استفاده مجدد از فاضلاب در كشاورزي و چالش هاي بهداشتي
هر چند استفاده مجدد از پسابها از سابقه نسبتاً طولاني برخوردار است، اما كشاورزان امروزه بيش از هر زمان ديگر به پسابهاي شهري، صنعتي و كشاورزي به عنوان منبع آب آبياري چشم دوختهاند. مهم ترين علت اين توجه كاهش روز افزون منابع آب تازه و لزوم انتقال آب از فواصل بسيار طولاني ميباشد ]7[. آبها عمدتاً 9/99 درصد از فاضلاب را تشكيل ميدهند و 1/0 در صد مابقي، مواد خارجي شامل مواد آلي و معدني و معلق و يا محلول در فاضلاب ميباشد. از ديد مسائل بهداشتي ارگانيسمهاي بيماريزاي موجود در فاضلاب بسيار با اهمّيت هستند. ويروسهاي بيماري زا، باكتريها، تك سلوليها و كرمها احتمال دارد در فاضلاب خام شهري دريافت گردند، مثلاً مقدار احتمالي ويبروي وبا 1000 در ليتر فاضلاب شهري ميباشد. برخي از اين موجودات تا مدّت زمان طولاني قادر به بقا ميباشند. ويبروي وبا در 30-20 درجه سانتي گراد كمتر از سي روز در مدفوع، كمتر از ده روز در پساب اوليه و كمتر از 5 روز در محصولات ميتواند بقا داشته باشد. باكتريهاي بيماريزايي كه در فاضلاب موجود هستند، تعدادشان به مراتب از گروههاي باكتريهاي كيفي كه به آساني شناخته و شمرده ميشوند كمتر است .
ارگانيسمهاي بيماريزا بزرگترين نقش را در ارتباط با كيفيت بهداشتي آب آبياري دارند و متاسفانه هنوز در ارتباط با گسترش بيماريهاي واگيردار و استفاده عملي از فاضلاب در كشاورزي، مطالعات كمي انتشار يافته است. شوال و همكارانش (1985) يك نمونه ساده در اين ارتباط ارائه دادهاند كه مطابق جدول شمارهي 1 ميباشد. اين تحقيق نشان ميدهد در مناطقي كه بيماري انگلي به وسيلهي آسكاريس و تريشوريس به صورت محلي وجود دارد و از سويي محصولات سالادي و سبزيجاتي كه خام به مصرف ميرسند، با فاضلاب تصفيه نشده آبياري ميشوند، روند گسترش بيماري، مطابق جدول 1 خواهد بود. نتايج تحقيقات آنان اين نكته را نشان ميدهد كه آبياري با پساب فاضلاب به ميزان زيادي درصد آسكاريس را در مدفوع بيماران افزايش ميدهد و كاهش ميزان آسكاريس در سالهاي 68 تا 70 نسبت به سالهاي 35 تا 47 كه در هر دو آبياري با پساب فاضلاب انجام ميشده است احتمال دارد به دليل بالا رفتن سطح ايمني جامعه بر ضد عوامل، با گذر زمان باشد
آلايندگي پساب شهري در خاك هاي كشاورزي
به منظور بررسي اثرات استفاده از لجن فاضلاب و ساير مواد زائد شهري و كشاورزي بر آلودگيهاي ميكروبي خاك ، چهار نوع كود آلي شامل لجن فاضلاب ، كود حيواني ، كمپوست زباله و مخلوط كاه گندم و يونجه در آزمايشات گلخانه اي در قالب طرح هاي كاملا تصادفي مورد ارزيابي قرار گرفتند. بررسي تغييرات جمعيت ميكروبي مخلوط كودهاي فوق با خاك شامل باكتريها ، قارچها و آكتينومايستها بررسي تغييرات جمعيت كليفرمها و شناسايي تعدادي از آنها و همچنين شناسايي انواع ميكرو فلور غالب در تيمارهاي مختلف به روش اسلايد پنهان ، از اهداف اختصاصي در تحقيق فوق بوده است. بيشترين جمعيت باكتريها و قارچها در كودهاي كمپوست زباله و لجن فاضلاب و بيشترين جمعيت آكتينومايست ها در كاه گندم مشاهده شد. شمارش كليفرمها نشان داد كه در هفته اول انكوباسيون ، جمعيت كليفرمها بخصوص در كود حيواني بسيار زياد است. در اين مدت وجود بعضي از باكتريهاي كليفرم در كودهاي لجن فاضلاب ، حيواني و كمپوست زباله تشخيص داده شد. همچنين در اين تحقيق ، تكنيك اسلايد پنهان به عنوان يكي از بهترين روشهاي بررسي تنوع اكولوژيكي موجودات ذره بيني خاك معرفي شده است.
