با همکاری انجمن هیدرولیک ایران
موضوعات = کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب
کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

کاربرد باکتریوفاژها به‌عنوان عوامل زیستی در تصفیه آب و فاضلاب: یک مطالعه مروری

دوره 12، شماره 4، زمستان 1404، صفحه 24-46

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i4.2507-1442

علیرضا رادخواه، صدیقه آتش افرازه

چکیده آلودگی میکروبی آب و ظهور فزاینده باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک، چالش‌های بی‌سابقه‌ای را برای سلامت عمومی جهانی ایجاد کرده است. روش‌های کنونی تصفیه آب، در کنار مزایای آنها، با محدودیت‌هایی نظیر تولید محصولات جانبی مضر و کاهش کارایی در برابر سویه‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک مواجه هستند. در شرایط هشداردهندهِ افزایش مقاومت آنتی‌بیوتیکی، باکتریوفاژها (فاژها) به عنوان خط دفاعی قدرتمند و جایگزینی حیاتی عمل می‌کنند. باکتریوفاژها ویروس‌هایی هستند که دارای یک هسته پروتئینی با یک اسید نوکلئیک به نام کپسید و یک دُم نازک با الیاف هستند. پروتئین‌های فاژ به گیرنده‌های خاصی روی سطح باکتری‌های هدف متصل می‌شوند. برخی از فاژها طیف میزبانی وسیعی دارند و می‌توانند گیرنده‌های متعددی را روی گونه‌ها و جنس‌های مختلف باکتریایی تشخیص دهند. این مطالعه مروری، پتانسیل باکتریوفاژها به عنوان جایگزینی برای آنتی‌بیوتیک‌ها و تکمیل‌کننده‌ای برای روش‌های سنتی تصفیه آب را بررسی می‌کند. گردآوری و تحلیل تحقیقات 15 سال اخیر از پایگاه‌های علمی معتبر و با به‌کارگیری یک روش نظام‌مند انجام شد. داده‌های استخراج‌شده بر اساس کاربردهای باکتریوفاژها در تصفیه فاضلاب، دسته‌بندی و تحلیل شدند. بر طبق یافته­های به­دست آمده، مزایای کلیدی فاژها شامل انحصاریافتگی بالا (هدف‌گیری دقیق پاتوژن‌ها بدون آسیب به فلور مفید)، قابلیت خودتکثیری در حضور میزبان، توانایی از بین بردن بیوفیلم‌ها و اثرگذاری بر باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک است که آن‌ها را به ابزاری قدرتمند در مبارزه با بحران مقاومت میکروبی تبدیل می‌کند. جمع‌بندی این مطالعه نشان می‌دهد که علی­رغم موانع موجود، گذار از روش‌های صرفاً شیمیایی به سمت «فاژدرمانی» در تصفیه آب، نه تنها یک امکان، بلکه یک ضرورت فزاینده برای تأمین آب ایمن در عصر مقاومت آنتی‌بیوتیکی است. پیشرفت‌های آتی در مهندسی فاژها و توسعه کوکتل‌های هوشمند، عملیاتی‌سازی این راهبرد را در مقیاس صنعتی تسهیل خواهد کرد.

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

ارزیابی توجیه‌پذیری اجرای طرح فاضلاب با توجه به رویکردهای مختلف فنی، اجتماعی و زیست‌محیطی (مطالعه موردی استان مازندران)

دوره 12، شماره 4، زمستان 1404، صفحه 77-87

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i4.2508-1447

جواد وجاهت، شادی صراف

چکیده طرح‏ های فاضلاب از مهمترین تأسیسات زیربنایی شهری می‌باشند که شرایط زندگی مناسب و افزایش رفاه اجتماعی را برای مردم به همراه می‌آورند. در این راستا پژوهش حاضر به منظور بررسی توجیه‌پذیری اجرای طرح فاضلاب در محدوده مورد مطالعه در مجاورت دریای خزر در شهرهای بابل و امیرکلا صورت گرفته است. نتایج به دست آمده مشخص نمود که با بررسی گزینه‌های مختلف از جنبه عوامل محیط‏زیستی، اجتماعی، اقتصادی و فنی مشتمل بر معیارهای هفت‏گانه (سهولت اجرای طرح، تطابق با استانداردهای فنی، رضایتمندی مردم از گزینه مورد نظر، بهبود سلامت و بهداشت عمومی مردم، به مخاطره افتادن کیفیت آب و خاک منطقه، هزینه سرمایه‏گذاری هر طرح گزینه) و امتیازدهی به آن‏ها و باتوجه‏به اهداف توسعه پایدار، گزینه اجرای کامل شبکه جمع‏آوری، خط انتقال و تصفیه‏خانه‏های فاضلاب شهر بابل و امیرکلا با بالاترین امتیاز در اولویت می‌‏باشد. باتوجه‏به روند فزاینده رشد جمعیت در شهر بابل و امیرکلا، سامانه سنتی دفع فاضلاب به دلیل آلودگی‏های محیطی در دراز مدت پاسخگوی نیازهای بهداشتی و محیط‏زیستی منطقه طرح نخواهد بود. گزینه احداث شبکه جمع‏‌آوری و تصفیه فاضلاب تا حد استانداردهای رایج محیط‏زیستی در سطح کشور برای محدوده مطالعاتی گزینه برتر بوده و تأثیرات عمده‏ای را بر وضعیت بهداشت و محیط‏زیست این شهر و مناطق اطراف خواهد داشت، ضمن اینکه با بازیابی فاضلاب و استفاده در کشاورزی از هدر رفتن آب خصوصا در مناطق کم‏آب جلوگیری می‏‌شود. به ‏این‏ ترتیب اجرای این پروژه به لحاظ محیط‏زیستی توجیه لازم را دارد.

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

مدل‏سازی هیدرولیکی و ارائه اجرایی به منظور مدیریت کیفی آب ورودی به تصفیه‌خانه آب دارخوین

دوره 12، شماره 3، پاییز 1404، صفحه 32-44

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i3.2503-1413

داود حری، جواد احدیان، محمود شفاعی بجستان، سید محسن سجادی

چکیده تصفیه‌خانه دارخوین، تأمین‌ کننده آب شرب شهرهای دارخوین، شادگان و روستاهای حومه آن می‌باشد. آب ورودی به آن، به صورت ثقلی از سد انحرافی دز توسط سامانه انتقال آب غدیر خوزستان و به‌طور هم‏زمان توسط پمپاژ از رودخانه کارون تأمین می‌شود که پس از ترکیب در حوضچه اختلاط، وارد کلاریفایرها و به تصفیه‌خانه منتقل می‌شود. پژوهش حاضر با استفاده از روش شبیه‌سازی در نرم‌افزار WaterGEMS، به مطالعه هیدرولیکی و بررسی راهکار عملی و قابل اجرا به منظور تفکیک و انتقال مستقیم آب غدیر که کدورت مطلوب‌تری در مقایسه با آب کارون در شرایط بروز حوادثی مانند بارندگی، طغیان رودخانه و مواجهه با کدورت‌های فصلی دارد، پرداخته است. به‌این‌منظور، از سامانه انتقال آب غدیر در محل ورودی به تأسیسات دارخوین، یک انشعاب به‏صورت مستقیم به ورودی تصفیه‏خانه متصل شده و سایز بهینه آن با هدف حفظ شرایط هیدرولیکی قبل از انشعاب، تعیین شده است. نتایج حاصل از مقادیر کدورت ساعتی اندازه‌گیری شده نشان داد پس از اجرای انشعاب جدید به دلیل کاهش 50 درصدی حجم آب ورودی به کلاریفایرها و افزایش دو برابری زمان ماند، کدورت آب خروجی از آنها 25 درصد کاهش یافته است که این امر در انجام عملیات سرویس و نگهداری کلاریفایرها اهمیت زیادی دارد. همچنین بر اساس نتایج، کدورت آب ورودی به تصفیه‌خانه به میزان 50 درصد کاهش یافته و در شرایط عدم آبگیری از رودخانه نیز می‌توان توسط راهکار پیشنهادی، 52 درصد از آب مورد نیاز شهرها و روستاهای حومه آن‌ها را توسط سامانه انتقال آب غدیر تأمین کرد.

