علوم خاک
صبا باقریفام؛ محمد امیر دلاور؛ پیمان کشاورز؛ پرویز کرمی
چکیده
خاک با از دست دادن کربن به شکل کربن دی‌اکسید، پتانسیل زیادی برای تشدید گرمایش زیست‌کره دارد. از سوی دیگر امکان ترسیب کربن در خاک، راهکار مناسبی جهت کاهش انتشار کربن دی‌اکسید شناخته می‌شود. خاک‌های مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان اگرچه حاوی مقادیر کمی کربن آلی هستند؛ اما به‌واسطه وسعت زیاد، امکان ترسیب مقادیر قابل‌توجهی کربن آلی را ...
بیشتر
خاک با از دست دادن کربن به شکل کربن دی‌اکسید، پتانسیل زیادی برای تشدید گرمایش زیست‌کره دارد. از سوی دیگر امکان ترسیب کربن در خاک، راهکار مناسبی جهت کاهش انتشار کربن دی‌اکسید شناخته می‌شود. خاک‌های مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان اگرچه حاوی مقادیر کمی کربن آلی هستند؛ اما به‌واسطه وسعت زیاد، امکان ترسیب مقادیر قابل‌توجهی کربن آلی را دارند. از این‌رو جهت بررسی تغییرات ذخایر کربن آلی خاک اراضی زراعی اقلیم نیمه‌خشک جلگه‌‌رخ واقع در استان خراسان رضوی، مدل رتامستد با استفاده از داده‌های مطالعات پیشین و مقادیر اندازه‌گیری شده در سال 2020 اعتبارسنجی شد. مقایسه بین مقادیر کربن آلی اندازه‌گیری شده و شبیه‌سازی‌شده توسط مدل، نشانگر قابلیت مدل در ارائه پیش‌بینی‌هایی با دقت مناسب بود. به‌طوری‌که مقادیر ضریب تبیین، ریشه میانگین مربعات خطا، میانگین مطلق خطا، تفاوت میانگین و شاخص کارایی مدل به ترتیب معادل 97/0، 78/2، 11/2، 33/2 و 70/0 به‌دست آمدند. سپس تأثیر تغییرات اقلیمی بر انتشار کربن دی‌اکسید و ذخایر کربن آلی خاک منطقه مدل‌سازی شد. بررسی تغییرات اقلیمی منطقه در (دوره آماری 1981 تا 2020) نشانگر کاهش بارندگی و افزایش معنی‌دار دما طی 40 سال گذشته بوده است. مدل‌سازی تغییرات اقلیمی تا پایان قرن جاری با اعمال افزایش دما و کاهش بارندگی انجام شد که نتایج بیانگر کاهش همه ذخایر کربن فعال مدل بود، چنان‌که مخازن مواد گیاهی تجزیه‌پذیر، مواد گیاهی مقاوم، زیست‌توده میکروبی، مواد آلی هوموسی‌شده و کل کربن آلی خاک به‌ترتیب معادل 41/2، 72/2، 51/2، 04/1 و 32/1 درصد نسبت به شرایط عدم وقوع تغییرات اقلیمی کاهش و میزان انتشار تجمعی کربن دی‌اکسید از خاک، 26/1 درصد افزایش نشان داد. افزایش دما باعث افزایش ضریب تصحیح دما (a) به میزان 20/2 درصد شد که منجر به افزایش سرعت تجزیه کربن آلی و تلفات کربن به شکل کربن دی‌اکسید شده است؛ اگرچه باعث افزایش تولید خالص اولیه بوم‌نظام نیز گردید. کاهش بارندگی و افزایش تبخیر و تعرق پتانسیل نیز باعث کاهش ضریب تصحیح رطوبت (b) به میزان 23/0 درصد شد؛ این فرایند از یک سو با کاهش فعالیت ریزجانداران موجب کاهش تجزیه زیستی کربن و انتشار کربن دی‌اکسید از خاک شده است؛ اما از سوی دیگر موجب کاهش درصد پوشش گیاهی و پیرو آن به دام انداختن کربن دی‌اکسید طی فرایند فتوسنتز و انتقال آن به خاک می‌گردد.