كلمات كليدي: لجن فاضلاب ، خاك، محيط زيست ، ميكروارگانيسم ها
مقدمه
خاك مي تواند موجب انتقال عوامل بيماريزاي بسياري از امراض عفوني گردد(11) . تعداد ميكروبهايي كه از طريق فضولات به خاك اضافه مي شوند ، به وسعت آلودگي هاي خاك مي افزايند. بررسي خصوصيات فيزيكي و شيميايي مواد زائد يا به عبارتي كودهاي آلي ، مدتهاست كه به منظور بهينه سازي و استفاده آگاهانه از آنها صورت مي پذيرد(9)در اين ميان خصوصيات بيولوژيكي كودهاي آلي در مطالعات فوق ناديده گرفته مي شود و توصيه به استفاده از كودهاي آلي بدون بررسيهاي همه جانبه بيولوژي و زيست محيطي آنها صورت مي گيرد. از آنجايي كه خاك پايگاه موجودات خشكي زي بويژه جوامع انساني است و انتقال عوامل پاتوژن از راههاي گوناگون توسط گرد و غبار از راه تنفس و زخمهاي سطحي بدن به انسان و حيوان صورت مي گيرد ، بنابراين خصوصيات بيولوژيكي و جمعيت فلور ميكروبي بيماريزاي خاك را بايد تعيين نمود. كليفرمها كه از باكتريهاي خانواده انتروباكترياسه هستند ، معمولا به عنوان شاخص آلودگي آب و خاك مورد ارزيابي قرار مي گيرند(8). خانواده انتروباكترياسه شامل گروه بزرگي از باكتريها مي باشد كه بطور وسيع در طبيعت پراكنده هستند. اين باكتريها در روده انسان ، حيوانات ، در خاك و آب وجود دارند كه به دليل زندگي آنها در روده انسان و حيوانات به باسيلهاي انتريك معروفند. همه اين باكتريها هوازي و بي هوازي اختياري ، گرم منفي ، بدون اسپور و ميله اي شكل ، داراي متابوليسم تنفسي و تخميري ، داراي قدرت تخمير گلوكز و لاكتوز هستند. علاوه بر توليد بيماريهاي مختلف ، از انجايي كه اين باكتريها ساكن طبيعي دستگاه گوارش مي باشند ، به محض وارد شدن به هر نقطه از بدن ، مي توانند در تمام بافتها و اعضاء ايجاد عفونت كنند (5). در شهر اصفهان به دليل وجود كارخانه توليد كود آلي كمپوست و چند تصفيه خانه فاضلاب ، هر ساله مقادير زيادي كمپوست زباله و لجن فاضلاب در زمينهاي كشاورزي مصرف مي شود و چون مصرف اين كودها بدون نظارتهاي بيولوژيكي صورت مي گيرد ، لذا مي تواند تاثير نا مطلوبي را در محيط زيست بگذارد. تحقيق حاضر نيز در راستاي ارزيابي آلودگيهاي ميكروبي خاكهاي كشاورزي كه با استفاده از انواع مواد زائد و فضولات تيمار ميشوند ، صورت پذيرفت.
