pejman82
عضو جدید
ارزیابی آب بر پایه غلظت بور (B)
عنصر بور که در خاک به صورت نمک های اسید بوریک و بورات (BO[SUB]3[/SUB]) در مقادیر خیلی کم یافت می شود˛ یکی از عناصر غذایی کم مصرف ولی با ارزش گیاهی بشمار می رود. مقدار آن مخصوصا در خاک های عادی مناطق خشک و نیمه خشک معمولا کمتر از میزان نیاز گیاهان است˛ بنابراین بطور مصنوعی توسط کودهای شیمیایی به این خاک ها اضافه می گردد (معمولا به صورت بوراکس (Na[SUB]2[/SUB]B[SUB]4[/SUB]O[SUB]7[/SUB].10H[SUB]2[/SUB]O) بیشتر از طریق برگ به گیاه رسانده می شود).
در آب های شور و بعضی خاک های تحت تاثیر املاح ممکن است مقدار آن از مرز بی ضرر تجاوز کرده و سبب اختلال در رویش گیاهی گردد.
بور در آب های طبیعی زمین معمولا کمتر از 1 ppm است. همچنین مقدار1 ppm بور در آب آبیاری مرز مجاز را مشخص می کند. آب های محتوی B ppm 0/3> آب های خیلی خوب و آب های بیش از 3/75 میلی گرم بر لیتر B˛ آب های خطرناک و معمولا غیر قابل استفاده اند.
در غالب اقلیم ها˛ آب های سطحی و زیر زمینی معمولا حاوی بور هستند. در میان بعضی از اب های معدنی نیز مقادیر فراوانی بورات محلول یافت می شود.
از آنجایی که بور بعنوان ماده غذایی ریز مغذی˛ در تغذیه و عملکرد گیاهان در محدوده های حساب شده مورد نیاز اهمیت دارد˛ لذا محدوده های مجاز بور در آب آبیاری˛ تابعی از نیاز متفاوت گیاهان و درجه مقاومت آنها به کمی یا زیادی بور و همچنین بافت خاک و کم و کیف کمپلکس جاذب خاک می باشد. آزمایش های انجام شده در کشت های شنی (Sand culture) مقدار بور معادل 0/04 ppm را برای اکثر انواع رویش ها˛ رضایت بخش گزارش می کنند
از نقطه نظر ارزیابی غلظت بور در آب آبیاری˛ رده بندی درجات غلظت آن مطابق جدول زیر انجام شود:
در خاک های آهکی و همچنین اراضی شور تحت تاثیر آب زیر زمینی که pH از محدوده 7/5 تجاوز می نمایند˛ آنیون بورات به مقادیر قابل ملاحظه ای غیر محلول و غیر فعال گشته و در فاز آبی خاک ها شدیدا رو به کاهش می گذارد. در حالی که ممکن است به صورت جذب شده در سطوح کلوئیدهای خاک˛ مدتها˛ کم اثر عمل نماید. بعبارت دیگر˛ وجود نیروی تامپونی قابل ملاحظه در خاک های سنگین هوموس دار آهکی از یک سو و شدت جذبی فراوان آنیون BO[SUB]3[/SUB] بر روی کلوئیدها˛ سبب می شود که محدوده های مقدار بور در آب آبیاری˛ تاثیر متفاوتی بر روی خاک های دارای بافت سنگین نشان دهند. بنابراین آثار نامطلوب زیادی غلظت بور در آب آبیاری˛ در خاک های شنی فقیر از هوموس و فعالیت بیولوژیکی˛ بیشتر به ظهور برسد.
اصولا شدت جذب و نگهداری B بر سطوح رسها و اکسید های Al و Fe را افزایش می دهد. بالاخره نتیجه گیری می شود که چون آبشویی آنیون بورات در خاک های سنگین آهکی و شور بعلت جذب و نگهداری شدید بور در سطوح فعال کلوئیدها˛ و همچنین pH قیایی حاکم در این خاک ها به سختی ممکن می شود˛ یکبار دیگر احتیاط در مصرف آب های حاوی بور تاکید می شود.
ارزیابی آب آبیاری بر پایه غلظت کلر
کلریدها به عنوان آنیونهای غالب و موثر در آب و محیط زیست موجودات زنده˛ دخالت دارند. تمام آب های موجود در کره زمین بدلیل تحرک شدید یون Cl به مقدار کم و بیش کلر دارند. از انجائیکه برخی از گیاهان به تاثیر یونی کلر حساسیت ویژه ای نشان می دهند˛ لذا رده بندی های تجربی آب آبیاری بر اساس غلظت کلر ضرورت یافته است. یکی از انواع ارزیابی های آب بر مبنای غلظت کلر در این مبحث به صورت جدول الف برای آب ها و جدول ب برای غلظت کلر محلول در فاز آبی خاک ها (عصاره آبی خاک ها) تنظیم و ارائه می گردد.
