تدفق الملوثات البيئية من مياه الري إلى التربة

ملخص الدراسة:

يهدف هذا البحث إلى دراسة تدفق الملوثات البيئية من مياه الري مختلفة النوعية إلى التربة ولتحقيق هذه الدراسة تم اختيار ثلاثة مناطق متشابهة في القوام الطيني وتقع تحت ظروف مناخية واحده وتتشابه في التركيب المحصولي والخدمة الزراعية والاختلاف بينهم فقط في نوعيه مياه الري حيث كانت المنطقة الأولى تروى بمياه عذبه والثانية تروى بمياه مخلوطة من المياه العذبة مع مياه الصرف بنسبة 1:1 أما المنطقة الثالثة فكانت تروى بمياه صرف وتقع المناطق الثلاثة في نطاق محافظة الشرقية مركز بلبيس هذا وقد تمت الدراسة خلال موسمي زراعة هما موسم الصيف وكان المحصول المنـزرع هو الذرة وموسم الشتاء وكان المحصول المنـزرع هو القمح

واشتملت الدراسة على الآتي :-

أولاً : دراسة صلاحية مياه الري بأنواعها المختلفة للرى وكذلك التغيرات الموسمية لها:

في هذه الدراسة تم جمع عينات مياه مع كل ريه أثناء الزراعة من مياه الري مختلفة النوعية وقد تم تحليل هذه العينات لعناصر الملوحة المختلفة وكذلك تم تقدير كل من العناصر الثقيلة (الكادميوم- النحاس- الحديد – الرصاص – الزنك ) والمغذيات مثل النيتروجين النتراتى، والنيتروجين الأمونيومى والفوسفات وتم تقدير المواد العضوية الممثلة في احتياجات الأكسجين البيولوجية (BOD ) واحتياجات الأكسجين الكيماوية (COD)

أوضحت نتائج التحاليل صلاحية مياه الري مختلفة النوعية لرى محصولي الذرة والقمح من حيث عناصر الملوحة وكذلك أوضحت نتائج الدراسة وجود بعض الاختلافات الموسمية للعناصر الثقيلة والمغذيات المعدنية وكذلك المواد العضوية COD ، BOD وهى اختلافات غير معنوية .

ثانياً : دراسة تأثير مياه الري على التربة :

تم دراسة تأثير مياه الري على التربة من حيث الآتي :

•           ملوحة التربة :

أوضحت نتائج الدراسة آن ملوحة التربة حدث لها غسيل تحت أنواع مياه الري المختلفة وذلك بنسب 10.53، 9.42، 4.78% طبقاً مياه الري العذبة ثم المياه المخلوطة وأخيراً مياه الصرف على التوالي ويرجع ذلك إلى انخفاض ملوحة مياه الري مختلفة النوعية عن ملوحة التربة تحت الدر اسه

تم دراسة العلاقة بين العناصر الثقيلة في مياه الري مختلفة النوعية وتلك الموجودة في التربة وتم إيجاد معامل ارتباط لكل عنصر على حدة تبعاً لكل نوع من أنواع مياه الري.

•           العناصر الثقيلة :

أوضحت نتائج الدراسة الآتي :

بالنسبة لعنصر الكادميوم كانت قيم الارتباط ( R2 ) 0.8242 ، 0.9554 ، 0.9771 لمياه الرى العذبة والمخلوطة والصرف على التوالي وأوضحت النتائج أن الارتباط كان معنوياً جداً.

بالنسبة لعنصر النحاس كانت قيمه الارتباط بين مياه الري مختلفة النوعية والتربة معنويا جداً حيث وصلت قيمه الارتباط ( R2 ) إلى 0.8649 ، 0.6209 ،0.9469 طبقاً لنوعية مياه الري العذبة والمخلوطة ومياه الصرف على التوالي .

بالنسبة لعنصر الحديد أوضحت النتائج أن الارتباط كان غير معنوي لمياه الري بجميع أنواعها حيث كانت قيم الارتباط ( R2 )  0.0045و0.1617و0.4937 طبقاً لنوعية مياه الري العذبة والمخلوطة ومياه الصرف على التوالي .

بالنسبة لعنصر الرصاص أوضحت نتائج معنوية الارتباط بين مياه الري مختلفة النوعية وعنصر الرصاص في التربة حيث وصلت قيم الارتباط إلى 0.6383 ،0.6261 ، لمياه الري العذبة والخلط على التوالي وغير معنوية في مياه الصرف حيث وصلت قيم الارتباط إلى 0.4736

أوضحت النتائج أن الارتباط بين عنصر الزنك في مياه الري مختلفة النوعية والزنك في التربة غير معنوي حيث وصلت قيمة ( R2 )  للمياه العذبة 0.0247 والمياه المخلوطة 0.2858 ومياه الصرف 0.149.

•           المغذيات :

تشير نتائج الارتباط بين المغذيات في مياه الري مختلفة النوعية والتربة إلى الآتي:

بالنسبة للنترات فإن نتائج الارتباط غير معنوية وذلك ربما يكون بسبب حركه النترات الذائبة في مياه الري إلى اسفل أو إلى تحولها إلى صوره أخرى من صور النتروجين العضوي في التربة وكانت قيمه الارتباط 0.164 ، 0.1366 ، 0.0409 لعنصر النترات في مياه الري العذبة والمخلوطة والصرف مع التربة على التوالي.