استفاده مجدد از آبهاي زائد و فاضلاب ها
اين مقاله فراهم آورنده اطلاعاتي در مورد استفاده مجدد از فاضلاب در خانه هاي شهري و روستائي مي باشد. استفاده دوباره از فاضلاب، فرصتهاي بسياري را در مورد كاهش استفاده از آب در خانه بوجود مي آورد. در حال حاضر آب آشاميدني در همه مصارف، اعم از خانگي و در باغ، استفاده دارد. فرصتهاي استفاده از فاضلاب، بر اساس جائي كه زندگي مي كنيد متفاوت است. خانه هاي شهري داراي انشعابات مركزي يا شبكه بندي شده، سيستم فاضلاب مي باشند در حاليكه خانه هاي روستائي، فاضلاب خود را بصورت on-site بيرون مي كنند. ما دانسته آب آشاميدني خود را به آبريز توالت مي ريزيم. رايجا قوانيني در مورد رفتار با آب و استفاده دوباره از فاضلاب بوجود آمده است كه بر اساس مكان شما مي باشد. براي راهنمائي به مشاوره محلي يا سازمان سلامت استانتان مراجعه كنيد. در بعضي ايالات، استفاده از فاضلاب در مناطق شهري، ممنوع است.
مزايا و مضرات :
مزايا : فاضلاب مي تواند در آبريز توالت، باغ و شستن لباس ها به كار رود. با استفاده از فاضلاب به عنوان يك منبع، بيش از محصولات فاضلابي، شما مي توانيد هزينه آب را كاهش دهيد. منابع آبي كمتري را مورد استفاده قرار دهيد. ميزان آلودگي در راه آبهاي خود را كاهش دهيد. به صرفه جوئي مالي در فراساختارهاي جديد براي آب و فاضلاب، دست مي يابيد.استفاده از فاضلاب مي تواند حجم فاضلاب را كاهش دهد و فشار موجود بروي سيستم فاضلابي را كم كند.
مضرات : مضرات استفاده از فاضلاب هم بايد مورد توجه قرار گيرد. رايجا ، يكي از مضرات اصلي در اغلب خانه ها، هزينه هاي نصب و نگهداري سيستم استفاده دوباره مي باشد. هزينه براين اساس متغير است: ميزان سرويس دهي فاضلابي در جائي كه زندگي مي كنيد. هزينه آب در منطقه شما يا كميابي آب روستا اينكه آيا شما سيستم موجود را جايگزين مي كنيد يا با Scratch آغاز مي كنيد. ميزان زمان كه شما قصد داريد درآن خانه زندگي كنيد نوع سيستمي كه شما نصب مي كنيد، عملكرد سالانه و هزينه نگهداري، كه در بين سيستم ها متفاوت است. اگر خانه شما مثلا براي دو هفته خالي است، مثلا يك تعطيلي، شما نياز داريد كه سيستم استفاده دوباره را به دقت انتخاب كنيد تا بتوانيد از استفاده متناوب بهره مند شويد.
استفاده مجدد از آبهاي دور ريز پالايشگاهها
مهدي گوگل مجري طرح در گفتگو با مهر با بيان اينکه اين مدل با استفاده از معادلات رياضي و تجربيات فني طراحي شده است، گفت: اين طرح به منظور استفاده مجدد از کليه جريانهاي دور ريز در پالايشگاهها و مجتمعهاي پتروشيمي انجام شده است.
مصارف مجدد فاضلاب
مصارف کشاوزری فاضلاب
از میان مصارف عنوان شده برای فاضلاب شاید کاربرد آن در کشاورزی از اهمیت بیشتری برخوردارباشد و در بیشتر نقاط دنیا حتی در کشور خودمان طرحهای بزرگ و کوچکی در این زمینه در دست مطالعه و اجرا است . قطعاً از طریق مصرف فاضلاب برای کشاورزی خواهیم توانست زمینهای جدیدی زیر کشت ببریم و با تولید محصولات کشاورزی که تماماًجنبه غذایی دارند ،قسمتی از نیازهای اجتماعی را برطرف نماییم. در مصرف مجدد فاضلاب خام یا احیا شده در کشاورزی مهمترین عامل انتخاب زمین است . زمین مورد نظر باید از خصوصیات زیر برخوردار باشد:
1- زمین انتخابی باید نزدیک اجتماعاتی که فاضلاب ناشی از فعالیتهای آن به مصرف کشاورزی می رسد باشد تا از هزینه های پر خرج انتقال جلوگیری به عمل آید .
2- کیفیت خاک زمین انتخابی از نظر مناسب بودن برای کشاورزی بایستی مورد توجه قرار گیرد.
