی باشد و از رشد گیاهان جلوگیری نماید. لذا در ابتدا مطالعات سمیت گیاهی برای غربالگری گیاهان منتخب، ضروری است.
• شرایط آب و هوایی فاکتور محدود کننده می باشد؛ به عنوان مثال یک سیستم گیاه پالایی ممکن است در زمستان اثر بخشی خود را از دست بدهد و یا گیاهان ممکن است تحت تأثیر آب و هوا، بیماری یا حشرات قرار بگیرند. از این رو همواره فناوری جایگزین لازم است.
• مصرف و استفاده از بیومس گیاهی آلوده شده خطرناک است.
• تأثیر احتمالی بر روی زنجیره ی غذایی می گذارد.
• در نوعی از این روش، گیاه پالایی در محدودهی 3 فوت از سطح خاک و حداکثر 60 فوت از آبهای زیرزمینی مؤثر است. این روش برای مکان هایی که غلظت آلودگی در آنها پایین تا متوسط است در سطح وسیع به کار برده می شود و شدیدا وابسته به اسیدیته ی خاک است.
• در خاک ریشه ی گیاهان تا محدوده مشخصی پراکنده می گردند، پالایش مؤثر آب یا خاک در شرایطی انجام می شود که آلاینده ها در محدودهی نفوذ به ریشه ها باشند.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید:

حتما بخوانید:

⇐ عفونت های بیمارستانی در ایران (علل بروز و راهکارها)