SUPERVISOR
Jahangir Abedi-Koupai,Manouchehr Heidarpour
جهانگیر عابدی کوپائی (استاد راهنما) منوچهر حیدرپوراسفرجانی (استاد راهنما)
STUDENT
Morteza Abdolhoseini ghehsareh
مرتضی عبدالحسینی قهساره
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396
TITLE
The possibility to reduce water salinity by using Atriplex plant in zeolite substrate
Iran is an arid land with less than one-third of the world's average rainfall, as well as growing population and rapid development of industries that have contributed to increased water consumption in society. Given the scarcity of water resources, especially in arid and arid regions such as Iran, the use of saline water for irrigation of green space and agriculture and other uses is considered as one of the main objectives. There are several treatment methods for desalination of water which can be classified into two main groups: membrane and thermal processes. There are other methods for desalination of water, the most important of which is bioremediation, including phytoremediation. Halophytes are plants that are able to withstand concentrations of salt that most plants cannot survive in these conditions. In this study using plastic pots containing agricultural drainage water, the experiments were carried out using Atriplex plant at three levels of salinity (3, 9 and 15 dS.m -1 ) and three levels of densities (no plants, 12 and 24 plants) and at four retention time levels (7, 14, 21 and 28 days) and in two different mods (with plant and zeolite without plant and zeolite) and three replications for each salinity level. Also, using the air pump, the pots were aerated during the test and then several parameters (EC, calcium, magnesium, sodium and chloride ions concentrations) were measured before and after treatments and the average reduction percent were calculated. The results showed that EC of water at salinity levels of 3 dS.m -1 (Marginal Water), 9 dS.m1(brackish water) and 15 dS.m -1 (Saline Water), during 28 days in experiments without plants (zeolite substrate) decreased 3.32%, 3.57% and 4.01%, respectively. The EC of water at 12 plants density (plant with zeolite substrate) reduced 10.83%, 14.11% and 16.33%, respectively. The EC of water at 24 plant density (plant with zeolite substrate) reduced 13.78%, 15.61% and 17.15%, respectively. Also, the calcium, magnesium, sodium and chloride ions reduced to a maximum of 38.46%, 31.92%, 22.37% and 20.39% depending on density and salinity. The second experiment was performed using Atriplex plant and zeolite substrate without aeration. In this experiment, water with salinity of 15 dS.m -1 was at 3 densities (no plants, 12 plants and 24 plants) and at four retention time levels (7, 14, 21 and 28 days) and at two different modes (with plant and zeolite without plant and zeolite) and with three replications for each density level. The results showed that EC was decreased in the storage without plant (zeolite substrate) 4.46% and in 12 plant density (plant with zeolite substrate) 13.36% and in 24 plant density (plant with zeolite substrate) 15.91%, respectively. Also, the calcium, magnesium, sodium, chloride ions reduced by maximum 35.96%, 25.01%, 18.01% and 16.94%%, respectively. According to this study, Atriplex plant and zeolite substrate using aeration have more potential in desalination than non-aeration and can be used to reduce non-saline salts. Keywords : Desalination, Halophyte, Zeolite, Atriplex, Abnormal waters.
ایران سرزمینی خشکی است که بارندگی آن از یک سوم متوسط بارندگی جهان کمتر است همچنین رشد روز افزون جمعیت و توسعه سریع صنایع از عواملی است که افزایش مصرف آب در جامعه را سبب شده اند. در وضعیت کمبود منابع آبی، به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشکی مانند ایران، استفاده از آب های شور برای آبیاری فضای سبز وکشاورزی و مصارف دیگر، یکی از اهداف اصلی در نظر گرفته می شود. روش های تصفیه متعددی برای نمک زدایی از آب شور ارائه شده است که می توان آن ها را در دو گروه اصلی فرآیند های غشائی و فرآیند های حرارتی طبقه بندی نمود. روش های دیگر نیز برای شوری زدایی از آب دریا وجود دارد که مهم ترین آنها زیست پالایی ازجمله گیاه پالایی می باشد. هالوفیت ها گیاهانی هستند که قادرند غلظت هایی از نمک را تحمل کنند که اغلب گیاهان در این شرایط قادر به حیات نیستند. در این پژوهش با استفاده از زه آب های کشاورزی، آزمایش با گیاه آتریپلکس در سه سطح غلظت شوری (3، 9 و 15 دسی زیمنس برمتر) و سه سطح تراکم (بدون گیاه، 12و 24 بوته) و در چهار سطح زمان ماند (7، 14، 21 و 28روز) و در دو حالت مختلف (با تراکم و زئولیت و بدون تراکم و بدون زئولیت) و با سه تکرار برای هر سطح شوری در گلدانهایی پلاستیکی کشت داده شد. همچنین با استفاده از پمپ هوا، گلدان ها در طول آزمایش هوادهی شده و سپس پارامتر های مختلف (EC، غلظت یون های کلسیم، منیزیم، سدیم و کلراید) در قبل و بعد از تصفیه توسط گیاه اندازه گیری و درصدهای متوسط کاهش پارامترهای مذکور محاسبه شد. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که این آزمایش مقادیرEC آب را در سطوح شوری 3 دسی زیمنس برمتر(آب کم شور)، 9دسی زیمنس برمتر(آب لب شور) و 15 دسی زیمنس برمتر(آب با شوری زیاد) در مدت 28 روز در آزمایش بدون گیاه (بستر زئولیت) به ترتیب 32/3، 57/3 و 01/4 درصد کاهش یافت.EC آب در تراکم 12 بوته (گیاه به همراه بستر زئولیت) به ترتیب 83/10، 11/14 و 33/16 درصدکاهش یافت. EC آب در تراکم 24 بوته (گیاه به همراه بستر زئولیت) به ترتیب برابر 78/13، 61/15 و 15/17 درصد کاهش داده شد. همچنین یون های کلسیم، منیزیم، سدیم و کلراید به ترتیب حداکثر 46/38، 92/31، 37/22 و 39/20 درصد بسته به نوع تراکم و شوری کاهش می دهد. آزمایش دوم با استفاده از گیاه آتریپلکس و بستر زئولیت بدون استفاده از هوادهی صورت پذیرفت. در این آزمایش آب با شوری 15 دسی زیمنس برمتر و در 3 سطح تراکم(بدون گیاه، 12 بوته و 24 بوته) و در چهارسطح زمان ماند(7، 14، 21 و 28 روز) و در دو حالت مختلف( با تراکم و زئولیت و بدون تراکم و بدون زئولیت) و با سه تکرار برای هر سطح تراکم صورت گرفت. نتایج به دست آمده نشان دهنده آن است که EC مخزن بدون گیاه(بستر زئولیت) 062/4 درصد و در تراکم 12 بوته(گیاه به همراه بستر زئولیت) 36/13 درصد و در تراکم 24 بوته( گیاه به همراه بستر زئولیت) 91/15 درصد کاهش داده است. همچنین یون های کلسیم، منیزیم، سدیم، کلراید به ترتیب حداکثر 96/35، 01/25، 01/18 و94/16 درصد کاهش می دهد. براساس این پژوهش، گیاه آتریپلکس به همراه بستر زئولیت با استفاده از هوادهی دارای قابلیت بیشتری برای شوری زدایی نسبت به بدون هوادهی بوده و می توان برای کاهش شوری استفاده کرد. کلمات کلیدی: شوری زدایی، هالوفیت، زئولیت،آتریپلکس، آب های نامتعارف