بررسي مقدار و اشكال شيميايي فلزات‌ سنگين در لجن‌ فاضلاب تهران براي كاربرد در كشاورزي

The Investigation of Heavy Metal Content and Their Chemical Forms in Tehran Sewage Sludge for Agricultural Application

زمينه و هدف: از بين روش ­هاي دفع لجن‌فاضلاب، كاربرد در زمين به دليل منافع اقتصادي و كاهش هزينه‌هاي خريد كود براي كشاورزان، ارجح است. ولي در صورتي كه لجن حاوي مقادير بالايي فلزات‌سنگين و آلودگي ميكروبي باشد باعث آلودگي خاك و محيط‌ زيست مي‌شود. روش بررسي: در اين تحقيق مقادير كل، قابل عصاره‌گيري با DTPA و محلول عناصر آهن، روي، سرب، كادميوم، كبالت، مس، منگنز و نيكل و جمعيت كلي‌فرم‌ها در لجن تهيه‌شده از سه تصفيه‌خانه شهرك غرب، اكباتان، و شوش تهران‌‌‌‌ اندازه‌گيري شده و با استانداردهاي جهاني حد آلايندگي اين عناصر و استاندارد تعداد كلي‌فرم‌ها مقايسه شدند. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه در مجموع 0/01% از مجموع كل فلزات موردمطالعه به شكل محلول، 1/32% به شكل قابل عصاره­گيري با DTPA و 98/67% به اشكال ديگر و غيرقابل دسترس بود. از بين سه نمونه لجن موردمطالعه، لجن‌فاضلاب شوش داراي بيش‌ترين مقدار مجموع كل فلزات‌سنگين ‌‌‌‌‌‌‌(گرم بر كيلوگرم وزن خشك لجن 39/73) بود و بعد از آن به ترتيب تصفيه‌خانه‌هاي اكباتان (گرم بر كيلوگرم وزن خشك لجن 28/42) و شهرك غرب (گرم بر كيلوگرم وزن خشك لجن 22/95) قرار داشتند. بحث و نتيجه‌گيري: به دليل بالا بودن مقدار روي و مس در نمونه‌هاي لجن، در مقايسه با استاندارد، نمونه‌هاي لجن تصفيه‌خانه‌هاي موردمطالعه در گروه كيفيت استثنايي كه قابليت كاربرد در كشاورزي را دارد، قرار نگرفتند. همچنين مقايسه جمعيت كلي‌فرم‌ها با استانداردها نشان داد كه از اين نظر نيز نمونه‌هاي لجن در گروه B قرار دارند و كاربرد آن‌ها در كشاورزي با محدوديت‌هايي همراه خواهد بود.

Background and Objective: Among sewage sludge disposal options, land application is more preferred because of economic benefits and decreasing fertilizer cost for farmers. However, if sludge has excess amount of heavy metals and microbial infections, land application may lead to soil and environmental pollution. Method: In this research, the amount of total, DTPA-extractable and soluble forms of Fe, Zn, Pb, Cd, Co, Cu, Mn and Ni and population of coliform bacteria were determined in the sludge samples of three different sewage sludge treatment plants including Shahrak-e-Gharb, Ekbatan and Shoush and the results were compared to the world pollution limit standards of these metals and the coliform population. Findings: Results showed that 0.01% of all metals accumulatively in sewage sludge were in soluble form, 1.32% in DTPA-extractable form and 98.67% in other forms, which are unavailable. Shoush sludge had largest amount of sum of eight metals (39.73 gr/kg dry sludge), Ekbatan sludge (28.42 gr/kg dry sludge) and Shahrak-e-Gharb sludge (22.95 gr/kg dry sludge) were the second and third in the rank, respectively. Discussion and Conclusion: Because of high amounts of Zn and Cu in the sludge samples in compare to the standards, the samples from all the treatment plants did not categorized as the exceptional quality which can be used in agriculture. A comparison between the coliform population and the standards showed that in this regard, sludge samples were in B quality and there would be limitations in their land application.