تأثير كاربرد تركيبات آلي بر ميزان سرب، نيكل و كادميوم لجن فاضلاب شهري (مطالعه موردي: لجن فاضلاب تصفيه خانه ساري)

سابقه و هدف: لجن فاضلاب شهري بدليل اينكه حاوي مقادير قابل‌توجهي از عناصر ضروري براي رشد گياه مي باشد كه  قابليت استفاده بهينه اي در فرآيند كشاورزي دارد. اما وجود عناصر سنگين از محدوديت هاي اصلي استفاده مستقيم اين ماده در زمين‌هاي كشاورزي مي‌باشد. لذا هدف كلي اين مطالعه، شامل بررسي نقش كاربرد اصلاح‌كننده آلي (كاه و كلش برنج و سرشاخه حاصل از هرس مركبات) در لجن فاضلاب شهري و تبديل آن‌ها به كمپوست و زغال زيستي در كاهش ميزان عناصر سنگين بوده و همچنين هدف جزئي اين مطالعه، بررسي مقايسه تاثير كمپوست و زغال زيستي بر كاهش ميزان عناصر سنگين بوده است.مواد و روش ها: اين مطالعه به‌صورت دو طرح مجزا در قالب بلوك كامل تصادفي با نه تيمار و سه تكرار در سال 1401 انجام شد. طرح اول شامل توليد كمپوست با استفاده از تركيب لجن فاضلاب شهري با كاه و كلش برنج و سرشاخه مركبات با نسبت‌هاي مختلف (1:1، 1:3، 1:5 و 1:7) و همچنين طرح دوم شامل توليد زغال زيستي با استفاده از كمپوست لجن فاضلاب حاصل از طرح اول با كاه و كلش برنج و سرشاخه مركبات با نسبت‌هاي مختلف (1:1، 1:3، 1:5 و 1:7) بود. سپس ميزان سرب، نيكل و كادميوم كل (روش هضم با اسيد نيتريك و اسيد پركلريك) و قابل‌جذب (عصاره گيري با DTPA) در نمونه هاي زغال زيستي و كمپوست لجن فاضلاب اندازه گيري شد.نتايج و بحث: براساس نتايج، تيمار كمپوست حاصل از تركيب لجن فاضلاب+كاه و كلش برنج به نسبت (1:1) مقدار سرب و كادميوم كل را به ترتيب به اندازه 37.12 و 69.29 درصد نسبت به شاهد (لجن فاضلاب) كاهش داد. اين كاهش در مقدار سرب و كادميوم در تيمار فوق الذكر به دليل مقدار بالاي كاه برنج نسبت به ساير تيمارهاي كاه برنج و تجزيه پذيري بيشتر كاه برنج نسبت به سرشاخه مركبات است. ميزان نيكل قابل‌جذب در تيمارهاي كمپوست + كاه برنج (1:1)، كمپوست + سرشاخه مركبات (1:1) و (1:3) به ترتيب به اندازه 46.12، 48.71 و 25.03 درصد نسبت به شاهد (لجن فاضلاب) كاهش يافت. همچنين ميزان كادميوم قابل‌جذب در تيمارهاي كمپوست به همراه كاه برنج (1:1)، سرشاخه مركبات (1:1) و (1:3) به ترتيب به اندازه 43.97، 33.18 و 47.44 درصد نسبت به شاهد (لجن فاضلاب) كاهش يافت. زغال زيستي بر ميزان سرب و كادميوم كل تاثير معني داري داشته، به طوري كه كمترين ميزان سرب و كادميوم كل در نمونه زغال زيستي + كاه برنج با نسبت 1:1 ديده شد و ميزان سرب و كادميوم كل در اين تيمار به ترتيب به اندازه 46.99 و 25.26 درصد نسبت به شاهد كاهش يافت. توليد زغال زيستي از كمپوست لجن فاضلاب سبب افزايش ميزان سرب و كادميوم كل شده، اما هيچ‌كدام از روش ها سبب كاهش معني داري بر نيكل كل در لجن فاضلاب نگرديد. اما تبديل كمپوست لجن فاضلاب به زغال زيستي سبب كاهش معني دار در مقدار سرب، نيكل و كادميوم قابل‌جذب شد. كاه برنج و سرشاخه مركبات در نمونه هاي زغال زيستي تأثير معني داري بر نيكل قابل‌جذب نداشت.نتيجه گيري: تهيه كمپوست و زغال زيستي از لجن فاضلاب تأثير معني داري بر عناصر سنگين كل و قابل‌جذب موجود در لجن داشته است. بنابراين به‌منظور كاهش قابليت دسترسي سرب، نيكل و كادميوم، استفاده از روش زغال زيستي نسبت به كمپوست ارجح بوده و در اولويت قرار مي گيرد. درصورتي‌كه توليد زغال زيستي مقرون‌به‌صرفه نباشد مي توان از تركيبات گياهي كاه برنج و سرشاخه مركبات در تهيه كمپوست لجن فاضلاب استفاده كرد كه تأثير معني داري بر غير متحرك‌سازي عناصر سنگين قابل‌جذب داشته اند.  تيمار كمپوست لجن فاضلاب به همراه كاه و كلش برنج با نسبت (1:1) كه كمترين ميزان آلايندگي و پايين ترين هزينه براي توليد را داشته، كه بعنوان تيمار بهينه معرفي گرديد.