علوم آب و خاک

---

یکی از راه‌های جلوگیری از ورود آلودگی ناشی از تجمع فلزات سنگین خاک به داخل گیاهان تثبیت این عناصر توسط رسوبات رسی در خاک‌های آلوده می‌باشد. این مطالعه با هدف بررسی پتانسیل رسوبات حاوی رس‌های اسمکتیت و پالیگورسکیت در جذب کادمیم و جلوگیری از ورود این فلز به داخل گیاه کلزا انجام شد. نمونه‌برداری رسوبات از دو منطقه واقع در استان اصفهان صورت گرفت. پس از تجزیه‌های فیزیکی و شیمیایی نمونه‌های رسوب، مشخص شد کانی غالب در رسوب 1 پالیگورسکیت و در رسوب 2 اسمکتیت است. آزمایش گلدانی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. هر واحد آزمایشی شامل یک گلدان 800 گرمی با سه بوته بود. در 27 گلدان، رس به عنوان بستر کشت و شن کوارتزی به‌عنوان پرکننده با نسبت 5 درصد به صورت رس 1 (پالیگورسکیت غالب) + شن کوارتزی، رس 2 (اسمکتیت غالب) + شن کوارتزی و شن کوارتزی (شاهد) خالص ریخته شد. برای آلوده کردن خاک با کادمیم از نمک کلرید کادمیم با غلظت‌های صفر، 5/2 و 5/7 میلی‌گرم بر کیلوگرم استفاده شد. آزمایش گلدانی ثابت کرد استفاده از رس‌هایی با کانی‌های غالب پالیگورسکیت و اسمکتیت برای تثبیت کادمیم در خاک‌های آلوده و جلوگیری از ورود آن به گیاه بسیار مفید است. کانی رسی اسمکتیت، نسبت به پالیگورسکیت میزان بیشتری از فلز کادمیم را جذب کرد . گیاهان کاشته شده در گلدان‌های حاوی رس اسمکتیت رشد رویشی بهتری نسبت به گلدان‌های حاوی رس پالیگورسکیت و شاهد داشتند.

---

ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) از ویژگی‌های مهم خاک است. اندازه‌گیری مستقیم CEC، به‌ویژه در خاک‌های اریدی‌سول بدلیل مقادیر بالای کربنات و گچ، دشوار، زمان‌بر و پرهزینه‌ است. از دیگر سوی، CEC خاک را می‌توان با روش‌های غیرمستقیم مانند توابع انتقالی خاک (PTFs) برآورد نمود. هدف از این مطالعه برآورد CEC با استفاده از توابع انتقالی کلاسی و پیوسته بود. یک مجموعه‌ داده (977n =) پس از گروه‌بندی بر اساس کلاس بافت خاک برای ایجاد توابع استفاده شد. مجموعه‌ مستقل دیگری (173n =) برای ارزیابی اعتبار توابع به‌کار رفت. برای ارزیابی توابع از مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطا (ME) و شاخص همخوانی (d) استفاده گردید. در هر کلاس بافتی، برتری (RI) توابع پیوسته نسبت به توابع کلاسی متناظر ارزیابی شد. توابع پیوسته در کلاس‌های بافتی ریزتر دقیق‌تر از توابع کلاسی بودند. با این حال، در کلاس‌های بافتی درشت‌تر، توابع کلاسی کارآمدتر بودند. با افزایش اندازه نسبی ذرات خاک، خطای برآورد توسط توابع کلاسی کاهش یافت، به‌طوری که مقدار RMSE در بافت رسی و لوم شنی به ترتیب 55/8 و 88/3 بود. لذا، بر پایه نتایج این مطالعه، برای برآورد CEC خاک، توابع پیوسته در کلاس‌های بافتی لوم سیلتی و ریزتر و توابع کلاسی در کلاس‌های بافتی لوم و درشت‌تر پیشنهاد می‌شوند

