امکان سنجى استفاده از پساب جهت تغذیه مصنوعى آبخوان در دشت یزد اردکان

55
امکان سنجى استفاده از پساب
جهت تغذیه مصنوعى آبخوان در
دشت یزد اردکان
مریم مروتى )کارشناس ارشد علوم محیط زیست دانشکده محیط زیست و انرژى، واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاداسلامى(
مسعود منورى )استادیار دانشکده محیط زیست و انرژى، واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاداسلامى(
امیرحسام حسنى )استادیار دانشکده محیط زیست و انرژى، واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاداسلامى(
چکیده
یکى از اهداف مصرف پســاب هاى تصفیه شــده شهرى، اســتفاده از آن ها
براى تغذیه مصنوعى دشــت هاى بدون جریان آب سطحى مى باشد. استفاده
از این پســاب ها به ویژه در دشت هایى که داراى افت سطح آب زیرزمینى
به علت برداشــت هاى بى رویه این منابع مى باشــند، از اهمیت و ضرورت
بیش ترى برخوردار اســت.
دشــت یزد اردکان در اســتان یزد داراى مراکز جمعیتى، صنعتى و کشاورزى
مهمــى اســت . از حدود 40ســال پیش به علت برداشــت بــى رویه از آب
زیرزمینى این دشــت، افت ســطح آب زیرزمینى در این آبخوان شــروع شده
اســت، لذا وزارت نیرو به منظور جلوگیرى از افت بیش تر ســطح آب، از سال
1346این دشــت را ممنوعه اعلام کرد. آمارها و اطلاعات موجود نشــان مى
دهــد که افت ســطح آب زیرزمینى همچنان ادامــه دارد و کاهش کیفیت آب
برخى از چاه ها و نشست زمین در برخى مناطق از بحرانى بودن وضعیت این
دشت مى باشد بنابراین استفاده از هر نوع منبع آب به ویژه پساب هاى تصفیه
شده، براى ترمیم و جبران افت آب زیرزمینى در دشت یزد-اردکان مى بایست
امکان سنجى شود.
کلمات کلیدى: پســاب، تغذیه مصنوعى، آبخوان، تصفیه، دشت یزد-
اردکان.
Tel: 09133527142 مریم مروتى
56انسان و محیط زیست شماره دهم پاییز 1388
مقدمه
یکى از مهم ترین نیازهاى توســعه در هر کشــور آب است، آب نه تنها براى
توســعه شهرها و صنایع لازم اســت بلکه یکى از عوامل توسعه کشاورزى نیز
به شمار مى آید. افزایش جمعیت و توسعه کشاورزى و صنایع و محدود بودن
منابع آب تجدیدپذیر و قابل دسترس در جهان سبب شده است که سرانه آب
قابل دســترس افراد جامعه روز به روز کاهش یابــد و بعضى از نقاط جهان با
تنش مواجه شوند، در چنین وضعیتى، اهمیت منابع آب هاى غیرمتعارف نظیر
آب هاى شور و پساب هاى شهرى و صنعتى و کشاورزى بیش از پیش نمایان
شده است. اما با تکنولوژى هاى موجود و پیشرفته تصفیه پساب ها، به راحتى
مى توان از این منابع در جهت کاهش و کمبود آب، بهره بردارى نمود).(1
پساب هاى شهرى و صنعتى یکى از مهم ترین منابع آبى هستند که دفع آن
ها با ایجاد آلودگى هاى شــدید براى انســان توأم است. اتکا و توجه انسان به
پســاب ها به عنوان منبع جدید آب، موضوع خیلى جدیدى نبوده و از سده هاى
قبل همواره بهره بردارى مجدد از آن ها با رعایت مســایل بهداشتى مورد توجه
قرار داشته است به ویژه این که پساب هاى تصفیه شده اغلب متأثر از خشک
ســالى ها نبوده و از طرف دیگر پســاب هاى تصفیه شده مى تواند جایگزین
منابع آب جدیدى باشــد که مى بایســت از طریق احداث ســد و یا تأسیسات
انتقال جدید آب با هزینه هاى زیاد و خســارات محیط زیســتى قابل توجهى،
اســتحصال شوند. در سال هاى اخیر، کشورهاى توسعه یافته با بهره گیرى از
فناورى هاى پیشرفته توانسته اند این منابع را حتى براى مصارف شرب جوامع
خود مورد اســتفاده قرار دهند. نوع اســتفاده از این آب ها ً معمولا بســتگى به
شرایط کیفى آن ها و شرایط کمبود آب در منطقه دارد ).(2
مجوز کاربرد پســاب ها براساس خصوصیات شیمیایى، فیزیکى و بیولوژیکى
صادر مى شــود، بنابراین اندازه گیــرى هاى کیفى و میکروبیولوژیکى به ویژه
در مورد پساب هاى تصفیه نشده اهمیت زیادى دارد و در انتخاب نوع استفاده
از آنها نقش مهمى ایفا مى کند. به همین علت، ســازمان هاى مسئول محیط
زیســت و بهداشت در سطح جهان، دستورالعمل ها و استانداردهاى مشخصى
را از نظر کیفى براى این آب ها، تدوین نموده اند) .(3امروزه حدود 2/5میلیون
هکتار از اراضى کشاورزى دنیا به وسیله پساب ها آبیارى مى شوند که معادل
یک درصد کل اراضى تحت آبیارى در سطح جهان است ).(4
مواد و روش ها
کاربرد پساب در جهان
تصور استفاده و بهره بردارى از پساب هاى خام یا تصفیه شده به دنبال کاهش
نام کشور کاربرد پساب
آفریقاى جنوبى در این کشــور ٪32پســاب ها مجدداً براى کارهاى مختلف استفاده مى شوند که ٪16آن براى آبیارى محصولات کشاورزى است. اراضى
آبیارى شده با این آب ها نزدیک به 2800هکتار مى باشند.
