بررسی عملکرد و کیفیت پساب خروجی تصفیه‌خانه فاضلاب شهر بیرجند جهت مصارف کشاورزی

مقاله پژوهشی

فصلنامه انسان و محیط زیست، شماره 62، پاییز 1401، صص 83-97

بررسی عملکرد و کیفیت پساب خروجی تصفیه‌خانه فاضلاب شهر بیرجند جهت مصارف کشاورزی

محمد حسین فتح آبادی[1]

محمد حسین احمدی شادمهری[2]

سید مسعود فیض[3]^*,

masoudf64@hotmail.com

سید علی بنی هاشمی[4]

تاریخ دریافت: 02/10/99                                                                                 تاریخ پذیرش: 16/12/99

چکیده

زمینه و هدف: امروزه اساسی­ترین اقدام در جهت کنترل آلودگی­های ناشی از فاضلاب­ها و استفاده مجدد آن­ها، احداث تصفیه­خانه فاضلاب و نظارت دقیق بر عملکرد آن­ها می­باشد. تخلیه پساب­های غیراستاندارد و استفاده از آن­ها در کشاورزی و یا تخلیه آب­های سطحی، مخاطرات بهداشتی و زیست­محیطی زیادی را به دنبال خواهد داشت. از این­رو، مطالعه حاضر با هدف بررسی عملکرد زیست­محیطی و کیفیت تصفیه­خانه فاضلاب شهر بیرجند جهت مصارف کشاورزی انجام شده است.

روش بررسی: این مطالعه در سال 1399 به روش بررسی مقطعی طی سال­های 1396 تا 1398 بر روی تصفیه­خانه فاضلاب شهر بیرجند انجام گرفته است.

یافته­ها: یافته­ها نشان داد که شاخص COD با میانگین 225 بیشترین عدم تطبیق با استاندارد را در سال 1396 دارا بوده است. شاخص TSS با میانگین 153 در جایگاه دوم، کلیفرم کل با میانگین 1300 در جایگاه سوم و کلیفرم گوارشی با میانگین 5/502 نیز در جایگاه چهارم قرار گرفته­اند. این شاخص­ها در سال 1398 در وضعیت استاندارد و مطلوب قرار گرفته است.

نتایج: مقایسه نتایج مطالعه فعلی با استانداردهای فاضلاب خروجی نشان داد که استفاده از پساب این تصفیه خانه جهت مصارف کشاورزی به دلیل مطابقت با استانداردهای خروجی فاضلاب توصیه می­شود. این روند در طی سال­های 1396 تا 1398 وضعیت مطلوبی را نشان داده است.

واژگان کلیدی: اکسیژن ­خواهی شیمیایی، تصفیه­خانه فاضلاب، جامدات معلق، کلیفرم گوارشی، کیفیت پساب خروجی

Human and Environment, No. 62, Autumn 2022, pp. 83-97

Evaluation of Performance and Quality of Effluent in Birjand Wastewater Treatment Plant for Agricultural Purposes

Mohammad Hosein Fathabadi[5]

Mohammad Hosein Ahmadi Shadmehri[6]

Seyed Masoud Faiz[7]^*

masoudf64@hotmail.com

Sayyid Ali Banihashemi[8]

Abstract
Basis and Goal: Today, the most basic action to control pollution from wastewater and their reuse is the construction of a wastewater treatment plant and strict monitoring of their operation. Disposal of non-standard effluents and their use in agriculture or surface water discharge will lead to many health and environmental risks. Therefore, the present study was conducted with the aim of auditing the environmental performance and quality of Birjand wastewater treatment plant for agricultural use.

Method of Studing: This study was conducted in 1399 using a cross-sectional study method from 1396 to 1398 on the wastewater treatment plant of Birjand.

Finding: The findings showed that the COD index with an average of 225 had the highest non-compliance with the standard in 1396. TSS index with an average of 153 is in the second place, total coliform with an average of 1300 in the third place and gastrointestinal coliform with an average of 502.5 are in the fourth place. In 1398, these indicators are in a standard and optimal condition.

Results: Comparison of the results of the current study with the effluent standards showed that the use of the effluent of this treatment plant for agricultural purposes is recommended due to compliance with the effluent standards. This trend has shown a favorable situation during the years 1396 to 1398.

Keywords: Chemical Oxygen Demand, Wastewater Treatment Plant, Total Suspended Solids, Gastrointestinal Coliform, Sewage Quality