---

ریزوسفر ناحیه‌ای کوچک با خصوصیات شیمیایی، بیولوژیکی و فیزیکی متفاوت از توده خاک است. در این تحقیق به بررسی روی قابل استفاده و شکل‌های آن در خاک ریزوسفر گندم و توده خاک با استفاده از ریزوباکس در شرایط گلخانه‌ای پرداخته شد. کربن آلی، کربن آلی محلول، کربن بیوماس میکروبی، روی قابل استفاده (با استفاده از 7 روش عصاره‌گیری شیمیایی) و شکل‌های روی در خاک‌های ریزوسفری و توده تعیین شد. نتایج نشان داد که کربن آلی، کربن آلی محلول و کربن بیوماس میکروبی در خاک‌های ریزوسفری افزایش معنی‌داری (01/0P <) داشتند. مقدار روی عصاره‌گیری شده با استفاده از عصاره‌گیرهای شیمیایی (به جز کلرید کلسیم 01/0 مولار) در خاک‌های ریزوسفری بیشتر از خاک‌های توده بود. هم‌چنین شکل‌های روی (به جز روی پیوندشده با کربنات‌ها) در خاک‌های ریزوسفری با خاک‌های توده تفاوت معنی‌داری (01/0P <) داشتند. نتایج نشان داد که هم‌بستگی بین شاخص جذب و روی عصاره‌گیری شده با روش‌های DTPA-TEA و مهلیچ 3 معنی‌دار (05/0P <) بود. هم‌چنین شاخص جذب با روی تبادلی و روی پیوند شده با اکسیدهای آهن و منگنز در خاک‌های ریزوسفری و توده هم‌بستگی معنی‌داری (05/0P <) داشت. نتایج این تحقیق نشان داد که قابلیت استفاده و شکل‌های روی در خاک‌های ریزوسفری متفاوت از خاک‌های توده است. بنابراین در بررسی این خصوصیات پس از رشد گیاه استفاده از خاک ریزوسفری توصیه می‌شود.

---

آبزیرزمینی شهرکرد تنها منبع آب بر ای شرب و فعالیتهای کشاورزی و صنع تی ساکنان این دشت است . توان رسوب گذاری و خورندگ ی آب م یتواند مشکلا تی را در مجار ی و مخازن فلز ی سامانه های آب رسانی در بخش شرب، صنعت و آ بیاری ایجاد کند . هدف اصل ی ای ن پژوهش بررس ی الگوهای تغییرات مکا نی و پهنه بندی توان خورندگ ی و رسوب گذاری آب زیرزمینی شهر کرد با استفاده از شاخص های لانژ لیه قلیائی ت کل ) بود . به ای ن ) TA سختی کل ) و ) TH ،( کل جامدات حل شده ) TDS ،pH و نیز مؤلفه های آنها یعنی (RI) و ر ایزنر (LI) محاسبه شدند . RI و LI اندازه گیری و شاخص های TA و TH،TDS و pH ، منظور، از ۹۷ حلقه چاه نمونه برداری و در نمونه های آب، دما و وار یوگرام کرو ی بر ای توص یف تغ ییرات مکا نی سا یر شاخص ها مناسب بود . آبخوان شهرکرد با توجه به TDS مدل وار یوگرام گوس ی بر ای مقدار تمام شاخص ها در ،RI ۹ دارای پتانس یل خورندگ ی کم ومتعادل بود . به غ یر از / ۰- و ۷ / به تر تیب با مقاد یر ۱۳ RI و LI میانگینهای بود . در شمال غرب LI تقر یبًا قر ینه معکوس توز یع مکا نی RI شمال غرب آبخوان کمتر ین و در جنوب آبخوان بیشترین بود . توزیع مکا نی ب ین LI ۵- بود که تما یل به اندک ی رسوب گذاری را نشان م یدهد. در بخش اعظم و م یانی دشت مقدار / ۰- تا ۰ / بین ۶ LI آبخوان مقدار ۵- تا صفر و حاک ی ازرسوب گذاری ناچ یز است . در مجموع حدود ۷۸ درصد از آب زیرزمینی شهرکرد از نظر خورندگ ی و رسوب گذاری /۰ با تمام مؤلفه هایش همبستگی قوی مثبت معن ی دار (ب ین LI متعادل و حدود ۲۲ درصد در جنوب دشت مقدار ی رسوب گذاراست. شاخص به تر تی ب RI و LI ۹۰ -)دارد. بیشترین هم بستگ ی / ۶۶ - تا ۰ / با تمام مؤلفهها همبستگی معنیدار قوی منفی (بین ۰ RI ۹۰ ) و / ۶۱ تا ۰ /۰ بود. (r=-۹۰/ و قلیائیت کل ( ۰ (r=۹۰/۰) pH با