آب های مشروب مجاز برای استفاده شرب انسان˛ باید حتما شوری کلریدی کمتر از 1 دسی زیمنس بر متر (معادل تقریبی 350 میلی گرم بر لیتر) داشته باشند.
در اکثر کشورها˛ استاندارد کلر آب مشروب در شرایط حد مجاز معادل 250 میلی گرم بر لیتر تعیین شده است.
نیتراتها در آب آبیاری و خاک
نیتراتها˛ قابل انحلال ترین فرم ازت در آب و فاز آبی محسوب می شوند. بنابراین˛ نقل و انتقال آنها در آب های جاری و نافذ˛ مخصوصا هنگامی که با غلظت های بالا حل شده باشند˛ سریع اتفاق می افتد. از طریق آب های نافذ˛ مقدار قابل ملاحظه ای از نیتراتها˛ پس از عبور از افق های سطحی و میانی خاک ها هنگام آبیاری شدید و بارندگی ها˛ به آب های زیر زمینی کم عمق می رسند. این موضوع بویژه موقع مصرف بی حساب کودهای شیمیایی ازتی و کودهای حیوانی فراوان در زمین های سبک˛ دامنه افزایش غلظت نیترات در آب های زیرین کم عمق را تا مرزهای بحرانی فراهم می آورد. مخصوصا آبشوئی ازت از زمین های زیر کشت با تراکم گیاهی ضعیف و با ریشه زایی ناقص˛ بیشتر صورت می گیرد.
استفاده روز افزون از کودهای شیمیایی ازت دار با در صد ازت بالا و کودهای دامی در اراضی مجاور دامداری های بزرگ و سایر کودهای آلی بازیافتی از زائدات آلی شهرهای بزرگ˛ گاهی غلظت NO[SUB]3[/SUB] در خاک ها را از حد عادی بالاتر می برد. در حاشیه موضوع مرتبط با غلظت نیترات در آب و خاک بی فایده نیست اگر توجهی به محتوای ازت در منابع کودی رایج و متداول در کشت های سرمایه ای مبذول گردد. در این رابطه محتوای تنظیم شده در جدول زیر راهنمای خوبی می باشد
چاه های سطحی در مجاورت دامداری ها و کشت های سرمایه ای مثلا سبزیجات˛ گاهی میزان N- نیتراتی بیش از 10 میلی گرم بر لیتر نشان می دهند که در شرایط غیر معمول تا مرز 25 میلی گرم بر لیتر نیز می رسد.
در آب چاههای مناطق رطوبی با خاک های قابل نفوذ زیر کشت سبزیجات˛ تعجب آور نیست که اکثرا مقدار نیترات از مرز 45 میلی گرم بر لیتر گذشته تا 100 میلی گرم بر لیتر نیز برسد. مقدار مجاز و استاندارد نیترات در آب مشروب اکثر کشورهای صنعتی جهان کمتر از مرز 45 ppm است.
در مناطق آب و هوایی ویژه ای که 3 تا 4 ماه از سال بدون بارندگی می گذرد و تبخیر شدید در آن ماهها حاکم است˛ وضع حرکت نیترات در ماههای سال در اعماق سطحی خاک متغییر و قابل توجه است.
در ارتباط با مقدار و غلظت نیترات در آب ها˛ خاک ها و گیاهان˛ بررسی آثار آن در محیط زیست و تغذیه موجودات زنده (از انسان و دام تا گیاهان) قابل تاکید می باشد.
دامنه شدید احیاء نیترات به نیتریت و اسید نیترو (HNO[SUB]2[/SUB]) در گیاهان˛ هنگام فزونی غلظت نیترات در آب آبیاری و خاک˛ در تغذیه انسان (مرض خونی متهموگلوبینمیا) و دام مضر می باشد. بنابراین تشخیص و تعیین مرزهای مجاز ازت نیتراتی در دام های اهلی مورد تغذیه انسان˛ ضروری است. مرز بالای N- نیتراتی قابل تغذیه برای گاوها˛ در میزان 50 میلی گرم به ازای هر کیلو گرم وزن جانور قرار دارد.