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

هیدروژل‌های مبتنی بر پلی‌ساکارید در تصفیه آب: مکانیسم‌ها، کاربردها و چشم‌اندازهای آینده (یک مطالعه مروری)

دوره 12، شماره 3، پاییز 1404، صفحه 181-205

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i3.2507-1441

علیرضا رادخواه، سهیل ایگدری، صدیقه آتش افرازه

چکیده این مطالعه مروری، به‌منظور بررسی ساختار، خواص و کاربردهای متنوع هیدروژل‌های مشتق شده از پلی‌ساکاریدهای طبیعی مانند سلولز، کیتوزان، آلژینات، نشاسته و پکتین در تصفیه آب به‌اجرا درآمد. در این تحقیق، مکانیسم‌های اصلی حذف آلاینده‌ها، از جمله جذب سطحی، تبادل یونی، فیلتراسیون و تخریب کاتالیزوری که توسط این هیدروژل‌ها برای حذف طیف وسیعی از آلاینده‌ها شامل یون‌های فلزات سنگین، رنگ‌ها و غیره انجام می‌شود، مورد بحث قرار گرفت. بررسی تحقیقات مختلف نشان داد که کیتوزان به دلیل دارا بودن گروه‌های آمینو و بار کاتیونی ذاتی، گزینه‌ای ایده‌آل برای جذب فلزات سنگین و رنگ‌های آنیونی محسوب می‌شود. از سوی دیگر، هیدروژل‌های مبتنی بر آلژینات به‌دلیل سهولت تشکیل ژل با یون‌های کلسیم و ساختار متخلخل، برای انکپسوله‌سازی و جذب انتخابی برخی آلاینده‌ها مناسب هستند. سلولز و مشتقات آن نیز به دلیل فراوانی، هزینه پایین و وجود گروه‌های هیدروکسیل فعال، پتانسیل بالایی در توسعه هیدروژل‌های مقرون به صرفه دارند. با این وجود، حلالیت پایین و واکنش‌پذیری محدود سلولز خام، نیازمند انجام اصلاحات شیمیایی پیچیده برای بهبود عملکرد است. همچنین، پکتین به عنوان یک پلی‌ساکارید آنیونی با قابلیت تشکیل ژل در حضور یون‌های کلسیم، برای جذب فلزات سنگین کاتیونی مناسب است. از دیدگاه اقتصادی، نشاسته و سلولز به دلیل هزینه پایین و فراوانی، گزینه‌های مناسبی برای کاربرد در مقیاس بزرگ هستند، در حالی که کیتوزان و آلژینات با وجود عملکرد بهتر، هزینه تولید بالاتری دارند. بر طبق نتایج، در بین انواع هیدروژل‌های مورد استفاده در سطح جهان، کاربرد هیدروژل‌های مبتنی بر سلولز، نشاسته، کیتوزان و آلژینات در تحقیقات علمی به‌مراتب بیشتر است. با توجه به پتانسیل‌های بالقوه این نوع از هیدروژل‌ها که شامل مقرون به صرفه بودن، کاربرد ساده، قابلیت اصلاح‌پذیری آسان و زیست‌تخریب‌پذیر بودن می‌باشد، می‌توان از این مواد برای حذف آلاینده‌های مختلف به‌ویژه فلزات سنگین و مواد رنگی از سیستم‌های آبی استفاده نمود.

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

کارایی فیلتراسیون شنی به‌‏عنوان یک رویکرد مبتنی بر طبیعت برای تصفیه آب

دوره 12، شماره 1، بهار 1404، صفحه 6-13

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i1.2406-1336

علیرضا رادخواه، سهیل ایگدری، هادی پورباقر، اسماعیل صادقی نژاد ماسوله

چکیده امروزه تامین آب آشامیدنی سالم به یک معضل مهم در بسیاری از کشورهای جهان تبدیل شده است. ازاین‌‏رو، سازمان ملل توجه به این مسئله را امری ضروری در جهت رسیدن به اهداف توسعه پایدار می‌‏داند. اگرچه، در حال حاضر، از روش‏‌های مختلف فیزیکی، شیمیایی و زیستی به‌‏منظور تصفیه آب در بسیاری از نقاط جهان استفاده می‏‌شود، اما با این حال، بهره‌‏گیری از روش‏‌های آسان، ارزان و کارآمد اولویت ویژه‏‌ای در کشورهای در حال توسعه دارد. امروزه، یکی از کارآمدترین و ارزان‏‌ترین روش‌‏ها برای دستیابی به آب با کیفیت، ترویج استفاده از فیلترهای شنی کُند (SSF) است که به نوعی با الهام‌‏گیری از طبیعت توسعه یافته‏‏‌اند. پژوهش حاضر با هدف بررسی ابعاد مختلف استفاده از این روش و میزان کارایی آن در تصفیه آب انجام شده است. مرور منابع علمی مختلف نشان می‌دهد طراحی سیستم‌های فیلتراسیون شنی ساده، کم‌هزینه و مؤثر، به‌ویژه در مناطق روستایی فاقد دسترسی به تجهیزات پیشرفته تصفیه آب، یک چالش کلیدی است. باتوجه‌‏به این اطلاعات، فیلتراسیون شنی می‏‌تواند به‏‌عنوان یک رویکرد مبتنی بر طبیعت برای تصفیه آب در کشورهای مختلف به‌‏ویژه کشورهای در حال توسعه و کم‌تر توسعه یافته مورد استفاده قرار گیرد.

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

بررسی عملکرد فتوکاتالیستی کربن نیترید گرافیتی به‌منظور تخریب باکتری اشریشیا کلی در شرایط مقایسه‌ای نور مرئی و تاریکی از محلول‌های آبی

دوره 12، شماره 1، بهار 1404، صفحه 14-25

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i1.2408-1357

آذین نادی، مهران بیجاری، ریحانه دهقان، افسانه شهبازی

چکیده گندزدایی میکروبی آب به معنای غیرفعال ‌کردن یا حذف میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا است. روش‏های متداول و معمول تصفیه میکروبی آب همانند، اکسیداسیون شیمیایی با استفاده از اکسیدان‏های مختلف مانند کلر، دی‌اکسید کلر، کلرامین و ازن و حتی استفاده از تابش فرابنفش از روش‏های رایج حذف عوامل آلاینده هستند. در این میان، یکی از روش‌های ‌نوین حذف باکتری‌های بیماری‌زا از محلول‌های آبی، روش اکسیداسیون پیشرفته و ضدعفونی‌کردن فتوکاتالیستی با استفاده از نانومواد نیمه‌هادی است. هدف از این مطالعه حذف فتوکاتالیستی باکتری اشریشیا کلی (E.coli) با استفاده از فتوکاتالیست‌ کربن نیترید گرافیتی سنتز شده با پیش‌ماده ملامین است. صحت روش سنتز فتوکاتالیست‌ها با انجام آنالیزهای طیف‌سنجی پراش پرتو ایکس XRD))، تخلخل‌سنجی (BET)، طیف‌سنجی مادون‌قرمز (FT-IR)، طیف‌سنجی فتولومینسانس (PL) و طیف‌سنجی بازتابی روبشی (DRS) و همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM) بررسی شد. در ادامه برای بررسی عملکرد آنتی‌باکتریال فوتوکاتالیست‌های سنتز شده، از آزمایش‌ دیسک دیفیوژن و بررسی میزان زنده‏مانی باکتری در محیط جامد بعد از اتمام فرایند فوتوکاتالیستی، استفاده شد. طبق نتایج به‌دست‌آمده، فتوکاتالیست‌های سنتز شده در این مطالعه، دارای راندمان حذف مناسبی در برابر باکتریE.coli  تحت تابش نور مرئی هستند که در میان آن‌ها کربن نیترید گرافیتی سنتز شده در دمای سنتز ۵۵۰ درجه سانتی‌گراد و نرخ جریان گاز N2 به میزان mL/min 20 (CN-20) موفق به حذف کامل باکتری E.coli در نمونه‌ محلول آبی تهیه شده در محیط آزمایشگاه و با غلظت اولیه CFU/mL 107 در مدت 4/5 ساعت تحت تابش نور مرئی شد.