آلمان 88000هکتار زمین در این کشور با پساب آبیارى مى گردد.
انگلستان در سال 1988در 60پروژه مختلف از این پساب ها استفاده شده است و این روند ، رو به افزایش است.
ایالات متحده آمریکا در این کشــور تعداد تصفیه خانه هاى فاضلاب در ســال 150 ،1940عدد بود که تا ســال 1980به 3400عدد افزایش یافت. در این میان
ایالت هاى مختلف، ایالت کالیفرنیا در استفاده از پساب هاى تصفیه شده از دیگران پیشى گرفته است.
تونس در سال ،1988حجم آب تصفیه شده در این کشور 78میلیون مترمکعب بوده که 95درصد از این آب ها در کشاورزى به کار مى روند.
چین بزرگترین مساحت اراضى آبیارى شده با پساب در چین است که مساحت کل آن در حدود 1/3میلیون هکتار برآورد شده است.
شیلى در سال ،2002مساحت اراضى آبیارى شده با پساب 16000هکتار بوده است.
جدول . 1خلاصه اى از وضعیت استفاده از پساب را در چند کشور جهان).(4
امکان سنجى استفاده از پساب جهت تغذیه مصنوعى آبخوان در دشت ... 57
منابع آب ابتدا در جوامع پیشــرفته ایجادشــد. جدول شماره ) (1خلاصه اى از
وضعیت اســتفاده از پساب را در برخى از کشورهاى جهان نشان مى دهد )(4
بخش عمده پســاب هاى تصفیه شده شهرى در مناطق خشک و نیمه خشک
جهان، براى مصارف کشاورزى مورد مصرف مجدد قرار مى گیرند. از آنجا که
در بسیارى از مناطق خشک و نیمه خشک جهان 70تا 90درصد آب مصرفى
براى آبیارى به مصرف مى رسد، بنابراین مصارف آبیارى مى تواند فرصت ها
و امکانات قابل ملاحظه اى را براى مصرف مجدد پســاب هاى تصفیه شــده
فراهم سازد.
کاربرد پساب در ایران
در کشــور ایران اســتفاده از پســاب تصفیه شــده ً عمدتا در بخش کشاورزى
معمول بوده و ســابقه چندانى در اســتفاده از جهــت تغذیه مصنوعى آبخوان
وجود ندارد ).(5
ملاحظات کیفی مربوط به پساب تزریقی
ســوابق و مطالعات نشــان می دهند که معیار و مقررات یکســانی در زمینه
کیفیت پساب برای استفاده در تغذیه مصنوعی در سطح دنیا وجود ندارد و این
معیارها در هر کشوری تابع شرایط محلی از قبیل کیفیت و حجم آب زیرزمینی
منطقه، وضعیت زمین شناســی منطقه و غیره می باشد. براساس دستورالعمل
آژانــس حفاظت محیط زیســت در مورد مصارف مجدد پســاب ها به هنگام
استفاده از آن ها برای تغذیه مصنوعی باید نکات زیر رعایت شود:
* در تغذیه مصنوعی آبخوان های غیرشرب از طریق پخش سطحی و یا چاه
تزریق، بســته به نوع محل و نوع مصرف آب بازیافتی، بایستی حداقل تصفیه
ثانویه بر روی پساب انجام گیرد.
* در تغذیه مصنوعی آبخوان های شــرب به روش چاه تزریق، بایستی علاوه
بر تصفیه ثانویه و گندزدایی، فرآیند صاف ســازی و تصفیه پیشرفته نیز انجام
گیرد و آب بازیافتی بدون کلیفرم باشد.
یکــی از مهــم ترین معیارها در تزریق پســاب ها بــه آب زیرزمینی به ویژه
آبخوان هایی که مصرف شــرب دارند حذف ترکیبات نیتروژن است. البته این
ترکیبات ً معمولا در محیط متخلخل غیراشــباع خاک اشــباع خاک نگه داشته
مى شــود و یا تجزیه مى شــود ولى با این حال مراقبت بیش ترى از این نظر
باید اعمال گردد .
موضوع مهم دیگر ضرورت حذف مواد جامد معلق در پســاب تزریقى اســت.
این مواد مى توانند باعث ایجاد گرفتگى در منافذ محیط متخلخل و روزنه هاى
دیواره چاه تزریق شوند و به همین علت ظرفیت تزریق را کاهش مى دهند.