1. مقدمه

حسابرسی عملکرد به ارزیابی سیستماتیک و عینی دستاوردها یا فرایندهای برنامه و فعالیت دولت با هدف تعیین اثربخشی، صرفه اقتصادی و کارایی در دستیابی به اهداف پروژه یا واحد سازمانی و واحد تجاری بطور کلی اطلاق می­شود. به­طور سنتی در حسابرسی عملکرد بر سه جنبه صرفه اقتصادی، کارایی و اثربخشی تأکید می­شود. علاوه بر سه عامل فوق، عوامل دیگری از جمله رعایت اصول اخلاقی، مسائل زیست­محیطی و نیز عدالت اجتماعی در نظر گرفته می­شود (1،2). توسعه پایدار و حفاظت و بهسازی منابع محیطی، موضوعات اصلی هستند که در سراسر جهان بر چگونگی رشد اقتصادی و رفاه اجتماعی تأثیر می­گذارند. همگام با رشد اقتصادی، فشار بر سیستم­های طبیعی و منابع کره زمین شدت می­گیرد. واقعیت نگران­کننده این است که به موازات رشد و گسترش اقتصاد، محیط زیست که بستری برای توسعه اقتصادی محسوب می­گردد، رو به زوال می­رود و شرایط زیست­محیطی هر روز بدتر و بدتر می­شود. از این­رو ضرورت دارد توجه به حسابرسی­های زیست­محیطی و عملکرد آن­ها در سیستم­های مدیریتی و سازمانی، بیش از پیش مورد توجه قرار گیرد (3).

امروزه، حسابرسی زیست­محیطی به ابزاری مهم برای حفظ و دستیابی به استانداردهای کنترل آلودگی محیط­زیست و تخریب منابع طبیعی تبدیل شده است. این نوع حسابرسی را بررسی سیستماتیک، مستند، ادواری و بی­طرفانه رعایت قوانین و مقررات زیست­محیطی، توسط سازمان­ها و بنگاه­های اقتصادی تعریف می­کنند. حسابرسی محیط­زیست می­تواند هدف­های مختلفی از جمله اثبات رعایت الزامهای زیست­محیطی، ارزیابی اثربخشی سیستم­های مدیریت محیط­زیست و بررسی ریسک ناشی از فعالیت­های قانونی و غیرقانونی بنگاه اقتصادی را داشته باشد (4). حسابرسی زیست­محیطی شامل مجموعه فعالیت­هایی است که موجب افزایش توان سیستم حسابداری در جهت شناسایی ثبت و گزارشگری آثار ناشی از تخریب آلودگی زیست­محیطی می­شود. حسابداری و حسابرسی محیط­زیست اطلاعاتی را فراهم می­کند که در امر ارزیابی، عملکرد، کنترل، تصمیم­گیری و گزارشگری به مدیران کمک می­کنند، در صورت استقرار نظام حسابداری محیط­زیست در کشور، حسابداران می­توانند بازوی قدرتمندی برای دولت در ارتباط با کنترل­های اقتصادی و مالی باشند (5،6). یکی از مسائل مهم در بحث اثرات زیست­محیطی، تصفیه­خانه­های فاضلاب در شهرها است. استفاده از پساب تصفیه­شده به عنوان یک منبع آب پایدار، بیش از پیش مورد توجه مدیران صنعت آب کشورها قرار گرفته است. کاربرد این پساب­ها در کشاورزی و صنعت، مزایای متعددی از قبیل فراهم­نمودن یک منبع آب ارزان و دائم، کاهش هزینه­های تصفیه و آزادسازی بخشی از منابع آب با کیفیت خوب برای سایر مصارف دارد (7).

فاضلاب آبی است که استفاده شده و شامل تمام مواد اضافه شده به آب در طول استفاده می­باشد. به عبارت دیگر، فاضلاب آب مصرف شده­ای است که خواص فیزیکی، شیمیایی یا بیولوژیکی آن به حدی تغییر کرده است که قابلیت مصرف در بهترین مورد خود را از دست داده است (8). پساب به آبی اطلاق می­گردد که پس از مراحل تصفیه از تصفیه­خانه خارج شده و کیفیت آن نسبت به فاضلاب ورودی به تصفیه­خانه تغییر کرده باشد. فاضلاب ممکن است شامل انواع آلاینده­های معدنی، آلی و سمی مقاوم به تصفیه باشد که با ورود آن به محیط زیست و تماس با منابع آب­های سطحی و زیرزمینی و خاک­ها، آلودگی را به دنبال دارد و در صورت استفاده انسان از این منابع، خطر گسترش بیماری­های مختلف افزایش خواهد یافت. این عوامل علاوه بر خطرهای مستقیمی که بر بهداشت عمومی دارند، نتایجی از قبیل ایجاد مناظر زشت، تولید بوهای ناخوشایند و افزایش جمعیت حشرات ناقل مانند پشه­ها و مگس­ها را نیز به همراه خواهند داشت. با استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه شده در کشاورزی، علاوه بر کاهش این خطرات می­توان در مصرف آب شیرین نیز صرفه­جویی کرد و همچنین مواد کودی موجود در پساب­ها، باعث حاصل­خیزی زمین­های کشاورزی می­شود که در نهایت صرفه­جویی اقتصادی را در پی دارد (9). فاضلاب حاصل از مصرف آب در زندگی روزمره انسان از 9/99 درصد آب و 1/0 درصد مخلوطی از مواد معلق معدنی و آلی و گازها تشکیل شده است. در کشورهای در حال توسعه معمولأ سه عامل را در آلودگی اب­ها مؤثر می­دانند که شامل رشد بی­رویه جمعیت، توسعه ماشین­آلات و پایین­بودن آب­بها می­باشد. استفاده از فاضلاب در آبیاری و مصارف کشاورزی، بسته به منطقه جغرافیایی می­تواند سودمند یا زیان­بار باشد، که در این راستا تحقیقات زیادی انجام گرفته است (10).

