حذف آلاینده های نیترات، فسفات و شوری با استفاده از تالاب مصنوعی ترکیبی در مقیاس پایلوت با گیاه نی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 گروه آبیاری و زهکشی، دانشکده علوم و مهندسی آب، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

چکیده

این مطالعه با هدف بررسی امکان استفاده از سامانه‌های تالاب‌مصنوعی در حذف آلاینده‌های نیترات، فسفات و شوری از زهاب کشاورزی انجام گرفته است. بدین منظور دو سامانه تالاب مصنوعی زیرسطحی با جریان عمودی و افقی در مقیاس پایلوت به صورت متوالی، که بستر آنها ابتدا توسط شن بادامی به ابعاد mm3-2، بعنوان ماده بستر به ارتفاع m1/0 پر شد، سپس اطراف محیط لوله زهکش به ارتفاع m2/0 از ترکیب شن و زئولیت کلینوپتیلولیت به نسبت 70 به 30 پر گردید. سامانه‌های مورد مطالعه در حالات وجود و عدم وجود گیاه نی بررسی گردیدند و سپس با استفاده از زهاب کشاورزی حاوی آلاینده‌های نیترات، فسفات و شوری با غلظت‌های به ترتیب 80 میلی‌گرم بر لیتر، 10 میلی‌گرم بر لیتر و 12 دسی زیمنس بر متر، تاثیر انواع مدل‌های سامانه‌های تالابی و وجود گیاه بر بازده و راندمان حذف آلاینده‌ها مورد بررسی قرار گرفت. در نتیجه راندمان حذف، مشاهده گردید که با ادامه روند عبور آلاینده ورودی از بستر سامانه‌ها، راندمان حذف آلاینده‌ها هم در تالاب با گیاه نی و هم فاقد گیاه، به ترتیب در سامانه‌های ترکیبی افقی – عمودی، عمودی – افقی، تالاب با جریان زیر سطحی افقی و تالاب با جریان زیرسطحی عمودی، با مقدار راندمان %39/69 ، %81/65 ، 73%/59 ، 94%/57 ، در تالاب با گیاه نی و مقدار %40/60 ، %16/57 ، %58/55 ، %91/53 ، در تالاب بدون گیاه نی کاهش می‌یابد. این بدان معنا است که سیستم تالاب مصنوعی ترکیبی با جریان زیرسطحی افقی - عمودی، حداکثر قادر به حذف قابل قبول آلاینده‌های نیترات، فسفات و شوری برابر مقدار حداکثری در حالت وجود گیاه در بستر می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Nitrate, Phosphate, and Salt Removal from a Pilot-Scale Hybrid Constructed Wetland with Planted Phragmites Australis

نویسندگان [English]

  • Milad Hashemi 1
  • Abdali Naseri 1
  • Mona Golabi 2
  • Abdolrahim Hooshmand 1
1 Department of Irrigation and Drainage, Faculty of Water Science Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
2 Department of Irrigation and Drainage, Faculty of Water Science Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
چکیده [English]

The feasibility of using Constructed Wetland (CW) systems to filter nitrate and phosphate pollutants and salts from agricultural runoff. For this purpose, pilot-scale, Vertical Flow (VF) and Horizontal Flow (HF) Subsurface-Flow Constructed Wetlands (SFCW) were connected in series over a 0.1-m-thick bed of 2–3 mm gravel (according to EPA recommendations). The drain pipes were then covered with a 0.2 m layer of 70:30 gravel–zeolite-clinoptilolite mix. The systems were studied with and without planted phragmites australis (common reed), investigating the performance of wetland systems and the plant on the pollutant removal efficiency using agricultural runoff with a 12 dS.m-1 salinity and containing 80 mg.L-1 nitrate and 10 mg.L-1 phosphate. It was found that as pollutants continue to pass through the beds, the removal efficiency is reduced in wetlands with and without planted reed. The final efficiencies of hybrid HF–VF CW, VF–HF CW, VSFCW, and HSFCW models were calculated at 69.39, 65.81, 73.57, and 94.75% in the wetland with planted reeds and 60.40, 57.16, 55.58, and 53.91% in the wetland without planted reed. That is to say, the hybrid HF–VF CW offers an acceptable level of nitrate, phosphate, and salt removal, which is maximized by planting the bed with reed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nitrate
  • Phosphate
  • salinity
  • constructed wetland
  • Clinoptilolite