Skip to main content
SUPERVISOR
Manouchehr Heidarpour,Esmaeel Landy
منوچهر حیدرپوراسفرجانی (استاد راهنما) اسماعیل لندی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Elham Ahmadian ahmadabadi
الهام احمدیان احمدآبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1388

TITLE

Investigation of Barley Straw Performance as a Denitrification Wall in Unsteady Flow Condition
One of the most important problems of drainage systems is leaching of nutrients such as nitrate. Since this element is not enough in the soil, farmers have to use nitrogen fertilizers to provide plant , s demand. Nitrate leaches from the soil very quickly and it will bind to groundwater or surfacewater if drainage system exists. To reduce nitrate in the drainage outlet the denitrificator bacteria can be used. One of the conditions that can be effective on denitrificator bacteria activity is unsteady flow. In the present study barley straw is chosen as biofilter. The drainage model is made of galvanized sheet with 135 cm height, 30 cm width and 90 cm length. There were some holes with diameter of 5 mm in the inner wall. Water penetrated to the model from these holes. Barley straw was placed around the corrugated drainage pipe (12 cm diameter and 30 cm length) after combining with the soil. To evaluate the resistance of soil layers around the drainage pipe 10 piezometers were horizontally installed into side of them. Water with nitrate concentration of 80 mg/l during 18 periods (2 months) was entered into the model. Water samples were collected from the effluent and influent of the model during the course of experiments and then were subjected to nitrate, ammonium and pH measurements. Water sampling was performed simultaueously in four statuses (full, semi-full, 20 cm and 10 cm above the drain). The result represents the removal nitrate percentage increased and in four statuses (full, semi-full, 20 cm and 10 cm above the drain) are 47.5%, 50%, 52.5% and 80% respectively. The statistical analysis result for nitrate represented that there was significant difference between measurement periods and various water surface drop (p 0.01). For ammonium the difference was significant between various water surface drop (p 0.01) and no significant between measurement periods. Although ammonium concentration was very low (less than 0.03 mg/l) in the effluent. The pH values fluctuated between 7.00 and 8.10. Measurement of piezometer , s head during the study showed that the use of this biofilter around the drainage pipe has no adverse effect on hydraulic performance of the drainage pipe. According to this study, the barley straw is a suitable biofilter in case of reducing outlet nitrate from drainage pipes in unsteady flow. Key words Nitrate, biofilter, denitrification, drainage water, barley straw
یکی از مهم ترین مشکلات سیستم های زهکشی آبشویی مواد مغذی، از جمله نیترات، است. از آنجا که این عنصر به حد کافی در خاک وجود ندارد، کشاورزان جهت تأمین نیاز گیاهان مجبور به استفاده از کودهای نیتروژنه می باشند. نیترات خیلی سریع از خاک شسته شده و به آب های زیرزمینی و در صورت وجود زهکش به آب های سطحی می پیوندد. به منظور کاهش نیترات در خروجی زهکش ها می توان از باکتری های دنیتریفیکاتور استفاده نمود.یکی از شرایطی که می تواند بر فعالیت باکتری های دنیتریفیکاتور مؤثر واقع شود، ناپایدار بودن جریان است. در تحقیق حاضر، ماده کربنی پوشال جو به عنوان فیلتر زیستی تحت شرایط جریان ناپایدار انتخاب گردید. بدین منظور مدل زهکش مورد نظر از جنس ورق گالوانیزه و با ارتفاع 135، عرض 30 و طول 90 سانتی متر طراحی گردید. آب از طریق سوراخ های تعبیه شده به قطر 5 میلی متر در مخازن کناری مدل وارد مدل می شد.پوشال جو پس از ترکیب با خاک در اطراف لوله زهکش از جنس پلی اتیلن موج دار با قطر 12 و طول 30 سانتی متر ریخته شد. به منظور بررسی مقاومت فیلتر زیستی اطراف لوله زهکش10 پیزومتر به صورت افقی کنار لوله زهکش نصب گردید. آب با غلظت نیترات 80 میلی گرم بر لیتر در طول 18 دوره (2 ماه) وارد مدل می شد و نمونه گیری از ورودی و خروجی به منظور بررسی تغییرات نیترات، آمونیوم و pH در هر دوره انجام شد. نمونه ها هم زمان با افت سطح آب و در چهار حالت پر، نیمه پر، 20 و 10 سانتی متری بالای لوله زهکش گرفته می شد. نتایج نشان داد که هم زمان با گذشت زمان و افت سطح آب، درصد کاهش نیترات افزایش یافته و در حالت پر، نیمه پر، 20 سانتی متری و 10 سانتی متری ارتفاع آب از زهکش به ترتیب کاهشیبرابر با 5/47% ،50%، 5/52% و 80% داشته است. نتایج حاصل از تحلیل آماری نشان داد که اثر دوره های مختلف اندازه گیری و افت سطح آب بر نیترات خروجی در سطح 1% آزمون LSD معنی دار است. هم چنین افت سطح آب بر آمونیوم نیز در سطح 1% معنی دار بوده ولی دوره های مختلف اندازه گیری تأثیر معنی داری بر آمونیوم نداشته است. میزان غلظت آمونیوم در طول دوره آزمای ش ناچیز بوده است(کمتر از 3/0 میلی گرم بر لیتر). میزان تغییرات Hنیز بین 7 و 1/8 مشاهده شد. اندازه گیری ارتفاع آب در پیزومترها در طول آزمایش نشان داد که استفاده از فیلتر زیستی اطراف لوله زهکش تأثیری بر عملکرد هیدرولیکی آن نداشته است.با توجه به آزمایش صورت گرفته نتیجه می شود که پوشال جو فیلتر زیستی مناسبی برای کاهش میزان نیترات خروجی از زهکش تحت شرایط جریان ناپایدار می باشد. کلمات کلیدی : نیترات، فیلتر کربنی، دنیتریفیکاسیون، زهکش زیرزمینی، پوشال جو

ارتقاء امنیت وب با وف بومی