علوم آب و خاک

---

در این پژوهش، آثار افزودن کی‌لیت طبیعی اسید ‌سیتریک و کی‌لیت‌های مصنوعی HEDTA و EGTA در محلول کردن کادمیوم در خاک‌هایی که به طور مصنوعی آلوده شده‌اند و نیز توانایی آنها در افزایش پالایش گیاهی کادمیوم توسط گیاه تربچه (Raphanus sativus L.) از خانواده (Brassicaceae) با یکدیگر مقایسه و بررسی شد. این آزمایش با استفاده از یک طرح فاکتوریل در قالب بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. تیمارهای غلظت برای کادمیوم با استفاده از نمک کلرید کادمیوم دارای غلظت‌ 0، 5، 20، 60 و 100 میلی‌گرم در کیلوگرم خاک بودند. در پایان فصل رشد، کی‌لیت‌ها با غلظت‌های 6، 20 و 20 (1-mMkg) به ترتیب برایHEDTA، EGTA و اسید ‌سیتریک به هر گلدان اضافه شدند. برای به دست آوردن شدت جذب آلاینده‌ها، ده روز پس از افزودن کی‌لیت‌ها از گیاهان و خاک گلدان‌ها نمونه‌برداری و غلظت کادمیوم در آنها اندازه‌گیری شد. در تمام تیمارها، کادمیوم محلول خاک در مقایسه با تیمار شاهد، بیشتر بوده است. مقادیر به دست آمده نشان داد که کی‌لیت‌های مصنوعی نسبت به اسید سیتریک که یک کی‌لیت طبیعی است حلالیت را بیشتر افزایش می‌دهد. در این میان HEDTA تأثیر بسیار مشهودتری بر افزایش حلالیت کادمیوم داشته است به طوری که غلظت کادمیوم محلول در خاک بعد از اضافه کردن HEDTA در غلظت‌های 0، 5، 20، 60، 100 (1-mgkg) به ترتیب 05/0، 48/3، 22/13، 8/33، 82/37 ( soil1-mgkg) بوده است. برای تمام تیمارها با افزایش میزان کادمیوم خاک، غلظت کادمیوم در ریشه و اندام هوایی افزایش یافته است. میزان کادمیوم در اندام‌ هوایی تربچه در مقایسه با ریشه بیشتر بوده که می‎تواند به دلیل زیست فراهمی بیشتر فلز و هم چنین حلالیت زیاد آن باشد. در تمام تیمارهایی که HEDTA به آنها اضافه شده میزان تجمع کادمیوم در ساقه و ریشه‌های تربچه بیشتر از سایر کی‌لیت‌هاست.

---

در مدل‌هایی که به پیش‌بینی فرآیندهای حاکم در محیط خاک می‌پردازند، دانستن جرم ویژه ظاهری خاک به عنوان یک پارامتر ورودی، لازم است. رویکردهای غیرپارامتریک در جنبه‌های مختلفی برای تخمین متغیرهای پیوسته به کار رفته‌اند. در این پژوهش نوعی از الگوریتم‌های غیرپارامتریک از نوع یادگیرنده‌های تنبل موسوم به k- نزدیک‌ترین همسایه، برای تخمین جرم ویژه ظاهری خاک با استفاده از دیگر ویژگی‌های کمکی آن شامل توزیع اندازه ذرات خاک، pH خاک، هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک (EC)، درصد اشباع خاک (SP)، درصد کربن آلی خاک (OC) و مقدار آهک به کار گرفته شد. بر اساس تکنیکcross validation برای تخمین جرم ویژه ظاهری هر نمونه خاک هدف، هشت نمونه خاک که حداکثر تشابه به خاک هدف را داشتند، از بانک مرجع که حاوی 136 نمونه خاک بود، انتخاب و مقدار جرم ویژه ظاهری آنها برآورد شد. استفاده از آماره‌های ضریب هم‌بستگی پیرسون (86/0=r)، خطای ماکزیمم (15/0=ME)، ریشه میانگین مربعات خطا (5/2=RMSE)، ضریب تبیین (3/1=CD)، کارآیی مدل (75/0=EF) و ضریب جرم باقی‌مانده (001/0=CRM) نشان داد که در اکثر موارد این تکنیک به صورت قابل‌قبول توانمند است. بر این اساس، می‌توان نتیجه‌گیری کرد که استفاده از این تکنیک به عنوان روشی جایگزین برای اشتقاق توابع انتقالی خاک، به ویژه زمانی که فراهمی داده‌های جدید؛ نیاز به اشتقاق مجدد این توابع را الزام‌آور می‌کند، می‌تواند به کار رود.

---

مطالعه انتقال میکروب‌ها در خاک از جنبه‌های مختلفی مانند آلودگی آب‌های زیرزمینی و پالایش زیستی خاک و آب زیرزمینی اهمیت دارد. هدف از این پژوهش مطالعه کمی انتقال باکتری در ستون‌های خاک آهکی دست‌نخورده تحت شرایط رطوبتی اشباع بود. بدین منظور، منحنی رخنه باکتری سودوموناس فلورسنس و کلراید در شرایط اشباع پایدار اندازه‌گیری شد. پس از پایان آزمایش انتقال باکتری، تعداد باکتری در لایه‌های مختلف خاک شمارش شد. مدل جذب- واجذب سینتیک تک مکانی و دو مکانی برنامه HYDRUS-1D برای پیش‌بینی انتقال و جذب باکتری در ستون خاک استفاده شد. نتایج نشان داد مدل جذب- واجذب سینتیک دو مکانی در مقایسه با مدل تک مکانی برآوردی بهتر از انتقال و نگهداشت باکتری در نیمرخ خاک دارد. کارایی این مدل (E) در برآورد منحنی رخنه باکتری از 92/0 تا 95/0 و در برآورد نگهداشت باکتری در نیمرخ خاک از 86/0 تا 94/0 بود. جذب باکتری به مکان 1 نسبتاً سریع و واجذب آن کند بود. در‌حالی‌که جذب باکتری و واجذب آن از مکان 2 سریع بود. ویژگی جذب سریع و واجذب کند باکتری در مکان 1 به کربنات کلسیم خاک نسبت داده شد که مکانی مناسب برای جذب باکتری است. نرخ واجذب باکتری کمتر از 01/0 نرخ جذب آن بود که نشان‌دهنده جذب تقریباً غیرقابل برگشت باکتری به کربنات کلسیم است. بیشتر باکتری‌ها پالایش شده در لایه‌های سطحی خاک نگهداشته شدند و با کاهش عمق مقدار نگهداشت باکتری به‌صورت نمایی کاهش یافت. نرخ حذف باکتری در خاک از 4 تا 9/4 متغیر بود. نرخ بالای حذف باکتری به کربنات کلسیم خاک نسبت داده شد که دارای بار موافق برای جذب باکتری گرم منفی است