علوم آب و خاک

---

پوسته شلتوک از جمله مواد زاید کشاورزی است که سالیانه حدود 100 میلیون تن در جهان و 5/0 میلیون تن در ایران تولید می‌شود. به علت مسائل زیست محیطی ناشی از دفع این مواد، تلاش‌هایی در مورد کاربرد آنها در صنایع به عمل آمده است. صنایع تولید بتن و مصالح سیمانی از جمله این صنایع است، که می‌تواند مقادیر عظیمی ‌از این مواد را مصرف کند. در این پژوهش امکان استفاده از خاکستر پوسته شلتوک به جای بخشی از سیمان پوشش کانال‌های آبیاری و افزایش مقاومت و دوام آن در محیط‌های سولفاته، و مقایسه آن با بتن کنترل بررسی شده است. به منظور تهیه خاکستر پوسته شلتوک مورد نیاز، کوره‌ای از ورق‌های گالوانیزه طراحی و ساخته شد، و در نهایت خاکستر پوسته شلتوک با فعالیت پوزولانی بسیار زیاد، تهیه گردید. به منظور آزمایش مقاومت فشاری و کششی و دوام بتن پس از دوره‌های 7، 28، 60، 90 و 180 روزه، در سه نوع شرایط محیطی متفاوت متشکل از آب حاوی چهار درصد سولفات منیزیم، سولفات سدیم و سولفات کلسیم، 405 نمونه بتن مکعبی و استوانه‌ای برای سه نوع بتن (بتن کنترل و بتن حاوی 20 و 30 درصد خاکستر پوسته شلتوک) ساخته شد. نتایج آزمایش روی نمونه‌های مکعبی با ابعاد 70 میلی‌متر و نمونه‌های استوانه‌ای به قطر 8/50 و ارتفاع 6/101 میلی‌متر،که تا سن 180 روزگی داخل محلول‌های مختلف نگهداری شد، نشان می‌دهد که در نمونه‌های بتن با درصدهای مختلف پوسته شلتوک جای‌گزین، در مقایسه با نمونه‌های کنترل، روند کسب مقاومت فشاری، کششی و دوام بتن در محیط‌های سولفاته شیب تندتری دارد. درصد بهینه خاکستر پوسته شلتوک جای‌گزین 20 درصد وزنی سیمان است.

---

بحران آب یکی از مسایل اساسی مناطق خشک و نیمه خشک مانند ایران است. این وضعیت در سال‌های اخیر به دلیل وقوع پدیده خشک‌سالی حادتر شده است. بنابراین استفاده از آب‌های نامتعارف، در جایی که آب با کیفیت مناسب در دسترس نیست، رو به فزونی است. یکی از این منابع، پساب شهری است ولی استفاده از آن نیاز به مدیریت خاصی دارد که ضمن بهره‌گیری مطلوب از آن مخاطرات زیست‌محیطی و بهداشتی را به دنبال نداشته باشد. استفاده از پساب در آبیاری قطره‌ای علاوه بر حل مشکل کمبود آب به طور هم‌زمان مسئله آلودگی محیط‌زیست و دفع فاضلاب را نیز مرتفع می‌نماید. ولی اصلی‌ترین مشکل در آبیاری قطره‌ای گرفتگی قطره‌چکان‌هاست که به هنگام استفاده از پساب تشدید می‌شود. برای ارزیابی و مقایـسه انواع قطره‌چکان‌های متداول مورد استفاده در سیـستم‌های آبیاری قطره‌ای خصوصیات هیدرولیکی چهار نوع قطره‌چـکان طولانی مسـیر داخل خـطی (اصفهان قطره)، میکروفلاپر، توربوپلاس و یوروکی که همگی دبی 4 لیتر در ساعت داشتند استفاده شد. هر سیستم دارای یک لوله نیمه اصلی و یک لوله فرعی از جنس پلی‌اتیلن به قطرهای 32 و16 میلی‌متر بود. هر سیستم شامل سه زیر سیستم و هر زیر سیستم دارای چهار لوله فرعی بود که روی هر لوله فرعی تعداد 16 عدد از هر کدام از قطره‌چکان‌های مورد آزمایش نصب شد. زمان کار روزانه سیستم‌ها 6 ساعت در نظر گرفته شد. نتایج نشان دادکه هم کیفیت آب و هم نوع قطره‌چکان در کاهش دبی مؤثر است. استفاده از پساب، باعث کاهش بیشتر دبی قطره‌چکان‌ها شده که اثر آن درکاهش دبی در مقایسه با استفاده از آب زیرزمینی در سطح 5 درصد معنی‌دار می‌باشد. کاهش دبی قطره‌چکان طولانی مسیر داخل خطی در هر کیفیت آب نسبت به دیگر قطره‌چکان‌ها بیشتر بوده که اختلاف آنها در سطح 5 درصد معنی‌دار می‌باشد. برای پساب، هم در ابتدا و هم در انتهای آزمایش‌ها قطره‌چکان‌های یوروکی و طولانی مسیر داخل خطی به ترتیب دارای بیشترین و کمترین یک‌نواختی پخش بودند. برای آب زیرزمینی در شروع آزمایش‌ها قطره‌چکان یوروکی بیشترین و قطره‌چکان توربوپلاس کمترین یک‌نواختی پخش را داشت و در انتهای آزمایش‌ها بیشترین و کمترین یک‌نواختی پخش را به ترتیب قطره‌چکان‌های یوروکی و طولانی مسیر داخل خطی داشتند. در مجموع، قطره‌چکان یوروکی به هنگام استفاده از آب چاه بیشترین یک‌نواختی پخش و قطره‌چکان داخل خط به هنگام استفاده از پساب کمترین یک‌نواختی پخش را داشت. حساسیت قطره‌چکان‌های میکروفلاپر و توربوپلاس به تغییر فشار بسیار کم است. این موضوع برتری این قطره‌چکان‌ها را برای کاربرد در اراضی شیب‌دار و با توپوگرافی نامناسب نسبت به دیگر قطره‌چکان‌های مورد بررسی نشان می‌دهد.

