تأثير المخلفات العضوية في نمو محصول الشعير المروي بمياه مجاري معالجة بمواد مختلفة

Abstract

أجريت الدراسة في كلية الزراعة / بجامعة األنبار خالل الفصل الخريفي من عام 2013 لتحديد إمكانية استعمال بعض المخلفات العضوية والمعدنية في معالجة مياه الصرف الصحي وتأثيرها في بعض صفات التربة ونمو نبات الشعير. تضمنت الدراسة تجربتين األولى تجربة مختبريه لتحديد أفضل المواد في معالجة مياه الصرف الصحي والتجربة الثانية تجربة أصص باستخدام المياه المعالجة ببعض المواد المختلفة ، حيث جمعت مياه المجاري غير المعالجة من المركز التجميعي في منطقة التأميم إحدى المحطات التابعة لمديرية مجاري الرمادي وبشكل دوري ، إذ ُحفظت عتمد م ُ في خزانات معدنية ألجل استخدامها في عملية المعالجة. أ عيار وكالة حماية البيئة األمريكية EPA ( ، 1992 ) في تحديد الخصائص الكيميائية والفيزيائية وبعض الخصائص الميكروبولوجية. أوالً : التجربة المختبرية نفذت التجربة باستخدام أربعة مواد مرشحة وهي ) مخلفات تبن الحنطة المتحللة والصخر الفوسفاتي والصخر الكلسي ومعدن البنتونايت ( وبثالث فترات زمنية هي ) 2 و 3 و4 ّم ُصنع 12 عمودا باستعمال صفائح من األلمنيوم بارتفاع ) 1 ) م وقطر ) 20 ) سم ( أشهر ، ت إضافة مياه الصرف الصحي وفي اليوم التالي تجمع المياه و ُملئت بالمواد المعالجة ويتم يوميا المعاملة من أسفل العمود وتجري عليها التحليالت المطلوبة. وكانت النتائج كما يلي : 1 .بينت نتائج تحليل مياه الصرف الصحي أ ّن قيم األمالح الذائبة الكلية TDS والمواد الصلبة العالقة الكلية TSS كانت أقل من قيمها في مياه الصرف الصحي قبل المعالجة وأقل من الحدود الدنيا إذ بلغت قيم الـ المسموح بها عالميا TDS ( 487 ، 1.640 ) ملغم. لتر 1- 156 ( TSS الـ وقيم -1 ، 178 ) ملغم .لتر لكل من مخلفات تبن الحنطة المتحللة والصخر الفوسفاتي بالتتابع وهي مناسبة لالستخدام الزراعي. كذلك بينت النتائج أ ّن قيم القلوية الكلية والعسرة الكلية كانت أقل من -1 قيمها قبل المعالجة إذ بلغت قيم القلوية الكلية بعد المعالجة ) 17.2 ، 2.84 ) ملغم.لتر -1 وقيمة العسرة الكلية ) 24.3 ، 76.3 ) ملغم.لتر لكل من المادة العضوية والصخر الفوسفاتي على التتابع. بينما بلغت قيــــــم الـ TDS و TSS ( 1100 ، 1350 ) و ) 3154 ، 2.366 ) لكل من معدن البنتونايت والصخر الكلسي على التتابع وهي قيم مرتفعة. وبلغت قيم القلوية الكلية والعسرة الكلية ) 25.6 ، 13.7 ) و ) 86.6 ، 20.8 ) لكل من معدن البنتونايت والصخر الكلسي التتابع. 2 .بينت نتائج التحليل بعد المعالجة أن قيم االيصالية الكهربائية ) EC ) انخفضت عن قيمتها قبل -1 المعالجة إذ بلغت ) 56.0 ، 73.0 ) ديسيسيمنز.م لكل من مخلفات تبن الحنطة المتحللة والصخر الفوسفاتي على التتابع. بينما بلغت قيم االيصالية الكهربائية ) 52.1 ، 17.2 ) -1 ديسيسيمنز.م لكل من معدن البنتونايت والصخر الكلسي وهي قيم مرتفعة. 3 .