خدمات آزمایش آب، سنجش آلودگی آب کشاورزی، تست منابع آبی، آزمایش آب چاه و آبهای روان کشاورزی
منظور از آب کشاورزی در مباحث خدمات باغبانی و فضاهای سبز، هر گونه آبی است که از منابعی مانند چاههای آب و یا آبهای روان و جاری یا سهمیهبندی شده در آبیاری فضاهای سبز ویلایی و باغچهها یا باغات و مزارع بزرگ جهت آبیاری یا نوشیدن استفاده میگردد. زلال یا شفاف بودن آب چاه یا آب چشمه دلیل بر کیفیت مطلوب آن جهت کشاورزی یا آشامیدن نیست. در بسیاری منابع آبی عناصری مانند نیترات، نیتریت و کلیفرم وجود دارد که توسط بررسی چشمی و ظاهری قابل رؤیت نیست ولی میتواند آثار نامطلوبی بر کیفیت محصول و رشد گیاهان یا سلامت استفاده کننده بر جا بگذارد.
آزمایش آب یک روش مطمئن و علمی است که میتواند برای دوره محدودی از نظر زمانی، شرایط میکروبی و شیمیایی آب چاه یا آب روان را مشخص نماید. علت محدود بودن اتکا به نتایج آزمایش آب این است که کیفیت آب چاه یا آبهای جاری با تغییرات فصلی، خشکسالی، سیل و حوادث طبیعی تغییر میکند و این آزمایشات باید به تعداد دو تا سه مرتبه در سال جهت تعیین کیفیت منابع آبی، تکرار گردد. کیفیت آب کشاورزی نهتنها بر روی کیفیت محصول بلکه بر روی شرایط خاک باغچه یا زمین نیز در دراز مدت تأثیر گذار است و یک آب بیکیفیت میتواند یک زمین با کیفیت را به مرور زمان به زمینی غیر قابل کشت تبدیل نماید.
نکته مهم دیگری که در بحث آزمایش آب کشاورزی باید مورد توجه قرار گیرد این است که بر خلاف آب شهری برای آب کشاورزی استاندارد ثابت و مشخصی نسبت به پارامترهای آب تعریف نشده است. علت این است که محصولات و گیاهان مختلف، تنوع و تکثر بسیاری دارند و هر گیاه نسبت به پارامترهای آلایندگی یا اسیدیته یا شوری آب، شرایط و مقاومت خاص خود را دارد و پس از به دست آمدن جزئیات نتایج آزمایش و تفسیر آن توسط متخصصین، باید نسبت به روشهای استفاده و بهرهبرداری از آب، تصمیمات هدفمند گرفته شود.
موارد آلوده کننده آبهای زیرزمینی و چاههای کشاورزی به چهار گروه عمده تقسیم میشوند.
دسته اول که رایج ترین نوع آلودگی آب است، نفوذ فاضلاب به آبهای زیرزمینی است و نزدیک بودن شبکههای جمع آوری فاضلاب به چاهها و آبهای زیرزمینی باعث انتقال آلودگی از طریق بافت خاکهای شنی و ماسهای شده و باعث افزایش نیترات و میکروارگانیسمهای مضر آب خواهد شد.
دسته دوم، ساختار کشاورزی امروزی میباشد. استفاده از انواع کود شیمیایی و حل شدن این کودها در آب به آبهای زیرزمینی نفوذ کرده و باعث آلودگی چاه و منابع آبی خواهند شد.
دسته سوم روانآبهای سطحی هستند که به علت بارش باران و عدم حفاظت چاه یا نداشتن سرپوش و محافظ، انواع زباله و مواد آلوده به چاههای آب وارد میگردند. همچنین سقوط و مرگ حیوانات و جانوران مختلف به داخل چاه میتواند باعث منشأ این نوع آلودگی باشد.
دسته چهارم مخازن سوخت است که بصورت زیرزمینی احداث میگردند و از طریق نشت سوختهایی مثل بنزین یا گازوئیل، آلودگی شیمیایی وارد آبهای زیرزمینی شده و باعث انتشار هیدروکربن در این منابع میگردند.