شهربانو حسنی؛ محمد بابا اکبری ساری؛ محمودرضا نیستانی؛ محمد امیر دلاور
چکیده
ﺗﺜﺒﯿﺖ ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ آرسنیک ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺟﺎذبﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ، یکی از روش‌های جدید پالایش آرسنیک خاک اﺳﺖ. ﭘﮋوﻫﺶ ﺣﺎﺿﺮ ﺑﺎ ﻫﺪف ﺑﺮرﺳﯽ ﮐﺎراﯾﯽ ﻧﺎﻧﻮذرات مگنتیت، سولفات آهن، فروسیلیس، فروسیلیس‌منیزیم و خاک آهن در ﮐﺎﻫﺶ ﺗﺤﺮک آرﺳﻨﯿﮏ در ﺧﺎکﻫﺎی آﻟﻮده اﻧﺠﺎم ﺷﺪ. ﯾﮏ آزﻣﺎﯾﺶ ﻓﺎﮐﺘﻮرﯾﻞ ﺑﺎ دو ﻓﺎﮐﺘﻮر ﻧﻮع اصلاح‌کننده ...
بیشتر
ﺗﺜﺒﯿﺖ ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ آرسنیک ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺟﺎذبﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ، یکی از روش‌های جدید پالایش آرسنیک خاک اﺳﺖ. ﭘﮋوﻫﺶ ﺣﺎﺿﺮ ﺑﺎ ﻫﺪف ﺑﺮرﺳﯽ ﮐﺎراﯾﯽ ﻧﺎﻧﻮذرات مگنتیت، سولفات آهن، فروسیلیس، فروسیلیس‌منیزیم و خاک آهن در ﮐﺎﻫﺶ ﺗﺤﺮک آرﺳﻨﯿﮏ در ﺧﺎکﻫﺎی آﻟﻮده اﻧﺠﺎم ﺷﺪ. ﯾﮏ آزﻣﺎﯾﺶ ﻓﺎﮐﺘﻮرﯾﻞ ﺑﺎ دو ﻓﺎﮐﺘﻮر ﻧﻮع اصلاح‌کننده (نانوذرات مگنتیت، فروسیلیس، فروسیلیس‌منیزیم، خاک آهن گل گهر، خاک آهن اسفوردی و سولفات آهن) و ﻣﻘﺪار اصلاح‌کننده در چهار سطح (صفر، 1/0، 2/0 و 3/0 درصد آهن)، در یک خاک آلوده به آرﺳﻨﯿﮏ (20 میلی‌گرم بر کیلوگرم) در ﻗﺎﻟﺐ ﻃﺮح ﮐﺎﻣﻼً ﺗﺼﺎدﻓﯽ در ﺳﻪ ﺗﮑﺮار اﻧﺠﺎم ﺷﺪ. ﭘﺲ از ﮔﺬﺷﺖ ﯾﮏ ﻣﺎه، ﻏﻠﻈﺖ آرﺳﻨﯿﮏ، آهن، روی و مس فراهم خاک با استفاده از اسید کلریدیک 1/0 مولار استخراج و با دستگاه جذب اتمی و ICP اندازه‌گیری شد. سطح 3/0 درصد اصلاح‌کننده بیشترین کاهش غلظت آرسنیک فراهم خاک را نشان داد. کمترین غلظت آرسنیک قابل‌جذب در خاک مربوط به مقدار 3/0 درصد آهن نانوذرات مگنتیت و بیشترین آن مربوط به تیمار شاهد بود. افزایش اصلاح‌کننده‌ها باعث افزایش غلظت آهن و روی خاک شد، بیشترین غلظت آهن و روی در تیمار 3/0 درصد فروسیلیس، خاک آهن گل گهر و اسفوردی مشاهده شد. کاربرد نانوذرات مگنتیت آرسنیک قابل استخراج با اسید کلریدریک 1/0 مولار را بیشتر از سایر جاذب‌ها کاهش داد و در بین اصلاح‌کننده‌های مورد استفاده، نانوذرات مگنتیت کارایی بیشتری در تثبیت شیمیایی آرسنیک خاک نشان داد. سایر اصلاح‌کننده‌ها نیز توانستند بخشی از آرسنیک خاک را تثبیت کنند و با توجه به فراهمی و قیمت مناسب، امکان استفاده از اصلاح‌کننده‌های حاوی آهن در اراضی آلوده به آرسنیک پیشنهاد می‌شود.