---

رفتار فسفر در خاک‌های غرقاب تفاوت قابل ملاحظه‌ای با خاک‌های غیرغرقاب دارد. تغییرات فسفر قابل جذب و شکل‌های فسفر معدنی پس از غرقاب در خاک‌های شالیزاری شمال ایران در یک تحقیق آزمایشگاهی بررسی گردید. آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی شامل نوع خاک در 14 سطح (چهار خاک اسیدی یا غیرآهکی و 10 خاک آهکی) و مدت غرقاب شدن خاک در سه سطح (صفر، 30 و 90 روز) و با دو تکرار انجام شد. در پایان دوره غرقاب، شکل‌های فسفر معدنی در خاک‌های آهکی به روش جیانگ و گو و در خاک‌های اسیدی به روش کیو و فسفر قابل جذب به روش اولسن اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که فسفر قابل جذب تمام خاک‌های مورد مطالعه 90 روز پس از غرقاب نسبت به خاک هواخشک به‌طور معنی‌داری افزایش یافت (به‌طور میانگین 3/2 برابر). به‌طورکلی، مقادیر تمامی شکل‌های فسفر معدنی پس از غرقاب شدن خاک به طور معنی‌داری تغییر یافتند و میزان تغییر بسته به شکل فسفر، نوع خاک و مدت غرقاب متفاوت بود. این نتایج نشان‌دهنده رفتار شیمیایی پیچیده فسفر در خاک‌ها بود. مقدار فسفات آلومینیوم در 12 خاک از 14 خاک مورد مطالعه 90 روز پس از غرقاب نسبت به خاک هواخشک به‌طور معنی‌داری افزایش یافت. در 9 خاک از 10 خاک آهکی، مقدار فسفات آهن 90 روز پس از غرقاب نسبت به خاک هواخشک کاهش یافت در حالی که اثر غرقاب بر فسفات آهن در خاک‌های غیرآهکی و اسیدی معنی‌دار نبود. فسفر به سهولت محلول در چهار خاک غیرآهکی و اسیدی، 30 و 90 روز پس از غرقاب افزایش یافت. نتایج حاکی از تبدیل شکل‌های معدنی فسفر به یکدیگر و احتمالاً فسفر آلی به فسفر معدنی در طول دوره غرقاب شدن خاک بود.

---

سرعت آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی از خاک‌ها می‌تواند وضعیت حاصلخیزی پتاسیم را تحت تأثیر قرار دهد. در این مطالعه سینتیک آزادسازی پتاسیم توسط عصاره‌گیری متوالی با کلرید کلسیم 01/0 مولار در 12 نمونه خاک سطحی استان کهگیلویه بررسی گردید. نتایج نشان داد که مقدار پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده در پایان آزمایش در دامنه‌ی 9/89 تا 9/460 میلی‌گرم بر کیلوگرم (میانگین 4/195) بوده است. مقادیر کربنات کلسیم، پتاسیم غیرتبادلی، ظرفیت تبادل کاتیونی و میزان کانی میکا از عوامل مؤثر بر آزادسازی پتاسیم در خاک‌های مورد مطالعه می‌باشند. بیشترین آزادسازی پتاسیم در خاک‌های آلفی‌سولز رخ داد که علت اصلی آن احتمالاً وجود مقادیر زیادتر رس و کانی میکا می‌باشد. به‌طور کلی آزادسازی پتاسیم از خاک‌ها بر‌اساس تکامل آنها روند آلفی‌سولز> اینسپتی‌سولز> انتی-سولز را نشان داد. داده‌های حاصل از مطالعات با مدل‌های مختلف سینتیکی برازش داده شد و براساس آن معادلات الوویچ، تابع توانی و پارابولیک آزاد شدن پتاسیم از خاک‌های منطقه را به‌نحو قابل قبولی توصیف نمودند. انطباق داده‌های سینتیکی با این معادلات نشان می‌دهد که آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی از خاک‌های منطقه توسط فرآیند پخشیدگی کنترل می‌شود.

