آب و فاضلاب
سال:1384 | دوره:16 | شماره:2 (مسلسل 54) |تعداد مقالات:10

سد مخزنی لتیان در 35 کیلومتری شمال شرقی شهر تهران واقع شده است. این سد به همراه سد امیر کبیر و سد لار، منابع تامین آب سطحی شهر تهران را تشکیل می دهند. مطالعات انجام شده در طی سالهای اخیر در مورد سد لتیان نشان می دهد که بالا بودن غلظت فسفر در مخزن این سد، این منبع آب را در مرحله تغذیه گرایی قرار داده است. با توجه به نقشی که فسفر در پدیده تغذیه گرایی مخازن و دریاچه ها دارد، در این تحقیق با مقایسه چندین مدل شناخته شده فسفر، مدل اسند گرس و امیلیا برای شبیه سازی تغییرات غلظت فسفر در مخزن سد لتیان انتخاب شده است. با استفاده از این مدل، سناریوهای مختلف مدیریتی برای کاهش غلظت فسفر در این مخزن بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که کاهش فسفر ورودی به مخزن سد لتیان از طریق رودخانه جاجرود موثرترین روش کاهش غلظت فسفر در داخل مخزن در مقایسه با دیگر راهکارها به شمار می رود.

به منظور تعیین کمی و کیفی عوامل فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی، تخمین تولید فاضلاب و ارتباط کمی آنها با وضعیت اقتصادی - اجتماعی جامعه، بررسی روی فاضلاب شهر کرمانشاه صورت گرفته است، علاوه بر تعیین پارامترهای مورد نظر نسبت های BOD5/COD، SS/COD، N/COD، P/COD، رابطه آب مصرفی با درآمد ماهیانه جامعه و سرانه بار آلی نیز تعیین گردیده است. با توجه به ملاحظات اقتصادی - اجتماعی و درآمد ماهیانه شهر به سه منطقه (الهیه، تعاون و کسری) با درآمد خوب، متوسط و نسبتا پایین تقسیم نمود. سرانه آب مصرفی با وضعیت اقتصادی - اجتماعی رابطه معنی داری دارد، اما میزان سرانه فاضلاب تولیدی مناطق از نظر آماری اختلاف معنی داری ندارند. نسبت BOD به COD نیز برای الهیه، تعاون و کسری به ترتیب 0.58، 0.55 و 0.56 محاسبه گردید. از نظر میزان کل جامدات معلق (TSS)، به ترتیب 334.1±144.46، 336.19±146.97 و 323.29±137.3 میلی گرم در لیتر مواد معلق برای فاضلاب سه منطقه به دست آمده است. نسبت TSS به COD به ترتیب 0.633، 0.619 و 0.636 برای هر سه منطقه محاسبه گردیده است. از نظر میزان نیتروژن کل (TKN) به ترتیب 77.41±15، 42.67± 13.43 و 36.54 ±8.96 میلی گرم در لیتر نیتروژن برای فاضلاب سه منطقه به دست آمده است. نسبت TKN به COD به ترتیب 0.09، 0.078 و 0.076 برای هر سه منطقه می باشد. از نظر غلظت فسفر کل (P) به ترتیب 7.92±0.86، 7.92±0.75 و 8.43±0.88 میلی گرم در لیتر فسفر برای فاضلاب سه منطقه مشخص گردید. نسبت P به COD به ترتیب 0.016، 0.015 و 0.018 برای هر سه منطقه محاسبه گردیده است. قلیاییت فاضلاب هر سه منطقه بیش از دو و نیم برابر فاضلابهای قوی می باشد. از نظر شاخص آلودگی میکروبی هر سه منطقه در رده فاضلابهای متوسط قرار دارند. در این مطالعه علیرغم اختلاف ظاهری پارامترهای اندازه گیری شده در مناطق سه گانه، غالب اختلافات از نظر آماری چشمگیر نبوده و فاضلاب شهر کرمانشاه از نظر اکسیژن مورد نیاز تجزیه بیوشیمیایی متوسط نزدیک به قوی می باشد.