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

پهنه‏‌بندی نیترات‌زدایی با تاکید بر هیدروشیمی‌ در آبخوان شهری ایذه، شمال شرق خوزستان

دوره 12، شماره 1، بهار 1404، صفحه 46-63

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i1.2401-1401

علی محرابی‌نژاد، نصرالله کلانتری، فرشاد علی جانی، هادی محمدی

چکیده آب شرب شهر ایذه در شمال شرق خوزستان، از چاه‌های آهکی در آبخوان کارستی نعل اسبی جنوب دشت که در ارتباط هیدروژئولوژیکی مستقیم با آبخوان آبرفتی است، تأمین می‌شود. به دلیل نفوذ آلودگی نیترات از آبخوان آبرفتی به آبخوان کارستی، تعیین وضعیت نیترات در آبخوان و تأثیر فرآیند نیترات‌‌‌‌زدایی طبیعی بر روی کاهش غلظت نیترات در آن بسیار اهمیت دارد. در این پژوهش تغییرات زمانی نیترات، آمونیوم و نیتریت و تغییرات مکانی نیترات در آبخوان شهری ایذه برای تعیین سازوکار نیترات‌‌‌‌زدایی بررسی شد. در یک دوره یکساله (آذر 1402-آبان 1403) از 9 حلقه چاه در 6 دوره، نمونه‌برداری صورت گرفت. سپس نقشه‌های هم غلظت نیترات تهیه و همراه با تغییرات زمانی گونه‌های نیتروژن‌دار، کموگراف نیترات تفسیر شده و در نهایت پهنه‌بندی مکانی نیترات‌‌‌‌زدایی و ارتباط نیترات‌زدایی با سایر پارامترهای هیدروژئوشیمی‌با استفاده از نمودارهای ترکیبی تحلیل شدند. نتایج نشان داد با فروشویی آلاینده‌ها از سطح و کودهای شیمیایی اعمالی به زمین‌های زراعی که عمدتا در دی و بهمن ماه در منطقه ایذه انجام می‌شود، غلظت نیترات در آبخوان شهری ایذه از آذر 1402 تا فروردین 1403 روند افزایشی شدید داشته، ولی از فروردین تا خرداد 1403 در کل آبخوان کاهش یافته است. آب زیرزمینی در شمال شهر ایذه و در مجاورت تالاب میانگران، به دلیل آلودگی شدید با فاضلاب شهر ایذه، تحت شرایط احیایی و نیترات‌‌‌‌زدایی شدید قرار دارند و حداقل غلظت نیترات را در بین چاه‌های آب معرف دارد. بر اساس نقشه پهنه‌بندی نیترات‌زدایی، بیشترین و کمترین مقدار ثابت نرخی نیترات‌‌‌‌زدایی به ترتیب مربوط به شمال شرق و جنوب غرب شهر ایذه می‌باشد.

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

ارزیابی شاخص‏‌های آلودگی فلزات سنگین جریان آب رودخانه اترک ناشی از تخلیه پساب تصفیه‌‏خانه فاضلاب شهری بجنورد

دوره 12، شماره 1، بهار 1404، صفحه 64-81

https://doi.org/10.22067/jwsd.v12i1.2503-1411

مرضیه جهانی، صادق پرتانی، غلامحسین اکبری، علی جعفری

چکیده این پژوهش به بررسی تغییرات غلظت فلزات سنگین با هدف انتقال آلاینده‌های احتمالی و فاصله انتقال موثر آنها در رودخانه اترک که تحت تاثیر از تخلیه پساب تصفیه‌خانه شهری بوده و کاربری کشاورزی را در پایین دست نقطه تخلیه به همراه دارد می‌پردازد. که شامل مراحل پیمایش میدانی، سنجش‌های درجا، نمونه‌برداری و تحلیل شاخص‌ها می‌باشد. نمونه‌برداری از محیط آب و رسوب به ترتیب در پنج و یک ایستگاه منتخب در تابستان 1403 با دو نمونه هم‏زمان (Duplicate) انجام شد، تا از کیفیت نمونه برداری اطمینان حاصل شود (QA) و نمونه‌ها نماینده واقعی جامعه قابل کنترل مجدد باشد (QC). اندازه‌گیری فلزات سنگین به وسیله دستگاه ICP-OES انجام شد. شاخص Cd در کلیه ایستگاه‏‌ها به جز ایستگاه S2، (پایین‌دست تخلیه پساب)، در محدوده آلودگی متوسط قرار دارد. شاخص‌های HEI وHPI  حداکثر آلودگی را در ایستگاه S2 تأیید کردند. الگوی توزیع ‌مکانی عناصر سنگین متفاوت بود. As و Pb دارای طیف ثابت در طول مسیر هستند، درحالی‏که Cr و Fe روند افزایشی را نشان می‌دهند. چراکه همبستگی قوی بین آنها وجود دارد. شاخص Igeo برای تمامی فلزات فاقد آلودگی هستند. مقادیر شاخص Cf برای Cd در محدوده آلودگی متوسط قرار دارد. شاخص HI برای خردسالان مقدار حدود 5/0 را نشان می‏‌دهد که حاکی از غیر سرطان‏زا بودن می‌باشد. بر این اساس، در شرایط هیدرولیکی حاکم، رودخانه توانایی انتقال آلاینده‌های ناشی از پساب را تنها تا فاصله 50-100 متری از نقطه تخلیه دارد. این یافته‌ها اهمیت مدیریت پساب و پایش مستمر کیفیت آب در مناطق مشابه را برجسته می‌سازد.

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

مقایسه تأثیر روش هوادهی سطحی و عمقی در تصفیه‌خانه فاضلاب شهری بر تراکم و نوع باکتری‌ها و قارچ‌های هوابرد (مطالعه موردی تصفیه‌خانه فاضلاب خین عرب و پرکندآباد یک)

دوره 11، شماره 4، زمستان 1403، صفحه 55-62

https://doi.org/10.22067/jwsd.v11i4.2407-1347

زهره عباس نیا، شادی عباس نیا، مهدی پهلوانی، مسعود روحبخش، مریم قاسم زاده، سعید عامل جامه دار

چکیده یکی از موضوعات مهم در زمینه آب و فاضلاب، بررسی آلودگی میکروبی هوا و انتشار ذرات معلق ناشی از تصفیه فاضلاب است. میکروارگانیسم‌های مضر موجود در فاضلاب شامل انواع مختلفی از باکتری‌ها، قارچ‌ها و... می‌باشند. برای این منظور دو تصفیه‌خانه خین‏‌عرب و پرکندآباد یک که از فرآیند هوادهی عمقی و سطحی استفاده می‌کنند، بررسی شدند. نمونه‌برداری در چهار فصل و با رعایت حداقل فاصله یک متر از موانع و در ارتفاع 1/5 متری از سطح زمین در دو تصفیه‌خانه خین‌‏عرب و پرکندآباد یک انجام شد. برای نمونه‌‏برداری از محیط کشت نوترینت آگار، مک کانکی آگار و سابرودکستروز آگار استفاده شد و تعداد کل نمونه‏‌ها 400 نمونه بوده است. سپس کشت افتراقی جهت تشخیص گونه باکتری و قارچ انجام شد. آنالیز نتایج با استفاده از نرم‏‏‌افزارهای SPSSMODELER18 و RAWGraphs انجام شد. میانگین تراکم باکتری در تصفیه‌‏خانه خین عرب 26/98 CFU/plate و در پرکند آباد یک 26/11 CFU/plate گزارش شد. میانگین تراکم قارچ در تصفیه‏‌خانه خین عرب 4/71 CFU/plate و در پرکندآباد یک 4/40 CFU/plate گزارش شد. آلودگی باکتری در تمام فصول به استثنا بهار، در تصفیه‏‌خانه خین عرب، بیشتر از پرکند آباد یک بوده است. روند آلودگی قارچی در دو تصفیه‏‌خانه تقریباً مشابه بوده و از نظر آماری تفاوت معناداری مشاهده نشد. دو تصفیه‏‌خانه از نظر میزان آلودگی در مجموع فصول نمونه‌برداری تقریبا رفتار مشابهی داشته‌اند، که عوامل مختلفی مانند وسعت بیشتر تصفیه‏‌خانه خین عرب، واحدهای آلوده بیشتر در تصفیه‏‌خانه خین عرب و تفاوت سیستم‌های هوادهی می‏‌تواند موثر باشد.

