Επαναχρησιμοποίηση υγρών αποβλήτων για άρδευση

Abstract

Τα επεξεργασμένα υγρά αστικά απόβλητα, όταν αποφεύγεται η διάθεσή τους σε υδάτινους αποδέκτες, μπορούν να αξιοποιηθούν με διάφορους τρόπους. Σημαντικότεροι αυτών είναι : η άρδευση γεωργικών και αστικών εκτάσεων με οικονομικά και περιβαλλοντικά οφέλη, ο εμπλουτισμός των υπόγειων υδροφορέων και η χρήση αυτών στη βιομηχανία. Η άρδευση γεωργικών και αστικών εκτάσεων είναι ο πιο ενδεδειγμένος τρόπος επαναχρησιμοποίησης των υγρών αστικών αποβλήτων, γιατί: α) αποφεύγεται η υποβάθμιση των υδάτινων αποδεκτών β) επιτυγχάνεται η φυσική τροφοδοσία του εδάφους και των φυτών με θρεπτικά στοιχεία και γ) τα επεξεργασμένα υγρά αστικά απόβλητα αποτελούν έναν επιπλέον υδάτινο πόρο σε περιοχές όπου υπάρχει πρόβλημα λειψυδρίας. Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η επίδραση της άρδευσης με επεξεργασμένα υγρά αστικά απόβλητα της πόλεως του Βόλου στην ανάπτυξη χλοοτάπητα με Festuca arundinacea και τριών καλλωπιστικών κωνοφόρων της οικογένειας Cupressaceae, των ειδών Juniperus chinensis cv. Stricta, Thuja orientalis cv. Compacta Aurea Nana, Cupressus macrocarpa cv. Gold Crest. To πείραμα έγινε σε συνεργασία με τη Διεύθυνση Ύδρευσης Αποχέτευσης Μείζονος Περιοχής Βόλου και τη μονάδα Βιολογικού Καθαρισμού Βόλου, που διαθέτει τριτοβάθμιο σύστημα επεξεργασίας των αποβλήτων. Το πείραμα εγκαταστάθηκε στο αγρόκτημα του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας στο Βελεστίνο. Η συνολική έκταση που χρησιμοποιήθηκε ήταν 200 m2. Η παραπάνω έκταση χωρίστηκε σε 4 τμήματα, που αργότερα αποτέλεσαν αντίστοιχες μεταχειρίσεις. Οι δυο μεταχειρίσεις αρδεύονταν μόνο με καθαρό νερό του αγροκτήματος και οι άλλες δύο με καθαρό νερό και επεξεργασμένα απόβλητα. Χρησιμοποιήθηκε η Υπόγεια Στάγδην Άρδευση γιατί δεν τίθεται κάποιο όριο μικροβιολογικών χαρακτηριστικών του αρδευτικού νερού από τον Βιολογικό Καθαρισμό σύμφωνα με τους Bahri and Brissaud (2002). Προηγουμένως είχε γίνει εκχωμάτωση του αγρού σε βάθος 15 cm και τοποθέτηση του αρδευτικού συστήματος. Επίσης, τοποθετήθηκε και ένα προσωρινό σύστημα άρδευσης (καταιονισμός) για την εγκατάσταση του χλοοτάπητα. Η σπορά του χλοοτάπητα έγινε τον Οκτώβριο του 2001. Έγιναν προφυτρωτικές αρδεύσεις μέχρι τα μέσα Νοεμβρίου 2001. Τα χαρακτηριστικά που μετρήθηκαν στον χλοοτάπητα ήταν : Ξηρή βιομάζα, χλωροφύλλη (με το χλωροφυλλόμετρο SPAD και με εκχύλιση), ύψος μεριστώματος και φύλλου. Τον Οκτώβριο του 2001, έγινε επίσης η μεταφύτευση των ειδών Viola tricolor (Πανσές), Laurus nobilis (Δάφνη Απολλώνιος) και του Pittosporum tobira (Αγγελική). Εξαιτίας του ότι ακολούθησε ένα διάστημα με εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες (παγετός), τα καλλωπιστικά φυτά καταστράφηκαν. Αυτό το γεγονός είχε σαν αποτέλεσμα την καθυστέρηση του πειράματος, για την εύρεση κατάλληλων ειδών για μεταφύτευση. Από τις εγγενείς δυσχέρειες του πειράματος, αποκτήθηκε σημαντική πείρα για την εκτέλεση παρόμοιων ερευνητικών θεμάτων. Τον Απρίλιο του 2002 έγινε η μεταφύτευση των κωνοφόρων ειδών από φυτώριο, στη θέση των κατεστραμμένων καλλωπιστικών. Μετρήθηκε το ύψος, η διάμετρος φυτοκόμης, ο δείκτης L.A.I., το μήκος ενός πλάγιου βλαστού, η διάμετρος του κύριου βλαστού, η χλωροφύλλη με εκχύλιση. Οι αρδεύσεις με απόβλητα πραγματοποιήθηκαν από το 3° δεκαήμερο Μαΐου έως 3° δεκαήμερο Σεπτεμβρίου. Δεν χορηγήθηκε λίπανση σε καμία μεταχείριση. Έγιναν χημικές αναλύσεις των επεξεργασμένων αποβλήτων και διαπιστώθηκε μεγάλη συγκέντρωση ιόντων χλωρίου, ενώ τα θρεπτικά στοιχεία βρίσκονταν σε μικρές συγκεντρώσεις, ιδιαίτερα το Ν. Από τις μετρήσεις της ξηρής βιομάζας του χλοοτάπητα, δεν διαπιστώθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά στην απόδοση των 2 μεταχειρίσεων. Επίσης, κατά τη μέτρηση της χλωροφύλλης με το όργανο SPAD, οι μέσοι όροι των μεταχειρίσεων του καθαρού νερού και του λύματος, δεν διέφεραν στατιστικά σημαντικά (ρ=0,05). Τα αποτελέσματα της εκχύλισης χλωροφύλλης ήταν σε συμφωνία με τις μετρήσεις του χλωροφυλλόμετρου, αφού η μεταχείριση του καθαρού νερού υπερτερούσε της μεταχείρισης του λύματος, μη στατιστικά σημαντικά (ρ=0,05). Οι μετρήσεις του ύψους των κωνοφόρων έδειξαν ότι η μεταχείριση του καθαρού νερού απέδωσε σε μεγαλύτερη αύξηση του ύψους των κωνοφόρων και για τα 3 είδη. Η διαφορά ήταν στατιστικά σημαντική (ρ=0,05) μόνο στο είδος Thuja. Από τη μέτρηση της μεταβολής της διαμέτρου της φυτοκόμης, διαπιστώθηκε ότι η μεταχείριση του καθαρού νερού υπερτερούσε έναντι της μεταχείρισης του λύματος και στις 3 καλλιέργειες. Η υπεροχή αυτή ήταν στατιστικά σημαντική (ρ=0,01) στο είδος Cupressus. Οι μετρήσεις του δείκτη L.A.I. έδειξαν ότι μόνο στο είδος Cupressus macrocarpa cv. Gold Crest υπήρξε στατιστικά σημαντική διαφορά υπέρ της μεταχείρισης του καθαρού νερού, για το επίπεδο ρ=0,05. Από τις μετρήσεις της αύξησης του μήκους του πλάγιου βλαστού των κωνοφόρων διαπιστώθηκε ότι οι δυο μεταχειρίσεις δεν διέφεραν στατιστικά σημαντικά για το επίπεδο ρ = 0,05. Επίσης, η μέση αύξηση της διαμέτρου του κύριου βλαστού δεν διέφερε στις δυο μεταχειρίσεις, για τα τρία είδη κωνοφόρων. Τα αποτελέσματα της φυλλοδιαγνωστικής του χλοοτάπητα και του εδάφους, έδειξαν ότι δεν είχαμε κάποια σημαντική αύξηση της συγκέντρωσης των χημικών στοιχείων από τα απόβλητα.