رشد روزافزون جمعیت، ارتقای سطح زندگی، توسعه صنایع و انتقال تکنولوژی عواملی هستند که باعث افزایش مصرف آب و تولید فاضلاب در اجتماعات و آلودگی محیط زیست می­شوند و امروزه چنان مشکلی ایجاد کرده­اند که سرمایه­گذاری جهت تصفیه و دفع بهداشتی اجباری شده است (11). با توجه به افزایش مخاطرات زیست­محیطی و تشدید اجرای قوانین مربوط به آن، تحقیق و پژوهش بر روی تصفیه خانه فاضلاب به عنوان یک جنبه کلیدی مورد تأکید قرار گرفته است.

جمع­آوری سریع فاضلاب از منابع تولیدی و شهری و سپس تصفیه و دفع آن، نه تنها مطلوب می­­باشد، بلکه در جوامع امروزه
ضروری است و مهم­ترین اهداف آن شامل حفظ بهداشت همگانی، حفاظت محیط زیست و جلوگیری از آلودگی منابع آبی و استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه شده در کشاورزی، صنعت و ... می­باشد (12).

تأسیس تصفیه­خانه­های فاضلاب به تنهایی نگرانی­های زیست­محیطی را برطرف نمی­کند، بلکه برای رسیدن به استانداردهای مطلوب زیست­محیطی باید عملکرد این تصفیه خانه­ها به­طور مستمر تحت بررسی و ارزیابی قرار گیرند (13). از جمله پارامترهایی که برای ارزیابی عملکرد تصفیه­خانه­های فاضلاب باید مورد توجه باشند، میزان اکسیژن موردنیاز شیمیایی (COD) در پساب خروجی از این تصفیه­خانه­ها می­باشد. مواد آلی تجزیه­پذیر زیستی (پروتئین­ها، کربوهیدرات­ها و چربی­ها) همواره برحسب اکسیژن موردنیاز بیولوژیکی و اکسیژن موردنیاز شیمیایی اندازه­گیری می­شوند. اگر این مواد به شکل تصفیه نشده وارد محیط شوند، پایداری بیولوژیکی آن­ها می­تواند منجر به کاهش منابع اکسیژن و ایجاد شرایط بی­هوازی و انتشار بوهای مشمئز کننده از جمله گاز هیدروژن سولفوره شود (14).

جدول 1- مثال­هایی از آثار بالقوه منفی عدم تصفیه و رهاسازی فاضلاب (15)

Table 1- Examples of potential negative effects of not treating and releasing wastewater (15)

طی بررسی­های انجام شده توسط محققین، هر مترمکعب فاضلاب می­تواند 40 تا 60 متر مکعب آب آشامیدنی تمیز را آلوده کند. از این­رو با توجه به مخاطره­های زیست­محیطی فاضلاب­ها، امروزه جمع­آوری سریع، تصفیه و دفع آن­ها جهت حفظ بهداشت همگانی، جلوگیری از آلودگی منابع آب، حفاظت از محیط زیست و استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه شده در مناطق شهری و صنعتی امری کلیدی و ضروری تلقی می­شود (16). طبق گزارش سالنامه آماری صنعت آب و فاضلاب کشور، تصفیه­خانه­های فاضلاب در کشور تا پایان سال 1397 تعداد 219 مورد بوده و تعداد 103 تصفیه­خانه نیز در حال اجرا می­باشد.

با توجه به اهمیت موضوع بررسی پساب­های تصفیه­خانه­های فاضلاب، در سال­های اخیر تحقیقات موردی زیادی بر روی تعیین عملکرد و کیفیت پساب تصفیه­خانه­های فاضلاب کشور صورت گرفته است. از جمله پژوهش­های انجام شده در زمینه تصفیه­خانه­های فاضلاب می­توان به موارد زیر اشاره کرد.

باقری اردبیلیان و همکاران (17) ارزیابی کارایی تصفیه­خانه فاضلاب شهر زنجان را مورد بررسی قرار داده­اند. نتایج پژوهش نشان داد که این تصفیه­خانه به طور متوسط حدود 84% در حذف آلاینده­های فاضلاب تأثیرگذار است و قابلیت استفاده مجدد و یا تخلیه به آبهای پذیرنده را دارا می­باشد. ظفرزاده و همکاران (18) به بررسی کارایی تصفیه­خانه فاضلاب شهرک صنعتی آق­قلا پرداخته­اند و نتیجه گرفته­اند که اکثریت پارامترها مطابق با استانداردهای زیست­محیطی می­باشد. کاکاوندی و همکاران (9) کیفیت پساب خروجی سه تصفیه­خانه فاضلاب در شهر تهران را بررسی و مقایسه نموده­اند. نتایج این بررسی نشان داد که استفاده از پساب این سه تصفیه­خانه جهت تخلیه به آب­های سطحی و یا مصارف کشاورزی به دلیلی عدم مطابقت با استانداردهای خروجی فاضلاب توصیه نمی­شود. طاهریون و همکاران (19) ارزیابی ریسک استفاده مجدد از پساب تصفیه­خانه شهرک صنعتی البرز در حومه قزوین در آبیاری زمین­های کشاورزی مجاور آن مورد بررسی قرار دادند. نتایج تحلیل نشان­دهنده وجود 46% ریسک برای انسان و 38% برای گیاه بوده است. دیندارلو و دستورانی (20) کارایی تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال در تأمین کیفیت پساب برای مصارف آبیاری را در تصفیه­خانه فاضلاب کرمانشاه مورد بررسی قرار دادند. نتایج تحقیق نشان داد که شدت آلودگی فاضلاب این شهر از نظر فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی در حد فاضلاب­های شهری متوسط بوده و نتیجه کارایی تصفیه­خانه از نظر کاهش آلودگی تا حد استانداردهای مصارف آبیاری، نسبتأ قابل قبول است.