---

تحقیق حاضر به ‌منظور بررسی تأثیر آبیاری با فاضلاب روی عملکرد، کیفیت گندم و برخی ویژگی‌های خاک انجام گرفته است، هم‌چنین با توجه به SAR و شوری فاضلاب(3

---

توزیع زمانی و مکانی آب در حوضه های آبریز، تخمین کمیت و کیفیت آب و عدم قطعیت تخمینهای حاصله از اهمیت خاصی برخوردار به منظور تخمین مؤلفه های منابع آب شامل آب آبی (مجموع رواناب سطحی و تغذیه آب زیرزمینی SWAT است. در مطالعه حاضر، مدل عمیق)، آب سبز (تبخیر و تعرق واقعی) و ذخیره آب سبز (آب خاک) در حوضه آبریز همدان- بهار استفاده شد. همچنین از الگوریتم SWAT برای واسنجی و اعتبارسنجی بر اساس دبی ماهانه رودخانه و تحلیل عدم قطعیت مدل SWAT-CUP در بسته نرم افزاری ،SUFI2 محاسبه میشود. نتایج شبیه سازی دبی رودخانه ها در بیشتر P-factor و R-factor به کار گرفته شد. درجه عدم قطعیت توسط فاکتورهای در مرحله واسنجی R-factor ایستگاهها، به ویژه خروجی حوضه آبریز (ایستگاه کوشک آباد) رضایتبخش بود. نتایج نشان داد که مقادیر بین ٢٠ تا ٦٠ درصد بودند. کم بودن مقادیر فوق به ترتیب بیانگر واسنجی خوب رواناب P-factor ٠ و مقادیر / ٠ تا ٨ / رواناب ماهانه بین ٤ در حوضه و عدم قطعیت زیاد پیشبینیهاست. در بیشتر ایستگاهها، به علت عدم دسترسی به اطلاعات کافی در مورد مقدار آب برداشتی از ٠/ بعد از واسنجی بین ٣ (NS) کم است. ضریب نش- ساتکلیف P-factor رودخانهها، شبیه سازی جریان پایه ضعیف بوده و در نتیجه مقدار ٠ بود که نشان میدهد واسنجی مدل در خروجی حوضه از دقت بسیار خوبی برخوردار است. از این مطالعه، اطلاعات خوبی در مورد / تا ٨ مؤلفه های منابع آب، هم از نظر توزیع مکانی (در مقیاس زیرحوضه) و هم از نظر توزیع زمانی (در مقیاس ماهانه)، به همراه باند تخمین عدم قطعیت ٩٥ درصد، به دست آمد. نتایج تحلیل عدم قطعیت مؤلفه های منابع آب نشان میدهد که میانگین ماهانه عدم قطعیت مربوط به تخمین آب آبی بیشتر از سایر مؤلفه هاست، زیرا این مؤلفه به تعداد پارامترهای بیشتری حساس میباشد

---

پوشش کانال‌ها با هدف افزایش مقاومت دیواره‌های خاکی آنها در مقابل آب شستگی، کاهش نفوذ و سایرتلفات آب به منظور افزایش راندمان انتقال یک امر ضروری است. از آنجایی که ارزان‌ترین پوشش‌ها نیز هزینه قابل توجهی در بردارند، انتخاب نوع پوشش باید با دقت زیادی صورت گیرد و ضمن انتخاب مناسب‌ترین پوشش، باید در جهت کاهش هزینه‌ها با حفظ مشخصات و خصوصیات مهندسی تلاش شود. یکی از پوشش‌های معمول کانال‌های انتقال آب پوشش بتنی است. این پوشش به واسطه عمر متوسط بالا (در حدود 40 سال) و هزینه نگهداری پائین، از بهترین نوع پوشش‌ها به شمار می‌رود. ولی در عوض هزینه اجرای آن گران بوده و سرمایه اولیه زیادی را لازم دارد. در حال حاضر تحقیقات گسترده‌ای در سطح جهان روی انواع پوزولان‌ها و نیز دوام بتن‌های ساخته شده از پوزولان‌های مصنوعی در حال بررسی است. با توجه به سطح زیاد کشت گندم در کشور، پوزولان مورد استفاده در این تحقیق نانو (از اجزای واحد طول و مقدار آن 9-10 متر است) ذرات خاکستر غلاف گندم است. در این مطالعه خصوصیات مکانیکی بتن ساخته شده از نانو ذرات خاکستر غلاف (پوسته سلولزی دانه گندم است) گندم مورد بحث و بررسی قرار گرفت، خصوصیات مورد بررسی مقاومت فشاری، مقاومت کششی و دوام نمونه‌های بتنی در مقیاس آزمایشگاهی است. نتایج حاصل نشان داد که مقاومت فشاری و مقاومت کششی بتن با 20 درصد وزنی جایگزینی سیمان با نانو پوزولان خاکستر غلاف گندم، تفاوت معنی‌داری، از نظر آماری با بتن کنترل (بتن فاقد جایگزینی پوزولان) نداشته است (05/0>P). درصد بهینه جایگزینی نانو پوزولان،20 درصد وزنی سیمان بوده است. هم‌چنین نتایج دوام نمونه‌های بتنی نشان داد که بتن حاوی 20 درصد خاکستر غلاف گندم جایگزینی، دارای دوام بیشتری نسبت به بتن کنترل در محیط سولفات منیزیم است. خاکستر غلاف گندم با داشتن 56/90 درصد اکسید سیلیسیوم، فعالیت پوزولانی قابل ملاحظه و قابلیت انجام واکنش‌های شیمیایی با هیدروکسید کلسیم، سبب کاهش تخلخل و افزایش مقاومت در بتن شده است.