---

به‌منظور بررسی اثر تجمعی کاربرد سه‌ ساله کمپوست زباله شهری و کمپوست همراه با کود شیمیایی بر میزان غلظت برخی عناصر سنگین در اندام‌های مختلف گیاه برنج، آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار به‌صورت مزرعه‌ای در سال 1388 انجام شد. تیمارهای این آزمایش شامل: شاهد (بدون مصرف کود شیمیایی و کمپوست)، کود شیمیایی (100 کیلوگرم اوره، 100 کیلوگرم سوپرفسفات تریپل و 100 کیلوگرم سولفات پتاسیم در هکتار)، 15، 30 و 45 تن کمپوست بدون کود شیمیایی، 15، 30 و 45 تن کمپوست به‌همراه مقادیر 25، 50 و 75 درصد کود شیمیایی بودند. نتایج نشان داد که کاربرد سه ساله کمپوست سبب افزایش میزان عناصر نیکل، سرب، کادمیوم و کروم در اندام‌های مختلف برنج گردید. هم‌چنین کاربرد کودهای شیمیایی به‌همراه کمپوست در مقایسه با تیمارهای بدون کمپوست میزان عناصر نیکل، سرب، کادمیوم و کروم در اندام‌های مختلف برنج را افزایش داد. بیشترین میزان نیکل و سرب (1/9 و 8/7 میلی‌گرم بر کیلوگرم) در دانه در تیمار 45 تن کمپوست در هکتار همراه با 50 درصد کود شیمیایی به‌دست آمده است. ضمناً بیشترین میزان کادمیوم دانه (6/1 میلی‌گرم برکیلوگرم) در تیمار 30 تن کمپوست در هکتار همراه با 75 درصد کود شیمیایی و بیشترین میزان کروم دانه (8/1 میلی‌گرم بر کیلوگرم) در تیمار کمپوست 30 تن در هکتار همراه 25 درصد کود شیمیایی حاصل شد.

---

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.

---

اسیدهای آلی در افزایش زیست ‌فراهمی عناصر غذایی خاک نقش مهمی دارند. این مطالعه به‌منظور تعیین تأثیر غلظت‌های مختلف اسید اگزالیک در آزاد‌سازی شکل‌های محلول، تبادلی و غیر‌تبادلی پتاسیم در برخی از کانی‌های میکایی و فلدسپات پتاسیم و بررسی روند آزاد‌سازی پتاسیم در طول زمان، انجام شد. آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با آرایش فاکتوریل شامل پنج نوع کانی (بیوتیت، فلوگوپیت، موسکویت، فلدسپات‌زنجان و فلدسپات‌یزد)، چهار غلظت اسید‌اگزالیک (صفر، 1، 10 و 100 میلی‌مولار)، چهار زمان (5 ساعت، 20، 60 و 90 روز) و در دو تکرار انجام شد. کانی‌های مورد‌مطالعه (کوچک‌تر از 50 میکرون) تحت تأثیر اسید‌ اگزالیک با غلظت‌های مختلف در دوره‌های زمانی گفته شده قرار گرفتند. مقدار پتاسیم محلول، تبادلی و غیر‌تبادلی آزاد شده در این کانی‌ها، با استفاده از دستگاه فلیم‌ فتومتر اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که از بین غلظت‌های مختلف اسید اگزالیک، بیشترین غلظت اسید (100 میلی‌مولار) توانسته است بیشترین مقدار پتاسیم محلول، تبادلی و غیر‌تبادلی را در تمام کانی‌ها آزاد نماید. بیشترین میزان پتاسیم محلول به‌مقدار 86/0 گرم بر کیلوگرم از کانی فلوگوپیت و بیشترین پتاسیم تبادلی و غیر‌تبادلی به‌ترتیب، به میزان 56/1 و 64/29 گرم بر کیلوگرم از کانی بیوتیت آزاد شد. کانی موسکویت با مقادیر 19/0، 34/0 و 41/1 گرم بر کیلوگرم به‌ترتیب کمترین آزاد‌سازی پتاسیم محلول، تبادلی و غیر‌تبادلی را در بین کانی‌های مورد مطالعه داشت. به‌طور کلی روند رها‌سازی پتاسیم از کانی‌ها دارای دو فاز مشخص رهاسازی سریع در مراحل اولیه و رها‌سازی با سرعتی کمتر تا انتهای آزمایش می‌باشد. پیشنهاد می‌شود که در پژوهش‌های بعدی، بازه زمانی طولانی‌تری برای رهاسازی پتاسیم در نظر گرفته شود.