آمار منتشره از سوی مراکز درمانی کشور نشان می­دهد، بیماری­هایی نظیر هپاتیت­های عفونی، اسهال­ها، انگل­های روده­ای و سایر انواع بیماری­هایی که به دلیل آلودگی محیط ناشی از دفع نادرست فاضلاب­ها می­باشند، در شهرهای مختلفی از ایران شیوع پیدا کرده است. بالاآمدن سطح آب­های زیرزمینی و وجود نیترات بیش از اندازه در آب­های زیرزمینی و آلودگی سبزی­کاری در برخی از مناطق، بر اثر آبیاری با فاضلاب­ها، نمونه­هایی از این قبیل مسائل هستند که سال به سال حادتر شده و هرچه دیرتر اقدام مؤثر صورت گیرد، مشکلات بزرگتر خواهد بود (21).

امروزه یکی از اولویت­های برنامه­ریزی توسعه شهری در نقاط مختلف بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک، طراحی و احداث شبکه جمع­آوری، تصفیه و دفع بهداشتی پساب شهری و استفاده دوباره از آن با کمترین عوارض زیست محیطی می­باشد. در بسیاری از کشورهای دنیا، فاضلاب شهری پس از تصفیه در بخش کشاورزی، آبیاری فضای سبز برون شهری و جنگل­ها، تغذیه آبخوان­ها، استفاده در صنعت، کاربردهای تفریحی و استفاده غیر آشامیدنی شهری کاربرد دارد و به عنوان یک منبع آبی قابل تجدید و در دسترس در نزدیکی مراکز شهری شناخته می­شود. لذا استفاده از پساب تصفیه خانه های فاضلاب جهت مصارف مختلف، به عنوان یک راهکار مدیریتی مؤثر و جزئی از محورهای اساسی برنامه­ریزی مدیران صنعت آب پیشنهاد می­گردد. در این راستا تاکید می­گردد استفاده از پساب تصفیه­خانه­های فاضلاب در کشاورزی، صنعت و مصارف تفرجی اگرچه با مزایای زیادی توأم است، لیکن چنانچه این امر بدون برنامه­ریزی، مطالعات جامع و نظارت ویژه انجام پذیرد، منشأ اثرات نامطلوبی بر محیط زیست و سلامت جامعه خواهد بود.

با در نظر گرفتن شرایط خشک اقلیمی ایران و مخصوصأ منطقه خراسان جنوبی، و وضعیت بارندگی در منطقه، ضرورت استفاده بهینه از همه منابع آب و از جمله فاضلاب واضح است. تنها تصفیه خانه فاضلاب استان خراسان جنوبی، تصفیه خانه فاضلاب بیرجند می­باشد. استفاده مستمر کشاورزان مجاور تصفیه خانه بیرجند در سنوات اخیر از این پساب و عدم نظارت کافی بر نحوه مصرف آن و عدم برخورد با خاطیان سبب شده تا این موضوع علاوه بر به یک معضل زیست محیطی، به یک مشکل اجتماعی و فرهنگی نیز تبدیل گردد. از این­رو هدف این تحقیق بررسی عملکرد زیست­محیطی و کیفیت پساب خروجی تصفیه­خانه فاضلاب شهر بیرجند جهت مصارف کشاورزی است.

2. مواد و روش­ها

استان خراسان جنوبی با مساحت حدود 151 هزار کیلومتر مربع، سومین استان پهناور ایران است که براساس سرشماری شال 1395، جمعیت آن برابر 898898 نفر می­باشد. شهرستان بیرجند که مرکز استان خراسان جنوبی است و در شرایط اقلیمی گرو و خشک واقع گردیده، پرجمعیت­ترین شهرستان در استان با جمعیتی برابر 259506 نفر است. طبق گزارش­نامه سال 1397 آب و فاضلاب کشور، کمتر از 33% در استان خراسان جنوبی تحت پوشش فاضلاب شهری قرار دارند. همچنین به دلیل عدم برخورداری از منابع آب سطحی مطمئن و نامناسب بودن کمیت و کیفیت منابع آب زیرزمینی، در وضعیت قرمز تنش آبی قرار دارد.