در کشور ایران به دلیل نوپا بودن کاربرد پساب در تغذیه مصنوعى، استاندارد و
معیارهاى کیفى واحد و تجربه شده اى در این زمینه وجود ندارد. دو استاندارد
مهم موجود که مى توان از آن استفاده کرد، استاندارد سازمان حفاظت محیط
زیســت و استاندارد قانون برنامه سوم توسعه مى باشــد. در این استانداردها،
میزان مجاز پارامترهاى مختلف کیفى در پســاب جهت اســتفاده در مصارف
کشــاورزى، تخلیه به آب ســطحى و تخلیــه به آب زیرزمینــى )چاه جاذب (
مشخص شده است).(5
روش هاى تغذیه مصنوعى پساب
روش هاى مختلفــى براى تغذیه مصنوعى آبخوان ها وجود دارد که انتخاب
هر کدام از آنها بستگى به شرایط زمین، خاک، آب و هوا، نوع آبخوان، عمق
آب زیرزمینى، وضعیت تملک زمین و نوع مصرف مجدد از فاضلاب دارد. این
روش ها عبارتند از:
. 1روش نفوذ با آبیارى
بســته به اینکه از چه نوع روش آبیارى اســتفاده شــود)آبیارى سطحى یا
قطره اى(، بخشــى از آب آبیارى که به مصرف گیاه نمى رســد ً نهایتا به آب
زیرزمینى مى پیوندد. نرخ نفوذ به آبخوان در این روش ً معمولا کم اســت به
طورى که بین 0/05تا 0/2متر در هفته متغیر مى باشــد.
. 2روش پخش فاضلاب در حوضچه هاى تغذیه
پخــش کردن خروجى فاضلاب ها بــر روى زمین طبیعى در حوضچه هاى
مخصــوص و نفوذ دادن آنها در زمین مى توانــد به عنوان یک مرحله دیگر
از تصفیه فاضلاب قلمداد شــود )تصفیه مرحله ســوم(، که منجر به بهسازى
پساب تصفیه شده مى گردد و امکان استفاده مجدد از آن را فراهم مى سازد.
در این روش، نرخ نفوذ و تغذیه به آب زیرزمینى ً معمولا بالاست و بین 0/5تا
10متر در هفته، بســته به شرایط محلى تغییر مى کند. در این روش وسعت
زیادى از زمین براى احداث تاسیســات مورد نیاز است، خاک باید نفوذ پذیر
باشــد و آبخوان باید از نوع آزاد باشــد. در این روش زون غیراشباع خاک و
محیط متخلخل آبخوان مانند فیلتر هاى طبیعى موجب تصفیه بیشــتر پساب
مى شــوند. به این فرآیند تصفیه به وســیله خاک و آبخوان) (SATنیز گفته
مىشــود.
. 3روش جریان روى زمین
در مناطقــى که خــاک ها داراى نفوذپذیرى پایینى هســتند)نظیر رس و
لوم هاى رســى(، فاضلاب تصفیه شــده بوســیله تکنیک هاى آبیارى یا
افشــانى به بالادســت قطعات مزروعى شیب دار منتقل مى شود و اجازه
داده مــى شــود تا بــه صورت ورقه هــاى جریان آب به ســوى نهرهاى
جمع آورى رواناب، ســرازیر شــوند در این روش تنهــا بخش کوچکى از
فاضــلاب جریان یافته بــه زمین نفوذ مى کنــد و بنابراین نقش کمى در
تغذیه آبخوان دارد.
. 4روش چاه تزریق
در این روش فاضلابى که تصفیه مرحله سوم را پشت سر گذرانده و از کیفیت
58انسان و محیط زیست شماره دهم پاییز 1388
بالایى برخوردار است از طریق چاه هاى تزریق وارد آبخوان مى شود. با توجه
بههزینهبالاىاینروش ً معمولااستفادهازچاهتزریقتنهادرشرایطىکاربرد
دارد و اقتصادى اســت که اهداف خاصى نظیر کنترل نشســت زمین و کنترل
هجوم آب شور دریا مدنظر باشد. این روش جایى استفاده مى شود که آبخوان
عمیق باشــد و یا به وســیله یک لایه غیرقابل نفوذ از لایه سطحى خاک جدا
شــده باشــد. در این روش وســعت زمین مورد نیاز کم بوده اما هزینه آن زیاد
است، همچنین تصفیه قطعى اتفاق نمى افتد و بنابراین فاضلاب مورد استفاده
در این روش باید تصفیه پیشــرفته اى را طى کند و به طور کامل گندزدایى
شــود، همچنین در روش چاه تزریق ممکن اســت دیواره چاه به وسیله مواد
جامد معلــق، فعالیت هــاى بیولوژیکى و یا ناخالصى هاى شــیمیایى، دچار
گرفتگى شــود . روش چاه تزریــق به دوصورت انجام مــى گیرد: در حالت
اول کــف چــاه در زیرســطح آب زیرزمینى یــا در لایه آبــدار محبوس قرار
دارد) ( Direct injection wellو در حالــت دوم کــف چاه در بالاى
ســطح آب زیرزمینى و در منطقه غیراشــباع قــرار دارد )Vadose zone
.(4) ( injection well
منطقه مطالعاتى
دشــت یزد- اردکان با مساحت 11393کیلومتر مربع در فلات مرکزى ایران
ودربخش مرکزی اســتان یزد قراردارد. این حوزه دربرگیرنده شهرستانهاى
یزد، اردکان، میبد ،تفت ،صدوق و مهریز میباشد که بیش ترین جمعیت را در
استان به خود اختصاص داده است ) .(6این حوزه از شمال به حوزههای آبخیز
ریگ زرین و عقدا و از جنوب و غرب به حوزه آبخیز کویر ابرکوه و از شرق
به حوزههای آبخیز کویر درانجیر و بهادران منتهی میگردد).(7
منطقه مورد مطالعه فاقد رودخانه دایمى بوده و در ناحیه کوهستانى شیر کوه،
رودخانههادرسالهاىپرآبداراىجریانفصلىحاصلازذوببرفهادربهار
مى باشند. جریانات عمده رودخانه هاى این ناحیه منحصر به جریانات سیلابى
استکهازبارانهاىشدتداروبیشتردرمناطقکوهستانىپدیدارمىشود.