به طور کلی دو دسته آزمایش بر روی آب چاه یا آب جاری که ممکن است از مسیرهای زیرزمینی عبور کرده باشند، انجام میگردد.
دسته اول آزمایشهای میکروبی هستند که دو تا سه بار در سال باید انجام شوند. در این آزمایش، پارامترهای توتالکلیفرم و کلیفرم گوارشی آب سنجیده میشود. مقدار توتالکلیفرمها، باکتریهای موجود در آب را نشان میدهد که به هر نحوی به چاه وارد شده و نشان دهنده نیاز چاه یا مسیر آبی به لایروبی و گندزدایی میباشد. کلیفرم گوارشی باکتریهایی هستند که به علت ورود ارگانیسمهای مدفوع انسانی یا حیوانی به آب چاه یا آب جاری، منابع آب را آلوده میکنند و باعث ایجاد انواع بیماریهای معده و روده و یا مرگ نوزادان و افراد مسن که دارای ایمنی کم میباشند، میگردند.
دسته دوم، آزمایش آلایندههای شیمیایی آب میباشد که هر 5 سال یک بار باید انجام گردد و در آن مواردی مانند مقادیر فلزات سنگین مثل منیزیم، کلسیم، سدیم و پتاسیم، هدایت الکتریکی یا شوری آب، اسیدیته یا PH آب، کدورت آب، سختی آب، مقادیر جلبک و گیاهان آبزی و سمی بودن آب مورد سنجش قرار میگیرند.
در ادامه راجع به هر یک از پارامترهای مورد آزمایش، جزئیاتی ارائه میگردد.
هدایت الکتریکی یکی از پارامترهای مورد اندازه گیری در آزمایش آب است که بر حسب واحد میکرو زیمنس بر سانتیمتر مربع سنجیده میشود و نشاندهنده غلظت املاح آب است. این پارامتر به شش گروه درجه بندی شده است و در هر گروه مشخص شده که واکنش گیاهان مختلف به این سطح از املاح آب چیست و چه گیاهانی مناسب آبیاری با هر سطح از هدایت الکتریکی میباشند. به عنوان مثال هدایت الکتریکی حداکثر که بالای رقم 20000 است، برای هیچ نوع گیاهی قابل آبیاری نیست. گاهی این پارامتر با شوری آب نسبت مستقیم دارد ولی همیشه این رابطه صدق نمیکند.
مقدار PH یک محلول، نمایش دهنده غلظت یون هیدروژن در آن است و بر اساس مقدار یون H+ که عامل اسیدی و یون OH- که عامل قلیایی است، سنجیده میشود. اگر این دو یون در آب به یک مقدار باشد، یعنی آب خنثی است و هیچ خاصیت اسیدی یا قلیایی ندارد. مقدار اسیدیته آب تأثیر فراوانی بر رشد و کیفیت زندگی گیاهان دارد و مقادیر PH کمتر از 5.5 و بیشتر از 8 باعث ایجاد اثرات زیانبار بر روی اکثر گیاهان خواهد شد. مناسبترین بازه PH آب جهت آبیاری گیاهان بین 6 تا 7.5 میباشد.
وجود ذرات جامد معلق در آب مانند مواد ارگانیک، رس و سیلت باعث کدر شدن رنگ آب میگردد. این مواد به مروز زمان در نازلهای آبپاش، مخازن، لولهها و مسیرهای آبیاری جمع شده و تأثیر علفکشها و سیستمهای کلرزنی را کاهش میدهند. واحد اندازه گیری کدورت آب نفلومتری NTU میباشد و توسط عبور نور از آب سنجیده میشود. نفلومتری آب زلال، مقدار یک میباشد و در آبهای بسیار کدر این عدد به 50 میرسد. حد مجاز نفلومتری آب مقادیر زیر عدد 5 میباشد.
مقدار سختی آب نیز در کیفیت سیستمهای آبیاری و رشد گیاهان مؤثر بوده و در چهار بازه مختلف تعریف شده است. سختی آب نمایانگر مواد معدنی محلول در آب است. مثلاً سختی بیشتر از 500 باعث صدمه و پوسته پوسته شدن شیرآلات و نازلها و مسیرهای آبیاری خواهد شد. همچنین جذب آب سخت برای گیاهان دشوار است و مواد محلول درون آب، به مرور زمان در خاک باغچه یا مزرعه باقی مانده و تعادل خاک را به هم میزند.
