اثرات پساب بر کیفیت خاک و آب‌های زیرزمینی (مطالعه موردی ذوب آهن اصفهان)

نوع مقاله: علمی ترویجی

نویسنده

استادیار پژوهشی بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اصفهان، ایران

چکیده

استفاده از پسابهای صنعتی به جبران کمبود آب کشور کمک کرده اما از اثرات سوء تخلیه بی‌رویه فاضلابها و خسارت آنها به منابع آب و محیط زیست نمی­توان چشم پوشی کرد. برای بهره‌گیری مجدد از پسابها نیاز است که به کیفیت آن آگاهی داشته و برای کاربرد آن در بخشهای گوناگون مسائل زیست محیطی حاصله از جمله آلودگی آبهای زیرزمینی در نظر گرفته شود. در این راستا هدف از انجام این تحقیق بررسی کیفیت پساب صنعتی ذوب آهن طی سال 1386 و در فصول مختلف و اثرات آن بر آب زیرزمینی تحت تأثیر پساب صنعتی است. برای انجام پژوهش چاههای آبواقع شده در پایین­دست استخرهای تبخیری پساب ذوب آهن انتخاب شدند. نمونه‌گیری از پساب صنعتی و آب چاههای انتخابی به صورت فصلی صورت گرفت و در نمونه­ها پارامترهای pH ,EC، کاتیونها، آنیونها، نیترات، سختی کل، کل مواد معلق، کل املاح محلول و غلظت عناصر سنگین سرب، کادمیم، مس، آهن کرم،‌منگنز، کبالت و روی اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد پساب صنعتی مورد مطالعه جهت تخلیه به آب سطحی یا چاه جاذب ار نظر ویژگی‌هایEC,N-NO3,BOD,COD,Cl,SO42-و برای استفاده در آبیاری از نظر ویژگی‌های EC, SO4 2, Cl,,N-NO3, TDSو غلظت عنصر کبالت (مقادیر اندازه­گیری شده تا 14/0 میلی گرم در لیتر در مقایسه با حد مجاز 05/0 میلی گرم در لیتر) در مقایسه با استاندارد خروجی فاضلابها (سازمان محیط زیست،1373) فراتر از حد مجاز بوده و محدود کننده بودند. در بررسی اثر پساب صنعتی بر آب زیرزمینی مشخص شد، آب زیر‌زمینی در اطراف واحدصنعتی ذوب آهن دارای محدودیتهای EC,TDS,N- NO3,HCO3-,SAR,Cl-,SO42-و غلظت عنصر سنگین Co بود. مقادیر اندازه گیری شده برای عنصر کبالت برابر 14/0 تا 20/0 میلی گرم در لیتر در مقایسه با حد مجاز 05/0 میلی گرم در لیتر بوده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of Industrial Effluents on Soil and Groundwater Quality (A Case Study of Isfahan Steel Complex)

نویسنده [English]

  • hamidreza rahmani
Soil and Water Department, Isfahan Agricultural and Natural Resources Research, Education, Extension Organization(AREEO), Isfahan, Iran.
چکیده [English]