شکل 1- موقعیت جغرافیایی استان خراسان جنوبی و شهر بیرجند

Fig 1- Geographical location of South Khorasan province and Birjand city

تصفیه خانه فاضلاب شهر بیرجند، به عنوان تنها تصفیه خانه فاضلاب در استان خراسان جنوبی بوده که در سال 1394 مورد بهره­برداری قرار گرفته است. این تصفیه­خانه در شمال غرب شهرستان، در زمینی به مساحت 60 هکتار و در 9 کیلومتری جاده بیرجند-کرمان احداث گردیده است. طرح فاضلاب شهر بیرجند با توجه به گسترش شهر و با درنظرگیری مناطق در حال توسعه و به منظور انتقال بهینه فاضلاب به تصفیه‌خانه، دو خط انتقال در نظر گرفته شده است که یکی از آنها ساخته شده است و دیگری در حال اجرا می­باشد.

مطالعه حاضر از نوع توصیفی-مقطعی می­باشد که در طی مدت سه سال از بهار 1396 تا پاییز 1398 و براساس نتایج آزمایشات زیست­محیطی تصفیه­خانه فاصلاب شهر بیرجند انجام شده است. تصفیه­خانه موجود شهر بیرجند به روش برکه تثبیت ساده، شامل دو مدول 64000 نفری است که هر کدام شامل دو خط جریان موازی می­باشد.

نمونه­برداری از پساب خروجی تصفیه­خانه فاضلاب بوده و نمونه­برداری جهت تعیین BOD، COD و TSS به منظور کاهش خطا و افزایش صحت نتایج، به صورت هفتگی انجام شد. pH به صورت روزانه به وسیله pH متر اندازه­گیری گردید. آزمایش­های مربوط به کلیفرم، نیتریت، کلراید و فسفات نیز به صورت ماهانه تعیین شدند. نمونه­برداری به صورت لحظه­ای و به حجم یک لیتر با استفاده از ظروف مخصوص نمونه­­برداری از پساب خروجی انجام شد. نمونه­برداری و تجزیه نمونه­ها براساس آخرین روش­های استاندارد انجام گرفته است.

3. یافته­ها

بررسی داده­های آزمایشگاهی و سایر اطلاعات تصفیه­خانه فاضلاب بیرجند طی سال­های 1396 تا 1398 صورت گرفته است. نتایج بررسی­ها نشان داد که میزان 32% از آب مصرفی در شبکه آب شهری هدر می­رود و تنها 68% آن به مصرف می­رسد. از میزان آب مصرفی تنها 18% آن وارد تصفیه­خانه فاضلاب شهری می­گردد یعنی 82% آب مصرفی شهر به چاه­های جاذب وارد می­شوند که چنانچه زیرساخت­های لازم فراهم گردد می­تواند یک منبع خوب آبی جهت تصفیه و مصارف غیر شرب مورد استفاده قرار گیرد. جدول 2 مقدار منابع تأمین آب در شهر بیرجند و جدول 3 مقدار ورودی و خروجی آب و پساب شهر و تصفیه­خانه فاضلاب بیرجند را نشان می­دهد.

جدول 2- مقدار منابع تأمین آب شرب در شهر بیرجند

Table 2- The amount of drinking water supply sources in Birjand city

جدول 3- مقدار ورودی و خروجی آب و پساب تصفیه­خانه بیرجند

Table 3-The amount of water and refinery input and output of Birjand water treatment

نتایج آزمایشاتی که طی 11 دوره طی سال­های 1396 تا 1398 توسط آزمایشگاه اداره کل حفاظت محیط زیست و آزمایشگاه معتمد گرفته شده بیانگر این موضوع می­باشد که پساب دارای آلودگی بیش از حد استاندارد در سال 1396 جهت استفاده کشاورزی است که در این خصوص اخطاریه­های لازم داده شده است. لیکن آب، مورد استفاده کشاورزان زمین­های مجاور قرار گرفته است. این وضعیت در سال 1398 بهبود نسبی را در برخی شاخص­ها به دست آورده است. سنجش آلاینده های خروجی پساب تصفیه خانه فاضلاب بیرجند توسط اداره کل حفاظت محیط زیست و آزمایشگاه معتمد و اقدامات انجام شده از سوی محیط زیست در طی 11 دوره در سال­های 1396 تا 1398 اندازه­گیری شده که خلاصه نتایج آن در جدول 3 بیان شده است. برخی از مهمترین شاخص­ها در بحث بررسی کیفیت پساب خروجی عبارتند از TSS (جامدات معلق)، pH (اسیدیته)، نیترات، BOD (اکسیژن­خواهی بیولوژیکی)، COD (اکسیژن­خواهی شیمیایی)، کلیفرم کل و کلیفرم گوارشی.

