تأثیر کاربرد لجن فاضلاب شهری بر آب گریزی و منحنی رطوبتی خاک

نگار نورمهناد، سید حسن طباطبائی، محمد رضا نوری امامزاده ای، شجاع قربانی دشتکی، عبدالرحیم هوشمند

چکیده

لجن فاضلاب مقدار نسبتاً زیادی نمک و مواد آلی دارد که بر ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی خاک تأثیر می­گذارد. در این تحقیق اثر افزودن لجن فاضلاب شهری بر آب گریزی و نقاط مهم منحنی رطوبتی خاک بررسی گردید. به این منظور از خاک با بافت لوم رسی استفاده شد که این خاک از منطقه­ای در مجاورت تصفیه خانه فاضلاب فولادشهر- اصفهان برداشت شد و مقادیر مختلفی (25، 50،65 و 80 درصد) از لجن تصفیه خانه فاضلاب شهری به آن اضافه شده به این ترتیب تیمارهای s25%، s50%، s65%،s80% به دست آمدند و با تیمار شاهد (بدون لجن فاضلابs0) مقایسه شدند. حدوداً 50 روز بعد از افزودن لجن آب گریزی آن­ها با استفاده از روش نفوذ قطره آب (wdpt) و مولاریته محلول اتانول (med) تعیین شد. با افزودن مقادیر فوق درجات آب گریزی اندک تا شدید در خاک ایجاد شد. منحنی رطوبتی تیمارها توسط دستگاه غشاء نایلونی فشار و دستگاه جعبه ماسه­ای تعیین شد، سپس با استفاده از نرم افزار sas8 و آزمون فیشر اثر لجن فاضلاب بر پارامترهای معادله ون گنوختن مشخص شد. نتایج نشان داد که بین زمان نفوذ آب در خاک در مقیاس لگاریتم (log (wdpt)) و مقدار ماده آلی همبستگی مثبت و خطی وجود دارد. به­علاوه بین مقادیر wdpt و med در آزمایش­های آب گریزی نیز رابطه ای خطی با ضریب تبیین 95/0= r2 مشاهده شد. بیشترین میزان өs در تیمار آب گریز با 80 درصد لجن فاضلاب و کمترین میزان өs در خاک آب دوست مشاهده شد. علت این موضوع احتمالاً بافت لوم رسی و مواد آلی کم­تر در خاک آب دوست و مواد آلی بالاتر در خاک آب گریز s80% است. میزان رطوبت باقیمانده өr در تیمار آب گریز s80% نسبت به سایر تیمارها کمتر بود درحالی که تیمار آب دوست s0 رطوبت باقیمانده بیشتری داشت. پارامتر α در تیمارهایs65% وs80% بیشتر از سایر تیمارها با درجه آب گریزی اندک بود که نشانه دامنه کوچک تری از ورود هوا به خاک هست. مقدار n با افزایش ماده آلی در تیمار s25% و s50% نسبت به مقدار آن در s0 افزایش، اما در تیمارهای s65% و s80% کاهش یافت. این موضوع می­تواند به دلیل درجه آب گریزی بالاتر و وجود مواد آب گریز در سطح ذرات خاک در تیمارهایs65% وs80% باشد. بنابراین شاید آب گریزی شدید بر روی این پارامتر نیز تأثیر گذاشته و سبب کاهش آن شود. همچنین خاک­های آب گریز، آب ثقلی و آب قابل استفاده بیشتری نسبت به خاک آب دوست اولیه داشتند.