سایر عناصر موجود در آب آبیاری
سایر مواد کودی و عناصر موجود غیر مجاز در آب ها˛ از قبیل لجن های فاضلاب˛ پساب های کارخانجات و غیره که گاهی حاوی مواد شیمیایی با درجه سمیت قابل ملاحظه برای آب آبیاری و مشروب می باشند˛ در جوار آلودگی های روز افزون هوا˛ در جو محدوده شهرهای بزرگ˛ ناشی از برگشت هوای آلوده جو به محیط زیست و خاک و آب همگی در ارزیابی کیفی آب ها˛ تاثیر فراوانی دارند. همچنین آلودگی آب ناشی از انتقال سموم دفع آفات و امراض و علف کش ها و غیره˛ یکی از مشکلات بهداشتی حساس محیط زیست انسان بحساب می آیند. جدول زیر محدوده های مجاز عناصر آلوده کننده در آب آبیاری و استاندارد مجاز آنها در آب های مشروب و همچنین درجه سمیت آن عناصر را چکیده وار عرضه می کند.
مرزهای حداکثر مجاز عناصر آلوده کننده در آب آبیاری و آب مشروب با ارزیابی درجه سمیت آنها (جمع آوری شده از منابع مختلف)
لازم به یادآوری است˛ ارزیابی pH آب آبیاری مستقلا و به تنهایی˛ بیان کننده کیفیت آن نبوده و انجام سایر آزمایش های اساسی ضرورت دارد.
درجه سختی زیاد آب˛ به محتوای کاتیونی آن از نوع Ca وMg در ترکیب با کربنات˛ بی کربنات و سولفات بستگی دارد که در گذشته با درجات سختی بروش فرانسوی و یا بروش آلمانی ارزیابی می شد. ساده ترین نوع ارزیابی آن بر مبنای غلظت معادل کربنات کلسیم (CaCO[SUB]3[/SUB]) استوار است که در جدول زیر ارائه شده است. شناخت درجات سختی آب˛ بیشتر هنگام استفاده از روش های آبیاری تحت فشار (قطره ای˛ آبپاشی مصنوعی) و در مخازن فلزی و لوله های انتقال دهنده˛ اهمیت پیدا می کند. طوری که با افزایش درجه سختی˛ مقدار رسوب در مسیر انتقال˛ افزایش یافته و همچنین خوردگی و زنگ در فلزات ظاهر می سازد
عنصر بور که در خاک به صورت نمک های اسید بوریک و بورات (BO[SUB]3[/SUB]) در مقادیر خیلی کم یافت می شود˛ یکی از عناصر غذایی کم مصرف ولی با ارزش گیاهی بشمار می رود. مقدار آن مخصوصا در خاک های عادی مناطق خشک و نیمه خشک معمولا کمتر از میزان نیاز گیاهان است˛ بنابراین بطور مصنوعی توسط کودهای شیمیایی به این خاک ها اضافه می گردد (معمولا به صورت بوراکس (Na[SUB]2[/SUB]B[SUB]4[/SUB]O[SUB]7[/SUB].10H[SUB]2[/SUB]O) بیشتر از طریق برگ به گیاه رسانده می شود).
در آب های شور و بعضی خاک های تحت تاثیر املاح ممکن است مقدار آن از مرز بی ضرر تجاوز کرده و سبب اختلال در رویش گیاهی گردد.
بور در آب های طبیعی زمین معمولا کمتر از 1 ppm است. همچنین مقدار1 ppm بور در آب آبیاری مرز مجاز را مشخص می کند. آب های محتوی B ppm 0/3> آب های خیلی خوب و آب های بیش از 3/75 میلی گرم بر لیتر B˛ آب های خطرناک و معمولا غیر قابل استفاده اند.
در غالب اقلیم ها˛ آب های سطحی و زیر زمینی معمولا حاوی بور هستند. در میان بعضی از اب های معدنی نیز مقادیر فراوانی بورات محلول یافت می شود.
