اهمیت تصفیه آب در صنعت کشاورزی

تصفیه آب کشاورزی جهت مقابله با شوری آب آبیاری و جهت جلوگیری از افت تولید محصولات کشاورزی و بایر شدن زمین و خاک به کار برده می شود.اهمیت تصفیه آب در صنعت کشاورزی

مهمترین دستاوردهای تصفیه آب کشاورزی کاهش شوری، جلوگیری از سدیمی شدن خاک، حذف عناصر سمی گیاهان و کاهش ترکیبات آنیونی آب می باشد.

تصفیه آب کشاورزی به روش هایی مانند اسمز معکوس سبب می گردد شوری آب کاهش یافته و به دلیل حذف سدیم، درصد جذب سدیم را کاهش داده که در دراز مدت مانع از بایر شدن خاک و اراضی می شود.

افزایش میزان سدیم خاک به دلیل استفاده از آب های شور به تدریج سبب پدیده پراکندگی خاک می شود. همچنین آبیاری با آب شور سبب کاهش در میزان تولید محصول می گردد که می توان با تصفیه آب کشاورزی، این مشکلات را مرتفع نمود.

دلایل استفاده از تصفیه آب کشاورزی

تصفیه آب کشاورزی از آن جهت اهمیت دارد که مصرف آب شور در کشاورزی علاوه بر افت تولید محصول سبب کاهش خصوصیات فیزیکی مفید خاک هم می شود که این به معنی بایر شدن اراضی است. مهمترین اهداف تصفیه آب کشاورزی مقابله با مشکلات ذیل می باشد:اهمیت تصفیه آب در صنعت کشاورزی

افزایش شوری یا غلظت کل نمک های حل شده در آب
سدیمی بودن یا غلظت سدیم موجود در آب نسبت به سایر کاتیون ها
ترکیبات آنیونی آب به ویژه غلظت زیاد کربنات ها و بی کربنات ها
غلظت بالای بر (B) یا دیگر عناصر سمی برای رشد گیاه
اثر نمک بر رشد گیاهان دارای ماهیت اسمزی است. چون آب از محیط رشد ریشه به صورت محلول آب و خاک دریافت می گردد، افزایش نمک باعث بالا رفتن فشار اسمزی محلول می شود و مولکول های آب به سختی از محلول جدا می شوند و وارد ریشه می گردند.

در تصفیه آب کشاورزی پارامتر pH یا اسیدیته آب آبیاری به عنوان معیار کیفی استفاده نمی گردد زیرا خاک متعادل کننده pH می باشد. مگر در مناطقی که تصفیه آب کشاورزی به منظور آبیاری قطره ای مورد استفاده قرار می گیرد.اهمیت تصفیه آب در صنعت کشاورزی

در تصفیه آب کشاورزی عناصر سمی مانند بر و لیتیوم از آب حذف می گردند. باید توجه داشت که وقتی ترکیبات بر به خاک اضافه می شود، قسمت قابل توجهی از آن جذب ذرات خاک شده و مقدار کمی از آن وارد محلول خاک می شود.

در مورد لیتیم نیز غلظت بالای این یون سبب سوختگی برگ ها می شود. امروزه به دلیل آلودگی های صنعتی آب عناصر سمی زیادی در آب کشاورزی موجود می باشد که اهمیت استفاده از تصفیه آب کشاورزی را دو چندان می نماید.اهمیت تصفیه آب در صنعت کشاورزی

مفاهیم اولیه تصفیه آب کشاورزی

در تصفیه آب کشاورزی، شوری یا همان هدایت الکتریکی به وسیله اندازه گیری مقاومت الکتریکی دو سر الکترودهایی که به طور موازی در یک محلول فرو برده می شوند، تعیین می گردد. با افزایش شوری یا همان غلظت نمک های آب، هدایت الکتریکی به صورت خطی افزایش می یابد.اهمیت تصفیه آب در صنعت کشاورزی

واحد شوری در تصفیه آب کشاورزی mmho/cm می باشد.