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

کارایی جاذب‏‌های مختلف در حذف فلزات سنگین از پساب‏‌های شهری (مطالعه مروری)

دوره 11، شماره 4، زمستان 1403، صفحه 63-82

https://doi.org/10.22067/jwsd.v11i4.2407-1346

علیرضا رادخواه، سهیل ایگدری، صدیقه آتش افرازه

چکیده در عصر حاضر، حذف فلزات سنگین از پساب‏‌های صنعتی و شهری به‌‏عنوان یکی از مسائل جدی و چالش‌‏های پیش‏رو بشر به‏‌شمار می‏‌رود. پژوهش حاضر با هدف بررسی کارایی جاذب‌‏های مختلف در حذف فلزات سنگین از پساب شهری به اجرا درآمد. در این پژوهش، جاذب‏‌های مختلفی از قبیل جاذب‌‏های طبیعی مانند جاذب‌های جنگلی و ضایعات چوب، پسماندهای کشاورزی، پوست میوه و سبزیجات، زغال‏‌سنگ و بیوچار مورد بحث قرار گرفت. علاوه‌‏براین، نقش و کاربرد نانوجاذب‌ها، نانوکامپوزیت‌ها و نانولوله‌‏های کربنی در تصفیه پساب شهری مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی منابع علمی مختلف نشان داد جاذب‌‏های زیستی به دلیل اینکه از نظر اقتصادی مقرون‌به‌‏صرفه و هچنین دوستدار محیط‏‌زیست هستند، مطلوبیت بیشتری برای حذف فلزات سنگین از پساب‏‌های شهری دارند. مواد طبیعی که معمولاً به‌‏عنوان جاذب استفاده می‌‏شوند، دارای ظرفیت‏‌های متفاوتی برای حذف فلزات سنگین از پساب هستند. در بین جاذب‏‌های طبیعی، استفاده از پسماندهای کشاورزی، بیوچارها و جاذب‏‏‌های مبتنی بر زغال‌‏سنگ بیشتر مورد توجه قرار گرفته است، اما بااین‏‌حال، بیشتر پژوهش‌‏ها در مقیاس آزمایشگاهی انجام شده است. بر طبق اطلاعات به‌‏دست آمده، نانوجاذب‏‌ها نیز می‏توانند فلزات سمی را از پساب‏‌های شهری حذف نمایند. بررسی‌‏‏ها نشان داد پرمصرف‌‏ترین نانومواد به‌‏عنوان جاذب برای حذف فلزات سنگین شامل گرافن، اکسید آهن، اکسید منیزیم، کربن فعال، اکسید منگنز، اکسید روی، اکسید تیتانیوم و نانولوله‏‏‏‏‌های کربنی می‏‌باشند. باوجود نقش موثر نانومواد در حذف فلزات سنگین از پساب‏‌های شهری، باتوجه‌‏به اینکه این مواد در مقایسه با مواد سنتی (مانند کربن فعال) هنوز ارزان نیستند، استفاده از جاذب‏‌های زیستی می‏‌تواند کارایی موثری در تصفیه پساب‏‌های شهری داشته باشد.

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

تولید جاذب‌های زیستی از ضایعات مرکبات برای جذب آلاینده‌ها و نمک از فاضلاب‌ها

دوره 11، شماره 3، پاییز 1403، صفحه 143-164

https://doi.org/10.22067/jwsd.v11i3.2404-1325

هانیه قربانی جعفربیگلو، علیرضا چکشیان خراسانی

چکیده یکی از مهمترین مباحث محیط‏زیستی درسطح جهان و به‌ویژه ایران، انباشت ضایعات جامد است زیرا حجم ضایعات در تولید ناخالص داخلی و درآمد ملی نگران‌کننده است. ضایعات جامد مانند ضایعات مرکبات ارزش اقتصادی ندارند و غیرقابل مصرف تلقی می‌شوند. بنابراین، استفاده از این ضایعات با ارائه روشی مناسب برای تبدیل آن‌ها به موادی با ارزش افزوده ضروری است. از طرفی، فاضلاب‌های بسیاری از صنایع، حاوی طیف گسترده‌ای از آلاینده‌های آلی و معدنی است که تصفیه مقرون‏ به‏ صرفه آن‌ها برای حل بحران آب ضروری است. روش جذب سطحی با استفاده از جاذب‌های زیستی ارزان قیمت و در دسترس یکی از کارآمدترین روش‌های حذف آلاینده‌ها از فاضلاب‌های صنعتی است. بنابراین، استفاده از ضایعات مرکبات و بهبود خواص جذب آن‌ها با کمک تیمارهای فیزیکی و شیمیایی، کربنه‌کردن، و یا ترکیبی از این روش‌ها، سبب حل هم‌زمان معضل ضایعات مرکبات و فاضلاب‌های صنعتی می‌شود. در این مطالعه مروری، جاذب‌های مختلف به‏دست آمده از ضایعات مرکبات به همراه روش‌های تولید آن‌ها بررسی و رفتار جذب آن‌ها براساس مدل‌های ایزوترم، سینتیک، و ترمودینامیک بیان می‌شود. همچنین، روش‌های بازیابی جاذب‌ها، ارزیابی اقتصادی و پیشنهادهایی برای توسعه این رویکرد ارائه می‌شود.

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

تحلیلی بر مدیریت دفع سپتاژ در مشهد و ارائه راه حل عملی مناسب

دوره 11، شماره 2، تابستان 1403، صفحه 65-76

https://doi.org/10.22067/jwsd.v11i2.2308-1268

رضوان سلاجقه، مهدی راعی نائی، کاظم اسماعیلی

چکیده سپتاژ فاضلابی است که پس از ماندگاری در چاه‌های جذبی و در سپتیک تانک‌ها تغلیظ شده و کیفیت آن بدلیل ماندگاری و ذخیره شدن تا حدودی نسبت به فاضلاب ورودی به تصفیه خانه‌های فاضلاب متفاوت می‌باشد. نحوه‌ی امحا این نوع فاضلاب از گذشته بصورت تخلیه مستقیم در نواحی غیر مسکونی و یا حتی در مزارع صیفی‌جات بوده است. سپتاژ را نمی‌توان معادل فاضلاب خام قلمداد نمود، زیرا درجه تغلیظ و تثبیت آن برحسب منشأ، زمان‌ و شرایط ماندگاری متفاوت است. لذا باید در مورد نحوه مدیریت تخلیه آن در طبیعت بررسی‌های لازم صورت گیرد. در این تحقیق جهت بررسی روش‌های مدیریت سپتاژ شهر مشهد، ابتدا مبانی کیفی و کمی مورد مطالعه قرار گرفت و با استاندارهای موجود مقایسه گردید. بررسی‌ها از نگاه کیفی به موضوع سپتاژ نشان داد مطالعاتی در خصوص کیفیت سپتاژ و مواد موجود در آن در سایر نقاط کشور صورت گرفته است. استانداردها و ضوابط مربوط به دفع و تصفیه سپتاژ و نیز فرآیند تصفیه مورد بررسی قرار گرفت. از طرفی با توجه به شباهت سپتاژ و لجن تصفیه‌خانه‌های فاضلاب، فرآیندهای قابل قبول در این زمینه مشابه فرآیندهای تصفیه لجن هستند که این فرآیند به طور مفصل بررسی شد. ماحصل بررسی‌ها نشان داد در بخش مایع، فرآیند منتخب، تصفیه مستقل جهت تخلیه به آب‌های سطحی و در بخش لجن نیز کمپوست کردن مناسب‌ترین رویکرد می‌باشد.