---

اگر چه افزودن مواد بهساز به خاک جهت تغییر وضعیت پتاسیم خاک نیست، اما تأثیرات جانبی این مواد می‌تواند در توزیع پتاسیم بین شکل‌های محلول، تبادلی و غیرتبادلی خاک مهم باشد. در پژوهش حاضر تأثیر افزودن مقدار 2 درصد زئولیت، 2 درصد ورمی‌کمپوست و 1 درصد زئولیت+ 1 درصد ورمی‌کمپوست روی10 خاک آهکی استان فارس در 5 راسته ، مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش‌ها به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. نمونه‌ها به مدت 90 روز در دمای 2±22 درجه سلسیوس و 50 درصد رطوبت اشباع نگهداری شده و سپس شکل‌های مختلف پتاسیم در آنها اندازه‌گیری گردید. افزودن زئولیت سبب افزایش 279 میلی‌گرم بر کیلوگرم در پتاسیم تبادلی، کاهش 24 میلی‌گرم بر کیلوگرم در پتاسیم غیرتبادلی و عدم تغییر معنی‌دار پتاسیم محلول شد. کاربرد ورمی‌کمپوست اگر چه شکل محلول و تبادلی پتاسیم را افزایش داد اما این تأثیر بیشتر در جهت افزایش پتاسیم محلول بود (افزایش 139 میلی‌گرم بر کیلوگرم). ترکیب زئولیت+ورمی‌کمپوست سبب افزایش هر سه شکل پتاسیم گردید. افزایش پتاسیم محلول در‌نتیجه کاربرد ورمی‌کمپوست می‌تواند احتمال آبشویی پتاسیم را افزایش دهد؛ اما کاربرد زئولیت می‌تواند با نگهداشتن پتاسیم در فاز تبادلی از آبشویی و تثبیت پتاسیم جلوگیری کند.

---

در‌این تحقیق، میزان تولید و تحویل رسوب توسط جاده‌های جنگلی دارابکلا با استفاده از مدل‌ SEDMODL برآورد گردیده و سپس به ‎منظور ارزیابی نتایج مدل، به‌صورت مستقیم میزان رسوب‌دهی در جاده‌های مذکور با استفاده از شبیه‌ساز باران اندازه‌گیری گردید. برای ارزیابی نتایج از آزمون t جفتی، BIAS، RE و RMSE استفاده شد. نتایج نشان داد که میزان تولید رسوب از سطح جاده‌های مورد مطالعه طبق مدل SEDMODL و اندازه‌گیری مستقیم تحت شبیه‌سازی باران به‌ترتیب 97/420 و 19/341 تن در سال و میزان تحویل رسوب به آبراهه‌ها با نسبت تحویل رسوب به‌ترتیب معادل 42% و 51%، حدود 58/177 و 02/174 تن در سال می‌باشد. هم‌چنین، نتایج روش‌های آماری BIAS، RE و RMSE برای مدل مذکور به‌ترتیب 04/0، 59/17 و 71/0 بوده و اختلاف معنی‌داری در سطح اطمینان 95% بین داده‌های مشاهده‌ای و برآوردی مشاهده نگردید. لذا مدل مذکور دقت و کارایی مناسب جهت برآورد میزان رسوبدهی جاده‌های جنگلی دارابکلا را دارا می‌باشد. با بررسی فاکتورهای مؤثر در تولید و انتقال رسوب بر‌اساس مقدار عددی امتیازات هر فاکتور در حین اجرای مدل مشخص گردید که در بین عوامل ورودی مدل، فاکتورهای شیب طولی جاده، بارندگی و تحویل رسوب به‌ترتیب تأثیرگذارترین عوامل در تولید و انتقال رسوب می‌باشند.