درصد سدیم قابل تبادل یا ESP معیار مهمی در تصفیه آب کشاورزی جهت توصیف وضع فیزیکی و ساختمانی خاک است.

از روی مقادیر درصد سدیم قابل تبادل (ESP) و نسبت جذبی سدیم (SAR) می توان درجه مقاومت گیاهان به سدیم و یا تخریب ساختمان خاک کشاورزی را تخمین زد. به عنوان نمونه در ESP بیش از 15 خاک ساختمان خود را از دست خواهد داد و نفوذ آب در آن دشوار خواهد شد.

در چنین شرایطی استفاده از تصفیه آب کشاورزی در شیرین سازی آب آبیاری ضروری است.اهمیت تصفیه آب در صنعت کشاورزی

نوع خاک و ضرورت های تصفیه آب کشاورزی

بافت خاک از روی اندازه ذرات تشکیل دهنده آن به سه گروه ذیل طبقه بندی می شود.اهمیت تصفیه آب در صنعت کشاورزی
خاک شنی با ذرات بزرگتر از 0.02mm
خاک سیلت با ذرات بین 0.02mm تا 0.002mm
خاک رس با ذرات کوچکتر از 0.002mm
ذرات خاک دارای بار الکتریکی منفی می باشند. هرچه اندازه ذرات خاک ریزتر باشد دارای سطح مخصوص بیشتری می باشند و به دلیل بار الکتریکی منفی خود، کاتیون ها را به خود جذب می نمایند. خاک های معمولی در حدود 70% کلسیم، 25% منیزم و 3% یون پتاسیم دارند اما در خاک های شور، مقادیر قابل توجهی یون سدیم وجود دارد. جهت جلوگیری از شور شدن خاک استفاده از آب شیرین کن کشاورزی به منطور آبیاری سطوح زیر کشت ضروری است.

به طور کلی تصفیه آب کشاورزی از آن جهت اهمیت دارد که اگر یون های جذب شده به وسیله ذرات خاک از نوع یون های دو ظرفیتی مانند کلسیم و منیزیم باشد، خاک دارای خصوصیات فیزیکی خوبی خواهد بود اما آبیاری مداوم با آب شور باعث جایگزینی یون های تک ظرفیتی مانند سدیم با این یون ها می شود.

کافی است که حداقل ده درصد کاتیون های جذب شده ذرات خاک از نوع سدیم باشند، آنگاه خاک به علت پراکنده شدن ذرات اش ساختمان خود را از دست می دهد و نفوذپذیری در آن کاهش می یابد.

اهمیت تصفیه آب کشاورزی در آبیاری از آنجایی اهمیت می یابد که در صورت استفاده مداوم از آب شور، خاک دچار پراکندگی شده و به طور کلی ساختمان خود را از دست می دهد. پراکندگی خاک یک پدیده برگشت ناپذیر می باشد و سبب بایر شدن همیشگی اراضی می گردد.اهمیت تصفیه آب در صنعت کشاورزی

هرچه بافت خاک ریزتر باشد، مانند خاک رس، قابلیت تخریب ساختمان خاک بیشتر می باشد و استفاده از دستگاه تصفیه آب کشاورزی جهت آبیاری ضرورت بیشتری خواهد داشت.

رفع شوری آب به وسیله تصفیه آب کشاورزی

شوری آب باعث کاهش محصولات کشاورزی می شود.اهمیت تصفیه آب در صنعت کشاورزی

شوری زیاد باعث سوختگی در حاشیه گیاه، عدم یکنواختی رشد در سطح مزرعه و تغییر رنگ به آبی تیره در برگ های سبز می شود.

تجربه نشان داده است که حداکثر جذب آب توسط ریشه ها از خاک از مکان هایی است که شوری آن کمتر باشد. چون بیشترین آب مورد نیاز گیاه از قسمت بالایی منطقه توسعه ریشه ها دریافت می شود.