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

بررسی عملکرد پیل سوختی میکروبی در تصفیه فاضلاب حاوی رنگ آزو با استفاده از متاآنالیز

دوره 11، شماره 2، تابستان 1403، صفحه 87-101

https://doi.org/10.22067/jwsd.v11i2.2403-1317

سینا پارسایان، شبنم صدری مقدم

چکیده فاضلاب‌های رنگی که حاوی رنگ‌های آزو می‌باشند، منبع مهمی از آلودگی هستند و تخلیه آن‌ها بدون تصفیه، منجر به بروز مشکلات شدیدی می‌شود. پیل سوختی میکروبی راهکار جدیدی است که توانایی تصفیه فاضلاب و تولید الکتریسیته را به‌طور همزمان دارد و از نظر پیکربندی و شرایط عملیاتی، متغیر است. متاآنالیز تکنیکی آماری است که نتایج مطالعات علمی متعدد در مورد یک سوال را ترکیب می‌کند. در این مطالعه پیکربندی و شرایط بهره‌برداری مقالاتی که با استفاده از پیل سوختی میکروبی فاضلاب حاوی رنگ آزو را حذف کردند، طبق مقدار نرخ تصفیه حجمی و بازیابی انرژی نرمال شده بر اساس حجم عملیاتی و تغییرات غلظت رنگ، بررسی شد. عواملی مانند تعداد محفظه، شکل الکترود آند، نوع منبع (COD) و زمان ماند هیدرولیکی در نظر گرفته شد. حالت تک محفظه با توجه به فضای در دسترس بیشتر الکترولیت و عدم وجود غشاء تبادل پروتون، عملکرد بهتری نسبت به حالت دو محفظه از خود نشان داد. برخلاف گزارش‌های قبلی الکترودهای تخت نسبت به حالت برسی، برتری داشتند. گلوکز به دلیل تولید الکترون و یون‌های هیدروژن بیشتر در حین تجزیه سوبسترا، منبع (COD) بهتری نسبت به استات می‌باشد. از آنجایی که تجزیه 90 درصد رنگ در 24 ساعت ابتدایی رخ می‌دهد، زمان ماند هیدرولیکی در حالتی که کمتر یا مساوی 24 ساعت باشد، فرآیند عملکرد بهتری از خود نشان می‌دهد. همچنین، رابطه بین نرخ بارگذاری آلی حاصل از رنگ آزو و نرخ تصفیه حجمی بدست آمد که رابطه بین زمان ماند هیدرولیکی و تغییرات غلظت رنگ را شامل می‌شود. در انتها چارچوبی برای گزارش اطلاعات مورد نیاز برای بررسی دقیق‌تر پیل‌های سوختی میکروبی ارائه شد.

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

مدیریت کیفی منابع آب در اقلیم گرم و خشک با استفاده از شاخص کیفیت آب WQI

دوره 10، شماره 4، زمستان 1402، صفحه 81-88

https://doi.org/10.22067/jwsd.v10i4.2307-1262

ایمان همایون نژاد، پرییا امیریان

چکیده ارزیابی کیفیت منابع آب و در اختیار داشتن اطلاعات دقیق در مورد کمیت و کیفیت آنها پیش‌نیاز مدیریت منابع آب می‌‏باشد. باتوجه‌‏به اهمیت مخازن چاه‌نیمه به‌عنوان اصلی‏ترین منبع تأمین‌کننده آب آشامیدنی و کشاورزی درسیستان، ارزیابی کیفیت آب چاه‌نیمه اول که مهمترین و بزرگترین دریاچه ازبین چاه‌نیمه‌های 3گانه است ضروری به‌‏نظر می‌‏رسد. امروزه یکی از مهمترین روش‌هایی که با بیانی ساده، شرایط کیفی آب را بازگو می‌کند، استفاده از شاخص‌‏های کیفیت آب می‌باشد. این تحقیق طی یک سال با تکیه بر نمونه‌برداری فصلی از مهر99 تا مهر1400 انجام شد و فاکتورهای نیترات، نیتریت، اکسیژن محلول، هدایت الکتریکی، سختی و pH در هشت ایستگاه نمونه‌برداری اندازه‏‌گیری و شاخص کیفی آب با استفاده از آنها محاسبه شد. باوجود تغییرات و نوسانات بین ایستگاه‌‏ها و فصول مختلف سال، نتایج به‌‏دست آمده کیفیت آب چاه‌نیمه را در مجموع خوب ارزیابی نمود. به‏‌طور کلی باتوجه‏‌به اعداد شاخص کیفی آب، کیفیت آب در تمامی ایستگاه‌‏ها و دوره‌‏های نمونه‏‌برداری از محدوده آب‏‌ها با کیفیت خوب (100-50) خارج نشده است و دامنه تغییرات به‌‌گونه‌ای است که کیفیت آب برای مصارف انسانی مطلوب می‌باشد. بیشترین مقدار عددی شاخص کیفی در زمستان ثبت شد. نقاط میانی دریاچه در مقایسه با بخش‏‌های حاشیه‏‌ای و ورودی و خروجی مخزن چاه‌نیمه کیفیت مناسب‌‏تری دارند. شایان ذکر است به دلیل اهمیت روزافزون چاه‌نیمه‌‏ها و روند تغییرات به‌وجود آمده در نوع مصرف آب این منابع با ارزش، انجام بررسی‌‏های دقیق‌تر و ارزیابی و پایش مستمر کیفیت آب چاه‌نیمه‌‏ها و طراحی یک مدل پایش کیفی آب برای این منابع ضروری به‏‌نظر می‌رسد.

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

بررسی پیش‌بینی میزان تزریق ماده منعقدکننده در فرآیند تصفیه آب شرب با استفاده از تحلیل رگرسیون فازی (مطالعه موردی: تصفیه‌خانه شماره سه آب مشهد)

دوره 10، شماره 4، زمستان 1402، صفحه 89-96

https://doi.org/10.22067/jwsd.v10i4.2305-1240

زینب وکیلی، ابراهیم علامتیان، محمد زنگویی

چکیده آب‌های سطحی دارای ناخالصی‌های مختلفی می‌باشند. تجمیع ذرات و تبدیل آنها از حالت‌های پراکنده و ریز به حالت درشت، توسط فرآیند انعقاد انجام می‌شود. این فرآیند یکی از فرآیندهای اساسی در تصفیه‌خانه‌های آب شرب است. هدف از این تحقیق، ارائه رابطه مناسب برای تعیین میزان تزریق ماده منعقدکننده کلروفریک در فرآیند انعقاد و لخته‌سازی با استفاده از رگرسیون فازی در تصفیه‌خانۀ آب شرب شماره سه مشهد است. دما، PH، کدورت، هدایت الکتریکی و TDS آب خام و تصفیه شده به عنوان داده اولیه برای تعیین معادلۀ مناسب، جهت پیش‌بینی میزان تزریق منعقد کننده در فرآیند تصفیه استفاده شده است. ضرایب مناسب برای مدل‌های مختلف خطی، توانی، نمایی و درجه دو در دو نوع کمترین مربعات و رگرسیون تعیین گردید. با توجه به نتایج بدست آمده در این تحقیق، مدل نمایی- رگرسیون با RMSE برابر 0/68 به عنوان مدل مطلوب معرفی شده است

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

بررسی عملکرد تکنولوژی غشایی همراه با سیستم UV جهت تصفیه فاضلاب خاکستری و آب باران