یاسر صفری؛ محمد امیر دلاور؛ زهرا نوری
چکیده
در این پژوهش به‌منظور ترسیم روند تغییرات مکانی تناسب اراضی بخشی از دشت زنجان برای کشت گندم آبی، از لایه‌های مختلف 85 نقطه مشاهداتی تا عمق یک مترخاک، نمونه‌برداری انجام گرفت. پس از انجام آزمایش‌های لازم بر روی نمونه‌های خاک و جمع‌آوری اطلاعات اقلیمی، سطوح محدودیت ویژگی‌هایمختلف محاسبه و بر اساس جداول موجود به امتیازات محدودیتی ...
بیشتر
در این پژوهش به‌منظور ترسیم روند تغییرات مکانی تناسب اراضی بخشی از دشت زنجان برای کشت گندم آبی، از لایه‌های مختلف 85 نقطه مشاهداتی تا عمق یک مترخاک، نمونه‌برداری انجام گرفت. پس از انجام آزمایش‌های لازم بر روی نمونه‌های خاک و جمع‌آوری اطلاعات اقلیمی، سطوح محدودیت ویژگی‌هایمختلف محاسبه و بر اساس جداول موجود به امتیازات محدودیتی تبدیل شدند. مجموع امتیازات محدودیتی هر نقطه، از طریق یک معادله نمایی، بهمقادیر تابع پیوسته عضویت تناسب اراضی تبدیل شد وبا استفاده از تخمین‌گر کریجینگ معمولی، مقادیر این تابع در تمامی منطقه، درون‌یابی و سپس پهنه‌بندی گردید. نتایج نشان داد که ویژگی‌های متوسط درجه حرارت دوره رشد و درصد ذرات درشت‌تر از دو میلی‌متر خاک، به‌ترتیب مهم‌ترین ویژگی‌های محدودکننده اقلیمی و خاکی در منطقه هستند. تجمع اثرات ویژگی‌های محدودکننده تناسب اراضی موجب بالا رفتن امتیازات محدودیتی و در نتیجه تنزل کلاس تناسب اراضی برخی از نقاط مشاهداتی، به‌ویژه در قسمت‌های شمال غربی منطقه مطالعاتی شده است. مقایسه نقشه منتج از درون‌یابی مقادیر تابع پیوسته عضویت تناسب اراضی با نقشه نقطه‌ای تناسب اراضی حاکی از آن بود که روند تغییرات مکانی تناسب اراضی برای گندم آبی در نقشه نخست، تدریجی‌تر و مشخص‌تر است. در مقایسه با روش‌های سنتی مرسوم در مطالعات تناسب اراضی، پیوسته‌سازی الگوی تغییرپذیری مکانی تناسب اراضی بر اساس دید فازی به تغییرات خاک، منجر به حصول نتایجی سازگارتر با ماهیت پیوسته پدیده‌های محیطی می‌گردد.
محمد امیر دلاور؛ یاسر صفری
چکیده
در این پژوهش برای تعیین منابع احتمالی کنترل‌کنندة توزیع فلزات سنگین در خاک‌های اطراف شهرک صنعتی روی زنجان از تکنیک‌های آماری چندمتغیره استفاده شده است. برای انجام این مطالعه، از خاک‌های سطحی (صفر تا 10 سانتی‌متری) 184 نقطه‌ی نمونه‌برداری در قالب الگوی شبکه‌ای منظم به فاصله‌ی 500 متر نمونه‌برداری و غلظت کل فلزات سرب، روی، کادمیوم، ...