جدول 4- آلاینده­های خروجی پساب تصفیه­خانه بیرجند

Table 4- Effluent Output Pollutants of Birjand water treatment

همان­طور که در جدول 4 نشان داده شده است، pH در پساب تصفیه­خانه در طی دوره مورد بررسی نزدیک به خنثی و در محدوده 8.5-6.5 بوده است. شاخص COD بیشترین عدم تطبیق با استاندارد را دارا بوده است. این عدم تطبیق در سال 1396 بیشترین و به مرور در سال 1398 بهبود بافته است. شاخص TSS، کلیفرم کل و کلیفرم گوارشی نیز در جایگاه دوم تا چهارم قرار گرفته­اند که وضعیت این شاخص­ها نیز طی سال 1398 نسبت یه سال­های گذشته وضعیت مطلوب­تری را به خود گرفته است. شکل 2 وضعیت این شاخص­ها را از بهار سال 1396 تا پاییز سال 1398 به ترتیب نشان می­دهد.

با توجه به شکل 2، در شاخص کلیفرم گوارشی، مقدار بالا در نمونه­های پاییز 1396 (نمونه شماره 3) و پاییز 1397 (نمونه شماره 7) مشاهده شده است. سایر شاخص­های مشخص شده در شکل 2 نیز روند نزولی را از بهار 1396 تا پاییز 1398 (به­صورت فصلی) نشان می­دهد.

شکل 2- وضعیت شاخص­های پساب خروجی تصفیه­خانه شهر بیرجند

Fig. 2- The status Indicators of the output effluent of Birjand water treatment plant

به منظور استفاده مجدد از پساب، میزان هر یک از متغیرهای کیفی TSS، BOD و COD (جدول 4 و شکل 2)، باید در حد استاندارد باشد. طبق این استانداردها، در استفاده از پساب در مصارف کشاورزی و آبیاری، حداکثر مقادیر TSS و BOD باشد 100 میلی­گرم بر لیتر و مقدار COD، 200 میلی­گرم بر لیتر باشد. پساب خروجی تصفیه­خانه بیرجند در شاخص TSS دارای میانگین 112 طی این سه سال است. میانگین این شاخص در سال 1396 برابر 153، در سال 1397 برابر 97 و در سال 1398 برابر 81 بوده است که روند بهبود بسیار خوبی را نشان می­دهد. میانگین شاخص BOD در سه سال برابر 83 است که این شاخص نیز از سال 1396 تا 1398 روند نزولی خوبی را دارا می­باشد. این وضعیت برای شاخص COD نیز برقرار است، به­طوری که میانگین این شاخص از 225 در سال 1396 به 181 در سال 1398 رسیده و در حد استاندارد قرار گرفته است. شکل 3 نمودار جعبه­ای دو شاخص BOD و COD را نشان می­دهد.

با توجه به شکل 3، میانه دو شاخص BOD و COD کمتر از حد استاندارد قرار دارد. همچنین پراکندگی شاخص COD در 50% از مقادیر بالاتر از میانه بسیار بیشتر از مقادیر کمتر از میانه است. مقادیر بالاتر از استاندارد در این شاخص از 11 مقطع مورد بررسی، تنها 4 مورد بوده که از این 4 مورد، 3 مورد آن مربوط به سال 1396 است. در شاخص BOD نیز یک نمونه به عنوان داده پرت بالاتر از استاندارد قرار دارد که مربوط به پاییز 1396 است. سایر مقادیر در این سه سال مورد بررسی، کمتر از حد استاندارد بوده است.

مقدار استاندارد در دو شاخص کلیفرم کل و کلیفرم گوارشی جهت مصارف کشاورزی نیز به ترتیب 1000 و 400 (تعداد در 100CC) است. میانگین شاخص کلیفرم کل از 1300 در سال 1396 به 786 در سال 1398 رسیده و برای شاخص کلیفرم گوارشی از میانگین 502 در سال 1396 به 333 در سال 1398 دست یافته است که روند بهبود را بیان می­کند. شکل 4 نمودار جعبه­ای این دو شاخص را نشان می­دهد.

به جهت بررسی ارتباط آماری و همبستگی بین شاخص­ها، ضریب همبستگی پیرسون محاسبه گردید. با توجه به جدول 5، همبستگی بین دو شاخص COD و TSS مقدار 853/0 است که همبستگی مثبت را نشان می­دهد. پس از آن همبستگی بین دو شاخص COD و BOD با مقدار 763/0 و کیلفرم کل و TSS با مقدار 704/0 در رده­های دوم و سوم قرار می­گیرد. این همبستگی نشان­دهنده آن است که با افزایش شاخص COD، شاخص­های TSS، BOD و کلیفرم کل نیز افزایش می­یابد.

شکل 3- نمودار شاخص­های BOD و COD تصفیه­خانه شهر بیرجند

Figure 3- The indicators of BOD and COD of Birjand water treatment Plant

شکل 4- نمودار شاخص­های کلیفرم گوارشی و کلیفرم کل تصفیه­خانه

Fig. 4- The indicators of digestive coliform and total coliform of water treatment

جدول 5- ضریب همبستگی پیرسون شاخص­های خروجی تصفیه­خانه

Table 5- Pearson's correlation coefficient of the output indicators of water treatment

