آبیاری با پساب فاضلاب؛ نگاهی نو به منابع آبی پایدار

با کاهش منابع آب تجدیدپذیر، رشد روزافزون جمعیت، افزایش نیاز غذایی و تغییرات اقلیمی، یافتن منابع جایگزین برای آبیاری اهمیت یافته است. استفاده مجدد از فاضلاب، پس از تصفیه مناسب، می‌تواند چرخه‌ای پایدار و هوشمندانه از بازیافت این منابع ایجاد کند. آبیاری با پساب تصفیه‌شده نه‌تنها به کاهش فشار بر منابع آب شیرین کمک می‌کند، بلکه می‌تواند بخشی از مواد مغذی مورد نیاز گیاهان را نیز تأمین کند. اما این راهکار اگر به درستی مدیریت نشود، می‌تواند مشکلات زیست‌محیطی و بهداشتی نیز در پی داشته باشد.

آبیاری با پساب فاضلاب چگونه انجام می‌شود؟

جمع‌آوری فاضلاب: انواع فاضلاب اعم از فاضلاب منازل، صنایع، بیمارستان‌ها و… توسط شبکه فاضلاب به تصفیه‌خانه منتقل می‌شود.

تصفیه فاضلاب: فرآیند تصفیه مراحل زیر را شامل می شود

• تصفیه اولیه: حذف مواد جامد بزرگ و چربی‌ها

• تصفیه ثانویه: حذف مواد آلی و برخی میکروارگانیسم‌ها با استفاده از فرآیندهای بیولوژیکی (مانند لجن فعال)

• تصفیه پیشرفته: حذف نهایی پاتوژن‌ها، مواد مغذی اضافی، فلزات سنگین و کاهش شوری. روش‌هایی مانند فیلتراسیون غشایی، UV، کلرزنی یا ازن زنی در این مرحله به کار می‌رود.

ذخیره‌سازی پساب تصفیه‌شده: پساب پس از تصفیه در مخازن ذخیره می‌شود تا در زمان‌های مورد نیاز برای آبیاری استفاده شود. کیفیت این آب به‌طور پیوسته پایش می‌شود.

انتقال به مزارع یا فضای سبز: به منظور انتقال پساب تصفیه‌شده به مزارع یا زمین‌های کشاورزی از شبکه لوله‌کشی، تانکرهای حمل آب یا سیستم‌های آبیاری قطره‌ای/بارانی استفاده می شود.

در ادامه به چندین نکته مهم در زمینه استفاده از پساب به منظور آبیاری پرداخته می شود:

۱) آبیاری به دو پارامتر نوع محصول و کیفیت پساب متفاوت می باشد به عنوان مثال برای گیاهان خوراکی یا حساس لازم است از پساب با کیفیت بالا و روش آبیاری زیرسطحی یا قطره‌ای استفاده شود و از پساب با کیفیت پایین‌تر می توان برای محصولات غیرخوراکی مانند چمن، پنبه یا درختان جنگلی بهره برد.

۲) پساب باید عاری از باکتری‌ها و انگل‌های بیماری‌زا باشد.

۳) کیفیت خاک و شرایط اقلیمی باید در نظر گرفته شود.

۴) استفاده مستقیم از پساب خام بدون تصفیه کاملاً ممنوع و خطرناک است.

*برای اطلاع از بهترین روش های تصفیه فاضلاب به صفحه خرید پکیج تصفیه فاضلاب پاک پساب اقلیم مراجعه فرمایید.

مزایای استفاده از پساب فاضلاب در آبیاری کشاورزی

• صرفه‌جویی در مصرف منابع آب شیرین: استفاده از پساب تصفیه‌شده به عنوان منبعی جایگزین آب آبیاری، موجب کاهش فشار بر منابع آب سطحی و زیرزمینی می‌شود. این رویکرد به‌ویژه در مناطق خشک و نیمه‌خشک، نقش مؤثری در مدیریت پایدار منابع آب خواهد داشت.
• تأمین عناصر غذایی مورد نیاز گیاه: پساب‌های تصفیه‌شده معمولاً حاوی مقادیر قابل‌توجهی از عناصر مغذی نظیر نیتروژن، فسفر، پتاسیم و… مورد نیاز گیاه هستند که می‌توانند نقش کود را برای گیاهان ایفا کنند، در نتیجه نیاز به مصرف کودهای شیمیایی کاهش می‌یابد.
• کاهش هزینه‌های تولید کشاورزی: بهره‌گیری از پساب تصفیه‌شده در آبیاری علاوه بر کاهش و صرفه جویی در هزینه تأمین آب، می‌تواند هزینه‌های مربوط به خرید کود و برخی سموم کشاورزی را نیز تقلیل دهد و موجب افزایش بهره وری اقتصادی گردد.
• حفاظت از محیط زیست: استفاده کنترل‌شده و اصولی از فاضلاب تصفیه‌شده در کشاورزی، مانع از تخلیه مستقیم فاضلاب به منابع آبی طبیعی مانند رودخانه‌ها و دریاچه‌ها می‌شود و در نتیجه از آلودگی محیط زیست و تخریب اکوسیستم‌های آبی جلوگیری می‌کند.