رودخانــههاىعمدهحوزهشــاملرودخانهمیانکــوه،رودخانهتفت،رودخانه
ندوشن، رودخانه دشت ده و رودخانه چاه متک مى باشد).(7
محدوده مورد مطالعه از نظر تقســیمات زمین شناســی کشور، در زون ایران
مرکــزی واقع گردیده و از دوران های مختلف زمین شناســی تشــکیل یافته
اســت) .(8گســل هاى مهم منطقه نیز شامل گســل تفت- فیض آباد، گسل
تفت- صالح آباد، گســل غربالیز- بهروک، گسل تفت- طزرجان، گسل رانده
مسجد- پیشین- تنور و گسل بهروک است.
از نظــر توپوگرافــى و طبقــات ارتفاعى ایــن حوزه داراى تنــوع زیادى مى
باشــدودرآن ارتفاعــات بالایــى ماننــد 4075مربــوطبهقله شــیرکوهدر
جنــوب حــوزه و اراضى پســت و گود کویر ســیاه کوه به چشــم مى خورد.
بــر اســاس شــرایط توپوگرافــی منطقــه موردمطالعــه و بررســی ارتبــاط
بیــن ارتفاعات و نواحی دشــتی و پســت آن میتــوان اظهار داشــت که از
نواحــیشــرقیوغربیمحــدودهمطالعاتیبهطرفمرکزازارتفاعمتوســط
منطقه کاســته شــده و به تبع آن میزان شــیب منطقه نیز کاهش مییابد).(6
محــدوده مورد مطالعه دارای 7تیپ اصلی اراضی، 2تیپ از اراضی متفرقه و
یک تیپ از اراضی مخلوط میباشد. ).(9
ســیماى پوشــش گیاهی در محدوده مطالعاتی گیاهان درختچهای و بوتهای
است و گیاهان دارای حداکثر ارتفاع 6متر و دارای چند ساقه فرعی میباشند.
ســه نوع جامعه گیاهی اصلی با توجه به شرایط محیطی مشاهده میشود که
شــامل استپ های خشــک، نمکزارهای مرطوب و تپههای شنی است ).(10
محدودهمطالعاتی،علیرغمشــرایطنامســاعدجویومنابع محدودآبوفقر
پوشش گیاهی، زیستگاه پستانداران و پرندگان، با ارزشی چون قوچ میش، کل
و بز، آهو، پلنگ، جبیر، زاغ بور، هوبره و... است ).(11
• موقعیت عمومى، گسترش و نوع آبخوان
دشــت آبرفتى یزد- اردکان داراى وســعت زیادى بوده به طورى که انتهاى
شمال غربى آبخوان یزد-اردکان به کویر سیاه کوه )کویر اردکان( و بخشى از
آبخوان عقدا متصل مى شــود و در انتهاى جنوب شرقى تا حدود 3کیلومترى
شرق روستاى فهرج در شرق یزد ادامه دارد. طول آبخوان یزد اردکان تا حدود
کمى بیش از 100کیلومتر مى رســد. آمار منابع آب زیرزمینى و ارقام ســطح
آب چاه هاى مشاهده اى در سال هاى 52-51نشان مى دهند که در گذشته،
وسعت آبخوان بیشتر از حال حاضر بوده و افت مستمر سطح آب زیرزمینى در
طول چند دهه گذشــته باعث پسروى آبخوان و کاهش وسعت آن شده است.
عرض آبخوان در مناطق مختلف فرق مى کند و کمترین آن حدود 8کیلومتر
اســت که مربوط به حدفاصل کوه هاى میان دشتى دخمه و مرز شمالى بافت
قدیمى شــهر یزد مى باشد و در حوالى جنوب جاده اردکان- ندوشن به حدود
30کیلومتر مى رسد. آبخوان دشت یزد اردکان از نوع آزاد مى باشد).(12
• تراز سطح آب زیرزمینى
حداکثــر تــرازآب زیرزمینىدر دشــت یــزد-اردکان ً معمولا مربــوطبهماه
فروردین و حداقل تراز مربوط به ماه مهر مى باشــد. بالاترین تراز ســطح
آب زیرزمینى مربوط به نواحى جنوب شــرقى دشت)حوالى فهرج و جنوب آن(
و کمترین آن مربوط به نواحى شــمال غربــى آبخوان)حوالى غرب اردکان تا
نزدیکى کویر ســیاهکوه( مى باشــد. بنابراین جهت جریان عمومىدر آبخوان
دشت یزد-اردکان از جنوب شرق به شمال غرب است. بر اساس بررسى هاى
به عمل آمده حداکثر تراز در دشــت حدود 1230متر و حداقل آن در حاشــیه
کویر سیاه کوه حدود 975متر مى باشد.
