مبانی تعیین بیشینه مجاز غلظت عناصر سنگین در کمپوست حاصل از پسماند شهری (مقاله مروری)

نوع مقاله : مروری

نویسندگان

1 بخش تحقیقات فیزیک و شیمی خاک و فناوری کود، موسسه تحقیقات خاک و آب کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج ایران

2 بخش تحقیقات شیمی و فیزیک خاک و فناوری کود، موسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

چکیده

افزایش جمعیت و تغییر سبک زندگی، تولید زباله را به معضلی جهانی تبدیل کرده است. کمپوست سازی به عنوان راهکاری برای مدیریت پسماندهای آلی مطرح است، اما حضور عناصر سنگین در کمپوست میتواند تهدیدی برای محیط‌زیست و سلامت انسان باشد. این پژوهش با هدف ارائه روشی علمی و مناسب برای تعیین حدود مجاز فلزات سنگین در کمپوست زباله شهری قابل مصرف در زمین‌های کشاورزی ایران انجام شد. بررسی‌ها نشان داد دو رویکرد اصلی برای تعیین حدود مجاز وجود دارد: پذیرش استانداردهای خارجی یا تعیین استانداردهای بومی. با توجه به تفاوت‌های چشمگیر در ترکیب زباله‌ها، روشهای تولید و قوانین ملی کشورها، استفاده از استانداردهای خارجی بدون تطابق با شرایط کشور فاقد وجاهت علمی است. در این مقاله، روش بیلان عنصری به عنوان روش مناسب برای ایران پیشنهاد شد. در این روش، حد مجاز هر عنصر بر اساس سقف غلظت پس از 45 سال استفاده مداوم و با در نظر گرفتن نرخ مصرف 25 تن در هکتار در سال محاسبه میشود. بر این اساس، حدود مجاز پیشنهادی (میلی‌گرم در کیلوگرم وزن خشک) برای عناصر سنگین در کمپوست شهری ایران به شرح زیر است: آرسنیک: 5، کادمیم: 10، کروم: 150، سرب:100، نیکل: 120، کبالت: 25، مس: 650، روی: 1300، مولیبدن: 5، و جیوه: 5. نتایج نشان میدهد بازنگری استانداردهای کروم و نیکل خاک به دلیل غلظت طبیعی بالای آنها در خاکهای ایران ضروری است. این مطالعه بر لزوم مدیریت یکپارچه تولید و مصرف کمپوست با در نظر گرفتن شرایط بومی و پایش مستمر برای حفظ سلامت محیطزیست تأکید دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Principles for Setting Maximum Permissible Limits of Heavy Metal Concentrations in Municipal Waste Compost: A Comprehensive Review

نویسندگان [English]

  • Mojgan Yeganeh 1
  • Kambiz Bazargan 2
  • karim shahbazi 2
1 Research department of soil chemistry and physics and fertilizer technology,Soil and Water Research Institute (SWRI), Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran
2 Research Department of Soil Chemistry and Physics and Fertilizer Technology, Soil and Water Research Institute (SWRI), Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO),, Karaj, Iran
چکیده [English]

Population growth and lifestyle changes have turned waste production into a global challenge. Composting serves as a solution for organic waste management, but heavy metals in compost may threaten both the environment and human health. This study aimed to develop a scientific methodology for determining permissible limits of heavy metals in municipal waste compost for agricultural use in Iran. The research identified two primary approaches for setting limits: adopting foreign standards or developing localized standards. Given significant variations in waste composition, production methods, and national regulations across countries, directly applying foreign standards without local adaptation lacks scientific validity. This paper proposes the "elemental balance method" as the most suitable approach for Iran. In this method, permissible limits for each element are calculated based on: 1) maximum allowable soil concentration after 45 years of continuous use, and 2) an application rate of 25 tons per hectare annually. The proposed limits (mg/kg dry weight) for heavy metals in Iranian municipal compost are: Arsenic: 5, Cadmium: 10, Chromium: 150, Lead: 100, Nickel: 120, Cobalt: 25, Copper: 650, Zinc: 1300, Molybdenum: 5, and Mercury: 5. Findings highlight the need to revise current standards for chromium and nickel in Iranian soils due to their naturally high background concentrations. The study emphasizes the importance of integrated compost management - from production to application - with continuous monitoring to ensure environmental safety. Implementing these science-based, locally-adapted standards while maintaining proper application rates can enable safe agricultural use of municipal compost while protecting soil health and food safety.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Municipal compost
  • Heavy metals
  • Quality standards
  • Waste management
  • Elemental balance method