امكان‌سنجي پالايش آب‌هاي آلوده به مواد مغذي (نيتروژن و فسفر) با استفاده از گياه وتيور(Vetiver)

یکی از راهکارهای کارآمد در پالایش آب‌های آلوده همچون پساب‌های شهری، صنعتی و کشاورزی استفاده از فرآیند گیاه‌پالایی است که همگام با محیط زیست بوده و مقرون به صرفه می‌باشد. در سال‌های اخیر، استفاده از گیاه وتیور (Vetiver) به دلیل قابلیت‌های بالا در تثبیت خاک سواحل رودخانه‌ها و دره‌ها توجه ویژه‌ای را به خود اختصاص داده است اما کاربری آن با هدف بهبود کیفی منابع آبی و تصفیه پساب کمتر مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. هدف از این پژوهش، امکان‌سنجی رشد گیاه وتیور بصورت هیدروپونیک و ارزیابی میزان حذف و پالایش ترکیبات مغذی (نیتروژن و فسفر) در این شرایط می‌باشد. همچنین اهداف فرعی نظیر بررسی میزان جذب این ترکیبات در ریشه‌ها و برگ‌ها، مقایسه عملکرد و رشد گیاه در شرایط آبیاری با پساب‌های مختلف، شناسایی روند کاهش بار آلودگی و تعیین زمان ماند بهینه برای استفاده در صنعت نیز مدنظر قرار می‌گیرد. بدین منظور، دو پایلوت با حجم یکسان و مفید 60 لیتر در محل موسسه تحقیقات آب تهران ساخته شده است. سپس گیاهان وتیور بصورت هیدروپونیک در این دو پایلوت جای‌گذاری شده و بطور هفتگی از پساب خروجي تصفیه‌خانه فاضلاب شهری شهرک غرب تهران (پایلوت 1) و فاضلاب مصنوعی با مشخصات کیفی مواد مغذی معادل پساب واقعی (پایلوت 2) بصورت ناپیوسته تغذیه شده‌اند. مطالعات پایلوتی برای مدت سه ماه (100 روز) از اردیبهشت لغایت مرداد 1392 انجام شده و پس از نمونه‌گیری، آزمایش‌های لازم پیرامون تعيین غلظت ترکیبات مغذی (شامل نیترات، نیتریت، آمونیوم و فسفات) و سایر پارامترها در محل آزمایشگاه موسسه تحقیقات آب انجام شده است. نتایج حاصل بیانگر آن است که گیاه وتیور می‌تواند در هر دو شرایط تغذیه از پساب واقعی و مصنوعی بصورت هیدروپونیک رشد قابل ملاحظه‌ای داشته باشد و حداکثر ارتفاع برگ‌های آن بطور متوسط از 20 به 120 سانتی‌متر در طی دوره مطالعه می‌رسد. هرچند که رشد گیاه بطور کلی در شرایط تغذیه از پساب واقعی کمی بیشتر از پساب مصنوعی می‌باشد. همچنین بطور متوسط کارآمدی حذف ترکیبات نیتروژن کل، فسفر کل و میزان اکسیژن‌خواهی بیوشیمیایی (BOD) در زمان ماند 4 روزه به ترتیب 91، 97 و 75 درصد در شرایط تغذیه از پساب واقعی می‌باشد. با این وجود پیشنهاد می‌گردد که در صورت استفاده از وتیور بعنوان واحد تصفیه، زمان ماند بین 1 تا 2 روز مد نظر قرار گیرد زیرا ترکیبات شامل آمونیوم، نیتریت وفسفات که عوامل محدودکننده استانداردهای تخلیه پساب و استفاده مجدد از آنها هستند در این مدت زمان با کارایی بالای 95% حذف می‌شوند. بعلاوه، همین مطالعات و انجام بررسی‌های مقایسه‌ای نشان داده است که گیاه وتیور متمایل به جذب ترکیبات مذکور از پساب واقعی بوده و میزان جذب نیتروژن کل در برگ‌ها و ریشه‌های گیاه به ترتیب 24 و 15 درصد و میزان فسفر کل 22 و 6 درصد بیشتر از شرایط آبیاری با پساب مصنوعی می‌باشد. این در حالی است که شرایط هوادهی و افزایش غلظت اکسیژن محلول در محیط آبی هر دو پایلوت تقریباً مشابه یکدیگر بوده و در مدت 4 روز، تا 6 میلی‌گرم بر لیتر افزایش می‌یابد. در نهایت چنین نتیجه گرفته می‌شود که گیاه وتیور می‌تواند بطوری کارآمد آب‌های آلوده به مواد مغذی را پالایش نموده و کیفیت آن را افزایش دهد. لذا بدلیل کارآمدی بالا، سهولت راهبری و هزینه‌های پائین ساخت و بهره‌برداری می‌تواند بعنوان تصفیه تکمیلی تصفیه‌خانه‌های فاضلاب و یا واحدهای شناور در دریاچه‌ها و منابع آب سطحی مورد استفاده قرار گیرد.