• عمق آب زیرزمینى
بیشترینعمقبرخوردبهآبزیرزمینىمربوطبهمخروطافکنهتفتمىباشدکه
امکان سنجى استفاده از پساب جهت تغذیه مصنوعى آبخوان در دشت ... 59
عمق آب در آن تا حدود 150متر گزارش شــده اســت )چاه مشاهده اى کذاب،
جاده خضرآباد.( ناحیه دیگر با عمق آب زیاد مربوط به منطقه شهرک صنعتى
یزد واقع در شــمال روســتاى شــحنه اســت به طورى که عمق آب در چاه
شــماره 3این شهرک حدود 138متر مى باشد. کمترین عمق برخورد به آب
زیرزمینى در حدفاصل بین یزد و اردکان )اطراف روســتاهاى مجومرد، میمونه
و صدرآباد( حدود 30متر گزارش شــده است و به طرف اردکان و پایانه دشت
به تدریج کاهش مى یابد به طورى که در حاشیه کویر سیاه کوه به حدود یک
متر مى رسد) .(4نقشه ) (1موقعیت دشت یزد- اردکان را نشان می دهد.
• شیب و جهت جریان آب زیرزمینى
شیب ســطح آب زیرزمینى در بخش هاى ورودى، خروجى و نواحى مرکزى
آبخوان یزد- اردکان یکســان نیســت. در نواحى جنوب شــرقى آبخوان بین
روســتاهاى فهرج و خویدک )بین پیزومتر غرب ایســتگاه رخــش و پیزومتر
قبرستان خویدک( ، شیب آب زیرزمینى حدود 2/7در هزار محاسبه شده است
در حالى که در نواحى بین روســتاهاى ده نو و ملاباشــى در جنوب شرق یزد
حدود 7در هزار مى باشد. هر دو منطقه جزو جبهه هاى ورودى آب زیرزمینى
محســوب مى شــوند. جهت جریان از جنوب شرق و به سمت شمال غرب
مــى باشــد. در نواحى جنوب و غــرب یزد، بین پیزومترهاى خرمشــاه و گرد
فرامرز، شــیب آب زیرزمینى کم تر از 1در هزار مى باشــد که این شــیب کم
ناشى از بهره بردارى بسیار زیاد از آبخوان مى باشد. در نواحى خروجى از دشت
یزد و ورود به دشت اردکان، شیب آب زیرزمینى در نقاط مختلف بین 1/1تا 3
در هزار تغییر مى کند. بالاخره در خروجى دشــت یزد- اردکان به سمت کویر
سیاه کوه، شیب تا حدود 0/5در هزار کاهش مى یابد).(12
• تغییرات میانگین سطح آب زیرزمینى
میزان افت ســطح آب در نواحى مختلف دشــت یزد- اردکان اختلاف زیادى
بــا هم دارنــد. بیش ترین افت ســطح آب زیرزمینى در نیمه شــرقى آبخوان
یزد- اردکان مربوط به چاه مشاهده اى جاده ده نو است که علت آن وجود دو
زون بهره بردارى شــرب یعنى یزدگرد و قاســم آبادنو در اطراف آن مى باشد.
در نیمه شمال غربى دشت یزد- اردکان )اطراف اردکان به سمت کویر سیاه
کــوه ( اکثر چاه ها بیش از 3متر در طول دوره ده ســاله افت داشــته اند که
البته نســبت به نواحى مرکزى دشت کمتر است. نمودار) (1هیدروگراف دشت
یزد- اردکان را نشان مى دهد).(4
• بهره بردارى از منابع آب زیرزمینى
بهــره بردارى از منابع آب زیرزمینى دشــت یــزد- اردکان ار طریق چاه ها،
قنوات و چشــمه ها صــورت مى گیرد. جدول ) (2آمار تعــداد و تخلیه چاه ها
نقشه شماره . 1حوزه آبخیز دشت یزد-اردکان).(12
60انسان و محیط زیست شماره دهم پاییز 1388
و قنوات و چشمه ها را در محدوده مطالعاتى نشان مى دهد).(1
• بیلان آب زیرزمینى محدوده
در ســال آبى ، 1380-1381آبخوان دشت یزد- اردکان در محدوده بیلان،
با 53/4میلیونمترمکعبکســرىمخزنمواجهبودهاســت. آنچهدرمورد
بیلان باید به آن توجه داشت، حجم آب برگشتى از شرب و بهداشت و آبخوان
یزد- اردکان است. حجم آب مصرفى براى شرب در سال 80-81در محدوده
بیــلان حدود 86میلیون مترمکعب بوده اســت که 38میلیون مترمکعب آن
از خارج از محدوده بیلان )زاینده رود( منتقل مى شــود. بنابراین با احتســاب
٪60این مصرفبه عنوان برگشــتبه آبخوان،حجمآب برگشــتىازشرب
به آبخوان معادل 51/6میلیون متر مکعب در ســال خواهد بود که این حجم
آب قبل از احداث شــبکه پساب از طریق چاه هاى جذبى موجود در شهرها و
جوامع روســتایىواردآبخوان مىشــودوپسازبهرهبردارىکاملازشبکه
نمودار . 1هیدروگراف دشت یزد- اردکان طی دوره آماری .(4)1353-84
جدول . 2آمار تعداد و تخلیه منابع آب زیرزمینى محدوده مطالعاتى یزد-اردکان).(1
نوع منبع تعداد آبدهى)لیتر بر ثانیه( متوسط
ساعات
کارکرد سالانه
حجم تخلیه
سالانه)میلیون
مترمکعب(
حجم مصارف آب زیرزمینى )میلیون متر مکعب در سال(
حداکثر متوسط کشاورزى شرب صنعت جمع
320 18 35 267 306 4563 19/3 97/2 1028 چاه عمیق
14 2774 5/8 46/2 268 چاه نیمه عمیق
237 -- 9/1 250 847 قنات
60 -- 55/7 1875 49 چشمه
518/2 18/3 35/9 464 617 2192 جمع کل
جمعآورىپسابشهرها،حذفخواهدشد. بنابراینانتظارمىرودباحذفاین
مؤلفهتغذیه)آببرگشتى(، افت سطح زیرزمینى در سطح آبخوان به خصوص
دراطرافشــهریزدکهشــبکهپسابآناجرامىشود،تشدیدیابد. به همین
دلیــل به نظر مى رســد یکى ار گزینه هاى مناســب بــراى بهره بردارى
از پســاب هاى تصفیه شــده شهر یزد مى تواند اســتفاده از آن براى تغذیه
مصنوعى آبخوان و یا جایگزینى برخى از چاه هاى کشــاورزى اطراف شهر با
پساب هاى تصفیه شده باشد).(1
استفاده از پساب هاى تصفیه شده شهر یزد
به طور کلى بهره گیرى از پســاب هاى شــهر یزد در بخش هاى زیر ممکن
خواهدبودولىپیشازانجامچنینکارى،اینموضوعبایدازجنبههاىمختلف
فنــى و اقتصادى مورد ارزیابى قرار گیرد بــه طورى که کیفیت، کمیت، نحوه
امکان سنجى استفاده از پساب جهت تغذیه مصنوعى آبخوان در دشت ... 61
انتقال و هزینه هاى مربوطه به طور دقیق مورد تحلیل و بررسى قرار گیرد.
