آب و فاضلاب
سال:1383 | دوره:15 | شماره:4 (مسلسل 52) |تعداد مقالات:13

در این مقاله تغییرات سطح پوشش برف یکی از زیر حوزه های آبریز زاینده رود (پلاسجان) با استفاده از عکس های ماهواره نوآ در سال های 1370-71 و 1371-72 استخراج شد. از داده های زمینی و تغییرات سطح پوشش برف در سال 1371-72 برای واسنجی مدل SRM استفاده شد. مدل حجم رواناب سالانه را با 0.25 درصد اختلاف و دبی جریان روزانه را با مجذور ضریب هم بستگی 0.95 شبیه سازی کرد. برای ارزیابی مدل از داده های سال 1370-71 استفاده شد. مدل حجم رواناب سالانه را با 0.78 درصد اختلاف و دبی جریان روزانه را با مجذور ضریب هم بستگی 0.92 برآورد کرد. نتایج این تحقیق نشان داد که مدل SRM با سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی می تواند به عنوان ابزاری برای شبیه سازی و پیش بینی جریان رودخانه به خصوص در حوزه هایی که ذوب برف از فاکتورهای اصلی رواناب است، به کار برده شود.

یکی از عوامل آلوده کننده منابع آب، رواناب های آلوده شهری است. بار آلاینده در بخش اولیه رواناب های سطحی شدید است که به این پدیده شست و شوی اولیه گفته می شود. در صورت وجود شست و شوی اولیه تنها کنترل بخش اولیه رواناب های سطحی برای حذف آلاینده ها کافی است. طی ده رخداد بارندگی از رواناب سطحی تولید شده در حوزه سی و سه پل شهر اصفهان به صورت لحظه ای نمونه برداری شد و در نهایت مشخص گردید که غلظت جامدات، جامدات معلق و مواد آلی شیمیایی از حدود مجاز بیشتر است و هم چنین شست و شوی اولیه در مورد جامدات کل، جامدات معلق و مواد آلی شیمیایی از دیگر آلاینده ها شدیدتر است. با استفاده از روش های آماری عوامل موثر در تشدید شست و شوی اولیه مشخص گردید.

لجن فاضلاب در سال های اخیر به عنوان یک کود آلی برای افزایش حاصل خیزی خاک های زراعی مورد استفاده قرار گرفته است. این تحقیق به بررسی تاثیر سطوح و دفعات مختلف استفاده از لجن فاضلاب بر سرعت فرایندهای معدنی شدن و نیتریفیکاسیون در شرایط انکوباسیون آزمایشگاهی و نیز به بررسی جذب نیتروژن به وسیله گیاه ذرت و عملکرد آن در یک آزمایش مزرعه ای پرداخته است. در مزرعه تحقیقاتی لورک نجف آباد (خاک فاین لومی میکسد ترمیک هاپل آرجید) سطوح مختلف صفر، 25، 50 و 100 مگاگرم در هکتار لجن فاضلاب بین یک تا 3 سال متوالی با سه تکرار تیمار گردید. یک تیمار کود شیمیایی نیز در نظر گرفته شد. کوددهی در سال های 1378، 1379 و 1380 انجام گردید. نمونه های خاک در سال 1380 از عمق 0-15 سانتی متری خاک برداشت گردید. سرعت معدنی شدن، سرعت نیتریفکاسیون، عملکرد و جذب نیتروژن در گیاه ذرت اندازه گیری شد. نتایج نشان داد افزودن لجن فاضلاب باعث افزایش معنی دار کربن آلی خاک گردیده است. از سوی دیگر، روند مشابهی در سرعت معدنی شدن نیتروژن و نیتریفکاسیون مشاهده گردید. الگوی تغییرات عملکرد ذرت و جذب نیتروژن به وسیله این گیاه نیز با افزایش سطح و دفعات افزودن لجن فاضلاب، افزایش معنی دار نشان داد. رگرسیون ساده خطی نشان داد که بین کربن آلی خاک و سرعت نیتریفیکاسیون ارتباط معنی داری وجود دارد P<0.001) و (r=0.825. هم چنین بین جذب نیتروژن به وسیله گیاه ذرت و سرعت نیتریفکاسیون نیز هم بستگی معنی داری P<0.001) و (r=0.856 مشاهده گردید. به طور کلی چنین به نظر می رسد که با توجه به ارتباط قوی بین جذب نیتروژن به وسیله گیاه ذرت و سرعت نیتریفیکاسیون می توان از سرعت نیتریفیکاسیون به عنوان یک شاخص آزمون خاک برای سنجش کمی مقادیر قابل جذب نیتروژن به وسیله ذرت استفاده نمود.