دوره 10، شماره 4، زمستان 1402، صفحه 97-105

https://doi.org/10.22067/jwsd.v10i4.2305-1247

احسان ساداتی سیدمحله، ناصر مهردادی، غلامرضا نبی بیدهندی، محمد جواد امیری

چکیده استفاده مجدد از فاضلاب خاکستری و آب باران یکی از جایگزین‌های اولیه برای کاهش مصرف آب در خانوارها و ساختمان‌های تجاری و صنعتی است. با این‌حال، بررسی عملکرد فناوری غشائی به‌همراه سیستم UV جهت تصفیه فاضلاب خاکستری و آب باران به اطلاعات کاربردی بیشتری نیاز دارد. هدف از مطالعه حاضر ارزیابی عملکرد یک سیستم آزمایشی مبتنی بر فناوری غشائی همراه با UV برای تصفیه فاضلاب خاکستری و آب باران در کشور ایران می‌باشد. در این راستا در فشار‌های مختلف (9/5، 4/5 و 1/5 بار)، آرایش‌های مختلفی از غشاء‌ها شامل میکروفیلتراسیون (MF)، اولترافیلتراسیون (UF) و غشاهای اسمز معکوس به همراه لامپ UV بررسی شدند. آزمایش‌هایی در مقیاس آزمایشگاهی برای بررسی پتانسیل این فناوری‌ها و ارائه آرایش بهینه غشاها انجام شد. کارایی فرآیند از نظر کدورت، TDS ،pH ،COD ،Escherichia coli و توتال کلیفرم مورد بحث قرار گرفته ‌است. نتایج حاکی‏از آن بود که هم برای تصفیه فاضلاب خاکستری و هم برای تصفیه آب باران، چیدمانی متشکل از دانه‌گیر، MF ،UF ،RO و UV با فشار 9/5 بار، بهترین سناریو در کاهش COD ،TDS، کدورت و کلیفرم می‌باشد. مطابق با نتایج به‌دست آمده، دبی خروجی در حالت بهینه 6 لیتر بر دقیقه بود و سناریو مذکور قادر به حذف 95% COD و 98% TDS و 96% کدورت و 100% کلیفرم برای فاضلاب خاکستری و همچنین 82% COD و 94% TDS و 91% کدورت و 100% کلیفرم برای آب باران می‌باشد. ازاین‏ رو پژوهش حاضر بیان می‌کند فناوری غشایی همراه با UV فرآیندی جذاب است و نقش مهمی در زندگی پایدار در آینده خواهد داشت.

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

حذف آنتی‌بیوتیک آموکسی کلاو با استفاده از امواج التراسونیک از محلول‌های آبی

دوره 10، شماره 3، پاییز 1402، صفحه 131-135

https://doi.org/10.22067/jwsd.v10i3.2306-1250

سامان گودرزیان، محسن سلیمانی بابرصاد، احسان دریکوند، محمدحسین پورمحمدی، حسین قربانی زاده خرازی

چکیده آنتی‌بیوتیک‌ها از طریق پساب‌های صنایع داروسازی و کارخانه‌های سازنده آنتی‌بیوتیک‌ها، بیمارستان‌‌ها، فاضلاب‌های انسانی و حیوانی به محیط‌زیست و عمدتاً محیط‌های آبی وارد می‌شوند. سمیّت (سرطان‌زا بودن، جهش‌زایی و آسیب رساندن به DNA بدن)، زیست تخریب ناپذیری و ایجاد مقاومت دارویی در آنتی‌بیوتیک ها، باعث شده که این ترکیبات، آلاینده‌های شبه پایدار در محیط‌زیست نامیده شوند. مطالعه حاضر با هدف بررسی کارایی امواج التراسونیک در کاهش آنتی‌بیوتیک آموکسی کلاو از محلول‌های آبی انجام شده است. از پارامترهای دبی و سرعت جریان به دلیل ناچیز بودن، صرف‌نظر شده است. متغیرهای مورد بررسی شامل زمان تماس، غلظت آموکسی کلاو و pH در نظر گرفته شد. آنتی‌بیوتیک براساس غلظت‌های 2 و 6 میلی‌گرم در لیتر آموکسی کلاو، زمان ماند 30، 45 و 60 دقیقه و مقادیرpH  3، 7 و 9 درون دستگاه التراسونیک به حجم 10 لیتر و ابعاد داخلی 20*50*30 و فرکانس 95 قرار داده شد. سپس غلظت باقی‌مانده در نمونه‌ها با دستگاه HPLC سنجیده شد. نتایج بدست آمده با نرم‌افزار  SPSS تجزیه و تحلیل آماری شد. هر چه زمان ماندافزایش پیدا کند از غلظت اولیه آنتی‌بیوتیک بیشتر کاسته می‌شود، ولی برعکس هر چه غلظت اولیه افزایش یابد، باعث کاهش حذف آنتی‌بیوتیک شده است. بیشترین میزان کاهش غلظت آموکسی کلاو در غلظت 2 mg/L حدود 50 درصد در زمان ماند 60 دقیقه و 3=pH، اما در غلظت 6 mg/L بیشترین میزان کاهش غلظت در همین زمان ماند و pH حدود 47 درصد است. مزایای التراسونیک، کاربرد آسان، تسریع فرآیندهای شیمیایی و بیولوژیکی، عدم تولید آلاینده ثانویه، کاهش مواد معلق و محلول در آب همچنین یک روش موثر و ارزان در حذف آنتی‌بیوتیک آموکسی کلاو است.

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

امنیت غذایی پایدار به کمک آبزی‌پروری پایدار با استفاده از سامانه‌های نوین آبزی‌‏پروری (قسمت دوم): فرصت‌‏ها و چالش‌‏های توسعه سامانه‏‌های نوین

دوره 10، شماره 2، تابستان 1402، صفحه 53-64

https://doi.org/10.22067/jwsd.v10i2.2304-1232

سعید زاهدی، محمدحسین خانجانی، سودابه صفاییان

چکیده آبزی‌‏پروری راه‏‌حلی پایدار برای پاسخ به افزایش تقاضای پروتئین جانوری و امنیت غذایی در جهان است و امروزه، جهت توسعه آن، توجه به رویکرد آبزی‌‏پروری پایدار (به لحاظ اقتصادی، اجتماعی و محیط‏زیستی) ضروری است. توسعه سامانه‏‌های نوین آبزی‌‏پروری طی سال‏‌های اخیر گسترش زیادی یافته است و هر کدام از آنها، به نوعی اهداف آبزی‌‏پروری پایدار را دنبال می‏‏‌کنند. سامانه‌‏های نوین آبزی‏پروری، با به حداکثر رساندن بهره‏‏‌وری از منابع، کاهش هزینه‏‌ها، تولید مناسب از بعد کمی و کیفی و اثرات محیط‏زیستی اندک، حصول آبزی‏پروری پایدار را مقدور می‏سازند. در بین سامانه‏‌های معرفی شده تا کنون، سامانه‌‏‏‏های بازگردشی، قفس، آکواپونیک، بیوفلاک و پرورش تلفیقی جز سامانه‏‌های نویدبخش در تولید آبزیان در جهان شناخته می‏‌شوند که می‌‏توانند در ایران نیز توسعه زیادی بیابند. در مطالعه مروری حاضر، علاوه‌‏بر معرفی و بررسی اهمیت این سامانه‌‏ها در آبزی‌پروری پایدار، به فرصت‌های حاصل از توسعه این سامانه ها در کشور و چالش‌های فراروی آن پرداخته می‌شود.

آب، اکوسیستم و محیط‌زیست

امنیت غذایی پایدار به کمک آبزی‏‌پروری پایدار با استفاده از سامانه‏‌های نوین آبزی‏‌پروری (قسمت اول): نقش قوانین و اسناد بالادستی

دوره 10، شماره 1، بهار 1402، صفحه 27-36

https://doi.org/10.22067/jwsd.v10i1.2303-1228

سعید زاهدی، محسن برخوردار، مجید طاهرپور

چکیده تدوین استراتژی‌‏های راهبردی در بخش کشاورزی با‏توجه‌‏به محدودیت‏‌های منابع آبی، می‌‏تواند امنیت غذایی کشور را تأمین و از نیاز غذایی کشور به خارج بکاهد. تولید آبزیان به‏‏‌عنوان یک منبع پروتئینی سالم و مغذی، می‌‏تواند نقش مهمی در اشتغال، تامین سلامت و امنیت غذایی پایدار جامعه بازی کند. در این راستا، استفاده از سامانه‌‏های نوین آبزی‌‏پروری که توان تولیدی بالا و مصرف آب کمتری دارند، می‌‏تواند در رسیدن به آبزی‌‏پروری پایدار بسیار مفید باشد. در این مقاله، ضمن بررسی وضعیت کنونی آبزی‌پروری در جهان، میزان تولیدات آبزی‌‏پروری در کشور ارائه خواهد شد. همچنین، به نقش و اهمیت آبزی‏‌پروری در رسیدن به امنیت غذایی پایدار خواهیم پرداخت. در پایان، علاوه ‏بر مرور تکالیف و عملکرد سازمان شیلات ایران در برنامه ششم توسعه اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی کشور، موانع تحقق اهداف برنامه‏‌های توسعه‌‏ای در زمینه آبزی‌‏پروری در ایران بحث خواهد شد.