• بخش کشاورزى شامل زمین هاى زراعى، باغدارى
• بخـش صنعت شـامل معادن، شـهرک هاى صنعتـى و صنایع
مختلف
•کویر زدایى و بیابان زدایى
• تغذیه مصنوعى
• فضاهاى سـبز شـهرى و فضاهاى سبز موجود در شهرک هاى
صنعتى)(13
جدول . 3پیش بینى مقدار تولید پساب از سال 1385تا (13)1415
1415 1410 1405 1400 1395 1390 1385 سال
1400000 1200000 965000 800000 660000 545000 450000 (جمعیت)نفر
تولید روزانه هر نفر)مترمکعب در روز( 215 210 210 195 195 190 190
301000 252000 202650 156000 128700 103550 85500 (تولید کل)مترمکعب در روز
3480 2920 2350 1810 1490 1200 990 تولید کل)لیتر در ثانیه
مقدار تولید پساب
مقدار تولید پساب شهر یزد، طبق جدول ) ( 3قابل مشاهده است.
مشخصات کیفى پساب تولیدى از فاضلاب شهر یزد
نمونه بردارى از پســاب تولیدى فاضلاب شــهر یزد از فروردین 1384شروع
شده و آزمایش هاى فیزیکوشیمیایى و میکروبیولوژى بر روى آنها انجام شده
است. جداول 4و 5نتایج برخى از این آزمایشات را نشان مى دهد).(2
جدول . 4نتایج آزمایشات فیزیکى – شیمیایى پسآب شهر یزد)(2
تاریخ نمونه
بردارى
دما ) PH (Cمواد معلق
(mg/l)
BOD5
(mg/l)
COD
(mg/l)
TDS
(mg/l)
EC
- - 185 65 79 - - 84 فروردین
- - 332/5 52/7 79 - - 84اردیبهشت
- - 228 46 84 - - 84خرداد
- - 265/3 78/67 74/33 - - 84تیر
- - 300 80 58/50 - - 84مرداد
- - 295 86/5 141 - - 84شهریور
- - 245 78 80 - - 84مهر
3100 1669 310 65 31 8/92 19 84/11/15
3000 1620 640 - 30 8/59 22 84/11/10
2000 1080 310 51 20 7/98 19 84/11/25
2650 1892 350 101 88 8/36 17 84/12/9
2100 1500 360 83 69 8/58 10 84/12/16
2840 2029 380 84 101 8/49 15 84/12/23
3130 1690 390 190 32 8/53 20 84/12/24
62انسان و محیط زیست شماره دهم پاییز 1388
نتایج آنالیزها حاکى از آن اســت که پساب تولیدى از نظر برخى پارامترهاى
کیفى در وضعیت مناســبى قرار ندارد به طورى که مقدار ،BOD ، COD
خارج از اســتاندارد مى باشد همچنین پساب تولیدى از نظر هدایت الکتریکى
) ( ECدر وضعیت مناســبى قرار ندارد. علت اســتاندارد نبودن پساب تولیدى
یزد این اســت که در حال حاضر تنها تصفیه ابتدایى به روش لاگون بر روى
پســاب انجام مى گیرد بنابراین به منظور بهبود کیفى آن تا حد اســتفاده براى
تغذیه مصنوعى مراحل پیشرفته تصفیه لازم است).(2
نتیجه گیرى
دشــت یزد- اردکان هم اکنون داراى افت ســطح آب زیرزمینى بوده به منظور
جلوگیرى از افت شــدید و ترمیم افت آبخوان دشــت، پیشنهاد تغذیه مصنوعى،
آبخوان به وسیله پساب هاى تصفیه شده )تصفیه پیشرفته( یزد داده شده است.