بينت نتائج تحليل مياه الصرف الصحي بعد المعالجة انخفاض في قيمة SAR للمياه المعالجة باستخدام مخلفات تبن الحنطة المتحللة والصخر الفوسفاتي مقارنة بقيمتها قبل المعالجة إذ بلغت معدن استخدام عند ( 1.50 ، 1.30 ( SAR قيمة كانت بينما. بالتتابع ( 1.25 ، 0.89 ( بعد البنتونايت والصخر الكلسي على التتابع. 4 .قيم العناصر الصغرى والثقيلة ) Fe ، Zn ، Mn ، Cu ، Cd ، Pb ) في مياه الصرف الصحي قبل المعالجة كانت أعلى من الحدود المسموح بها عالميا لالستخدام الزراعي إذ بلغت ) المعالجة بالمياه الري نتيجة انخفضت ثم ( 1.45 ، 2.67 ، 0.71 ، 6.40 ، 5.74 ، 7.10 مخلفات تبن الحنطة المتحللة والصخر الفوسفاتــــــــــــي إذ بلغــــــت ) 95.1 ، 42.0 ، 56.0 كانت بينما ( 0.02 ، 0.62 ، 0.50 ، 1.13 ، 1.22 ، 2.67 ( ، ) 0.01 ، 0.43 ، 0.21 ، ب مرتفعة عند استخدام معدن البنتونايت والصخر الكلسي إذ بلغت ) 27.4 ، 70.2 ، 16.3 ، .ملغم ( 0.86 ، 1.92 ، 2.38 ، 5.24 ، 3.50 ، 5.82 ( ) 0.63 ، 1.18 ، 1.66 -1 لتر . 5 .بينت نتائج التحليل أن محتوى المواد العضوية المتمثلة باألوكسجين الحيوي BOD و األوكسجين الكيميائي المستهلك COD كانت أعلى من الحدود المسموح بها عالميا لالستخدام -1 الزراعي في المياه قبل المعالجة إذ بلغت ) 360 ، 4.835 ) ملغم.لتر وانخفضت بعد المعالجة وباستخدام مخلفات تبن الحنطة المتحللة والصخر الفوسفاتي إذ بلغت قيم الـ BOD ( 4.72 ، لتر.ملغم ( 83.21 1- لتر.ملغم ( 412.5 ، 366.32 ( COD الـ وقيم 1- على التتابع. بينما كانت مرتفعة عند استخدام معدن البنتونايت والصخر الكلســـي إذ بلغت )11.241 ، 07.278 ) -1 ملغم.لتر .) 612.16 ، 541.26 ( COD الـ وقيم 6 .تبين من خالل التحليالت البكتيرولوجية أ ّن المياه تحتوي على أعداد كبيرة من البكتيريا المسببة قبل cfu/ 100ml ) 124.67 ، 151.35 (بلغت إذ T.Coliform، E.Coli لألمراض المعالجة وانخفضت بعد المعالجة باستخدام مخلفات تبن الحنطة المتحللة والصخر الفوسفاتي إذ .بالتتابع cfu / 100ml ) 38.86 ، 42.6 ( و ( 46.3 ، 38.50 ( بلغت 7 .بينت نتائج حساب كفاءة اإلزالة للعناصر الصغرى والثقيلة وباستخدام المواد المعالجة أ ّن كفاءة اإلزالة كانت مرتفعة خالل األيام األولى من عمل المواد المعالجة ثم أخذت باالنخفاض مع مرور الزمن وكان ترتيب المواد المعالجة حسب كفاءة اإلزالة كاآلتي : مخلفات تبن الحنطة المتحللة < الصخر الفوسفاتي< الصخر الكلسي<البنتونايت ّم تحديد صالحية المياه للري قبل وبعد المعالجة باستخدام بعض المعايير واألنظمة الدولية من 8 .ت حيث ملوحة المياه ، الصودية ، الس ّمية ، العناصر الثقيلة و والمكروبات المرضية. ثانياً : التجربة البيولوجية أجريت تجربة أصص لدراسة تأثير المياه المعالجة بمخلفات تبن الحنطة المتحللة والصخر الفوسفاتي في نمو نبات الشعير ، واعتمادا ختبرية تم اختيار على نتائج التجربة الم المادة العضوية ) مخلفات تبن الحنطة ( والصخر الفوسفاتي كأفضل المواد المعالجة. استخدمت تجربة بعاملين هما نوعية مياه الري ) W ) والمخلفات العضوية ) O ) وبثالث مكررات وباستخدام القطاعات العشوائية الكاملة ) RCBD.) تم زراعة بذور الشعير .L Vulgarel Hordeum وأخضعت األصص للري حسب المعامالت. وفي نهاية التجربة تم قياس بعض مؤشرات النمو المظهرية وتم تقدير تركيز كما ت ير ّم العناصر الصغرى والثقيلة في النبات ) األجزاء الخضرية و البذور ( وفي التربة ، تقد pH و EC في التربة بعد الزراعة. وكانت النتائج كما يلي : 1 .