تصفیه آب کشاورزی از آن جهت اهمیت دارد که اگر مقدار شوری آب آبیاری از حد معینی عبور کند، مقدار محصول کاهش خواهد یافت. افزایش مقدار نمک به کاهش محصول و در نهایت به صفر رسیدن محصول کشاورزی می گردد. قیمت تصفیه آب کشاورزی در مقایسه با میزان کاهش محصول در دراز مدت ناچیز می باشد.

اثر شوری در مورد بسیاری از گیاهان زمانی مشهود است که گیاه به مدت طولانی در معرض نمک قرار گیرد. از آن گذشته، مقاومت گیاه به شوری به مساله که گیاه در چه مرحله ای از رشد باشد نیز بستگی دارد.اهمیت تصفیه آب در صنعت کشاورزی

روش های کنترل نمک در کشاورزی

جذب آب توسط گیاه و تبخیر سطحی موجب حرکت نمک به طرف سطح خاک می شود ولی اگر آب اضافی به زمین داده شود و یا از روش های تصفیه آب کشاورزی مانند اسمز معکوس استفاده گردد، جهت حرکت آب به سمت پایین شده و مقداری از نمک های خاک همراه با آن از دسترس ریشه خارج می گردد. به طور خلاصه روش های استفاده از آب های شور موارد ذیل می باشد:اهمیت تصفیه آب در صنعت کشاورزی

کوتاه کردن فاصله بین آبیاری
انتخاب گیاه مناسب
شستشوی خاک
آبیاری قبل از کشت
انتخاب محل بذرکاری
تغییر روش آبیاری به روش های بارانی یا قطره ای.اهمیت تصفیه آب در صنعت کشاورزی
تصفیه آب کشاورزی به روش هایی چون اسمز معکوس یا تعویض یونی
زه کشی زمین
استفاده از مواد شیمیایی مانند گچ

تصفیه آب کشاورزی با توجه به اینکه بخش عمده ای از آب مصرفی درجوامع به منظور کشاورزی و آبیاری فضای سبز استفاده می شود از اهمیت برخوردار است. کیفیت آب تصفیه شده می بایست بر اساس استاندارد سازمان محیط زیست و همچنین مطابق با نوع گیاه مورد نظر مورد توجه قرار گیرد.اهمیت تصفیه آب در صنعت کشاورزی

تعریف تصفیه آب کشاورزی

تصفیه آب کشاورزی به تصفیه آبی گفته می شود که در مراحل گوناگون رشد ، برداشت ، فراوری و بسته بندی یک محصول کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد از جمله آبی که برای آبیاری محصولات کشاورزی ، به کاربردن آفت کش ها و کود های محلول و آبی که برای ممانعت از سرمازدگی ، شستشو یا خنک نمودن محصولات کشاورزی به کار برده می شود.اهمیت تصفیه آب در صنعت کشاورزی

اهمیت تصفیه آب کشاورزی

بیشترین آب مصرفی در جوامع گوناگون جهت آب کشاورزی مورد مصرف قرار می گیرد لذا تامین آب کشاورزی بخش مهمی از چاش تامین آب برای کشورهای مختلف است به خصوص در کشورهایی که در مناطق خشک و نیمه خشک واقع هستند و عمده محصولات کشاورزی آن ها به صورت غیر دیم و آبی کشت می شود.اهمیت تصفیه آب در صنعت کشاورزی

همینطور باید به این مسئله توجه داشت که تصفیه آب کشاورزی و کیفیت آب کشاورزی نقش مهمی در کیفیت و سلامت محصولات کشاورزی ایفا می کند.

همچنین امروزه از یک طرف با توجه به آلودگی آب های سطحی توسط انواع آلاینده ها مانند صنایع بسیاری از این آب ها در واقع به نوعی پساب تبدیل شده اند که می بایست با استفاده از انواع فرایند تصفیه آب کشاورزی برای استفاده به حدود کیفی مورد نظر برسند.