Despite the role played by the reuse of industrial effluentsin alleviating the shortage of irrigation water in dry regions such asIran, the irreversible damages to the environment as a result of uncontrolled discharge of effluents into the environment and agricultural landscannot be overlooked. Industrial effluent reusepresupposesthe knowledge of their quality and a careful investigation of their environmental impactssuch as soil, groundwater, and food contamination. The present study was conducted to investigateseasonal variations in the quality of thetreated industrial effluent from Isfahan Steel Complex during the period from April to March, 2007 and to determine its effects on groundwater resourcesas determined by the chemical composition of both the applied irrigation water and the seepage from the plant’s evaporation ponds intothe neighboringwater wells. For this purpose, samples were taken from both the industrial effluent and selected wells and analyzed for pH; EC; Nitrate; hardness; TSS; TDS; Cations including Na+, Ca2+, Mg2+;anions including SO42-, CO32-, HCO3-, Cl-; and heavy metals including Pb, Cd, Cu, Fe, Cr, Mn, Co, and Zn. The results were compared with standard reference levels recommended for groundwater resources, irrigation water, and direct human consumption.The effluent studied was found appropriate neither for discharge into groundwater and absorption wells due to its quality characteristics of EC,N-NO3,BOD,COD,Cl, and SO42-concentrations that exceeded standard limits, nor for irrigation use due toits higher than standard concentrations of EC, SO42-, Cl,N-NO3, and TDSwhileits Cowas also higher (0.14 mg/l)than the standard limit of 0.05 mg/l (Environmental Protection Organization, 1984).Investigation of the effluent’s effects on groundwater resources revealed thatthe groundwater abstracted from the vicinity of Isfahan Steel Complex suffered from EC,TDS,N-NO3,HCO3-,SAR,Cl-,SO42-  as well as Co(0.14 mg/l compared with the standard 0.05 mg/l) limitations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Isfahan Steel Complexindustrial waste water
  • Heavy metals standard limits
  • Recommended limits
  1. جعفرنژادی، ع. و موسوی­فضل، س. م،1393، بررسی اثرات فاضلاب تصفیه شده برآلودگی میکروبی وشیمیایی خاک وگندم. نشریه پژوهش آب درکشاورزی.جلد28.شماره 3 .
  2. رحمانی .ح.ر، 1382، خصوصیات شیمیایی و غلظت عناصر سنگین سرب، کادمیم و نیکل در پساب واحدهای صنعتی شهر یزد، مجله محیط شناسی، سال 29، شماره31، صفحات 31 تا 36.
  3. رحمانی ح.ر، 1380، شناخت وبررسی منابع آلوده کننده مهم صنعتی خاک و آب و گیاه در استان یزد ، گزارش نهایی طرح ملی مصوب شورای پژوهش­های علمی کشور، دانشگاه یزد .
  4. سازمان حفاظت محیط زیست (معاونت تحقیقاتی)، 1373، استاندارد خروجی فاضلابها ، دفتر محیط انسانی سازمان حفاظت محیط زیست .
  5. APHA, 1995. Standard methods for the examination of water and wastewater prepared and published by APHA, AUWA and WEF, 19th ed .
  6. Assouline, S. and Narkis, K. 2011. Effects of long-term irrigation with treated wastewater on the hydraulic properties of a clayey soil. Water Resources Research, 47(8): 1-12.
  7. Ayers. R.S and D.W. Westcot, 1985,Water quality for agriculture, F.A.O. Paper.No.29.
  8. Chen ,Z.S.,S.L.Lo and H.C.Wu.,1994,Summary analysis and assessment of rural soils contaminated with Cd in Taoyuan, project of Scientific Technology Advisor Group (STAG),executive Yuan.Taipei,Taiwan .
  9. Christen, E. W. , Quayle, W.C. , Marcous, M.A. , Arienzo, M. and Jayawardance, N.S. 2010. Winery wastewater treatment using the land filter technique. Journal of Enviromental Management. No 91, pp: 1986-1997.
  10. Contaminants in the Mississippi River, U.S. Geological Survey Circular 1133, 1995, Heavy metals in the Mississippi River, by Garbari, G. R et al., Reston Virginia, Edited by Robert . H. Meade .  http://water.er.usgs.gov/pubs/circ1133/heavy-metals.html
  11. EPA/ ROC , 1998 , Environmental information of Taiwan , ROC , Environmental Protection Agency ( EPA) , Taipei , Taiwan , ROC.
  12. EPA/ROC , 1989, Final reports of heavy metals contents in Taiwan Agricultural soils , 4 vols . Taiwan , ROC.
  13. Masona, Ch. , Mapfaire, L. , Mapurazi, S. , and Makanda, R. 2011. Assessment of Heavy Metal Accumulation in Wastewater Irrigated Soil and Uptake by Maize Plants (Zea Mays L) at Firle Farm in Harare. Sustainable Development, 4(6):132-137.
  14. Mojiri, A. and Hamidi, A.A. 2011. Effects of Municipal Wastewater on Accumulation of Heavy Metals in Soil and Wheat (Triticum aestivum L.) With Two Irrigation Methods. Romanian Agricultural Research. No 28.
  15. page .A.L , R. H . Miller , and D. R. keeney , 1982 , The methods of soil analysis part2 : Chemical and microbiological  properties , 2nd. , Soil Science Scociety, Inc . Madison .
  16. Simmone, R. W. , Ahmadi, W. , Noble, A. D. , Blummel, M. , Evans, A. , and Weckenbrock, P. 2009. Effect of long-term un-treated domestic wastewater reuse on soil quality wheat grain and straw yield and attributes of fodder quality. Irrigation and drainage systems. 24: 95-112.
  17. Singh, A. and Agrawal, M. 2012. Effects of waste water irrigation on physical and biochemical characteristics of soil and metal partitioning in beta vulgaris L. Agricultural Research, 1(4): 379–391.