حضور فیزیکی سلولهای باکتری بر روی فلزات و سطح آنها و فعالیتهای متابولیکی آنها می تواند سبب خوردگی میکروبی شود. در حقیقت، هر عاملی که بتواند ضخامت بیوفیلم را کاهش دهد و یا آن را حذف کند، می تواند خوردگی را نیز کاهش دهد. بیوسایدها یکی از این عوامل هستند که می توانند بیوفیلم را کنترل کنند. این مواد می توانند به داخل بیوفیلم نفوذ کنند و در نتیجه سبب حذف بیوفیلم و یا کشتن سلولهای درون آن شوند. هدف این تحقیق بررسی مدل ریاضی ترمودینامیکی نفوذ بیوساید به داخل بیوفیلم توسط روش میکروتیتر پلیت می باشد. در این تحقیق بعد از جداسازی باکتریهای بیوفیلم، بیوفیلم مخلوط تشکیل شد و سپس اثر بیوسایدها بر روی آن توسط روش میکروتیترپلیت بررسی شد. در نهایت مقایسه نتایج حاصل از این روش با مدل ریاضی نشان داد که اثر بیوسایدهای اکسید کننده مقل هیپوکلریت سدیم و هیدروژن پراکساید بر روی بیوفیلم با این مدل سازگاری دارد. یعنی با افزایش غلظت بیوساید میزان حذف بیوفیلم و کشته شدن سلولهای درون آن افزایش می یابد. ولی کارآیی بیوسایدهای غیر اکسید کننده مثل سولفاتیازول، گلوتارآلدهید و آلکیل بنزیل دی متیل آمونیوم کلرید با این مدل سازگاری ندارد و با افزایش غلظت این بیوسایدها هیچ تغییری در حذف بیوفیلم و یا کشته شدن سلولها مشاهده نمی شود.

نشاسته پلی ساکاریدی گیاهی است که طی سالهای اخیر به دلیل افزایش تولید و فرآوری آن در ایران، پساب حاصل از آن از آلاینده های زیست محیطی محسوب می گردد. در این تحقیق، پس از جداسازی یک گونه مخمری مصرف کننده نشاسته (مولد آمیلاز) و شناسایی آن به عنوان کریپتوکوکوس آیروس، برخی خصوصیات آن از لحاظ الگوی ترشح آمیلازها، نحوه تجزیه نشاسته، ویژگی آمیلازهای مترشحه و قابلیت آن در تولید کاروتنوییدها با استفاده از کشت توام مورد بررسی قرار گرفت. طبق نتایج به دست آمده مخمر کریپتوکوکوس آیروس قادر به تجزیه و مصرف نشاسته محلول و نشاسته خام ذرت است؛ مصرف نشاسته خام در میان مخمرها جز صفات نادر بوده و از لحاظ صنعتی اهمیت ویژه ای دارد. همچنین مخمر مولد آمیلاز قادر به تجزیه کامل نشاسته محلول در طی مدت 10 ساعت اولیه کشت و تبدیل کامل آن به مجموعه ای از قندهای احیا کننده است و لذا با توجه به دسته بندی مخمرها از لحاظ الگوی ترشح آمیلازها، این مخمر جز مخمرهای تند رشد بر روی نشاسته محسوب می شود. عدم بیماری زایی، رشد مناسب این گونه بر روی نشاسته خام و محلول، مقاومت دمایی مناسب )کمتر از (55°C مجموعه آمیلازهای مترشحه و نیز pH مطلوب حدود 5.5-6 برای فعالیت مجموعه آمیلازهای مترشحه توسط مخمر کریپتوکوکوس آیروس، بهره گیری از این مخمر را در فرآیندهای صنعتی برای تولید محصولات میکروبی میسر می سازد. در کشت توام مخمر کریپتوکوکوس آیروس به همراه یک گونه از مخمر رودوتورولا به عنوان مخمر مولد کاروتنوییدها که به عنوان مرحله آزمایشگاهی تولید کاروتنوییدها انجام گرفت، طیف جذبی کاروتنوییدهای تولید شده در 3% W/V نشاسته محلول بررسی گردید و مشخص شد که کیفیت کاروتنوییدهای تولید شده نسبت به کشت خالص مخمر رودوتورولا، تغییری نیافته است.

ازن به عنوان یک اکسید کننده و ضدعفونی کننده قوی از اوایل قرن گذشته کاربرد وسیع و فراوانی در عملیات تصفیه آب پیدا کرده است. غلظت ازن مورد استفاده در عملیات تصفیه آب، به میزان 0.4 میلی گرم در لیتر ازن، برای 5 دقیقه برای گندزدایی در نظر گرفته می شود. به عنوان مکمل ضدعفونی با ازن، از کلر استفاده می شود که به نام فرآیند ازن - کلر مشهور است. تصفیه خانه آب اصفهان از سال 1382 به منظور گندزدایی در فاز یک با ظرفیت 5 m3/s از فرایند ازن - کلر استفاده می نماید. هدف از این بررسی تعیین کارایی ازن در کاهش کل کربن آلی (TOC) و عوامل باکتریایی است که در آب خام ورودی به تصفیه خانه وجود داشته و می بایستی در فرآیندهای تصفیه کاهش بیابد. در این بررسی به مدت سه ماه تعداد 25 نمونه از قسمتهای مختلف ورودی، بعد از ازن زنی اولیه، بعد از ازن زنی ثانویه و خروجی تصفیه خانه آب اصفهان برداشت شد و آزمایشهای میکروبی و کل کربن آلی بر روی نمونه ها انجام گرفت. بر اساس آزمون آماری مشخص شد که میانگین غلظت کل کربن آلی و تعداد باکتریهای کلیفرم و کلیفرم های مدفوعی در قسمتهای ورودی، بعد از ازن زنی اولیه و بعد از ازن زنی ثانویه اختلاف معنی داری وجود دارد (P<0.05) اما میانگین این پارامترها بعد از ازن زنی ثانویه و خروجی اختلاف معنی داری وجود ندارد (P>0.05). با توجه به معنی دار نبودن اختلاف ازن زنی ثانویه و خروجی برای کل کربن آلی و باکتری های کلیفرم و کلیفرم های مدفوعی ازن زنی به تنهایی برای گندزدایی آب در این تصفیه خانه کافی نیست و در نتیجه، کلرزنی در قسمت خروجی تصفیه خانه، هم برای ایجاد باقی مانده و هم برای گندزدایی کامل آب مورد نیاز می باشد.