از طرف دیگر منابع آب زیر زمینی و چاه های کشاورزی یا با توجه به استفاده بی رویه آنقدر میزان املاح وشوری آن ها بالا رفته که دیگر بدون تصفیه آب کشاورزی قابل استفاده نیستند و یا به وسیله انواع فاضلاب ها و پساب ها دچار آلودگی شده اند و می بایست مورد تصفیه قرار گیرند.اهمیت تصفیه آب در صنعت کشاورزی

یکی دیگر از موارد مهم در تصفیه آب کشاورزی حفاظت از خاک می باشد زیرا آبیاری مزارع کشاورزی با آب های شور علاوه بر تولید محصول بی کیفیت در دراز مدت موجب شوری و عدم حاصلخیزی خاک می شود.

تصفیه آب فضای سبز و کشاورزی برای آبیاری قطره ای

کیفیت آب در سیستم های مکانیزه و آبیاری قطره ای از اهمیت خاصی برخوردار است زیرا عدم تصفیه آب فضای سبز و کشاورزی و پیرو آن کیفیت پایین و املاح بالا موجب کیپ شدن لوازم آبیاری و قطره چکان ها می گردد.اهمیت تصفیه آب در صنعت کشاورزی

منابع آب کشاورزی جهت تصفیه بستگی به ظرفیت منابع زیرزمینی ، موقعیت جغرافیایی زمین کشاورزی و عوامل دیگر ، منبع آبی که برای کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد شامل موارد زیر است. در صورت آلوده بودن هر یک از این منابع آب نیاز به تصفیه آب کشاورزی جهت تولید آب مناسب برای کشاورزی ضروری است.

منابع آب سطحی مانند رودخانه ، دریاچه و دریا
منابع آب زیرزمینی مانند آب چاه
آب شهری ( آب لوله کشی )
منابع آب نامتعارف مثل پساب تصفیه شده
اجرای استخر جهت جمع آوری آب باران

کیفت آب تصفیه شده کشاورزی

بسته به نوع محصولی که قرار است در زمین کشت شود ، مثمر یا غیر مثمر بودن درختان و عوامل دیگر کیفیت آب تصفیه شده متفاوت خواهد بود. مهمترین پارامتر های کیفی آب کشاورزی شامل موارد زیر است :اهمیت تصفیه آب در صنعت کشاورزی

قلیائیت pH : دامنه pH مناسب آب کشاورزی ۶.۵ تا ۸.۵ است که در این بازه گیاهان دارای راندمان و رشد به نسبت بهتری هستند که می بایست در صورت نیاز می بایست تنظیم pH در تصفیه آب کشاورزی لحاظ شود.

کل املاح محلول TDS : TDS مناسب برای کشاورزی به میزان زیادی با نوع محصول در رابطه است. میزان TDS کمتر از ۱۰۰۰ برای اغلب گیاهان مجاز است.

برای گیاهان حساس تر نسبت به شوری مانند صیفی جات و گیاهان گلخانه ای TDS کمتر از ۳۰۰ توصیه می شود.اهمیت تصفیه آب در صنعت کشاورزی

برای برخی از گیاهان و درختانی که در خاک های شور راندمان و رشد بهتری دارند مانند درختان پسته TDS برابر با ۱۵۰۰ توصیه می شود. لذا پارانتر کل املاح محلول باید در تصفیه آب کشاورزی به عنوان مهم ترین پارامتر لحاظ گردد.

پارامترهای مهم دیگری نیز در تنصفیه آب کشاورزی به عنوان استاندارد آب کشاورزی مورد توجه است که به خصوص در صورت استفاده از پساب برای کشاورزی و آبیاری فضای سبز در صفحه استاندارد محیط زیست برای خروجی پساب این پارامترها را مورد نظر قرار دهید.اهمیت تصفیه آب در صنعت کشاورزی

روش های تصفیه آب کشاورزی – تولید آب کشاورزی

از مهمترین فرآیند های تصفیه آب کشاورزی و تولید آب کشاورزی می توان به موارد زیر اشاره کرد.اهمیت تصفیه آب در صنعت کشاورزی

فیلتراسیون
تصفیه بیولوژیکی
اختلاط و هوادهی
اولترافیلتراسیون
اسمز معکوس
ضدعفونی