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

تحلیلی بر وضعیت شوری منابع آب در حال استفاده بخش کشاورزی

دوره 9، شماره 3، پاییز 1401، صفحه 107-116

https://doi.org/10.22067/jwsd.v9i3.2204.1135

محمدحسن رحیمیان، حسن غلامی

چکیده شوری منابع آب کشاورزی توأم با مدیریت ضعیف آبیاری و زهکشی، به‌عنوان مهمترین عامل تهدیدکننده پایداری بخش کشاورزی در اراضی فاریاب شناخته می‌شود. بطوریکه بر اساس یک تخمین کلی، حدود نیمی از کشت‌های آبی کشور در معرض مشکلات شوری با درجات مختلف قرار دارند. با توجه به اینکه تاکنون گزارشی از آخرین وضعیت شوری منابع آب در حال استفاده بخش کشاورزی تدوین نشده است، این مقاله بر آن شد تا با کمک آمار و اطلاعات موجود در مقیاس ملی، این مهم را انجام دهد. بدین منظور از داده‌های کیفیت (شوری) منابع آب کشاورزی مربوط به شرکت مدیریت منابع آب ایران و همچنین از نتایج مطالعات قبلی در زمینه کیفیت منابع آب سطحی و زیرزمینی استفاده شد. نتایج تحلیل داده‌های مذکور که بر روی 44/5 میلیارد مترمکعب آب‌های زیرزمینی مورد استفاده در بخش کشاورزی انجام گردید، نشان می‌دهد که متوسط هدایت الکتریکی این منابع در حدود 2 دسی زیمنس بر متر است. همچنین از نظر حجمی، حدود 31% این منابع (معادل با 13/8 میلیارد مترمکعب) و حدود 20% از آب‌های سطحی مصرفی در بخش کشاورزی (معادل با 3/6 تا 4/4 میلیارد مترمکعب) دارای شوری‌های بالاتر از عدد میانگین می‌باشند. در انتهای این مقاله، به اثرات شوری بر عملکرد محصول و راهکارهای غلبه بر مشکلات شوری در اراضی فاریاب نیز مختصراً اشاره‌ شده است.

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

بررسی روش مناسب آبگیری لجن در تصفیه‌‏خانه‏‌های فاضلاب با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (مطالعه موردی: تصفیه‌خانه فاضلاب جنوب شهر تهران)

دوره 9، شماره 3، پاییز 1401، صفحه 117-126

https://doi.org/10.22067/jwsd.v9i3.2205.1146

فرشاد گلبابائی کوتنائی، ناصر مهردادی، طاهره تقی زاده فیروزجایی، عطیه فهیمی بندپی، هادی والهی ریکنده

چکیده در چند دهه اخیر مدیریت، تصفیه و فرآیند آبگیری لجن فاضلاب به دلیل محتوای بالای مواد مغذی اهمیت زیادی پیدا نموده است. بااین ‏حال، انتخاب فناوری مناسب در این زمینه به دلیل پیچیدگی‌ها و وجود عدم قطعیت‌های زیاد، یک چالش بزرگ است. در این مقاله از یک فرآیند تحلیل سلسله مراتبی به‏‌عنوان یک ابزار تصمیم‌گیری برای انتخاب روش مناسب آبگیری در تصفیه‌خانه فاضلاب جنوب شهر تهران استفاده می شود که در آن ساختار معیارها و فرآیند ارزیابی با توصیف چند گزینه ممکن برای آبگیری لجن تعریف شده است تا نسبت به یکدیگر مقایسه و وزن‏‌دهی شوند. نتایج با استفاده از نرم‌افزارExpert choice بررسی و ارزیابی شد. مطابق با نتایج، بهترین و مناسب‌ترین فناوری برای آبگیری لجن فاضلاب از بین فناوری‌های فیلترپرس فشاری و نواری، لاگون، سانتریفیوژ و بسترهای لجن‌ خشک‌کن، فرآیند فیلتر پرس نواری برآورد شده است. در نهایت، صحت‌سنجی براساس روش تحلیل حساسیت که اثر تغییرات پارامترهای ورودی بر روی نتایج را نشان می‌دهد، برای معیارهای فنی اقتصادی، محیط‏زیستی و مدیریتی انجام گرفت و حساسیت گزینه‎‌ها نسبت به تغییر وزن معیارهای اصلی تعیین شد و نتیاج نشان داد بیشترین حساسیت در معیار اقتصادی متوجه فرآیند لاگون، در معیار فنی متوجه فرآیند سانتریفیوژ، در معیار محیط‏زیستی متوجه فرآیند سانتریفیوژ و در معیار مدیریتی متوجه فرآیند فیلتر پرس نواری می‏‌شود. نتایج نشان داد، این روش به دلیل سادگی و قابلیت تطبیق آن با موقعیت‌ها و مناطق مختلف، در سطح ملی برای تصمیم‌گیر‌های مختلف در زمینه انتخاب فرآیندها در تصفیه آب و فاضلاب می‌‏تواند در نظر گرفته شود.

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

مروری بر فناوری‏‌های مورد استفاده جهت پالایش آب در سیستم‌‏های آبزی‏‌پروری با تأکید بر الگوی توسعه پایدار در ایران

دوره 9، شماره 3، پاییز 1401، صفحه 127-140

https://doi.org/10.22067/jwsd.v9i3.2205.1150

علیرضا رادخواه، سهیل ایگدری، اسماعیل صادقی نژاد ماسوله

چکیده یکی از محدودیت‌های اصلی در مسیر توسعه صنعت آبزی‌‏پروری در ایران، دسترسی به آب شیرین با کیفیت مطلوب است. این امر سزاور استفاده از فناوری‌‏های مناسب برای تصفیه پساب‏‌های آبزی‏‌پروری است. مطالعه حاضر به بررسی فناوری‏‌های پرورشی به‏‌منظور صرفه‌‏جویی در مصرف آب در سیستم‌‏های آبزی‏‌پروری ایران با تکیه بر الگوی توسعه پایدار پرداخته است. در این تحقیق، نوآوری‏‌های ایجاد شده در تصفیه پساب‏‌های آبزی‏‌پروری در سیستم‏‌های پرورشی مداربسته، آکواپونیک و سیستم‏‌های یکپارچه چندمنظوره (IMTA) مورد بحث قرار گرفته است. سیستم آبزی‏‌پروری مداربسته (RAS) که پساب را با حذف آلاینده‏‌های سمی و بازیافت آب، پالایش می‏‌کند، تنها به 10 درصد از حجم کل آب شیرین برای تولید ماهی نیاز دارد. ازاین‏رو، این سیستم به صرفه‌‏جویی آب کمک می‏‌کند. اما بااین‏‌حال محدودیت‌هایی دارد، از جمله مهمترین آن‏ها تجمع نیترات در سیستم، هزینه اقتصادی زیاد و مدیریت دشوار آن می‌‏باشد که با تبدیل مواد مغذی حاصل از پساب آبزی‏پروری به زیست‌‏توده جلبکی می‌‏توان بر این محدودیت‏‌ها پیروز شد. علاوه‏‌بر سیستم‌‏های آبزی‏‌پروری مداربسته، آکواپونیک یک سیستم تولید مواد غذایی است که شیوه‌‏های مرسوم آبزی‏‌پروری و سیستم مداربسته را با هم ترکیب می‏‌کند. این روش شامل پرورش آبزیان و کشت گیاهان می‏‌باشد که به نوعی پیوند فعالیت‏‌های آبزی‏‌پروری-کشاورزی را نشان می‌‏دهد. آبزی‌‏پروری یکپارچه چندمنظوره (IMTA) شامل استفاده از ارگانیسم‌‏های هم‏زیست در سیستم‎‌‏های پرورشی می‌‏باشد که باعث بهینه‌‏سازی تعادل مواد مغذی و پالایش پساب فراهم شده از فعالیت‏‌های آبزی‏‌پروری می‏‌شود. این روش ترکیبی از سطوح تغذیه‏‌ای مختلف را نشان می‏‌دهد، ازاین‏رو، پساب‏‌های حاوی مواد آلی و معدنی توسط موجودات مختلف مورد استفاده قرار می‌‏گیرند.