ترکیبات فنلی، فنل و مشتقات فنل، آلوده کننده های محیطی هستند که در پساب های صنعتی مختلف مانند تبدیلات زغال سنگ، پالایشگاه نفت، کارخانه های شیمیایی و پتروشیمی وجود دارند. حضور این ترکیبات در پساب کارخانه ذوب آهن اصفهان خطر جدی برای محیط زیست منطقه در پی دارد. بهترین و کم هزینه ترین روش تصفیه پساب های آلوده به فنل و ترکیبات فنلی استفاده از روش های تصفیه زیستی است. در این تحقیق، 15 سویه باکتریایی تجزیه کننده فنل از مکان های مختلف کارخانه ذوب آهن اصفهان جدا سازی گردید. از بین این 15 سویه باکتریایی، 5 سویه به عنوان سویه های غالب با نام سویه های B3, C1, C4, C7, D14 شناخته شدند، که قابلیت بالایی برای حذف فنل نشان می دادند. سپس اثر غلظت های مختلف فنل 100-900) میلی گرم بر لیتر( بر میزان رشد، تنفس و تشکیل بیوفیلم این 5 سویه بررسی شد. نتایج حاکی از آن بود که کلیه سویه ها تا غلظت 500 میلی گرم بر لیتر فنل، رشد و حذف فنل مناسبی نشان می دادند؛ اما در این بین میزان رشد سویه B3 در غلظت 300 میلی گرم بر لیتر بالاتر از چهار سویه دیگر بود و همین سویه، بالاترین بیوفیلم را در این غلظت تشکیل می داد. تنفس سویه ها در غلظت های فزاینده فنل متناسب با رشد آن هاست به طوری که اکثر سویه ها بالاترین تنفس را در غلظت 400-500 میلی گرم بر لیتر فنل نشان می دادند و در همین غلظت بالاترین رشد و بیوفیلم را داشتند. دوره انکوباسیون نیز تاثیر به سزایی بر حذف فنل سویه ها داشت، بدین ترتیب که در دوره انکوباسیون 24 ساعته تنها تا غلظت 500 میلی گرم بر لیتر تجزیه می گردید؛ اما با افزایش این زمان به 48 ساعت، فنل به طور کامل تا غلظت 900 میلی گرم بر لیتر تجزیه می گردید. با به کارگیری این سویه ها در حوضچه های تصفیه فنل کارخانه ذوب آهن می توان میزان آلودگی فنلی این کارخانه را به طور قابل توجهی کاهش داد.

حذف ازت و فسفر یکی از اهداف عمده تصفیه خانه های فاضلاب شهری در اکثر کشورها به خصوص کشورهای اروپایی می باشد. تخلیه ازت و فسفر در منابع آب و به خصوص دریاچه ها باعث رشد بیش از حد جلبک ها و در نهایت تغییر در طعم و بوی آب شده و مصرف آن را محدود می کند. این مطالعه در تابستان سال 1382 در کشور سوئد انجام شد و راندمان یک سیستم تصفیه فاضلاب هیدروپونیک که در واقع ترکیبی از لجن فعال متعارف و رویش گیاهان آبزی در سطح مخزن برای حذف ازت و فسفر می باشد، مورد بررسی قرار گرفت. سیستم مزبور در یک گلخانه در ناحیه ای از استکهلم قرار گرفته است. اگر چه این سیستم با هدف پژوهشی راه اندازی شده، ولی در حال حاضر فاضلاب خانگی ساکنین اطراف را به میزان 0.6 m3/d دریافت می کند. سیستم از یک مخرن آنوکسیک برای دنیتریفیکاسیون پیش از مخازن هوازی برای نیتریفیکاسیون و رشد گیاهان تشکیل شده است. در مراحل بعدی استخرهای رشد جلبک باعث کاهش بیشتر فسفر گردیده و در نهایت فاضلاب با عبور از یک صافی شنی شفاف می شود. راندمان حذف این سیستم در فصل تابستان سال 2003 در ارتباط با مواد آلی، فسفر و ازت مورد بررسی قرار گرفت. حذف COD در این سیستم حدود 90% و حذف ازت و فسفر در فرایند نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون به ترتیب 72% و 47% تعیین گردید. اگر چه در استخرهای رشد جلبک مقدار بیشتری فسفر حذف می شود؛ اما این سیستم راندمان قابل قبولی در زمینه حذف فسفر از خود نشان نمی دهد. هم چنین این سیستم جدا از حذف مواد مغذی قادر است گیاهان با ارزشی را پرورش دهد.