---

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.

---

شکاف‌ها و منافذ درشت ناشی از پوسیدگی ریشه گیاه، مسیرهای آب‌گذری سریعی را برای انتقال آلاینده‌ها در خاک‌رخ فراهم می‌کنند. هدف از این‌ پژوهش، بررسی کمی اثر ریشه گیاه ذرت بر حرکت یون کلرید و باکتری اشریشیاکلی در شرایط جریان اشباع در خاک بوده‌ است. تیمارها شامل ستون‌های خاک دست‌ خورده به‌ترتیب شاهد (بدون ریشه گیاه)، با ریشه گیاه و با ریشه پوسیده‌ شده گیاه بودند. تعداد 9 ستون خاک با بافت شن لومی (با جرم ویژه ظاهری 48/1 گرم بر سانتی‌متر ‌مکعب) تهیه گردید. مدل سینتیک جذب-واجذب تک‌مکانی و دو‌مکانی برنامه HYDRUS-1D برای پیش‌بینی انتقال و جذب باکتری در ستون خاک استفاده‌ شد. نتایج آزمایش‌ها نشان ‌داد که تفاوت بین ویژگی‌های هیدرولیکی ( Ksو و D) تیمارهای مختلف چشمگیر بود. مدل جذب-واجذب سینتیک دو مکانی در مقایسه با تک‌مکانی برازش بهتری با داده‌های انتقال باکتری داشت. کارایی این‌مدل (E) در برآورد منحنی رخنه باکتری از 97/0 تا 99/0 بود. بیشتر باکتری‌های پالایش‌ شده در لایه‌های سطحی خاک نگهداشته‌ شدند. کاهش نرخ حذف باکتری در تیمارهای با ریشه گیاه و با ریشه پوسیده‌ شده، بیانگر وجود منافذ درشت در خاک ‌بوده که در ‌نتیجه سیستم ریشه‌ای عمیق گیاه ذرت در خاک ایجاد شده‌اند.

---

کمبود عنصر روی یکی از مهم‌ترین تنش‌های عناصر غذایی است که به‌طور گسترده‌ای بر تولید غلات و به‌ویژه گندم تأثیر می‌گذارد. این تحقیق با هدف بررسی تأثیر دو گروه از ریزموجودات مفید و محرک رشد گیاه شامل: دو سطح قارچ اندوفایت indica Piriformospora (E: عدم تلقیح و E: تلقیح‌یافته) و دو سطح باکتری Pseudomonas putida (B: عدم تلقیح و B: تلقیح‌یافته) در بهبود رشد و وضعیت تغذیه‌ای گیاه گندم رقم نیک‌نژاد در شرایط بدون مصرف روی (Zn) و مصرف دو میکرومولار روی (Zn) از منبع سولفات روی صورت گرفت. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در پایه طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در شرایط گلخانه و با استفاده از بستر کشت مخلوط شن و پرلیت (v/v 2:1) در سال 1391 اجرا شد. نتایج نشان داد که تلقیح گیاهان با P. putida، موجب افزایش وزن خشک شاخساره در هر دو سطح روی و وزن خشک ریشه در شرایط عدم کاربرد این عنصر شد. تلقیح باکتری P. putida با گیاهان در هر دو سطح عنصر روی نسبت به تیمار عدم تلقیح، غلظت آهن را کاهش داد ولی تلقیح قارچ اندوفایت P. indica با گیاهان در شرایط کاربرد روی، غلظت آهن را افزایش داد و در شرایط عدم کاربرد روی فاقد تأثیر معنی‌داری بر آن بود. گیاهان دارای تلقیح انفرادی P. indica، در هر دو سطح عنصر روی از بیشترین میزان غلظت فسفر و روی و کلروفیل a و b برخوردار بودند. این در حالی بود که تلقیح انفرادی P. putida، موجب کاهش غلظت فسفر در هر دو سطح عنصر روی و کاهش غلظت روی و میزان کلروفیل a و b در شرایط کاربرد این عنصر شد. نتایج این تحقیق نشان داد که با وجود اثر منفی باکتری P. putida بر جذب عناصر، تلقیح باکتری P. putida و قارچ اندوفایت P. indica نقش مؤثری در تحریک رشد گیاه گندم در شرایط کمبود عنصر روی ایفا می‌نمایند.