---

در این تحقیق، کیفیت شیمیایی آب زاینده‌رود در فاصله سد تنظیمی زاینده‌رود و سد انحرافی نکوآباد، سه زه‌کش تخلیه شونده به رودخانه و یک چاه فلمن، با اندازه‌گیری برخی پارامترهای شیمیایی، طی تیر تا اسفند 1385، به همراه امکان آلودگی این آب‌ها به حشره‌کش دیازینون، در فاصله زمانی مهر تا اسفند 1385، به روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) مورد بررسی قرارگرفت. هم‌چنین توان خودپالایی زاینده‌رود در محدوده مورد مطالعه محاسبه شد. نتایج آزمایش‌های انجام گرفته نشان داد که دیازینون در آب زاینده‌رود و پساب‌ها وجود ندارد. عوامل مختلف فیزیکی، شیمیایی و زیستی مانند امکان هیدرولیز دیازینون در نتیجه تماس با آب در طی فصل تابستان به دلیل شروع اندازه‌گیری‌های باقی‌مانده آن از مهر، بر عدم ردیابی این حشره‌کش دخالت دارند که مورد بررسی قرارگرفته‌اند. در نمونه مهر چاه فلمن، دیازینون به غلظت 1/32 نانوگرم در لیتر ردیابی شد که این مقدار کمتر از استانداردهای موجود برای دیازینون در آب شرب است. هم‌چنین غلظت نیتروژن- نیتراتی در این ماه برابر 24 میلی‌گرم در لیتر به دست آمد که 4/2 برابر حد استاندارد 10 میلی‌گرم در لیتر می‌باشد. به علت افزایش تخلیه پساب‌های گوناگون به داخل زاینده‌رود، توان خودپالایی رودخانه از بالادست به پایین‌دست کاهش می‌یابد. بنابراین جلوگیری از مصرف بی‌رویه آفت‌کش‌ها و تصفیه پساب‌های ورودی به زاینده‌رود، توجه بیشتری را می‌طلبد.

---

به منظور بهره‌وری از آب در کشاورزی دانستن میزان نشت آب از کانال‌ها لازم است. اگرچه روابط تجربی متعددی برای تخمین میزان نشت از کانال‌ها به‌دست آمده، ولی تجربه نشان داده که ضرایب این معادلات با شرایط کشور ایران متفاوت است و از طرفی نوع روابط نیز به صورت منطقه‌ای تغییر می‌کنند. در مطالعه حاضر، توانایی مدل نرم‌افزاری SEEP برای تخمین میزان نشت آب تعدادی از کانال‌های خاکی زیردست سد زاینده رود بررسی شد. به همین منظور میزان نشت در هفت کانال‌ خاکی درجه 3 و 4 منطقه توسط مدل SEEP شبیه‌سازی شد و با نتایج روش بیلان آبی مقایسه گردید. سپس میزان نشت با استفاده از چهار روش تجربی شامل دیویس و ویلسون، مولس ورث ینی دومیا، موریتز و اینگهام نیز محاسبه شدند. ضریب تبیین برای چهار روش تجربی و مدل SEEP به ترتیب 3/9، 7/6، 3/37، 3/18، 9/87 درصد به‌دست آمد که مبین توانایی بالای مدل SEEP در تخمین میزان نشت آب از کانال‌های خاکی درجه 3 منطقه مورد مطالعه و ضعف معادلات تجربی بود. برای استفاده از معادلات تجربی باید این معادلات برای شرایط محلی واسنجی گردند.