جامع نگری و برخورد سیستمی در مدیریت کمی و کیفی منابع آب به علت افزایش مولفه های این سیستم ها و پیچیدگی ارتباطات و اثرات متقابل آن ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. مدل سازی و مدیریت مسایل زیست محیطی به ویژه پدیده تغذیه گرایی، به دلیل پیچیدگی و اثرات متقابل عوامل موثر در آن کار ساده ای نیست. امروزه سعی بر این است که با ایجاد مدل های مفهومی درک این روابط را ساده کنند. روش پویایی سیستم، رویکردی نسبتا تازه ای را در مدل سازی کیفیت آب پیش روی مهندسین قرار داده که به وسیله آن می توان اندرکنش های بین اجزای سیستم آبی را به سادگی نشان داد. غنی شدن اکوسیستم های آبی از مواد مغذی منجر به تولید زیستی بالا شده و ممکن است اثرات نامطلوبی نظیر شکوفایی جلبکی و کاهش اکسیژن محلول در آب های نزدیک بستر ایجاد کند. فیتوپلانکتون ها شاخه ای از جلبک ها هستند که در آب شناورند. این موجودات تولید کنندگان اولیه در پیکره های آبی هستند. فیتوپلانکتون ها غذای زئوپلانکتون ها را تشکیل می دهند. در این مقاله از نرم افزار VenSim به عنوان ابزار اولیه برای مدل سازی فیتوپلانکتون ها و زئوپلانکتون ها در مخزن استفاده شده است. مدل ساخته شده قادر است غلظت برخی از مولفه های کیفی آب مخزن مانند فیتوپلانکتون ها و زئوپلانکتون ها را در طول زمان محاسبه کند. در این مقاله دریاچه لانگ (واقع در آمریکا) به عنوان مطالعه موردی مورد استفاده قرار گرفته است. شبیه سازی در مدت 127 روز انجام شده است.

بهره برداری از آب رودخانه ها و توزیع آن مانند سابقه سرزمین کهن ایران بسیار قدیمی می باشد. هدف از بهره برداری شبکه های آبیاری، حفظ عملکرد سیستم در حد مطلوب و هم چنین افزایش عمر مفید آن است. در این تحقیق تاسیسات تنظیم سطح آب و آبگیری موجود بر روی کانال های شبکه آبیاری درودزن که بر اساس استانداردهای دفتر عمران اراضی ایالات متحده و با کاربرد دریچه های کشویی و قطاعی طراحی شده اند و شبکه آبیاری زاینده رود با تجهیزات تنظیم سطح آب خودکار و مدول های ساخت کارخانه نیرپیک فرانسه از نظر عملکرد و مدیریت بهره برداری مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج بررسی عملکرد سیستم های آبیاری در دو شبکه مورد تحقیق، نمایانگر این واقعیت است که به دلیل عدم کنترل، بازبینی و مرمت قسمت های تخریب شده سیستم، پس از سپری شدن چند سال از اجرای شبکه، بهره وری آن ها رو به نقصان می رود. از بررسی های به عمل آمده چنین نتیجه گیری شد که ایفای نقش موثرتر سازمان های جهاد کشاورزی در ارتباط با مدیریت بهره برداری از شبکه های آبیاری و زهکشی، لزوم اجرای طرح یکپارچه سازی اراضی کوچک به منظور سرعت بخشیدن به اجرای سیاست های کشاورزی و مدیریت بهره برداری از شبکه ها، حذف یارانه از آب بها به منظور تقویت پشتوانه مالی مدیریت بهره برداری برای ارایه خدمات تعمیرات و نگهداری و جلوگیری از اسراف در مصرف آب و ایجاد نواحی آبیاری مستقل و غیر متمرکز در محدوده شبکه به عنوان یکی از موثرترین راه های رسیدن به نگهداری مطلوب شبکه های آبیاری می باشد. در این تحقیق راندمان کلی پروژه حدود 46 درصد برآورد شده که تحویل نامطمئن آب حدود 20 درصد کل آب تحویلی می باشد. از دلایل پایین بودن بازده توزیع آب می توان به مدیریت دریچه های آبگیر در سیستم تحویل آب اشاره کرد.