4. بحث و نتیجه­گیری

با توجه به بحرانی بودن وضعیت منابع آب در ایران و بخصوص در استان خراسان جنوبی، حرکت در مسیر استفاده از پساب تصفیه­خانه­های فاضلاب امری اجتناب­ناپذیر است. با این وجود، عدم توجه به پیش­نیازهای تحقیقاتی می­تواند کارایی و اثربخشی این تصفیه­خانه­ها را مورد تردید قرار دهد، زیرا از یک سو عدم هدایت کامل پساب شهری به این تصفیه­خانه­ها و از سوی دیگر عدم پایش پساب و استفاده صحیح از آن، مخاطرات جبران­ناپذیر زیست­محیطی را به همراه دارد. ورود تنها 18% آب مصرفی شهر بیرجند به تصفیه­خانه فاضلاب و استفاده نادرست از پساب منجر به بروز مشکل زیست­محیطی گردیده است. حال آنکه ورود تمامی آب مصرفی به تصفیه­خانه، هدایت و تصفیه صحیح پساب می­تواند یک منبع غنی آبی بشمار آید. از آنجائی­که تصفیه­خانه فاضلاب شهر بیرجند از روش تصفیه بی­هوازی-هوازی با استفاده از برکه­های تثبیت استفاده می­نماید و بوی بد متساعد شده از لجن تولیدی باعث ایجاد مزاحمت برای روستاها، شهرک­های مسکونی اطراف و جاده مجاور تصفیه­خانه نموده است، لذا مجاورت تصفیه­خانه با این مناطق خود باعث ایجاد مشکل زیست­محیطی در منطقه گردیده است. علیرغم وجود استانداردها و رهنمودهای مختلف استفاده پساب در سطح جهان نظیر ایجاد برکه مصنوعی، آبیاری درختان تفریگاه­ها و بوستان­ها و ... لیکن در ایران تنها سه کاربرد تخلیه به آبهای سطحی، تخلیه به چاه جاذب و مصارف کشاورزی مدنظر قرار گرفته و در سایر موارد استانداردی تعیین نگردیده است. در بررسی عملکرد کیفیت پساب خروجی تصفیه­خانه شهر بیرجند با استانداردهای حفاظت محیط­زیست ایران، می­توان نتیجه گرفت که در حال حاضر، پساب تولیدی از نظر متغیرهای کیفی مورد مطالعه (COD,BOD,TSS) با استانداردهای رایج مطابقت داشته و با توجه به مقادیر استاندارد کلیفرم، پساب خروجی برای مصارف کشاورزی مناسب است. اما استانداردهای مربوط به تخلیه پساب به آب­های سطحی و چاه جاذب را برآورده نمی­کند. نتایج حاصل از تحقیق مرگان طرقبه و همکاران (22) نشان داده است که آبیاری زمین­های کشاورزی اطراف تصفیه­خانه فاضلاب بیرجند در درازمدت نه­تنها موجب افزایش خطرناک شوری خاک زمین­های اطراف نشده، بلکه آبیاری با آب شیرین ناشی از تصفیه­خانه فاضلاب موجب کاهش مقادیر شوری خاک شده است. این امر می­تواند ناشی از آبشویی و نفوذ نمک به اعماق پایین­تر باشد. این نتایج همگی می­توانند در استفاده بهینه از منابع آبی در منطقه گرم و خشک بیرجند مفید واقع گردد. از آنجایی­که به منظور استفاده از پساب خروجی تصفیه­خانه در مصارف کشاورزی، کیفیت میکروبی نیز دارای اهمیت است، لذا پیشنهاد می­شود تصفیه میکروبی پساب خروجی نیز مدنظر قرار گرفته و استانداردهای تصفیه ثانویه برای مقاصد آبیاری را برآورده کرده و با اطمینان به مصرف کشاورزی برسد. همچنین به منظور مطالعه کیفیت زیست­شناختی لجن­های دفعی، تعیین شاخص­های میکروبی تراکم کلیفرم کل، کلیفرم­های مدفوعی و شمارش تخم انگل­ها نیز پیشنهاد می­گردد.