لاگونهای هوادهی نوعی از سیستمهای هوازی رشد معلق در تصفیه فاضلاب هستند که می توانند برای تصفیه فاضلابهای شهری و صنعتی مورد استفاده قرار گیرند. لاگونهای هوادهی به دلیل قابلیت انعطاف قابل ملاحظه ای که در طراحی دارند، کاربرد وسیعی در تصفیه فاضلابهای شهری و صنعتی هم در کشورهای در حال توسعه و هم در کشورهای توسعه یافته پیدا کرده اند. لاگونهای هوادهی در تصفیه فاضلابهای صنعتی، نظیر فاضلاب کارخانه های کاغذ، خمیر کاغذ، صنایع غذایی، پتروشیمی و سایر صنایع به کار می روند. در این تحقیق عملکرد لاگونهای هوادهی در تصفیه فاضلابهای شهرک صنعتی بوعلی همدان، به مدت هفت ماه از خرداد ماه تا آذر 1383، مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق شاخصهای کیفی pH، TSS، BOD5، COD، کلیفرمها، کلیفرمهای مدفوعی، مس، سرب، روی و کروم کل در فاضلاب ورودی و خروجی مورد ارزیابی قرار گرفت. مقادیر میانگین در پساب خروجی به ترتیب pH برابر 7.46، TSS برابر 84 mg/L، BOD5، برابر 76 mg/L، COD برابر 176 mg/L، میانگین هندسی کل کلیفرمها برابر 1.98×104  MPN/100mL، میانگین هندسی کلیفرم های مدفوعی برابر با 3.31×103 PN/100mL، مس برابر 0.04 mg/L، سرب برابر 0.13 mg/L، روی برابر 0.88 mg/L و کروم برابر 0.03 mg/L می باشد. مقدار راندمان حذف آلاینده ها به ترتیب: TSS=73.56%، BOD5=91.58%، COD=89.95%، =99.968% کل کلیفرمها، =99.713% کلیفرم های مدفوعی، مس 62.24%، سرب 59.08%، روی 56.51% و کروم 62.57% می باشد. در صورت استفاده مجدد از پساب برای آبیاری فضای سبز و کشاورزی باید کاهش آلودگی میکروبی در حد استانداردهای سازمان حفاظت محیط زیست ایران و یا رهنمود سازمان بهداشت جهانی مورد توجه قرار گیرد.

یکی از مشکلات و موانع موجود در فرآیندهای تحلیل فراوانی و پیش بینی پدیده هایی نظیر بارندگی، نبود آمار طولانی مدت در ایستگاه های مورد مطالعه می باشد. این مسئله در کنار مسایل مربوط به عدم دقت کافی در برآوردهای ایستگاهی، باعث افزایش استفاده از روش های منطقه ای در انجام چنین تحقیق هایی شده است. در این تحقیق، از روش یاد شده برای تعیین توزیع اصلی داده های بارندگی حداکثر ماهانه 18 ایستگاه باران سنجی حوزه رودخانه زاینده رود، استفاده شد و در نتیجه توزیع مقادیر حدی تعمیم یافته به عنوان مناسب ترین توزیع، انتخاب و پارامترهای توزیع و چندکهای آن برآورد گردیده است.

