كاستن نيتروژن و فسفر زهاب‌هاي كشاورزي با استفاده از سامانه نيزار طبيعي و زهكش‌هاي روباز

Reducing nitrogen and phosphorus from agricultural drainage water using constructed wetland systems and open drains

حفاظت از كيفيت منابع آبي موجود در مناطق خشك و نيمه‌خشك اهميتي فراوان دارد. به همين دليل استفاده از سامانه نيزارهاي مصنوعي براي پالايش فاضلاب‌هاي شهري، صنعتي و كشاورزي توجه زيادي را در تمام نقاط جهان به خود جلب كرده است. اين امر از غنيشدن منابع آبي به مواد غذايي بر اثر تخليه مستقيم فاضلاب‌ها به اين منابع جلوگيري مي‌كند. با توجه به رشد گياهان آبزي به صورت طبيعي در زهكش‌هاي روباز كشاورزي، هدف از انجام اين پژوهش بررسي نقش اين زهكش‌ها به عنوان سامانه هاي نيزار طبيعي در كاهش نيترون و فسفر از زهاب‌ها بود. در اين تحقيق، ابتدا در پژوهشي در مقياس آزمايشگاهي راندمان حذف نيتروژن و فسفر (در سه تكرار و در سطح غلظت 30 و 10 ميليگرم در ليتر) و در چهار زمان ماند 75/0، 5/1، 5/3 و 7 روزه در سامانه هاي حاوي دو گونه گياهي ني فراگمتيس (australis Phragmites) و لويي (latifolia Typha) در مقايسه با سامانه شاهد مورد بررسي قرار گرفت. نتايج اين بخش نشان داد كه سامانه حاوي گياه ني با ميانگين 9/46، 3/48، 9/27 و 6/22 درصد در مورد NO3-N، TKN، PO4-P و TP بيشترين راندمان حذف را نشان داد. در مرحله دوم تحقيق كه در يك بررسي ميداني در بازه اي به طول 1000 متر از مسير زهكش روباز (به فواصل 200 متري) انجام شد، غلظت نيتروژن و فسفر در مسير زهكش اندازه گيري شد. نتايج بدست آمده نشان داد كه غلظت اين آلاينده ها در مسير زهكش بطور چشمگيري كاهش مي‌يابد. بطوري كه غلظت كل نيتروژن از ابتداي مسير تا انتها، از 6/17 به 8/8 و كل فسفر از 73/1 به 85/0 ميلي گرم در ليتر رسيد.

Conservation of quality of the available water resources is very important in arid and semi-arid regions. Using constructed wetlands system for treatment of municipal, industrial and agricultural wastewater has attracted many attentions worldwide. Thus the direct discharge of wastewater contamination into water resources via chemical nutrients is prevented. Given the aquatic plants grown naturally in agricultural open drains, the aim of this study was to investigate the role of the open drains as the natural wetland systems for reducing nitrogen and phosphorus from the agricultural return flows. In this study, first in a laboratory scale, removal efficiency of nitrogen and phosphorus (in three replicates with concentration levels of 30 and 10 mg/l for both N and P) and four retention times (0.75, 1.5, 3.5 and 7 days) in constructed wetland systems containing two aquatic plant species (Phragmites australis and latifolia Typha) were studied and compared to a control system. The results showed that the system containing Phragmites australis has highest N and P removal efficiency. In the second stage in a field surveying in the range of 1000 m length of open drainage path and 200 m intervals, both drainage N and P concentrations were measured. The results indicated that concentrations of these two pollutants were reduced along with the open drain.