بیشتر
در این پژوهش برای تعیین منابع احتمالی کنترل‌کنندة توزیع فلزات سنگین در خاک‌های اطراف شهرک صنعتی روی زنجان از تکنیک‌های آماری چندمتغیره استفاده شده است. برای انجام این مطالعه، از خاک‌های سطحی (صفر تا 10 سانتی‌متری) 184 نقطه‌ی نمونه‌برداری در قالب الگوی شبکه‌ای منظم به فاصله‌ی 500 متر نمونه‌برداری و غلظت کل فلزات سرب، روی، کادمیوم، نیکل و مس در آن‌ها اندازه‌گیری شد. برای تشخیص منابع احتمالی ورود آلاینده‌های فلزی به خاک، از تکنیک‌های ماتریس همبستگی، تجزیه به مؤلفه‌های اصلی و تجزیه به عامل‌ها استفاده شد. نتایج بیانگر آن بود که خاک‌های منطقه به سرب، روی و کادمیوم آلوده هستند و میانگین غلظت آن‌ها در خاک‌ها به‌ترتیب 8/152، 2/294 و 6/5 میلی‌گرم بر کیلوگرم است. ولی عناصر نیکل و مس در این خاک‌ها خطر آلودگی چندانی ندارند. بررسی ماتریس همبستگی نشان از بالا بودن ضرایب همبستگی میان جفت عناصر روی-کادمیوم و نیکل-مس داشت که دلیلی بر کنترل شدن توزیع این عناصر توسط عوامل مشترک است. استفاده از راهکار تجزیه به مؤلفه‌های اصلی منتج به استخراج تنها دو مؤلفه‌ی اثرگذار بر توزیع داده‌ها شد که در مجموع، حدود 84 درصد از واریانس کل داده‌ها را توجیه می‌کنند. به‌نظر می‌رسد فعالیت‌های مختلف صنعتی انجام گرفته در شهرک صنعتی روی، عامل اصلی کنترل کنندة توزیع عناصر سرب، روی و کادمیوم در خاک‌های اراضی مطالعاتی است؛ در حالی‌که عناصر نیکل و مس تحت تأثیر عامل مواد مادری می‌باشند. انطباق یافته‌های این پژوهش با نتایج پژوهش‌های پیشین در منطقة مطالعاتی، بیانگر کارایی آمار چندمتغیره برای شناسایی منشأهای احتمالی فلزات سنگین در خاک است.
سمانه عبداللهی؛ محمد امیر دلاور؛ پرویز شکاری
چکیده
آلودگی منابع خاک به عناصر سنگین و اثرات مخرب و دراز مدت آن بر طبیعت و سلامت انسان از نگرانی‌های متخصصین علوم محیطی در عصر حاضر است. هدف از انجام این تحقیق پهنه‌بندی توزیع مکانی فلزات سنگین در خاک سطحی (صفر تا 10 سانتی‌متر)، با استفاده از 315 نمونه با فواصل 500 متری در یک الگوی شبکه‌بندی منظم در منطقه انگوران استان زنجان است. مقادیر کل و ...
بیشتر
آلودگی منابع خاک به عناصر سنگین و اثرات مخرب و دراز مدت آن بر طبیعت و سلامت انسان از نگرانی‌های متخصصین علوم محیطی در عصر حاضر است. هدف از انجام این تحقیق پهنه‌بندی توزیع مکانی فلزات سنگین در خاک سطحی (صفر تا 10 سانتی‌متر)، با استفاده از 315 نمونه با فواصل 500 متری در یک الگوی شبکه‌بندی منظم در منطقه انگوران استان زنجان است. مقادیر کل و قابل جذب سرب، روی و کادمیم برای نمونه‌ها با استفاده از HNO3 و DTPA-TEA استخراج و اندازه‌گیری شدند. میانگین غلظت کل سرب، روی و کادمیم 96/109، 57/165 و 02/6 و برای شکل قابل جذب به ترتیب 36/46، 54/61 و 63/2 میلی‌گرم بر کیلوگرم بود. داده‌ها دارای توزیع چولگی مثبت و مقادیر پرت و دور از مرکز بودند. رویکرد Box-Cox برای نرمال‌سازی داده‌ها استفاده شد. همبستگی مثبت قوی بین سه فلز سنگین مشاهده شد. نتایج نشان داد که مدل کروی بهترین نتیجه را برای توصیف تغییرپذیری مکانی سرب، روی و کادمیم داشته است. دامنه تأثیر برای تغییرنماهای سرب، روی و کادمیم به ترتیب 4800، 3987 و 4845 متر بود. استفاده از روش کریجینگ معمولی نتایج مطلوبی در برآورد غلظت فلزات سنگین در مناطق نمونه‌برداری نشده داشت. نتایج نقشه‌های کریجینگ نشان داد که غلظت فلزات سنگین در اطراف کارخانه‌های تولیدی افزایش یافته و با افزایش فاصله غلظت آن‌ها کاهش می‌یابد. بر اساس نقشه‌های کریجینگ غلظت کل و قابل جذب فلزات سنگین یک الگوی مکانی قوی در جنوب شرق و مرکز منطقه مورد مطالعه را نشان داد. این نقشه‌ها اطلاعات با ارزشی د‌رخصوص ارزیابی آلودگی فراهم می‌سازد.