3- جهت باد طوری نباشد که احیاناً بوهای ناشی از تجزیه مواد آلی فاضلابی که صرف آبیاری شده به طرف اجتماعات جریان یابد .
4- فاصله زمین انتخابی از آخرین نقطه شبکه جمع آوری فاضلاب یا محل تصفیه خانه طوری باشد که باعث محدودیت توسعه آینده شهری نگرددد و همانطور که گذشت این فاصله اگر زیاد دور باشد ،انتقال فاضلاب هزینه های زیادی در بر خواهد داشت .
5- زمین اتخابی برای مصرف فاضلاب باید از بافت وضعیت خاک ، میزان نفوذ پذیری سطح آبهای زیر زمینی مورد مطالعه دقیق قرار گیرد و توپوگرافی زمین و نقشه های مربوطه قبل از اقدام به مصرف مجددد فاضلاب در آن به دقت بررسی گردد تا نحوه توزیع فاضلاب در آن مشخص شود .
مشخص شده که کاربد فاضلاب به عنوان آب کشاورزی 5000 سال سابقه دارد . در قرن 19 حتی تخلیه فاضلاب تصفیه شده به منابع آبی که تامین کننده آب آشامیدنی اجتماعات بود انجام گردید .
همزمان با توسعه مصارف مجدد فاضلاب مقررات و قوانبن هم از نظر کیفیت فاضلاب تصفیه شده و هم از نظر نوع تصفیه مورد نیاز برای تامین کیفیت مورد نظر ،مخصوصاً مواردی از کیفیت که به بهداشت عمومی مصرف کنندگان فاضلاب تصفیه شده مربوط است وضع گردید .
نوع محصولاتی که در زمین انتخابی باید به عمل آید و میزان آب مورد نیاز آنها برای آبیاری نیز قبل ا ز تصمیم گیری در مصرف فاضلاب برای کشاو رزی باید مطالعه شده باشد . مصرف فاضلاب در کشاورزی تاریخی نسبتاً طولانی دارد . در اواسط قرن 19 liebig اولین کسی بود که به خواص باروری فاضلاب در کشاورزی اشاره نمود و مصرف آن را برای آبیاری توصیه کرد . بعد از انتشار اولین گزارش که حاکی ا ز موفقت آمیز بودن مصرف فاضلاب در کشاورزی بود ، مخصوصاً که این گونه مصارف از آلودگب بیش ارز حد جریانهای آب جلوگیری می نماید ، مصرف فاضلاب در کشاورزی بقدری توسعه یافت که در سال 1939 در آلمان فاضلاب حاصل از فعالیت 7 میلیون نفر در کشاورزی به مصرف رسید . در 1914 فقطدر کالیفرنیا فاضلاب 35 شهر بزرگ و کوچک در آبیاری زمین بکار گرفته شد . در هند کشاورزی با فاضلاب از مهمترین روشهای دفع فاضلاب محسوب می کردد . نتایج مهمی که از مصرف فاضلاب در تولیدات کشاورزی بدست آمده است عبارتند از :
میزان تولید اغلب محصولات کشاورزی همچون چغندر قند در مصرف فاضلاب برای آبیاری به مراتب زیادتراز مصرف آب خالص همراه با کودهای شیمیایی برای ابیاری است .