وتوضح نتائج الارتباط بين الأمونيوم في مياه الري مختلفة النوعية والأمونيوم في التربة تحت الدراسة أنها كانت غير معنوية في حالة مياه الري العذبة والمخلوطة بينما كانت معنوية في حالة مياه الصرف حيث وصلت قيمة ( R2 ) في هذه الحالة 0.5188.

وتشير نتائج الارتباط بين فوسفات مياه الري مختلفة النوعية والتربة أن الارتباط كان معنوي في حالة مياه الري العذبة والمخلوطة بينما كان غير معنوي في حالة مياه الصرف وذلك عكس ما حدث مع الأمونيا وقد كانت قيمة الارتباط ( R2 ) هي 0.6702، 0.5099، 0.048 لمياه الري العذبة والمخلوطة والصرف على التوالي.

•           المادة العضويـة:

تم دراسة العلاقة بين المواد العضوية بمياه الري مختلفة النوعية والممثلة في COD, BOD والمادة العضوية في التربة وكانت النتائج تشير إلى الآتي:

الارتباط بين BOD مياه الري والمادة العضوية في التربة كان غير معنوي بالنسبة لمياه الري العذبة والمخلوطة بينما كان معنوي لمياه الصرف حيث وصلت قيمة ( R2 ) إلى 0.5107 بينما كانت قيمة ارتباط الـ COD شفى مياه الري والمادة العضوية في التربة معنوية في حالة مياه الري المخلوطة والصرف حيث وصلت قيم ( R2 )  إلى 0.7289 ، 0.6005 على التوالي بينما كان الارتباط غير معنوي في حالة مياه الري العذبة حيث وصلت قيمة ( R2 ) إلى 0.0039 وهذا ربما يكون بسبب طبيعة المواد العضوية الموجودة في مياه الري مختلفة النوعية أو بسبب نتائج تركيز المواد العضوية في مياه الصرف

ثالثـاً: تأثير مياه الري على النبات

لدراسة تدفق الملوثات البيئية من مياه الري إلى التربة كان من الضروري دراسة تلك الملوثات في النباتات المزروعة وذلك حتى يمكن تحديد حركة الملوثات في البيئة الموجودة(تربة- نبات-مياه الصرف)وذلك لتحديد بقاء الملوثات البيئية في التربة والتي لم يتم امتصاصها بواسطة النبات أو يتم غسلها وتحركها مع المياه التي يتم صرفها من التربة ، في حالة النبات تم التركيز على بعض العناصر الثقيلة وكذلك بعض المغذيات المعدنية.

•           العناصر الثقيلة

تشير النتائج أن الارتباط بين عنصر الكادميوم في النبات كان معنوي في حالة المياه العذبة والمخلوطة بينما كان الارتباط غير معنوي في حالة الري بمياه الصرف ووصلت النتائج في ( R2 ) إلى 0.5741، 0.6449 ، 0.217 لمياه الري العذبة والمخلوطة ومياه الصرف على التوالي

توضح نتائج الارتباط لعنصر النحاس في مياه الري مختلفة النوعية مع النحاس في النبات إنها كانت غير معنوية في حالة مياه الري العذبة وكانت معنوية جداً في حالة الري بمياه مخلوطة بينما كانت معنوية في حالة الري بمياه الصرف ووصلت قيم ( R2 ) إلي 0.1389- ، 0.7642- ،00.4773- للمياه العذبة فالمخلوطة ثم مياه الصرف علي التوالي.

 وبالنسبة لعنصر الحديد فإن النتائج توضح انخفاض قيمةR2 التي توضح الارتباط بين الحديد في مياه الري والحديد في التربة إلي 0.0289 ،0.008 وذلك في مياه الري العذبة والمخلوطة علي التوالي وهي قيمه غير معنوية بينما كانت قيم ( R2 ) إلي 4992 ,

توضح النتائج الخاصة بعنصر الرصاص ان الارتباط بين الرصاص في مياه الري مختلفة النوعية والنبات مختلف حسب نوعية المياه حيث توضح النتائج الارتباط معنوي في حالة الري باستخدام مياه العذبة والمياه المخلوطة حيث وصلت قيمة R2 إلي 5037 ,0 0.6836 علي التوالي بينما كان الارتباط غير معنوي في حالة الري بمياه الخلط حيث وصلت قيمة R2 إلي 0.3634.

بالنسبة لعنصر الزنك فإن النتائج توضح وجود ارتباط معنويً بين الزنك في مياه ااري المخلوطة والزنك في النبات حيث وصلت قيمة ( R2 ) 0.5295, بينما كانت قيمة الارتباط ضعيفة جداً وغير معنوية في حالة الري باستخدام مياه الصرف حيث وصلت R2 إلي 0.0009.