---

در این بررسی اثر جاذب‌های میکرو و نانوساختار پوشال نیشکر اصلاح شده به منظور حذف نیترات مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای مختلفی از جمله زمان تعادل، pH، جرم جاذب، غلظت نیترات ورودی و وجود سایر یون‌های رقابتی روی جذب نیترات مورد آزمایش قرار گرفت. pH بهینه برابر6، زمان تعادل برابر 3 ساعت برای جاذب میکرو و 2 ساعت برای جاذب نانوساختار و جرم بهینه جاذب برابر 5/0 گرم به‌دست آمد. با افزایش غلظت اولیه نیترات (120- 5 میلی‌گرم بر لیتر)، بازدهی حذف در جاذب میکرو از 78 به 60 درصد و در جاذب نانوساختار از 89 به 70 درصد کاهش یافته است. نتایج به‌دست آمده از آزمایش‌های جذب ناپیوسته از مدل سینتیک هوو تبعیت نمود. درآزمایش‌های پیوسته، برای جاذب‌های میکرو و نانوساختار با دبی 27/2 لیتر در ساعت در غلظت‌های 15، 50 و 120 میلی‌گرم بر لیتر نیترات، به‌ترتیب ظرفیت جذب برابر (51/3، 55/10 و 23/17 میلی‌گرم بر گرم) و (39/6، 7/12 و 28/17 میلی‌گرم بر گرم) به‌دست آمد. نتایج این مطالعه نشان داد که جاذب‌های میکرو و نانوساختار پوشال نیشکراصلاح شده قابلیت حذف یون‌های نیترات را در حذف نیترات دارا بوده و از بین دو مقیاس، جاذب نانوساختار جذب بالاتری داشت.

---

تلفات نیتروژن از مزارع تحت آبیاری به‌ویژه در خاک‌های شنی سبب آلودگی آب‌های سطحی و زیرزمینی، افزایش کاربرد نیتروژن برای گیاهان و ضرر و زیان اقتصادی می‌شود. این مسأله به‌دلیل بار منفی نیترات و عدم تمایل ذرات خاک در جذب آن اتفاق می‌افتد. برای جلوگیری از حرکت آنیون‌ها، به موادی نیاز است که دارای تمایل جذب آنیونی بالایی باشند که این مواد به‌طور طبیعی در دسترس نیست. به‌دلیل تبادل کاتیونی بالای زئولیت‌های طبیعی، می‌توان خصوصیات سطحی آنها را به نحوی تغییر داد که قادر به جذب ترکیبات دیگری از جمله آنیون‌ها و مواد آلی غیرقطبی نیز باشند. در این مطالعه عملکرد زئولیت ایرانی (سمنان) اصلاح‌شده با سورفکتانت هگزا دسیل تری متیل آمونیوم بروماید (SMZ) در دو اندازه میلی‌متر و نانومتر در حضور یون Cl- در حذف نیترات مورد بررسی قرار گرفت و بهترین مدل تجربی فرآیند تبادل یونی تعیین شد. هم‌چنین فرآیند رهاسازی نیترات توسط SMZ به‌عنوان تابعی از زمان و قدرت یونی مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج این مطالعه، SMZ در اندازه میلی‌متر قادر به جذب بیش از1- mmol kg 60 نیترات و SMZ در اندازه نانومتر قادر به جذب بیش از1- mmol kg 80 نیترات است، که نیترات جذب شده می‌تواند به راحتی تحت شرایط قدرت یونی مختلف رها شود. راندمان حذف برای SMZ میلی‌متری و نانومتری به‌ترتیب بین 7/26 تا 3/82 درصد و 8/37 تا 5/85 درصد به‌دست آمد. متوسط میزان نیترات رها شده از SMZ در اندازه میلی‌متر توسط آب دیونیزه 92/6 میلی‌مول در کیلوگرم بود، در حالی‌که این میزان در محلول‌های واجذب با قدرت‌های یونی 03/0، 1/0 و 3/0 مولار به‌ترتیب به 68/14، 71/22 و 91/34 میلی‌مول در کیلوگرم افزایش یافت.

---

وجود فلزات سنگین در منابع آب از مشکلات زیست محیطی بسیاری از جوامع است. تاکنون روش‌های مختلفی برای حذف این فلزات مورد توجه قرار گرفته است که استفاده از جاذب‌های ارزان قیمت از جمله این روش‌ها به‌شمار می‌رود. در این تحقیق، مقایسه‌ای بین دو جاذب جدید برگ سدر و خاکستر آن برای جذب فلز کادمیم از محیط آبی صورت گرفت و برای تعیین فاکتورهای مؤثردر جذب از سیستم ناپیوسته استفاده شد. سپس تأثیر پارامتر‌های pH، زمان تماس و مقدار جاذب بر راندمان جذب تعیین و بهترین مدل سینتیک و ایزوترم جذب مشخص گردید. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که pH بهینه جذب برای جاذب برگ سدر و خاکستر برگ سدر به‌ترتیب 5 و 6 می‌باشد. زمان تعادل جذب برای برگ سدر 45 دقیقه و برای خاکستر برگ سدر 30 دقیقه به‌دست آمد و راندمان جذب با افزایش مقدار جاذب افزایش یافت. مقایسه پارامتر‌های مدل‌های ایزوترم جذب نشان داد که ظرفیت جاذب خاکستر برگ سدر در جذب کادمیم (27/4 میلی‌گرم برگرم) بیشتر از ظرفیت جاذب برگ سدر (91/3 میلی‌گرم بر گرم) می‌باشد.