بينت نتائج الدراسة حصول زيادة معنوية في الوزن الجاف للنبات ،ارتفاع النبات ، وزن السنابل و وزن الحبوب وعند الري بمياه المجاري المعالجة بمخلفات تبن الحنطة المتحللة والصخر الفوسفاتي التي بلغت ) 44.50 غم ، 0.54 سم ، 71.4 غم ، 481.3 غم ( عند استخدام تبن الحنطة وبلغت ) 70.46 غم ، 58.50 سم ، 55.2 غم ، 93.2 غم ( بالتتابع باستخدام الصخر الفوسفاتي. 2 .زيادة مستويات إضافة المخلفات العضوية ) دمن الدواجن ( المضافة إلى التربة أدّت إلى زيادة معنوية في جميع صفات النبات المدروسة ) الوزن الجاف ، ارتفاع النبات ، وزن السنابل ، وزن الحبوب (. وكانت الفروقات معنوية على مستوى 05.0. 3 .انخفاض تركيز العناصر الصغرى والثقيلة ) Fe ، Zn ، Mn ، Cu ، Cd ، Pb ) في األجزاء الخضرية للنبات عند الري بالمياه المعالجة بمخلفات تبن الحنطة المتحللة والمعالجة بالصخر ، 26.35 ، 31.21 ، 15.19 ، 24.62 ( العضوية المادة استخدام عند بلغت إذ الفوسفاتي ت كغم.ملغم ( 0.1433 ، 0.032 1- على التتابع ، وبلغت عند استخدام الصخر الفوسفاتي ) كغم.ملغم ( 0.2300، 0.073 ، 23.21 ، 35.69 ، 17.81 ، 22.74 1- على التتابع قياسا مع ، 0.172 ، 33.65 ، 44.90 ، 20.43 ، 25.5 ( بلغت التي المعالجة غير بالمياه الري كغم.ملغم ( 0.9750 1- . 4 .زيادة مستويات إضافة المخلفات العضوية ) دمن الدواجن ( إلى التربة أدّت إلى زيادة تركيز العناصر الصغـــــــــــــرى ) Fe ، Zn ، Mn ، Cu ) في األجزاء الخضرية للنبات ، إذ بلغت كغم.ملغم ( 28.12 ، 37.07 ، 20.06 ، 24.78 ( تراكيزها إض مستوى عند بالتتابع 1- 30 افة -1 طن.ه قياسا ي بلغت ) 61.22 ، 14.12 ، 71.32 ، 51.0 ) ملغم.كغم مع معاملة المقارنة والت - 1 بالتتابع. بينما انخفض تركيز كل مــن ) Cd ، Pb ) مع زيادة مستويات اإلضافة إذ -1 بالتتابع عند مستوى اإلض بلغـــــــــــــــــت ) 058.0 ، 3200.0 ) ملغم.كغم -1 افة 30 طن.ه قياسا ــــــة إذ بلغــــــت ) 08.0 ، 43.0 ) ملغم.كغم مع معاملة المقارن 1- على التتابع. وكانت الفروقات معنوية على مستوى 05.0. في ( Pb ، Cd ، Cu ، Mn ، Zn ، Fe ( والثقيلـــــة الصغرى العناصر تركيز انخفاض. 5 حبوب الشعير عند الري بالمياه المعالجة بمخلفات تبن الحنطة المتحللة والمعالجة بالصخر الفوسفاتي إذ بلغت عند المعالجة بمخلفات تبن الحنطة ) 35.41 ، 0.31 ، 09.11 ، 31.1 ، كغم.ملغم ( 0.621 ، 0.275 1- على التتابع ، وبلغت عند استخدام الصخر الفوسفاتي ) 84.40 ، كغم.ملغم ( 0.632 ، 0.295 ، 1.30 ، 10.95 ، 29.5 على التتابع قياسا بالمياه مع الري -1 كغم.ملغم ( 0.744 ، 0.325 ، 2.43 ، 12.95 ، 38.9 ، 50.93 ( بلغت التي المعالجة غير 1- . 6 .