•           المغذيـــات :-

توضح نتائج الارتباط الخاصة بعنصر النترات في مياه الري مختلفة النوعية والنترات في النبات أن قيمة ( R2 ) غير معنوية لمياه الري العذبة والمخلوطة وربما يرجع هذا إلي تحول النترات من صورة معدنية إلي صورة عضوية غير ذائبة وكانت معنوية في مياه الري المخلوطة حيث كانت قيمة الارتباط 0.5505 .

بالنسبة للأمونيوم فإن النتائج تشير إلي أن هناك ارتباط معنوي جداً بين الأمونيوم في مياه الري أن هناك ارتباط معنوي جداً بين الأمونيوم في مياه الري العذبة وتلك في النبات حيث وصلت قيمة ( R2 ) إلي 7138,- بينما كان الارتباط غير معنوي في حالة الري بالمياه المخلوطة ومياه الصرف حيث وصلت قيمة (R2 ) 0.1236.0157 على التوالي

بالنسبة لعنصر الفوسفات توضح النتائج انخفاض معنوية الارتباط بين نتائج الفوسفات في مياه الري مختلفة النوعية حيث بلغت قيمة( R2 ) 0.0741،0.2274، 0.3824 لمياه الري العذبة والمخلوطة والصرف على التوالي.

رابعاً مياه الصرف:

•           العناصر الثقيلة

توضح نتائج الارتباط بين الكادميوم في مياه الري مختلفة النوعية وتلك المياه المنصرفة آن هناك ارتباط معنوي جدا حيث بلغت قيمة( R2 ) 0.9738 0.9561 ،0.9675،لمياه الري العذبة والمخلوطة والصرف على تتوالى مما يوضح أن الكادميوم يتم غسيله مع مياه الصرف من التربة.

وتوضح نتائج الارتباط بين عنصر النحاس في مياه الري مختلفة النوعية وتلك المياه المنصرفة نجد أن هناك ارتباط معنوي جدا لعنصر النحاس في مياه الري مختلفة النوعية حيث بلغت قيمة( R2 ) 0.9509، 0.8203، 0.8648 لمياه الري العذبة والمخلوطة والصرف على التوالي.

الارتباط بين عنصر الحديد في مياه الري مختلفة النوعية وتلك المياه المنصرفة نجد أن هناك ارتباط غير معنوي في مياه العذبة والمياه المخلوطة حيث بلغت قيمة( R2 ) 0.0118 0.2053 على التوالي وكان معنوي في حالة الري بمياه الصرف حيث بلغت قيمة(R2) 0.5411 .

توضح النتائج الخاصة بعنصر الرصاص أن الارتباط معنوي في حالة الري بمياه الصرف وبين المياه المنصرفة وصلت قيمة (R2) إلى 0.5246 بينما كانت قيمة (R2) للمياه المخلوطة والمياه العذبة غير معنوية ووصلت إلى 0.0865، 0.2564 على التوالي.

بالنسبة لعنصر الزنك توضح النتائج معنوية الارتباط بين مياه الري العذبة والمخلوطة وبين الزنك في المياه المنصرفة حيث وصلت قيمة ( ( R2 إلى 0.4216، 0.5364 على التوالي بينما كانت قيمة ( (R2 غير معنوية لمياه الصرف مع المياه المنصرفة حيث كانت قيمة ( ( R2 0.0682.

•           المغذيات:

بالرغم من ارتفاع معدل ذوبان النترات مما يوصى باحتمال غسيلها مع المياه المنصرفة من التربة إلا أن النتائج توضح أن الارتباط بين النترات في مياه الري مختلفة النوعية والمياه المنصرفة غير معنوي حيث بلغت قيمة (R2) 0.0292، 0.0256، 0.0206 بالنسبة لمياه الري العذبة والمخلوطة والصرف على التوالي

بالنسبة لعنصر الأمونيوم تشير النتائج إلى وجود ارتباط معنوي جدا بين الأمونيوم في مياه الري العذبة وبين الأمونيوم في مياه الري المنصرفة حيث وصلت قيمة (R2 ) إلى 0.9134 بينما كان الارتباط غير معنوي مع مياه الري المخلوطة والصرف حيث وصلت  (R2) 0.06 ، 0.0957 على التوالي.

توضح نتائج الارتباط بين عنصر الفوسفات في مياه الري مختلفة النوعية وتلك في المياه المنصرفة إنها جميعا غير معنوية حيث وصلت (R2) إلى 0.4011 ، 0.2164 ، 0.1827 لمياه الري العذبة والمياه المخلوطة ومياه الصرف على التوالي.

توصى الدراسة بإستخدام مياه الصرف فى الرى طبقاً للإعتبارات الأتية

1.         ملوحة مياه الصرف تكون أقل من ملوحة مياه التربة.

2.         المحاصيل المنـزرعة لابد ان تكون مقاومة للملوحة وان تكون الملوثات الموجودة فى مياه الرى لاتتعدى الحدود المسموح بها

3.         إذا زادت ملوحة مياه الصرف عن ملوحة التربة لابد من خلطها بالمياه العذبة قبل إستخدامها فى الرى.

4.         يوصى بإستخدام مياه الصرف فى الاراضى الرملية والاراضى المستصلحة وذلك لزيادة خصوبة التربة.