متیل ترسیوبوتیل اتر C5H12O یک ماده آلی اکسیژن دار است که به عنوان جایگزین سرب در بنزین مصرف شده و امروزه در ایران و برخی کشورهای جهان به بنزین های بدون سرب اضافه می شود. این ماده دارای پتانسیل تاثیرات سو روی بدن انسان و محیط زیست می باشد و توانایی آلودگی آب های زیرزمینی را دارد. یکی از مناسب ترین راه های حذف این ماده از آب ها، اصلاح زیستی به وسیله گیاه می باشد. در این روش که نسبت به بقیه روش ها دارای بازده بیشتر و هزینه کمتر است، گیاه باعث بازیافت و اصلاح منابع آب و خاک از ماده MTBE می گردد. هدف از این تحقیق برآورد توانایی گیاه اکالیپتوس در اصلاح زیستی MTBE از منابع آب و خاک می باشد تا با کاشت آن در مکان های مناسب امکان پیش گیری از آلودگی و همچنین اصلاح منابع آب فراهم شود.

به طور کلی سد به عنوان جزیی از مدیریت منابع آب یکی از مهم ترین سازه هایی است که در تنظیم جریان های سطحی به ویژه در مناطقی که دارای توزیع نامناسب مکانی و زمانی بارش باشد؛ نقش عمده ای ایفا می کند. بنابراین با توجه به رشد و توسعه سدسازی در جهان به ویژه در ایران لزوم بررسی آثار زیست محیطی سد از اهمیت خاصی برخوردار است در این تحقیق، با مروری بر وضع منطقه و با استفاده از روش های چک لیست ساده و سنجشی، اثرات زیست محیطی سد سردشت در مرحله بهره برداری مورد استفاده قرار گرفته و نشان داده شده است که با احداث سد، آثار زیست محیطی آن به ویژه در مرحله بهره برداری، بسیار مثبت بوده به طوری که رقم +508 به عنوان شاخص آثار زیست محیطی به دست آمده است.

تصفیه خانه آب ارومیه در سال 1341 با ظرفیت اسمی 18000 m3/d به بهره برداری رسید؛ ولی با توجه به رشد جمعیت و افزایش مصرف آب طی دو مرحله توسعه، دبی آن به ترتیب 30000 و در آخرین مرحله به 38880 m3/d افزایش یافت. منبع تامین آب، رودخانه شهر چایی است که آب از طریق آبگیر احداثی بر روی رودخانه به صورت ثقلی با یک کانال به تصفیه خانه انتقال داده می شود، واحدهای فرایند تصفیه شامل: آشغالگیر دهانه گشاد دستی، حوضچه دانه گیر، 5 واحد اکسیلاتور، 8 واحد صافی شنی تند ثقلی، 7 واحد صافی شنی تند تحت فشار و سیستم کلر زنی گازی می باشد. یکی از مشکلات اصلی تصفیه خانه بروز اختلال در سیستم در مواقع سیلابی به دلیل بالا رفتن بیش از حد کدورت آب رودخانه می باشد به طوری که زمان کارکرد فیلترها فوق العاده کاهش پیدا نموده و میزان آب لازم برای شست و شوی آنها از میزان آب تصفیه شده بیشتر می شود، و در نتیجه منجر به تعطیلی و یا کاهش چشم گیر ظرفیت پذیرش تصفیه خانه می گردد. طی سال 1382، تصفیه خانه 19 روز از مدار خارج و 57 روز با ظرفیت پایین تر از ظرفیت آن در شرایط عادی بهره برداری شده است؛ در بهار 1383 این مقدار به ترتیب برابر 6 و 18 روز بوده است و این مساله باعث بروز مشکلات کم آبی و قطع آب در مناطق وسیعی از شهر شد.برای حل این مشکل، ایجاد یک واحد پیش تصفیه ضروری است. در این تحقیق، قابلیت ته نشینی ساده در کاهش کدورت آب ورودی مورد ارزیابی قرار می گیرد. بدین منظور نمونه برداری های متعددی در مواقع سیلابی از آب خام برداشت و در ستون ته نشینی مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که در شرایط کدورت بالا، راندمان حذف به عنوان مثال در 90 دقیقه زمان ماند،79.74%  به دست می آید. به منظور حذف TSS 75% ورودی بار سطحی برابر 35 m3/m2.day و زمان ماند 87 دقیقه حاصل می شود که با منظور نمودن فاکتور 0.7 برای SOR و 1.5 برای زمان ماند یک واحد ته نشینی به ابعاد 65×26 متر به صورت کنارگذر در محل آبگیر طراحی می شود.