از آنجایی که بور بعنوان ماده غذایی ریز مغذی˛ در تغذیه و عملکرد گیاهان در محدوده های حساب شده مورد نیاز اهمیت دارد˛ لذا محدوده های مجاز بور در آب آبیاری˛ تابعی از نیاز متفاوت گیاهان و درجه مقاومت آنها به کمی یا زیادی بور و همچنین بافت خاک و کم و کیف کمپلکس جاذب خاک می باشد. آزمایش های انجام شده در کشت های شنی (Sand culture) مقدار بور معادل 0/04 ppm را برای اکثر انواع رویش ها˛ رضایت بخش گزارش می کنند
از نقطه نظر ارزیابی غلظت بور در آب آبیاری˛ رده بندی درجات غلظت آن مطابق جدول زیر انجام شود:
در خاک های آهکی و همچنین اراضی شور تحت تاثیر آب زیر زمینی که pH از محدوده 7/5 تجاوز می نمایند˛ آنیون بورات به مقادیر قابل ملاحظه ای غیر محلول و غیر فعال گشته و در فاز آبی خاک ها شدیدا رو به کاهش می گذارد. در حالی که ممکن است به صورت جذب شده در سطوح کلوئیدهای خاک˛ مدتها˛ کم اثر عمل نماید. بعبارت دیگر˛ وجود نیروی تامپونی قابل ملاحظه در خاک های سنگین هوموس دار آهکی از یک سو و شدت جذبی فراوان آنیون BO[SUB]3[/SUB] بر روی کلوئیدها˛ سبب می شود که محدوده های مقدار بور در آب آبیاری˛ تاثیر متفاوتی بر روی خاک های دارای بافت سنگین نشان دهند. بنابراین آثار نامطلوب زیادی غلظت بور در آب آبیاری˛ در خاک های شنی فقیر از هوموس و فعالیت بیولوژیکی˛ بیشتر به ظهور برسد.
اصولا شدت جذب و نگهداری B بر سطوح رسها و اکسید های Al و Fe را افزایش می دهد. بالاخره نتیجه گیری می شود که چون آبشویی آنیون بورات در خاک های سنگین آهکی و شور بعلت جذب و نگهداری شدید بور در سطوح فعال کلوئیدها˛ و همچنین pH قیایی حاکم در این خاک ها به سختی ممکن می شود˛ یکبار دیگر احتیاط در مصرف آب های حاوی بور تاکید می شود.
ارزیابی آب آبیاری بر پایه غلظت کلر
کلریدها به عنوان آنیونهای غالب و موثر در آب و محیط زیست موجودات زنده˛ دخالت دارند. تمام آب های موجود در کره زمین بدلیل تحرک شدید یون Cl به مقدار کم و بیش کلر دارند. از انجائیکه برخی از گیاهان به تاثیر یونی کلر حساسیت ویژه ای نشان می دهند˛ لذا رده بندی های تجربی آب آبیاری بر اساس غلظت کلر ضرورت یافته است. یکی از انواع ارزیابی های آب بر مبنای غلظت کلر در این مبحث به صورت جدول الف برای آب ها و جدول ب برای غلظت کلر محلول در فاز آبی خاک ها (عصاره آبی خاک ها) تنظیم و ارائه می گردد.
آب های مشروب مجاز برای استفاده شرب انسان˛ باید حتما شوری کلریدی کمتر از 1 دسی زیمنس بر متر (معادل تقریبی 350 میلی گرم بر لیتر) داشته باشند.
در اکثر کشورها˛ استاندارد کلر آب مشروب در شرایط حد مجاز معادل 250 میلی گرم بر لیتر تعیین شده است.
نیتراتها در آب آبیاری و خاک
نیتراتها˛ قابل انحلال ترین فرم ازت در آب و فاز آبی محسوب می شوند. بنابراین˛ نقل و انتقال آنها در آب های جاری و نافذ˛ مخصوصا هنگامی که با غلظت های بالا حل شده باشند˛ سریع اتفاق می افتد. از طریق آب های نافذ˛ مقدار قابل ملاحظه ای از نیتراتها˛ پس از عبور از افق های سطحی و میانی خاک ها هنگام آبیاری شدید و بارندگی ها˛ به آب های زیر زمینی کم عمق می رسند. این موضوع بویژه موقع مصرف بی حساب کودهای شیمیایی ازتی و کودهای حیوانی فراوان در زمین های سبک˛ دامنه افزایش غلظت نیترات در آب های زیرین کم عمق را تا مرزهای بحرانی فراهم می آورد. مخصوصا آبشوئی ازت از زمین های زیر کشت با تراکم گیاهی ضعیف و با ریشه زایی ناقص˛ بیشتر صورت می گیرد.