5. References

• Waring, C. G., & Morgan, S. L. (2007). Public sector performance auditing in developing countries. Public Sector Governance and Accountability Series: Performance Accountability and Combating Corruption. Washington, DC, USA: The International Bank for Reconstruction and Development/ The World Bank.
• Kamyabi, Y., Malekian, E., & Khanlari, M. (2017). Explanation of performance audit components in Iran's public sector with an emphasis on environmental and social performance, Journal of Audit Science, 18(71), 57-77. (In Persian)
• Rahmani Fazli, A., & Sadeghi, M. (2011). Environmental study of the Caspian Lake and its improvement solutions with an environmental audit approach, International Conference on Environmental Crises and its Improvement Solutions, Kish Island, Iran. (In Persian)
• Sajjadi, S. H., & Jalili, A. (2007). Environmental accounting, Accountant Magazine, 22(186), 19-29. (In Persian)
• Salewski, M., & Zülch, H. (2014). The Association between corporate social responsibility (CSR) and earnings quality–evidence from European blue chips. HHL Working Paper Series No. 112. Available at SSRN: https://ssrn.com/abstract=2141768.
• Nemati, M., & Rashidi, Gh. (2019). Investigating the effect of non-financial performance components on environmental audit with Interpretive Structural Modeling (ISM) approach, Divan Scientific Journal, 3(21), 68-87. (In Persian)
• Malkutian, M., Barikbin, B., & Nabavian, M. R. (2015). Investigating the effect of sulfate concentration on the efficiency of anaerobic stabilization pond: a case study of Birjand wastewater treatment plant, Journal of Birjand University of Medical Sciences, 23(2), 110-118. (In Persian)
• Shokohi, Reza. (2008). Urban and Industrial Wastewater Treatment, Tehran: Fan-Avaran Publications. (In Persian)
• Kakavandi, B., Junidi Jafari, A., Ghasemi, A., & Qolizadeh, A. (2011). A comparative study of the effluent quality of the wastewater treatment plants of Saheb Qaranieh, Ekbatan and south of Tehran, Journal of Health System Research, 8(4), 714-706. (In Persian)
• Rouhani-Shahraki, F., Mahdavi, R., & Rezaei, M. (2005). The effect of irrigation with wastewater on some physical and chemical properties of soil, Journal of Water & Wastewater, 16(53), 23-29. (In Persian)
• Tchobanoglous, G., Burton, F. L., & Stensel, H. (2003). Wastewater Engineering: Treatment and Reuse. 4th edn, New York, NY: McGraw-Hill.
• Amann, R., Lemmer, H., & Wagner, M. (1998). Monitoring the community structure of wastewater treatment plants: a comparison of old and new techniques. FEMS Microbiology Ecology, 25(3), 205-215.
• Cirja, M., Ivashechkin, P., Schäffer, A., & Corvini, P. F. (2008). Factors affecting the removal of organic micropollutants from wastewater in conventional treatment plants (CTP) and membrane bioreactors (MBR). Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, 7(1), 61-78.
• Salvato, J. A., Nemerow, N. L., & Agardy, F. J. (2003). Environmental engineering. John Wiley & Sons.
• Hernández-Sancho, F., Lamizana-Diallo, B., Mateo-Sagasta, J., & Qadir, M. (2015). Economic valuation of wastewater: the cost of action and the cost of no action. United Nations Environment Programme (UNEP).
• Emamjomeh, M., Mozaffari Siboni, A., Seyedmousavi, S. E., & Tari K. (2016). Comparing quality of the wastewater treatment plant effluent in Lia industrial zone (Qazvin) with Iranian environmental protection standards. Journal of Inflammatory Diseases, 20(5), 60-66. (In Persian)
• Bagheri Ardebilian, P., Sadeghi, H., Nabaii, A., & Bagheri Ardebilian, M. (2010). Assessment of Wastewater Treatment Plant Efficiency: a Case Study in Zanjan. Journal of Health, 1(3), 67-75. (In Persian)
• Zafarzadeh, A., Rezaei, E., Aghahosseini, F., & Charamsaz, S. (2011). Investigating the efficiency of the sewage treatment plant of Aqqla Industrial Town in removing nitrogen, phosphorus and chemically required oxygen compounds (COD) and comparing it with the output standard of the country, Journal of Health System Research, 8(7), 1197-1205. (In Persian)
• Taheriyoun, M., Alavi, V., Ahmadi, A. (2016). Risk Analysis of Wastewater Reuse in Agriculture Using Baysian Network. Amirkabir Journal of Civil Engineering, 48(1), 101-109. (In Persian)
• Dindarlou, A., & Dastourani, M. (2018). Investigation of the Efficiency of Sewage Treatment using Activated Sludge Method to Supply Water for Reuse in Agricultural Irrigation (Case Study: Kermanshah Sewage Treatment Plant). Journal of Water and Sustainable Development, 4(2), 31-40. (In Persian)
• Mohammadi, M., Salmasi, M., & Yusuf-Nejad, A. (2019). Destructive environmental effects of releasing untreated wastewater in Iran. Divan Scientific Journal, 3(21), 59-67. (In Persian)
• Morgan Torghabe, M. S., Khashaveh Siouki, A., Shahidi, A., Yaghoubzadeh, M. (2019). Study of irrigation effect wastewater on soil salinity by using satellite image (case study: Birjand treatment). Application of Geography information system and remote sensing in planning, 10(2), 19-34. (In Persian)

[1]- کارشناسی ارشد مدیریت اجرایی، مشاور معاونت فنی و حسابرسی امور اقتصادی و زیربنایی دیوان محاسبات کشور

[2]- کارشناسی ارشد حسابداری، مدیرگروه دوم هیئت حسابرسی، دیوان محاسبات خراسان رضوی

[3]- کارشناسی ارشد حسابداری، حسابرس گروه چهارم هیئت حسابرسی، دیوان محاسبات خراسان رضوی (مسئول مکاتبات)

[4]- استادیار، گروه مهندسی صنایع، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

[5]- Master of Executive Management, Supreme Audit Court, Tehran, Iran                                                                           

[6] -Master of Accounting, Supreme Audit Court, Razavi Khorasan Province, Iran

[7] -Master of Accounting, Supreme Audit Court, Razavi Khorasan Province, Iran

[8] -Department of Industrial Engineering, Payame Noor University, Tehran, Iran