بــا تجزیــه و تحلیل اطلاعات، به نظر مى رســد از میــان روش هاى تغذیه
مصنوعى انتخاب روش حوضچه هاى تغذیه براى آبخوان دشت یزد- اردکان
مناســب نباشد چرا که مســایلى از قبیل عمق ً نسبتا زیاد آب زیرزمینی، تبخیر
زیاد پســاب و تخریب کیفی آن به مرور زمان و نیز مشکل تملک زمین برای
حوضچه های تغذیه مصنوعی وجود دارد و با توجه به پایین بودن ســطح آب
زیرزمینی در دشــت، تغذیه مصنوعی از طریق چاه تزریق مناســب تر باشــد
کــه البته این روش مســتلزم تصفیه کامل تر بوده و هزینه تصفیه پســاب در
مقایســه با روش حوضچه های تغذیه بالاتر خواهد بود. از میان دو روش چاه
تزریق روش Vados zone injection wellبرای این آبخوان دشــت
یزد- اردکان مناسب تر است زیرا هم زون غیراشباع به اندازه کافی وجود دارد
و هم اینکه آبخوان از نوع آزاد اســت. همچنین در این روش هزینه تزریق به
دلیل این که انتهای چاه در زیر ستونی از آب زیرزمینی قرار نمی گیرد کم تر
خواهد بود. از نظر کیفی نیز این روش مناســب تر اســت چون پساب ً مستقیما
جدول . 5نتایج آنالیز کاتیون ها و آنیون ها در پسآب یزد)(2
پارامتر غلظت)میلى گرم در لیتر(
کلسیم 84/10
منیزیم 13/37
574/50 سدیم
سولفات 45/00
نیترات 12/20
بى کربنات 836/70
کربنات 80/00
265/00 (TH)سختى
وارد آب زیرزمینی نمی شــود بلکه ضمن عبور از محیط غیر اشــباع تا رسیدن
به ســطح ایســتابی توســط فرایند تصفیه خاک و آبخوان ) (SATتا حدودى
تصفیه طبیعی می شود. همچنین تغذیه به روش حوضچه های تغذیه مستلزم
احداث حوضچه های زیاد و اشغال مساحت زیادی از دشت می باشد و با توجه
به حجم زیاد پســاب تولیدی، در آینده مشــکل تملک زمین پیش خواهد آمد.
جدول ) (6نمونه اى از اثرات تصفیه فرآیند SATدر تغذیه آبخوان از پســاب
تصفیه شده را نشان مى دهد.
• وضعیـت افـت سـطح آب زیرزمینى منطقـه و نحوه تخصیص
پساب به تغذیه مصنوعى:
با توجه به میزان افت ســطح آب در دشــت ، ســه منطقه رســتاق صدوق،
گردفرامــرز و چرخاب به ترتیــب به عنوان اولویت هــاى اصلى بحث تزریق
مصنوعى پســاب انتخاب شده اند. براى تعیین میزان آب تخصیصى به تغذیه
مصنوعــى آبخــوان در ایــن مناطق، از اطلاعــات مربوط به افت ســطح آب
زیرزمینى در آن ها در ســال هاى اخیر اســتفاده شده اســت. با توجه به آمار
موجود در آرشــیو شــرکت آب منطقه اى اســتان یزد در خصوص میزان افت
ســالانه سطح آب زیرزمینى در پیزومترها در دو سال اخیر، مساحت مربوط به
هر یک از پیزومترها و نیز ضریب ذخیره آبخوان، حجم کسرى مخزن مناطق
مختلف در وضع موجود محاسبه شده است.
محاســبه حجــم تخصیصى بــه تغذیه مصنوعــى منطقه رســتاق صدوق و
گردفرامرز در سال :1390
- حجم کسرى مخزن در منطقه رستاق صدوق:
V= H×A×S
V=0/9×200×0/06 = 10/8 MCM/Year : در حال حاضر
V= 10/8 ×5 (year) = 54 MCM/Year : 1390 در سال
امکان سنجى استفاده از پساب جهت تغذیه مصنوعى آبخوان در دشت ... 63
جدول . 6نمونه اى از اثرات تصفیه فرآیند SATدر تغذیه آبخوان از پساب تصفیه شده
نام پارامتر کیفى غلظت پارامتر در پساب تصفیه شده
قبل از ) SATمیلى گرم در لیتر(
غلظت پارامتر در پساب تصفیه شده بعد
از ) SATمیلى گرم در لیتر(
درصد کاهش غلظت پارامتر
>92 <0/5 6 BOD
85 7 46 COD
100 0 7 TSS
75 2/8 11 DOC
مواد شوینده ) دترجنت( >55 <0/108 0/24
25 0/3 0/4 Mineral oils
فنل ها 75 1 4
آمونیم به صورت>99 <0/02 8/23 N
کل نیتروژن )55 5/4 12 (N
98 0/05 2/72 فسفر
- حجم کسرى مخزن در منطقه گردفرامرز:
V=1/1×100×0/07 = 7/7 MCM/Year : در حال حاضر
V= 7/7 ×5 (year) = 38/5 MCM/Year : 1390 در سال
بــا توجه به اینکه حجم فاضلاب تولیدى در ســال 1390معادل 38میلیون
مترمکعــب خواهد بود، مى توان پیش بینى کرد کــه معادل حدوداً 70درصد
این پساب تولیدى از تغذیه به آبخوان کاهش مى یابد و بنابراین حجم کاهش
تغذیه آبخوان از چاه هاى جذبى خانگى در سال 1390برابر خواهد بود با:
38 × 0/070 = 26/5 MCM
بدین ترتیب حجم تجمعى کسرى مخزن منطقه رستاق صدوق و گردفرامرز
با لحاظ اثرات اســتفاده از پســاب جهت تغذیه مصنوعى تا ســال 1390برابر
خواهد بود با:
54×38/5× 26/5 =119 MCM
با توجه به محاســبات کســرى مخزن آبخوان و حجم پساب تولیدى در افق
هاى مختلف که در جدول ) (7ارایه شــده است، برنامه تخصیص پساب براى
تغذیه مصنوعى پیشــنهاد مى شــود. جدول ) (8برنامه زمانى حجم تخصیص
پساب یزد براى تغذیه مصنوعى آبخوان را نشان مى دهد.