---

کنجد یکی از مهم‌ترین گیاهان دانه روغنی در دنیا است. تنش خشکی یکی از عوامل محیطی محدودکننده تولید کنجد می‌باشد. تأثیر کمبود آب می‌تواند به وسیله تلقیح ریشه گیاهان با قارچ میکوریزا کاهش یابد. در این مطالعه، هدف، تعیین تأثیر سطوح مختلف آب کاربردی (تأمین 60، 80 و 100 درصد کمبود رطوبتی خاک) با روش آبیاری قطره‌ای- نواری سطحی (تیپ) و تلقیح گیاهان با قارچ میکوریزا بر کارایی زراعی مصرف آب کنجد می‌باشد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان درسال 1389 اجرا شد. نتایج نشان داد که اثر رژیم آبیاری بر کارایی زراعی مصرف آب محصول دانه معنی‌دار نشد. تأثیرکاربرد قارچ میکوریزا بر کارایی زراعی مصرف آب محصول دانه معنی‌دار شد. بیشترین کارایی زراعی مصرف آب محصول دانه (74/0 کیلوگرم بر مترمکعب) مربوط به رژیم آبیاری 80 درصد و تلقیح‌شده با قارچ میکوریزا بود. تأثیر رژیم‌های آبیاری و کاربرد میکوریزا بر کارایی زراعی مصرف آب محصول روغن معنی‌دار شد. بیشترین کارایی زراعی مصرف آب محصول روغن (43/0 کیلوگرم بر مترمکعب) مربوط به رژیم آبیاری 100 درصد و تلقیح‌شده با میکوریزا بود.

---

به‌منظور بررسی اثر تنش آبی و آفات بر مراحل مختلف رشد لوبیا‌ چشم ‌بلبلی (Vigna sinensis) این محصول در مزرعه خزانه دانشگاه صنعتی اصفهان، به‌صورت آزمایش فاکتوریل در قالب بلوک‌های کامل تصادفی در دو مزرعه سم‌پاشی ‌شده و سم‌پاشی نشده با تیمارهایی شامل تنش آبی شدید (تأمین 50% نیاز آبی) و تنش آبی ملایم (تأمین 75% نیاز آبی) در چهار مرحله رشد گیاه، مرحله اول (از کاشت دانه تا گل‌دهی)، مرحله دوم (از گل‌دهی تا غلاف‌دهی)، مرحله سوم (از غلاف‌دهی تا برداشت) و تمام مراحل رشد لوبیا چشم ‌بلبلی در سه تکرار کشت شد. تیمار شاهد هم به‌صورت بدون تنش آبی در سراسر دوره رشد در دو مزرعه با سه تکرار وجود داشت. نتایج نشان داد که تنش آبی تأثیر معنی‌داری روی درصد پروتئین و مواد معدنی نداشته است. نتایج نشان داد که در مزرعه سم‌پاشی نشده تنش آبی تأثیر معنی‌داری در سطح 1% روی جمعیت حشرات داشته است. تنش آبی به‌طور معنی‌داری در سطح 1% جمعیت حشرات کامل و پوره‌های زنجرک E. decipiens و علائم خسارت مینوز را کاهش داده و جمعیت Thrips tabaci Lind را افزایش داده است. با توجه به نتایج به‌دست آمده و طولانی بودن دوره اول رشد (63 روز) بهترین حالت اعمال تنش آبی، اعمال تنش آبی در مرحله اول رشد می‌باشد که گیاه از حساسیت کمتری برخوردار است. در مناطقی که کشاورزان با کمبود آب در کاشت لوبیا چشم بلبلی مواجه هستند بهترین عملکرد از نظر اقتصادی زمانی حاصل می‌شود که تنش آبی ملایم در دوره اول رشد (تا قبل از گل‌دهی) اعمال شود.

---

در این مطالعه، از الگوریتم SUFI-2 (Sequential Uncertainty Fitting, ver. 2) در ‌بسته نرم‌افزاری LEACHN-CUP در تعیین پارامترهای مدل LEACHN و تحلیل عدم قطعیت آن در دو حالت عدم استفاده از زئولیت کلینوپتیلولایت (کنترل) و کاربرد آن (تیمار Z) استفاده شد. مقادیر P-factor، R-factor (نشان‌دهنده درجه عدم قطعیت) و ضریب نش- ساتکلیف (NS) در شبیه‌سازی میزان زه‌آب خروجی در کنترل به‌ترتیب 71/0، 76/0 و 92/0 به‌دست آمد. نتایج شبیه‌سازی در صورت کاربرد پارامترهای هیدرولیکی به‌دست آمده از کنترل در شبیه‌سازی میزان زه‌آب خروجی در تیمار Z رضایت‌بخش بود (مقادیر P-factor، R-factor و NS به‌ترتیب 82/0، 78/0 و 87/0). مقادیر P-factor، R-factor و NS در پیش‌بینی میزان نیترات خروجی در کنترل به‌ترتیب 87/0، 36/1 و 91/0 به‌دست آمد. در صورت کاربرد پارامترهای مؤثر در چرخه نیتروژن به دست آمده از کنترل در شبیه‌سازی میزان نیترات خروجی در تیمار Z، عدم قطعیت به‌مقدار قابل توجهی افزایش یافت (مقادیر P-factor و R-factor به‌ترتیب 1 و 46/2). در صورت اصلاح پارامترهای کنترل برای تیمار Z، افزایش شدت دنیتریفیکاسیون، افزایش ضریب توزیع -N NO3 و کاهش شدت نیتریفیکاسیون در اثر کاربرد اصلاح‌کننده کلینوپتیلولایت مشاهده شد.