اثرات بهداشتي استفاده مجدد از فاضلاب
گروه اول _شامل عوامل عفونت زايي هستند كه دوره كمون ندارند(non-latent) و بلافاصله پس از دفع با دز نسبتا" پايين آلوده كننده هستند ولي فاقد قدرت تكثير در محيط ميباشند. واز طريق تماس مستقيم از شخصي به شخص ديگر منتقل ميشوند. مهمترين عوامل اين گروه عبارتند از:
ويروسها ، پروتزوئرها و كرمهاي انتروبيوس ورميكولاريس
(ته سنجاقي يا نخي)،هايمنولپيس نانا (كرم نواري_كوتاه) عفونتهاي رتاويروسي ، انتروويروسي ، هپاتيت A و آميبيازيس بالانتيديازيس ، انتروبيازيس ، هايمنولپيازيس و ژيارديازيس از بيماريهاي ايجاد شده بوسيله اين عوامل ميباشند. ژيارديا لامبليا بصورت كيست از طريق فاضلاب منتشرشده و در صورت ورود به بدن انسان در روده كوچك بخصوص در دوازدهه جايگزين مي شود و باعث اختلالات دستگاه گوارش و اسهال مي گردد ، همچنين عمل جذب چربيها را در روده مختل مي نمايد و بيمار دچار كمبود ويتامينهاي محلول در چربي مي گردد. نشانه هاي اوليه ژيارديازيس عبارتند از : استفراغ، سردرد ، اسهال ، كرمپ هاي شكمي و تب پايين كه اين عوارض براي يك انسان متوسط با سطح مناسب بهداشتي تقريبا" دو هفته طول ميكشد ولي در انسانهاي ضعيف ممكن است چند ماه نيز طول بكشد و در مواردي نيز كشنده باشد.

بازیافت فاضلاب و اصلاح نظام آبیاری در کشاورزی
آبهای مصرفشده، آبهای زاید بهجامانده ازمصارف خانگی، آبی که در روند مصارف خانگی تولید میشود در کشور ما فاضلاب نامیده میشود که شامل آب یا بهعبارت بهتر پساب حاصل از شستوشوی ظرفها، لباسشویی و حمام است.
این نوع آب، یعنی آب آلوده حاصل از مصرف در شستوشوی روزانه، بیش از ۵۰ درصد از آب مصرفشده در سکونتگاهها یعنی شهر و روستا را تشکیل میدهد.
این آب بهدلیل ظاهر آن از نظر رنگ و بو و نیز مواد افزوده بر آن از آب سالم یعنی آب آشامیدنی و یا آب تازه موجود از سفرههای زیر زمینی متفاوت است اما این آب اگرچه آلوده است، با نوع دیگری فاضلاب که در اصطلاح آب سیاه یا فاضلاب سیاه نام دارد، کاملا تفاوت دارد زیرا آب سیاه بهمعنی آب مصرفشده یا پسابی است که دارای مقادیر زیادی از انواع آلایندهها و مواد شیمیایی و عناصر بیولوژیک و همچنین انواع فلزات سنگین و سمهای کشنده است.
با این همه آب حاصل از مصارف خانگی نیز در دهههای اخیر دارای مقادیر بالایی از مواد شیمیایی سمی ناشی از شویندههای خانگی شده است که سبب شده این نوع فاضلاب نیز در ردیف فاضلاب سیاه قرار گیرد.
اما نگرانیهای موجود براثر کاهش ذخایر سفرههای آب زیرزمینی از یکسو و خطر فشار بیش از حد بر مخازن فاضلاب و هزینه سنگین آن سبب تهدید درختان و انواع گیاهانی شده است که در چرخه غذایی انسانها جای دارند و این بهمعنی بازگشت دوباره این مواد آلاینده به بدن انسان است.
عوارض سوئ استفاده از فاضلاب
كه با استفاده مجدد از فاضلاب تصفيه شده در كشاورزي مي توان جداي از كاهش اين خطرات ، در مصرف آب شيرين صرفه جويي كرد و با توجه به وجود مواد كودي در پسابها باعث حاصلخيزي زمينهاي كشاورزي نيز گرديد كه نتيجتا" صرفه جويي اقتصادي نيز در پي دارد. البته استفاده از فاضلاب خام يا با تصفيه ناقص در اين امر مي تواند مشكلات جدي به همراه داشته باشد .
اين استفاده زماني معقول است كه از نظر بهداشتي تدابير حفاظتي مخصوصي انديشيده شده باشد، كه در اين مقاله سعي خواهيم داشت كه اثرات بهداشتي و عوارض سوء فاضلابهاي تصفيه نشده را در محيط زيست و زمينهاي كشاورزي بيان كرده و جنبه هاي غير بهداشتي آن را روي كشاورزان و مصرف كنندگان محصولات كشاورزي ، بررسي نموده و راهنمائيهاي بهداشتي را براي دست يابي به وضعيت مطلوب بين استفاده از فاضلاب وكاهش خطرات احتمالي مورد بحث و بررسي قرار دهيم.