فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سابقه و هدف: لجن فاضلاب شهری بدلیل اینکه حاوی مقادیر قابل‌توجهی از عناصر ضروری برای رشد گیاه می­ باشد که  قابلیت استفاده بهینه ­ای در فرآیند کشاورزی دارد. اما وجود عناصر سنگین از محدودیت­ های اصلی استفاده مستقیم این ماده در زمین‌های کشاورزی می‌باشد. لذا هدف کلی این مطالعه، شامل بررسی نقش کاربرد اصلاح‌کننده آلی (کاه و کلش برنج و سرشاخه حاصل از هرس مرکبات) در لجن فاضلاب شهری و تبدیل آن‌ها به کمپوست و زغال زیستی در کاهش میزان عناصر سنگین بوده و همچنین هدف جزئی این مطالعه، بررسی مقایسه تاثیر کمپوست و زغال زیستی بر کاهش میزان عناصر سنگین بوده است. مواد و روش­ ها: این مطالعه به‌صورت دو طرح مجزا در قالب بلوک کامل تصادفی با نه تیمار و سه تکرار در سال 1401 انجام شد. طرح اول شامل تولید کمپوست با استفاده از ترکیب لجن فاضلاب شهری با کاه و کلش برنج و سرشاخه مرکبات با نسبت‌های مختلف (1:1، 1:3، 1:5 و 1:7) و همچنین طرح دوم شامل تولید زغال زیستی با استفاده از کمپوست لجن فاضلاب حاصل از طرح اول با کاه و کلش برنج و سرشاخه مرکبات با نسبت‌های مختلف (1:1، 1:3، 1:5 و 1:7) بود. سپس میزان سرب، نیکل و کادمیوم کل (روش هضم با اسید نیتریک و اسید پرکلریک) و قابل‌جذب (عصاره گیری با DTPA) در نمونه ­های زغال زیستی و کمپوست لجن فاضلاب اندازه ­گیری شد. نتایج و بحث: براساس نتایج، تیمار کمپوست حاصل از ترکیب لجن فاضلاب+کاه و کلش برنج به نسبت (1:1) مقدار سرب و کادمیوم کل را به ترتیب به اندازه 12/37 و 29/69 درصد نسبت به شاهد (لجن فاضلاب) کاهش داد. این کاهش در مقدار سرب و کادمیوم در تیمار فوق الذکر به دلیل مقدار بالای کاه برنج نسبت به سایر تیمارهای کاه برنج و تجزیه­پذیری بیشتر کاه برنج نسبت به سرشاخه مرکبات است. میزان نیکل قابل‌جذب در تیمارهای کمپوست + کاه برنج (1:1)، کمپوست + سرشاخه مرکبات (1:1) و (1:3) به ترتیب به اندازه 12/46، 71/48 و 03/25 درصد نسبت به شاهد (لجن فاضلاب) کاهش یافت. همچنین میزان کادمیوم قابل‌جذب در تیمارهای کمپوست به همراه کاه برنج (1:1)، سرشاخه مرکبات (1:1) و (1:3) به ترتیب به اندازه 97/43، 18/33 و 44/47 درصد نسبت به شاهد (لجن فاضلاب) کاهش یافت. زغال زیستی بر میزان سرب و کادمیوم کل تاثیر معنی ­داری داشته، به ­طوری­که کمترین میزان سرب و کادمیوم کل در نمونه زغال زیستی + کاه برنج با نسبت 1:1 دیده شد و میزان سرب و کادمیوم کل در این تیمار به ترتیب به اندازه 99/46 و 26/25 درصد نسبت به شاهد کاهش یافت. تولید زغال زیستی از کمپوست لجن فاضلاب سبب افزایش میزان سرب و کادمیوم کل شده، اما هیچ‌کدام از روش­ ها سبب کاهش معنی­ داری بر نیکل کل در لجن فاضلاب نگردید. اما تبدیل کمپوست لجن فاضلاب به زغال زیستی سبب کاهش معنی­دار در مقدار سرب، نیکل و کادمیوم قابل‌جذب شد. کاه برنج و سرشاخه مرکبات در نمونه­ های زغال زیستی تأثیر معنی ­داری بر نیکل قابل‌جذب نداشت. نتیجه ­گیری: تهیه کمپوست و زغال زیستی از لجن فاضلاب تأثیر معنی ­داری بر عناصر سنگین کل و قابل‌جذب موجود در لجن داشته است. بنابراین به‌منظور کاهش قابلیت دسترسی سرب، نیکل و کادمیوم، استفاده از روش زغال زیستی نسبت به کمپوست ارجح بوده و در اولویت قرار می ­گیرد. درصورتی‌که تولید زغال زیستی مقرون‌به‌صرفه نباشد می ­توان از ترکیبات گیاهی کاه برنج و سرشاخه مرکبات در تهیه کمپوست لجن فاضلاب استفاده کرد که تأثیر معنی­ داری بر غیر متحرک‌سازی عناصر سنگین قابل‌جذب داشته ­اند.  تیمار کمپوست لجن فاضلاب به همراه کاه و کلش برنج با نسبت (1:1) که کمترین میزان آلایندگی و پایین­ترین هزینه برای تولید را داشته، که بعنوان تیمار بهینه معرفی گردید.