خطرات و چالش‌های استفاده از پساب فاضلاب

• آلودگی میکروبی و شیوع بیماری‌ها: وجود عوامل بیماری زا مانند باکتری‌ها، ویروس‌ها و انگل‌ها در صورتی که تصفیه پساب به درستی انجام نگیرد می‌تواند تهدیدی جدی برای سلامت کشاورزان و مصرف کنندگان محصولات کشاورزی تلقی شود.
• تجمع فلزات سنگین در خاک و گیاه: پساب ممکن است حاوی فلزات سنگین نظیر کادمیوم، سرب، جیوه و آرسنیک باشد که به‌مرور در خاک و محصولات تجمع یافته و وارد زنجیره غذایی شوند.
• افزایش شوری و تخریب ساختار خاک: استفاده طولانی مدت از پساب‌های حاوی نمک‌های محلول می‌تواند باعث افزایش شوری خاک، کاهش نفوذپذیری، و افت کیفیت زمین‌های زراعی شود.
• آلودگی منابع آب زیرزمینی: در صورت عدم مدیریت صحیح در آبیاری با پساب، احتمال نفوذ آلاینده‌ها به آب‌های زیرزمینی وجود دارد.

استانداردهای تصفیه پساب فاضلاب برای آبیاری ایمن در کشاورزی

در راستای حفاظت از سلامت انسان، حفظ کیفیت خاک و همچنین جلوگیری از آلودگی میکروبی در استفاده از پساب، استانداردهای کیفی و بهداشتی توسط نهادهای ملی و بین‌المللی تدوین شده است. لازم به ذکر است این استانداردها در کشورهای مختلف متفاوت است، در ادامه تعدادی که در اکثر آن ها مشترک است ذکر شده است:

• کاهش BOD، COD و  TSS به حد مجاز
• حذف پاتوژن‌ها (به‌ویژه E.coli  و Helminths)
• کنترل شوری (EC) و نسبت سدیم به سایر کاتیون‌ها (SAR)
• حذف فلزات سنگین به سطوح پایین‌تر از حدود بحرانی
• محدودیت‌های خاص برای نوع محصول (مثلاً ممنوعیت آبیاری سبزیجات خام با پساب درجه پایین)

*بیشتر بخوانید: استاندارد خروجی فاضلاب چیست و چه کاربردی دارد؟

روش‌های بهینه‌سازی کیفیت پساب برای آبیاری کشاورزی

• بهره‌گیری از تصفیه پیشرفته (Advanced Treatment) شامل اسمز معکوس، اولترافیلتراسیون، نانوفیلتراسیون و تبادل یونی به منظور حذف آلاینده‌هایی که توسط تصفیه‌های معمولی حذف نمی‌شوند.
• استفاده از گندزدایی (Disinfection) برای کاهش بار میکروبی
• تالاب‌های مصنوعی (Constructed Wetlands) با استفاده از گیاهان آبزی و فرایندهای طبیعی، آلاینده‌های آلی، نیتروژن و فسفر را کاهش می‌دهند. روشی پایدار، کم‌هزینه و دوستدار محیط زیست است.
• استفاده از سنسورها و سیستم‌های هوشمند به منظور مدیریت بهتر تصفیه

تجربه‌های جهانی در استفاده از پساب در کشاورزی

بررسی تجربه‌های جهانی نشان می‌دهد اگر پساب با رعایت استانداردهای بهداشتی، نظارت دقیق و تصفیه پیشرفته مورد استفاده قرار بگیرد، به نتایج موفق و پایدار در کشاورزی دست پیدا می‌کنند. در غیر این صورت با پیامدهای زیست‌محیطی و بهداشتی مواجه خواهند شد. در جدول زیر نتایج برخی کشورها که از پساب استفاده کرده‌اند، آورده شده است:

سخن پایانی

آبیاری با پساب فاضلاب فرصتی برای چالش کم‌آبی، کاهش آلودگی محیط‌زیست و ارتقای بهره‌وری کشاورزی. اما بهره‌برداری موفق از این فرصت، نیازمند رعایت دقیق استانداردهای کیفی، آموزش کشاورزان، توسعه فناوری‌های نو و حمایت سیاست‌گذاران است.