جدول . 7حجم فاضلاب تولیدى شهر یزد و تخمین کاهش تغذیه چاه هاى جذبى
سال حجم فاضلاب تولیدى حجم کاهش تغذیه از چاه هاى جذبى با احتساب 70درصد حجم پساب تولیدى /)MCM
(Year
MCM/Year sec/M3
4/4 6/3 0/20 1385
26/5 38/0 1/20 1390
32/9 47/0 1/49 1395
40/0 57/0 1/81 1400
51/9 74/0 2/35 1405
64/4 92/0 2/92 1410
76/8 109/0 3/48 1415
64انسان و محیط زیست شماره دهم پاییز 1388
جدول . 8برنامه زمانى حجم تخصیص پساب یزد براى تغذیه مصنوعى آبخوان
سال حجم فاضلاب تولیدى
MCM/Year
حجم تغذیه مصنوعى پیشنهادى)میلیون مترمکعب(
منطقه رستاق صدوق منطقه گردفرامرز منطقه چرخاب
- - 18 18 1387
- - 24 24 1388
- - 30 30 1389
- - 38 38 1390
- - 39 39 1391
- - 41 41 1392
- - 43 43 1393
- - 45 45 1394
- - 47 47 1395
- 2 47 49 1396
- 4 47 51 1397
- 6 47 53 1398
- 8 47 55 1399
- 10 47 57 1400
- 14 47 61 1401
- 17 47 64 1402
- 20 47 67 1403
- 23 47 70 1404
- 27 47 74 1405
- 27 50 77 1406
- 30 50 80 1407
- 34 50 84 1408
- 38 50 88 1409
4 38 50 92 1410
7 38 50 95 1411
10 38 50 98 1412
13 38 50 101 1413
17 38 50 105 1414
21 38 50 109 1415
2/45 16/8 44/7 64 ساله29 میانگین
امکان سنجى استفاده از پساب جهت تغذیه مصنوعى آبخوان در دشت ... 65
بدین ترتیب اســتفاده مجدد از پساب ها ضمن اینکه از تخلیه پساب و ایجاد
آلودگى احتمالى در محیط زیست جلوگیرى مى کند، به نوبه خود سبب ایجاد
ظرفیت هاى جدید منابع آبى نیز مى شود.
فهرست منابع
.1وزارت نیرو، ،1382طرح شــبکه بهینه ســنجش منابع آب کشور، گزارش
حوزه آبریز سیاه کوه.
.2شرکت سهامى آب منطقه اى، ،1385مطالعات بهره گیرى از پساب هاب
تصفیه شــده شــهر یزد، جلد پنجم-گزارش بهره گیرى از پساب تصفیه شده
شهر یزد در صنعت.
.3تجریشى، مسعود، ،1380نگرانى هاى کیفیت منابع آب در کشور ، دومین
کنفرانس آسیایى مدیریت آب و فاضلاب.
.4شــرکت ســهامى آب منطقه اى یزد، ،1385طرح بهره گیرى از پســاب
هاى تصفیه شده شهر یزد، گزارش مشخصات هیدروزئولوژیکى آبخوان دشت
یزد-اردکان.
.5شرکت سهامى آب منطقه اى، ،1385مطالعات بهره گیرى از پساب هاب
تصفیه شده شهر یزد، جلددوم-گزارش استفاده از فاضلابهاى تصفیه شده یزد
براى مصارف تغذیه مصنوعى.
.6سازمان جهاد کشاورزی استان یزد، ،1376گزارش آماری و بیلان آبهای
زیر زمینی دشت یزد- اردکان.
.7ســازمان جهاد کشــاورزی اســتان یزد، ،1372طرح جامع ســیل استان
یزد ) گزارش شناســایی ( ، جلددوم- مطالعات زمین شناســی و هیدرولوژی،
خاکشناسی و کنترل سازه ها، مهندسین مشاور عمران کویر.
.8شــرکت ســهامی برق منطقهای یزد، ،1383مطالعات امکانسنجی برای
مکانیابی ســاخت نیروگاههای گازی 500مگاواتی یزد، جلد ســوم- گزارش
هواشناســی، مرحلــه -1ویرایــش ،1شــرکت ســهامی خدمات مهندســی
برق)مشانیر.(
.9ســازمان جهاد کشاورزى اســتان یزد، ،1382مطالعات طرح ملى سیماى
فرسایش دشت یزد –اردکان.
.10مظفریان،ولی االله، ،1379فلور یزد،انتشارات یزد.
.11ســازمان مدیریت منابع آب ایران، ،1383ارزیابی اثرات زیست محیطی
اجرای طرح باروری ابرها در استان یزد، گروه مهندسین مشاور زیستپویان.
.12ســازمان جهاد کشاورزى استان یزد، ،1382مطالعات طرح ملى سیماى
فرسایش دشت یزد- اردکان.
.13شــرکت ســهامى آب منطقه اى، ،1385مطالعات بهره گیرى از پساب
هاى تصفیه شــده شــهر یزد، جلد پنجم-بخش اول، گزارش فنى و اقتصادى
خط انتقال پساب.