پتانسیل معدنی شدن نیتروژن را می توان معیار مهمی جهت ارزیابی نیتروژن لیبایل (Laibile) خاک در نظر گرفت. تعیین پتانسیل معدنی شدن نیتروژن بسیار وقت گیر و پر هزینه است، لذا جایگزینی روشی آسان تر ارجحیت دارد. هدف از این تحقیق بررسی امکان تخمین پتانسیل معدنی شدن نیتروژن از روی شاخص بیولوژیکی قابلیت جذب نیتروژن در یک خاک آهکی تیمار شده با لجن فاضلاب است. آزمایش در قالب طرح کرتهای خرد شده و در سه تکرار انجام گردید. هر کرت اصلی به سه کرت خرد شده تقسیم شد و اعمال تیمارها در سه سال متوالی به گونه ای بود که بخشی از کرت تنها در سال اول، بخشی دیگر در دو سال پیاپی و بخش سوم در سه سال متوالی تیمار کودی مشابه دریافت کردند. برای انجام این تحقیق نمونه های خاک، شش ماه پس از آخرین کوددهی و از عمق 0 تا 15 سانتی متری مزرعه لورک که قبلا تیمارهای لجن فاضلاب در آن اعمال گردیده بود، برداشت گردید. تیمارها شامل سطوح لجن فاضلاب 0)، 25 و 100 تن در هکتار( و سال های کوددهی 0)، 1، 2 و 3 سال( بود. پس از آماده سازی اولیه نمونه ها، پتانسیل معدنی شدن نیتروژن به روش استانفورد و اسمیت )انکوباسیون به مدت 22 هفته و آبشویی متناوب هر دو هفته یک بار( اندازه گیری شد. شاخص بیولوژیکی قابلیت جذب نیتروژن، BINA، نیز با اندازه گیری آمونیوم حاصل از انکوباسیون یک هفته ای خاک در شرایط بی هوازی و در دمای 40 درجه سانتی گراد اندازه گیری شد. نتایج نشان داد بین شاخص BINA و پتانسیل معدنی شدن نیتروژن همبستگی بالایی (r=0.938) وجود دارد. همچنین بین شاخص BINA و عملکرد (r=0.701) و جذب نیتروژن توسط گیاه ذرت (r=0.788) همبستگی های معنی داری مشاهده گردید. نتیجه این که می توان از شاخص BINA به عنوان شاخصی جهت تخمین پتانسیل معدنی شدن نیتروژن در اراضی تیمار شده با لجن فاضلاب استفاده کرد.

در این پژوهش روند بارندگی سالانه در مناطق خشک و نیمه خشک مرکز و شرق ایران با استفاده از داده های 79 ایستگاه اقلیم شناسی و سینوپتیک سازمان هواشناسی با طول دوره آماری 36 سال مورد بررسی قرار گرفت. روند بارندگی سالانه در دوره آماری 2000-1965 میلادی 1344) تا 1379 خورشیدی( در همه ایستگاه ها با استفاده از آزمونهای آماری ناپارامتری، مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. نتیجه این بررسی نشان داد که نشانه ای از بروز تغییرات اقلیمی در منطقه مورد مطالعه وجود ندارد. اگر چه در برخی از ایستگاهها روند بارندگی سالانه منفی است و نشان دهنده روند کاهشی بارش در سالهای اخیر می باشد، اما در بیشتر ایستگاه ها، روند مزبور معنی دار نیست. نتیجه این بررسی همچنین نشان می دهد که جنوب شرق کشور در سالهای اخیر با کمبود بارندگی و افزایش دما مواجه بوده است و به ویژه بارندگی سالانه در این منطقه از کشور دارای روند کاهشی معنی دار است. از این رو رویداد خشکسالی های پیاپی در این منطقه را می توان به روند کاهشی بارش و افزایش دما نسبت داد. از سوی دیگر، نقشه روند بارندگی سالانه هیچ الگوی مکانی مشخصی را نشان نداد.

روشهای گوناگونی برای کاهش یون فلوراید وجود دارد ولی هر یک از آنها معایب خاصی دارد. از جمله این موارد ایجاد آلودگی ثانویه، آلودگی محیطی، هزینه بالا و نیاز به تصفیه اولیه و ثانویه می باشد. در این تحقیق تاثیر سولفات تیتانیم و متاتیتانیک اسید حاصل از فرآوری سنگ معدن تیتانیم (ایلمینیت) بر جذب یون فلوراید و امکان کاربرد آن در تصفیه کامل آب و پسابی که دارای مقادیر بیش از حد مجاز فلوراید است مورد آزمایش و بررسی قرار گرفت. متاتیتانیک اسید از قدرت جذب بالایی برای یون فلوراید برخوردار است و بازدهی آن در کاهش غلظت یون فلوراید - در pH مناسب - در حدود 98.9 درصد است. اما ترکیب سولفات تیتانیم ماده ای موثرتر برای این منظور تشخیص داده شد، به طوری که این ماده قادر است یون فلوراید را به میزان بیشتری کاهش دهد و همچنین دارای قابلیت احیا و استفاده مکرر نیز می باشد. بازده کاهش در این حالت در حدود 99.9 درصد است. در این روش، مشکل آلودگی ثانوی ناشی از حضور یون تیتانیم وجود نخواهد داشت.