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

روش‌های حذف میکروپلاستیک‌ها از محیط‌های آبی

دوره 9، شماره 2، تابستان 1401، صفحه 95-108

https://doi.org/10.22067/jwsd.v9i2.2110.1091

علیرضا رادخواه، سهیل ایگدری، هادی پورباقر، اسماعیل صادقی نژاد ماسوله

چکیده مطالعه حاضر با هدف بررسی روش‌‏های حذف میکروپلاستیک‏‌ها از محیط‌‏های آبی در قالب یک تحقیق مروری به نگارش درآمد. بر اساس اطلاعات به‌‏دست آمده، روش‌‏های فیزیکی رایج برای حذف میکروپلاستیک‌‏ها از پساب‌‏های شهری و صنعتی شامل اولترافیلتراسیون، اسمز معکوس و بیوراکتور غشایی می‏‌باشند. در بین روش‏های شیمیایی استفاده از منعقدکننده‌‏ها و لخته‌‏سازها در تصفیه پساب‏‌های میکروپلاستیک بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. علاوه‏‌بر این، از جمله روش‌‏های بیولوژیکی مطرح در حذف میکروپلاستیک‌‏ها نیز می‏توان به حذف آن‏ها با استفاده از جلبک‌‏های سبز و باکتری‏‌ها اشاره نمود. نتایج نشان داد در بین روش‌‏های مذکور، کاربرد روش‏‌های فیزیکی و بیولوژیکی به‏‌دلیل آسانی و همچنین صرفه اقتصادی نسبت به سایر روش‌‏ها برتری دارد. بسیاری از پژوهشگران استفاده از مجموعه رو‏‏ش‏‌های فیزیکی و بیولوژیکی را بهترین گزینه برای حذف پسماندهای میکروپلاستیک از محیط‌‏های آبی می‏‌دانند. باتوجه‌‏به اهمیت و کاربرد روش‌‏های فیزیکی در حذف میکروپلاستیک‏‌ها از محیط‌‏های آبی، انجام مراحل پیش‏‌تصفیه و سپس استفاده از تکنیک‌‏های جداسازی غشایی و بیوراکتور غشایی همراه با سایر فرآیندهای تصفیه مانند اسمز معکوس می‏تواند کارایی روش‌‏های تصفیه را تا حد قابل توجهی افزایش دهد. شایان ذکر است در روش فیزیکی که اغلب فیلتراسیون غشایی می‏باشد، عوامل مختلفی در میزان حذف میکروپلاستیک‏‏‌ها دخالت دارند که از جمله مهمترین آن‏ها می‌‏توان به پارامترهای غشا (مواد غشا، اندازه منافذ، ضخامت غشا، ویژگی‏‌های سطح غشا) و ویژگی‏‌های پساب (شکل، اندازه، ترکیب شیمیایی و غلظت آن) اشاره کرد.

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

ارزیابی و اندازه‌گیری میزان رادیواکتیویته آب‌های شرب استان هرمزگان

دوره 9، شماره 2، تابستان 1401، صفحه 109-114

https://doi.org/10.22067/jwsd.v9i2.2201.1114

حسن رنجبر، رضا باقری، نفیسه سالک، سارا وثوقی

چکیده بررسی و نظارت بر آلودگی آب آشامیدنی پارامتر مهمی برای دستیابی به سطح بهینه بهداشت عمومی و محیط به شمار می‌رود و لازم است از جنبه‌های مختلف مورد بررسی قرار گیرد. یکی از جنبه‌‌‌‌‌های بسیار مهم، بررسی رادیواکتیوته آب می‌‌‌‌‌باشد که با اندازه‌‌‌‌‌گیری میزان پرتوزایی آلفا و بتای کل آب انجام می‌‌‌‌‌شود. هدف از این تحقیق، تعیین کیفیت آب از منظر مواد پرتوزا در سطح میزان آلفا و بتای کل آب در منابع آب استان هرمزگان است. بدین منظور غربالگری 30 نمونه از منابع مختلف آب استان هرمزگان با روش سنتیلاسیون مایع با استفاده از شمارنده سوسوزن مایع (LSC) مدل 1220 Quantulus انجام شد. نتایج، پرتوزایی آلفا کل را از mBq/l 48 تا mBq/l 296 و با میانگین mBq/l 2/166 نشان دادند. پرتوزایی بتای کل در نمونه‌‌‌‌‌ها از mBq/l 65 تا mBq/l 729 و با میانگین mBq/l 3/460 بدست آمدند. با توجه به دستورالعمل استاندارد ملی ایران برای کنترل خطرات پرتوزایی در آب، میزان آلفای کل نمونه‌های آب شرب استان هرمزگان از بالاترین حد پیشنهاد‌‌‌‌‌شده یعنی mBq/l 500، کمتر هستند و همچنین پرتوزایی بتای کل نمونه‌ها کمتر از مقدار پیشنهادی mBq/l 1000 هستند.

کیفیت آب، بازچرخانی و فاضلاب

مروری بر روش های سنتز غشاهای اسمز معکوس

دوره 9، شماره 2، تابستان 1401، صفحه 115-126

https://doi.org/10.22067/jwsd.v9i2.2203.1127

مرتضی فقیهی، علی اکبر اصغری نژاد، محسن اسماعیل پور

چکیده بحث مصرف آب در دنیا از دهه‌های اخیر به‌‏عنوان یک مسأله حیاتی مطرح شده است. تکنولوژی غشایی از جمله روش‏‌های بهینه جهت جایگزینی با روش‌‏های حرارتی برای تولید آب شیرین است. در بین روش‌های شیرین‌‏‏سازی و تولید آب، روش غشایی اسمز معکوس که در دهه‌‏های اخیر ابداع شده به سرعت در صنایع جای خود را باز کرده است. امروزه در حدود نیمی از ظرفیت تولید آب شیرین دنیا از تکنولوژی غشایی اسمز معکوس تأمین می‏‌شود. قلب فرآیند اسمز معکوس، غشاء مورد استفاده در آن است که بیشتر از جنس مواد پلیمری می‏‌باشد. ساخت این غشاء‏های پلیمری و بهینه کردن فرمولاسیون و خواص آنها در سال‏‌های اخیر مورد توجه محققان واقع شده و نتایج آنها در برخی شرکت‏‌های بزرگ نیز تجاری‏‌سازی شده است. باتوجه‌‏به اهمیت این موضوع در صنایع مختلف از جمله صنایع نیروگاهی، در این مقاله، مروری بر روش‌‏های سنتز غشاء اسمز معکوس انجام گرفته است. همچنین روش بهینه سنتز که روش پلیمریزاسیون بین سطحی است معرفی شده و نکاتی در این خصوص ارائه شده است. روش‌‏های قدیمی شامل ریخته‏‌گری با سلولز استات در ابتدا توسط محققان مورد استفاده قرار گرفت. اما باتوجه‌‏به چالش‌‏های این روش‌‏های قدیمی، محققان روش پلیمریزاسیون بین سطحی را با ساخت کامپوزیت فیلم نازک با ماده پلی‌آمید به‏‌عنوان جزء اصلی غشا اسمز معکوس ابداع نمودند.