---

مدل‌های پالایش سبز برای شناخت بیشتر فرآیندهای حاکم بر این پدیده و مدیریت خاک‌های آلوده از اهمیت بالایی برخوردارند. بررسی‌ها نشان داده است که تاکنون تلاش‌های اندکی برای ارزیابی پتانسیل پالایش سبز فلزات براساس مدل‌های ریاضی انجام گرفته است. هدف از این پژوهش، مدل‌سازی پالایش سبز خاک آلوده به نیکل بود. بدین منظور، با استفاده از توابع کاهش تعرق نسبی و غلظت نیکل در خاک مدلی برای تعیین نرخ پالایش سبز نیکل از خاک ارائه شد. برای ارزیابی مدل، خاک با سطوح مختلفی از آلاینده نیکل آلوده شد. جهت آلوده کردن خاک از نمک نیترات نیکل استفاده شد. سپس با پر کردن گلدان‌ها با خاک‌های آلوده بذر ریحان (Ocimum tenuiflorum L.) در آنها کشت گردید. برای دوری از تنش رطوبتی، گلدان‌ها با فواصل زمانی کوتاه (48 ساعت) توزین و تا رسیدن به رطوبتی نزدیک به‌ظرفیت زراعی آبیاری شدند. گیاهان در چهار نوبت برداشت شدند. در هر مرحله از برداشت، مقادیر تعر ق نسبی و غلظت نیکل در نمونه‌های خاک و گیاه اندازه‌گیری شد. در پایان کارآیی مدل‌ها با آماره‌های ریاضی آزموده شد. برای ارزیابی مدل‌ها، محاسبه آماره‌های خطای ماکزیمم، ریشه میانگین مربعات خطا، ضریب تبیین، کارایی مدل و ضریب جرم باقی‌مانده برای هر کدام از مدل‌ها انجام شد. ترسیم روند تغییرات تعرق نسبی ریحان در بازه‌های مختلف زمانی فصل رشد در سطوح مختلف آلودگی نیکل در خاک نشان داد که در حضور آلاینده‌های فلزی در خاک تعرق گیاه کاهش یافته است. اما به‌دلیل پایین بودن غلظت‌های اعمال شده تغییرات چشمگیر نبوده است. نتایج حاصل از مقایسه آماره‌ها نشان داد برای برآورد تعرق نسبی ریحان در آلودگی نیکل خاک برای تمام بازه‌های زمانی در فصل رشد، کارآیی مدل خطی (940/0 =2R) تنها اندکی بهتر از مدل غیرخطی (84/0 =2R) است. هم‌چنین، مدل حاصل از ترکیب تابع خطی و غلظت نیکل در خاک، برازش نسبتاً خوبی (7/0=R) با مقادیر اندازه‌گیری شده نرخ پالایش سبز نیکل از خاک دارد.

---

با ‌توجه به‌ افزایش جمعیت، مشکلات کمبود آب و لزوم مصرف آب بیشتر، استفاده از آب‌های نامتعارف و پساب تصفیه‌خانه‌های فاضلاب در چند سال اخیر مورد توجه قرار گرفته ‌است. در شرایطی که بار آلودگی زیاد نباشد، استفاده از راکتورهای بیوفیلمی معمول می‌باشد. در همین راستا، استفاده از بتن متخلخل به‌عنوان بستر رشد و تکثیر بیوفیلم، در کاهش بار آلودگی پساب بررسی گردید. بدین‌منظور یک طرح اختلاط پایه با ‌توجه به آیین‌نامه ACI211.3R انتخاب گردید و با‌ نظر به‌افزایش سطح ویژه بتن برای رشد بیوفیلم، در سه مرحله و در هر مرحله 10 درصد وزن درشت‌دانه، ریزدانه به طرح اختلاط پایه افزوده ‌شد. طرح آزمایش مورد استفاده بلوک کامل تصادفی می‌باشد. برای انجام آزمایش، در نزدیکی تصفیه‌خانه فاضلاب دانشگاه صنعتی اصفهان کانالی با طول 9 متر و به عرض 30 سانتی‌متر و ارتفاع 20 سانتی‌متر ساخته شد. سپس بلوک‌های بتنی ساخته ‌شده در کانال مذکور قرار گرفتند و عملیات فرآوری بیوفیلم برروی خلل و فرج مکعب‌های بتنی انجام پذیرفت. آزمایش‌های کیفی اکسیژن مورد نیاز‌ بیوشیمیایی (BOD)، اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD)، کل مواد جامد معلق (TSS) و تعداد کل کلیفرم‌ها برروی نمونه‌های پساب ورودی و خروجی به‌عمل آمد و درصد حذف هر یک از پارامترها محاسبه شد. نتایج نشان می‌دهد با افزوده ‌شدن ریزدانه درصدهای حذف این پارامترها افزایش می‌یابد. به‌طور ‌میانگین درصدهای حذف BOD، COD، TSS و تعداد کل کلیفرم‌ها برای طرح اختلاط اول (1400 کیلوگرم در متر‌مکعب سنگ درشت‌دانه و بدون ریزدانه) به‌ترتیب 25، 33، 45 و37 درصد می‌باشد که این اعداد با‌ همین ‌ترتیب برای طرح اختلاط چهارم (1400 کیلوگرم در متر‌مکعب سنگ درشت‌دانه و 420 کیلوگرم در متر‌مکعب ماسه ریزدانه) به 36، 40، 57 و 81 می‌رسد. در نهایت می‌توان گفت بتن متخلخل می‌تواند به‌عنوان بستر بیوفیلم مورد استفاده قرار گیرد. بر‌اساس نتایج، طرح اختلاط سوم (1400 کیلوگرم در متر‌مکعب سنگ درشت‌دانه و 280 کیلوگرم در متر‌مکعب ماسه ریزدانه) بهترین طرح اختلاط ارزیابی می‌گردد.