سمانه عبداللهی؛ محمد امیر دلاور؛ پرویز شکاری
چکیده
روند کنونی آلودگی خاک‌ها با فلزات سنگین در پژوهش‌های خاک‌شناختی اهمیت خاصی دارد. مطالعه حاضر با هدف شناخت الگوی پراکنش و شدت آلودگی در یک محدوده 10000 هکتاری در منطقه انگوران در نزدیکی شهر زنجان انجام شد. تعداد 315 نمونه سطحی صفر تا 10 سانتی‌متری در قالب یک شبکه به ضلع 500 متر گرفته شده و پس از عصاره‌گیری با اسید نیتریک غلظت سرب، روی، ...
بیشتر
روند کنونی آلودگی خاک‌ها با فلزات سنگین در پژوهش‌های خاک‌شناختی اهمیت خاصی دارد. مطالعه حاضر با هدف شناخت الگوی پراکنش و شدت آلودگی در یک محدوده 10000 هکتاری در منطقه انگوران در نزدیکی شهر زنجان انجام شد. تعداد 315 نمونه سطحی صفر تا 10 سانتی‌متری در قالب یک شبکه به ضلع 500 متر گرفته شده و پس از عصاره‌گیری با اسید نیتریک غلظت سرب، روی، نیکل، کادمیم، مس و هم‌چنین ویژگی‌های هدایت الکتریکی، واکنش خاک،کربن آلی و آهک در نمونه‌ها تعیین شد. خوشه‌بندی داده‌ها از طریق کمینه‌سازی یک تابع عضویت در قالب الگوریتم Fuzzy c-means with extragrades در نمای فازی 3/1 انجام شد. بر اساس توابع شاخص عملکرد فازی، آنتروپی نرمالیزه شده و شاخص جداشدگی مناسب‌ترین خوشه‌بندی با تعداد هشت کلاس تعیین شد. بررسی مراکز کلاس‌ها و مقادیر عضویت نشان داد که به‌رغم تعداد کم متغیرها، الگوریتم به‌خوبی قادر به خوشه‌بندی داده‌ها بوده است. مقادیر عضویت در هر کلاس، به روش زمین‌آمار واریوگرافی و سپس درون‌یابی شده و نقشه پراکنش مکانی تهیه شد. اگر چه مقادیر حدی در کلاس نامعمول قرار داشتند اما مراکز سایر کلاس‌ها نیز آلودگی بالایی نشان می‌داد. کلاس‌های C، E، F و H با آلودگی بالا در مرکز تا جنوب شرق و کلاس‌های A، B، D و G در شمال و غرب منطقه قرار داشتند. کلاس نامعمول در بخش بزرگی از منطقه پراکنده بود و عمدتاً با محل معدن و کارخانجات فرآوری انطباق داشت. نتایج این مطالعه نشان داد که رده‌بندی عددی آلودگی خاک با واقعیت انطباق مناسبی داشته و می‌تواند مبنای عملیات پیش‌گیرانه و اصلاحی بعدی باشد.
