محسن جلالی

تولید بایوچار از طریق فرآیند پیرولیز (تجزیه حرارتی در شرایط غیر هوازی یا در حضور جزیی اکسیژن) از جمله مناسب-ترین اقدامات برای تیمار لجن فاضلاب قبل از کاربرد آن در زمین های زراعی، باغی و گلخانه ای می باشد. این فرآیند، به دلیل داشتن شرایط دمایی خاص باعث از بین رفتن پاتوژن ها، تجزیه مواد آلی و نیز بی تحرکی عناصر سنگین در بایوچار می شود. در بخش اول مطالعه، کشت گلخانه ای گیاه گوجه گیلاسی (Lycopersicon esculentum L.) در دو خاک غیر آلوده و آلوده به عناصر سنگین که با استفاده از مقادیر مختلف (0، 2 ، 5 و 10 درصد وزنی) لجن فاضلاب و بایوچار اصلاح شده بودند، انجام شد. در بین تیمارهای غیر آلوده، خاک های اصلاح شده با 5 و 10 درصد بایوچار، مقدار محصول میوه را نسبت به خاک های اصلاح شده با لجن فاضلاب به طور معنی داری افزایش دادند، در حالی که مقدار مس و روی در محصول میوه کاهش یافت. مقدار بالای عناصر سنگین در خاک های آلوده باعث کاهش رشد گیاه شد و در تیمارهای دارای لجن فاضلاب منجر به توقف رشد گیاه شد. نکته جالب این می باشد که خاک اصلاح شده با 10 درصد بایوچار، تنها تیماری بود که در بین خاک های آلوده، تولید میوه داشت. در تیمارهای غیر آلوده، مقادیر شاخص خطر سلامتی مربوط به عناصر سنگین در اثر مصرف گوجه گیلاسی کم تر از یک بود که نشان دهنده عدم وجود خطر برای سلامتی انسان است. مقدار عناصر سنگین قابل عصاره گیری با DTPA در خاک های اصلاح شده با بایوچار کم تر از خاک های اصلاح شده با لجن فاضلاب بود. همچنین نتایج عصاره گیری متوالی حاکی از این بود که کاربرد بایوچار در خاک باعث پیوستن عناصر سنگین به اجزای پایدارتر (جزء پیوندی با مواد آلی و جزء پیوندی با اکسیدهای آهن-منگنز) شد. در بخش دوم مطالعه، تأثیر کاربرد لجن فاضلاب و بایوچار بر ظرفیت بافری خاک و رفتار عناصر سنگین در آن در دامنه وسیعی از پی اچ (پی اچ 12-2) مورد بررسی قرار گرفت. افزودن لجن فاضلاب و بایوچار به خاک، باعث افزایش ظرفیت بافری اسیدی آن نسبت به خاک شاهد شد. همچنین نتایج نشان داد که ظرفیت بافری تیمارها همبستگی قوی با خصوصیات آن ها از جمله کربنات کلسیم، ظرفیت تبادل کاتیونی (در دامنه پی اچ 12-7)، آهن و آلومینیوم قابل عصاره گیری با آمونیوم اگزالات و آهن قابل عصاره گیری با دی تیونات-سیترات-بی کربنات (در دامنه پی اچ 7-2) داشت. الگوی رهاسازی مس (د