زيادة مستويات إضافة المخلفات العضوية ) دمن الدواجن ( إلى التربة أدّت إلى زيادة تركيز العناصر الصغــــــــــــــرى ) Fe ، Zn ، Mn ، Cu ) في بذور الشعير، إذ بلغت تراكيزها كغم.ملغم ( 1.63 ، 11.75 ، 33.4 ، 43.54 ( 1- -1 بالتتابع عند مستوى إضافة 30 طن.ه قياسا 89.37 ، 0.27 ، 72.10 ، 28.1 ) ملغم.كغم مع معاملة المقارنة والتي بلغت ) 1- بالتتابع. بينما انخفض تركيز كل من ) Cd ، Pb ) مع زيادة مستويات اإلضافة إذ بلغت ) 263.0 ، كغم.ملغم ( 0.608 1- -1 بالتتابع عند مستوى اإلضافة 30 طن.ه قياسا ــــــــــــة مع معامل -1 المقارنـــــــــــــــــــــــــة إذ بلغـــــــــــــــــــــت ) 294.0 ، 657.0 ) ملغم.كغم على التتابع. وكانت الفروقات معنوية على مستوى 05.0. 7 .انخفاض تركيز العناصر الصغرى والثقيلة ) Fe ، Zn ، Mn ، Cu ، Cd، Pb ) في التربة عند الري بالمياه المعالجة بمخلفات تبن الحنطة المتحللة والمعالجة بالصخر الفوسفاتي إذ بلغت عند ) 1.03 ، 0.037 ، 17.42 ، 3.90 ، 10.23 ، 17.10 ( الحنطة تبن بمخلفات المعالجة -1 ملغم.كغم على التتابع ، وبلغت عند المعالجة بالصخر الفوسفاتي ) 46.14 ،40.9 ، 53.16 ، كغم.ملغم ( 1.18 ، 0.062 ، 2.43 1- على التتابع قياسا عالجــــــــة مع الري بالمياه غير الم كغم.ملغم ( 1.40 ، 1.290 ، 3.64 ، 18.20 ، 10.77 ، 19.36 ( بلغــــــــت التــــــــي 1- بالتتابـــــع. 8 .زيادة مستويات إضافة المخلفات العضوية ) دمن الدواجن ( إلى التربة أدّت إلى زيادة تركيز 9.57 ، 16.26 ( تراكيزها بلغت إذ، التربة في ( Cu ، Mn ، Zn ، Fe ( الصغرى العناصر كغم.ملغم ( 3.53 ، 17.16 ، 1- -1 بالتتابع عند مستوى إضافـــــــــــــــة 30 طـــــــــن.ه قياسا كغم.ملغم ( 3.10 ، 16.80 ، 9.21 ، 15.86 ( بلغت والتي المقارنة معاملة مع 1- بالتتابع. بينما انخفض تركيز كل من ) Cd ، Pb ) مع زيادة مستويات اإلضافة إذ بلغت ) 337.0 ، 11.1 ) 1 ملغم.كغم- -1 بالتتابع عند مستوى اإلضافة 30 طن.ه قياسا ذ بلغت ) مع معاملة المقارنة إ كغم.ملغم ( 1.21 ، 0.370 1- على التتابع. وكانت الفروقات معنوية على مستوى 05.0. ث 9 .ارتفاع درجة تفاعل التربة عند الري بالمياه المعالجة بمخلفات تبن الحنطة المتحللة والصخر الفوسفاتي إذ بلغت ) 62.7 ، 72.7 ) مقارنة مع الري بالمياه غير المعالجة إذ بلغت ) .) 7.49 10 .انخفاض درجة تفاعل التربة مع زيادة مستويات إضافة المخلفات العضوية ) دمن الدواجن ( إذ -1 بلغت ) 38.7 ) عند مستوى اإلضافة 30 طن.ه مقارنة مع معاملة المقارنة والتي بلغت ) 68.7 ، ) وكانت الفروقات معنوية على مستوى 05.0. 11 .انخفاض قيم االيصالية الكهربائية للتربة عند الري بالمياه المعالجة بمخلفات تبن الحنطة المتحللة -1 والصخر الفوسفاتي إذ بلغت ) 86.1 ، 53.1 ) ديسيسيمنز.م مقارنة مع المياه غير المعالجة إذ -1 بلغت )0.4 )ديسيسيمنز.م 12 .زيادة مستويات إضافة المخلفات العضوية ) دمن الدواجن ( أدّت إلى انخفاض EC إذ بلغت م. ديسيسيمنز ( 2.18 ( 1- -1 عند مستوى اإلضافة 30 طن.ه مقارنة مع معاملة المقارنة إذ بلغت م. ديسيسيمنز ( 2.43 ( 1- ، وكانت الفروقات معنوية على مستوى 05.0.