---

امروزه، به‌دلیل قابلیت تطابق زیاد مدل‌های پیشرفته شبیه‌سازی آب زیرزمینی با سیستم هیدرولیکی آبخوان، امکان استفاده از این مدل‌ها برای مدیریت و بهره‌برداری جامع از منابع آب زیرزمینی فراهم شده است. هدف از این تحقیق، بررسی و مدل‌سازی منابع آب زیرزمینی زیرحوضه کوهپایه- سگزی و به‌طور خاص تخمین ضرایب هیدرودینامیک آبخوان سطحی این زیرحوضه می‌باشد. در این راستا، پس از تهیه لایه‌های ورودی به‌ مدل، پارامترهای مؤثر در مدل‌سازی، شرایط مرزی و شبکه‌بندی آبخوان تعیین ردید. سپس با استفاده از اطلاعات موجود اقدام به اجرا و واسنجی مدل در حالت ماندگار (سال آبی 1381) و ناماندگار سال‌های آبی (1381 تا 1383) نموده و برای کسب اطمینان از نتایج شبیه‌سازی آزمون صحت‌سنجی برای سال آبی 1384 انجام شد. هدایت هیدرولیکی آبخوان از 26/15 تا 87/19 متر بر روز و آبدهی ویژه (ضریب ذخیره) آبخوان از 0107/0 تا 0186/0 به‌دست آمد. با بررسی هیدروگراف معرف تغییرات سطح آب زیرزمینی آبخوان از سال آبی 1374 تا 1391 میزان افت سطح آب به‌علت وجود دو ناحیه زیر پوشش شبکه آبیاری کانال‌های آبشار و رودشتین (ناحیه سبز) که موجب بالاآمدگی سطح آب زیرزمینی شده زیاد نیست و متوسط سالانه آن حدود 22 سانتی‌متر می‌باشد ولی با حذف ناحیه سبز، میزان افت سطح آب زیرزمینی آبخوان به‌طور متوسط بیش از 80 سانتی‌متر در سال حاصل شده است. با تحلیل حساسیت مدل در حالت ناماندگار به‌منظور بررسی نحوه و میزان تأثیر هر یک از پارامترهای تغذیه، هدایت هیدرولیکی و آبدهی ویژه (ضریب ذخیره) بر نتایج مدل، صحت نتایج حاصل از واسنجی مدل مورد تأیید قرار گرفت. همچنین در طول دوره‌های زمانی اجرای مدل، مقادیر تراز هیدرولیکی محاسبه شده توسط مدل با مقادیر مشاهده شده در محل کلیه پیزومترها تطابق خوبی دارند.

---

عدم شناخت ویژگی‌ها و مسائل ژئوتکنیکی خاک بستر می‌تواند مشکلات عدیده‌ای در رابطه با بهره‌برداری و نگهداری شبکه‌های آبیاری و زهکشی را در پی داشته باشد. به‌طور‌کلی تمام خاک‌های نامتعارف از جمله خاک گچی می‌توانند مشکلاتی را در کانال‌های آبیاری ایجاد نمایند. پژوهش‌های کمی در مورد نحوه تثبیت این خاک‌ها در زیر‌سازی‌ سازه‌های آبی و به ویژه کانال‌های آبیاری انجام شده است. دراین تحقیق در راستای تثبیت و اصلاح خاک مذکور مواد معدنی پرلیت و پامیس با درصدهای متفاوت (5%، 10% و 15%)، میکروسیلیس با درصدهای متفاوت (1%، 5% و 10%) با آن مخلوط گردیدند و ویژگی‌های مکانیکی خاک از جمله پارامترهای برشی، ظرفیت باربری، مشخصات تراکمی و حدود اتربرگ درنمونه‌های تهیه شده، بررسی شد. نتایج استخراج شده در قالب طرح کاملاً تصادفی مورد تجزیه وتحلیل آماری قرار گرفت و مقایسه میانگین‌های آنها در سطح آماری 1 درصد (01/0P<) انجام پذیرفت. نتایج نشان داد میکروسیلیس بهترین تأثیر را روی پارامترهای برشی، باربری، تراکمی و حدود اتربرگ خاک گچی دارد و باعث بهبود این پارامترها در خاک گردید. پامیس نیز در خاک گچی خواص برشی، باربری، مشخصات تراکمی را بهبود داد. ولی پرلیت باعث تضعیف ویژگی‌های برشی، باربری ومشخصات تراکمی خاک گچی گردید.