استفاده روز افزون از کودهای شیمیایی ازت دار با در صد ازت بالا و کودهای دامی در اراضی مجاور دامداری های بزرگ و سایر کودهای آلی بازیافتی از زائدات آلی شهرهای بزرگ˛ گاهی غلظت NO[SUB]3[/SUB] در خاک ها را از حد عادی بالاتر می برد. در حاشیه موضوع مرتبط با غلظت نیترات در آب و خاک بی فایده نیست اگر توجهی به محتوای ازت در منابع کودی رایج و متداول در کشت های سرمایه ای مبذول گردد. در این رابطه محتوای تنظیم شده در جدول زیر راهنمای خوبی می باشد
چاه های سطحی در مجاورت دامداری ها و کشت های سرمایه ای مثلا سبزیجات˛ گاهی میزان N- نیتراتی بیش از 10 میلی گرم بر لیتر نشان می دهند که در شرایط غیر معمول تا مرز 25 میلی گرم بر لیتر نیز می رسد.
در آب چاههای مناطق رطوبی با خاک های قابل نفوذ زیر کشت سبزیجات˛ تعجب آور نیست که اکثرا مقدار نیترات از مرز 45 میلی گرم بر لیتر گذشته تا 100 میلی گرم بر لیتر نیز برسد. مقدار مجاز و استاندارد نیترات در آب مشروب اکثر کشورهای صنعتی جهان کمتر از مرز 45 ppm است.
در مناطق آب و هوایی ویژه ای که 3 تا 4 ماه از سال بدون بارندگی می گذرد و تبخیر شدید در آن ماهها حاکم است˛ وضع حرکت نیترات در ماههای سال در اعماق سطحی خاک متغییر و قابل توجه است.
در ارتباط با مقدار و غلظت نیترات در آب ها˛ خاک ها و گیاهان˛ بررسی آثار آن در محیط زیست و تغذیه موجودات زنده (از انسان و دام تا گیاهان) قابل تاکید می باشد.
دامنه شدید احیاء نیترات به نیتریت و اسید نیترو (HNO[SUB]2[/SUB]) در گیاهان˛ هنگام فزونی غلظت نیترات در آب آبیاری و خاک˛ در تغذیه انسان (مرض خونی متهموگلوبینمیا) و دام مضر می باشد. بنابراین تشخیص و تعیین مرزهای مجاز ازت نیتراتی در دام های اهلی مورد تغذیه انسان˛ ضروری است. مرز بالای N- نیتراتی قابل تغذیه برای گاوها˛ در میزان 50 میلی گرم به ازای هر کیلو گرم وزن جانور قرار دارد.
سایر عناصر موجود در آب آبیاری
سایر مواد کودی و عناصر موجود غیر مجاز در آب ها˛ از قبیل لجن های فاضلاب˛ پساب های کارخانجات و غیره که گاهی حاوی مواد شیمیایی با درجه سمیت قابل ملاحظه برای آب آبیاری و مشروب می باشند˛ در جوار آلودگی های روز افزون هوا˛ در جو محدوده شهرهای بزرگ˛ ناشی از برگشت هوای آلوده جو به محیط زیست و خاک و آب همگی در ارزیابی کیفی آب ها˛ تاثیر فراوانی دارند. همچنین آلودگی آب ناشی از انتقال سموم دفع آفات و امراض و علف کش ها و غیره˛ یکی از مشکلات بهداشتی حساس محیط زیست انسان بحساب می آیند. جدول زیر محدوده های مجاز عناصر آلوده کننده در آب آبیاری و استاندارد مجاز آنها در آب های مشروب و همچنین درجه سمیت آن عناصر را چکیده وار عرضه می کند.
مرزهای حداکثر مجاز عناصر آلوده کننده در آب آبیاری و آب مشروب با ارزیابی درجه سمیت آنها (جمع آوری شده از منابع مختلف)
لازم به یادآوری است˛ ارزیابی pH آب آبیاری مستقلا و به تنهایی˛ بیان کننده کیفیت آن نبوده و انجام سایر آزمایش های اساسی ضرورت دارد.
درجه سختی زیاد آب˛ به محتوای کاتیونی آن از نوع Ca وMg در ترکیب با کربنات˛ بی کربنات و سولفات بستگی دارد که در گذشته با درجات سختی بروش فرانسوی و یا بروش آلمانی ارزیابی می شد. ساده ترین نوع ارزیابی آن بر مبنای غلظت معادل کربنات کلسیم (CaCO[SUB]3[/SUB]) استوار است که در جدول زیر ارائه شده است. شناخت درجات سختی آب˛ بیشتر هنگام استفاده از روش های آبیاری تحت فشار (قطره ای˛ آبپاشی مصنوعی) و در مخازن فلزی و لوله های انتقال دهنده˛ اهمیت پیدا می کند. طوری که با افزایش درجه سختی˛ مقدار رسوب در مسیر انتقال˛ افزایش یافته و همچنین خوردگی و زنگ در فلزات ظاهر می سازد