در آزمایش آب علاوه بر موارد گفته شده، مقادیر انواع فلزات و مواد شیمیایی دیگر را نیز اندازهگیری مینمایند. از جمله میتوان به مس، آهن، منگنز، نیکل، روی، فسفر، نیتروژن، کروم، کبالت، آلومینیوم، بریلیوم، بور و آرسنیک اشاره نمود. مقادیر مجاز هر یک از عناصر اندازه گیری شده توسط سازمان حفاظت محیط زیست کشور، طی جدولی مشخص شده است و کلیه مواد اشاره شده موجود در آب، بصورت جداگانه تأثیر قابل ملاحظهای در کیفیت رشد و تولید محصول و خاک محیط خواهند گذاشت.
به عنوان نمونه وجود منیزیم بیش از حد استاندارد در آب، باعث کاهش نفوذپذیری خاک میشود و بهرهوری کشاورزی را کاهش میدهد. مقدار کلر و بور موجود در آب نمایشگر سمی بودن آب است که باعث سوختگی نوک و حاشیه برگ گیاهان خواهد شد. مقدار مناسب کلسیم آب، کیفیت آبیاری را افزایش میدهد و به جذب مواد معدنی کمک مینماید. زیاد بودن یون سدیم باعث ناپایداری ساختمان خاک میگردد و به ایجاد لایههای متراکم و سخت خاک منجر میشود.
یکی از مهمترین مواد شیمیایی درون آب، بیکربنات است. مقدار زیاد بیکربنات در آب باعث اختلال در جذب آهن و روی توسط گیاهان میشود و در گیاهان زینتی باعث ایجاد زردی و عوارض ظاهری آنها خواهد شد. بیکربنات زیاد همچنین باعث سدیمی شدن خاک میگردد و قدرت جذب گیاهان را جهت دریافت مواد مغذی خاک کاهش داده و به کیفیت نهایی محصول صدمه وارد مینماید.
با توجه به حساسیت کمتر آبهای مصرفی در آبیاری کشاورزی، امروزه دستگاههای مختلف تصفیه کننده و شیرین کننده آب کشاورزی، طراحی و ساخته شده است که با توجه به حجم آب مورد نیاز و نوع کشاورزی مثل باغات، باغچهها و ویلاهای خصوصی میتوان نمونه مورد نیاز را جهت استفاده خریداری یا سفارش نمود.
این دستگاهها با استفاده از روشی به نام اسمز معکوس کار میکنند که در این فرایند مواردی مانند شوری، سختی و مواد معدنی که باعث آلودگی آب شدهاند را از آب جدا نموده و آب شیرین شده مناسب برای مصارف گلخانهای یا کشاورزی ایجاد میکنند. در این دستگاهها آب از مسیر فیلترهای ممبران عبور داده شده و در سطح مولکولی جداسازی میگردد. این دستگاهها مشابه دستگاههای تصفیه آب صنعتی است و تفاوت آنها در میزان املاح عبوری از فیلترها میباشد که در مصارف کشاورزی بر روی مقادیر بیشتر یا تصفیه کمتر تنظیم شده است و لذا میتوان با سرعت بالاتر و هزینه کمتر نسبت به تصفیه و مصرف آب در واحد زمان، اقدام نمود.
در پایان لازم به توضیح است که بسیاری از مراحل اندازهگیری و آزمایش آبهای آشامیدنی شباهت زیادی به آزمایش آبهای کشاورزی دارد که در این زمینه استانداردهای سختگیرانه و کاملتری از طرف سازمان بهداشت جهانی WHOتعیین گردیده که باید رعایت گردند. در این آزمایشات اندازهگیری پارامترهای کاملتری مثل رادیواکتیویته، فلوراید، ازن، سطح آفتکشها، مواد شیمیایی آلی، مواد شیمیایی معدنی سمی و غیر سمی و ویژگیهای فیزیکی مثل بو، رنگ و مزه جزو استانداردهای مورد بررسی اجباری آب آشامیدنی تعریف شدهاند.