---

با توجه به‌تغییرات زیاد وقایع هیدرولوژیکی نسبت به زمان و مکان در مناطق خشک و نیمه‌خشک اندازه‌گیری تغذیه در این مناطق بسیار دشوار می‌باشد. طی سال‌ها هنوز هم روش ثابت و مشخصی برای اندازه‌گیری تغذیه آب‌های زیرزمینی وجود ندارد و تا کنون روش‌های مختلفی برای محاسبه نرخ تغذیه توسعه یافته است. هدف از این تحقیق ارزیابی و ایجاد یک روش هیبریدی برای محاسبه تغذیه آب‌های زیرزمینی می‌باشد. در این تحقیق با استفاده از یک روش هیبریدی اثرات پارامترهای مختلف بر تغذیه آب‌های زیرزمینی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مهم‌ترین پارامترهای م&zwjؤثر بر تغذیه بافت خاک، بارش، کاربری اراضی، ضخامت ناحیه غیراشباع، شیب زمین، میزان نیاز آبیاری و آبدهی ویژه، می‌باشد که در این بین بارش و بافت خاک بیشترین تأثیر را دارا می‌باشند. نتایج ارزیابی‌ها نشان داد که به‌طور کلی تغییرات‌اند که بارش و دما اثرات قابل توجهی بر تغذیه می‌گذارند به‌طوری که با تغییر 10 درصدی بارش میزان تغذیه بین 16 تا 77 درصد تغییر می‌کند، همچنین با تغییر 1 در جه‌ای دما، میزان تغذیه بین 6 تا 42 درصد تغییر می‌یابد. براساس نتایج به‌دست آمده حساسیت خاک‌های ریز بافت به‌این تغییرات خیلی بیشتر از خاک‌های درشت بافت می‌باشد. همچنین نتایج نشان داد که تغییرات بارش و تبخیر و تعرق در چهار ماه شامل آذر، دی، بهمن و اسفند اثر قابل ملاحظه‌ای در مقدار نرخ تغذیه سالانه دارا می‌باشند. با استفاده از نتایج این تحقیق می‌توان مناطق آسیب‌پذیر دشت، مکان‌های مناسب و نیز زمان مناسب برای تغذیه مصنوعی در سطح دشت را مشخص نمود. به‌طور کلی نتایج به‌دست آمده ازاین تحقیق می‌تواند در جنبه‌های مختلف مدیریت آب‌های زیرزمینی بسیار مفید باشد.

---

در طول چند دهه اخیر، بخش جنوبی دریای مازندران با وقایع اقلیمی شدیدی مانند خشکسالی و سیل مواجه بوده است. آنالیز روند متغیرهای هیدرو اقلیمی با استفاده از آزمون غیر‌پارامتری من-کندال و آزمون رگرسیون برای حوضه نکارود در شمال ایران انجام شده است. روند خصوصیات جریان رودخانه و بارش شامل جریان ماکزیمم، جریان متوسط و شاخص‌های جریان کم در مقیاس زمانی ماهانه، فصلی و سالانه از سال 1358 تا 1391 آنالیز شدند. نتایج آنالیز، کاهش تدریجی در بارش فصل زمستان،کاهش سالانه و همچنین کاهش بارش ماکزیمم روزانه همراه با افزایش روند در بارش ماکزیمم روزانه را نشان داد. برای متغیرهای هیدرولوژی، جریان کم هفت روزه در همه زیرحوضه‌ها در تابستان کاهش داشته است. جریان متوسط ماهانه و سالانه به‌ویژه در زمستان، در همه زیرحوضه‌ها روند کاهشی داشته اما جریان ماکزیمم سالانه از حوضه‌های بالادست تا پایین‌دست، روند افزایشی داشته است. تغییرات کاربری اراضی مانند شهرسازی و جنگل‌زدایی در طول 34 سال در حوضه‌های پایین‌دست، افزایش داشت. نتایج نشان داد که جریان‌های کم و جریان متوسط، به‌شدت تحت تأثیر تغییرات اقلیمی هستند. به‌طور کلی، از لحاظ هیدرولوژیکی نتایج نشان می‌دهد که منطقه مورد مطالعه با وقایع خشکسالی شدیدی مواجه می‌باشد. نتایج این تحقیق می‌تواند در پیش‌بینی خشکسالی‌های آتی، برنامه‌ریزی آبیاری و مدیریت منابع آب منطقه به‌کار گرفته شود.

---

کمبود آب سبب شده که کشاورزان از پساب‌ها به‌عنوان منبع آب در دسترس، بدون توجه به اثرات آن بر محیط زیست و آلودگی خاک و گیاه و به‌ویژه آلودگی فلزات سنگین استفاده کنند. هدف از این مطالعه، بررسی اثر کاربرد زئولیت به‌عنوان اصلاح کننده خاک بر جذب کادمیم در گیاه اسفناج تحت آبیاری با پساب (حاوی ppm 10کادمیم) می‌باشد. مقادیر مختلف زئولیت (0، 1 و 5 درصد وزنی) به خاک اضافه و آزمایش به‌صورت طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار درگلخانه انجام شد. نتایج نشان داد که کاربرد زئولیت در مقدار 1% سبب کاهش غلظت کادمیم در گیاه شد. این تیمار سبب کاهش درصد کادمیم قابل عصاره‌گیری با DTPA در خاک نیز شد. اما افزودن 5% از این نوع زئولیت به‌دلیل افزایش شوری خاک، سبب افزایش غلظت کادمیم گیاه شد که این افزایش نسبت به شاهد، معنی‌دار نبود. آبیاری با پساب باعث تغییر معنی‌دار زیست توده اسفناج نشد ولی حضور کادمیم در پساب به‌شدت محصول را کاهش داد.