---

مطالعه حاضر برای ارزیابی اثر ورمی‌کمپوست و زئولیت بر سینتیک تثبیت نیکل انجام شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل شامل دو سطح ورمی‌کمپوست (صفر و 2% وزنی)، سه سطح زئولیت (صفر، 4% وزنی زئولیت فیروزکوه و زئولیت سمنان) و بافت خاک (رسی و لوم‌شنی) در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار بود. خاک‌ها با سطوح 50 و 100 میلی‌گرم نیکل در کیلوگرم تیمار شدند. در زمان‌های 5، 10، 20، 30، 60 و 90 روز مقدار نیکل قابل عصاره‌گیری با DTPA اندازه‌گیری شد. در خاک بافت شنی میزان تحرک نیکل و باقیماندن نیکل در شکل قابل جذب بیشتر از خاک رسی بود. حضور ورمی‌کمپوست در خاک لوم‌شنی، نیکل قابل جذب را به‌ شکل معنی‌داری در تمام زمان‌ها افزایش داد. حضور زئولیت بر تثبیت نیکل اثر معنی‌دار نداشت. روند کاهش قابلیت جذب نیکل در زمان‌های مورد مطالعه از دو مرحله نسبتاً سریع و آهسته تشکیل شده ‌است. در مرحله اول که تا روز 30 ادامه یافت شیب آهنگ تثبیت نیکل زیاد بود اما در ادامه از شدت آهنگ تثبیت نیکل به‌شدت کاسته شد. داده‌های تغییرات نیکل قابل جذب در طی زمان برازش قابل قبولی با معادلات الوویچ ساده و تابع نمایی نشان دادند. به‌نظر می‌رسد که حضور ورمی‌کمپوست در خاک‌های بافت سبک، اثر بیشتری بر عدم تثبیت نیکل و باقی‌ماندن نیکل در شکل قابل جذب داشته ‌باشد. از سوی دیگر به‌نظر می‌رسد که در خاک‌های آهکی زئولیت اثر چندانی بر تثبیت نیکل ندارد.

---

شماری از نتایج پژوهش‌های جدید نشان داده‌اند که آلاینده‌های مشخصی با منشأ قلیایی، می‌توانند بر ویژگی‌های مکانیکی خاک‌های رسی اثرات کاهنده‌ای داشته‌باشند. برای بررسی پتانسیل اثرگذاری باریم قلیایی دو ظرفیتی بر مشخصات تورمی رس کهریزک - که مدفن اصلی پسماندهای جامد در جنوب تهران می‌باشد - مجموعه منظمی از آزمایش‌ها انجام شده‌است. مشاهدات نشان دادند که پس از افزودن محلول کلرید باریم در غلظت‌های 25/0، 5/0، 75/0 و 25/1 مولار تورم خاک مطالعه‌شده که در گروه CH–MH قرار‌داشته و نشانه خمیری آن 44/28 می‌باشد، به‌ترتیب حدود 17، 37، 48 و 54 درصد و فشار تورم به‌ترتیب حدود 41، 55، 65 و 67 درصد کاهش یافت. همچنین مشخص‌شد که افزودن محلول‌های کلرید باریم با غلظت‌های بیش از 1 مولار تأثیر کمی بر کاهش تورم و فشار تورم دارد.

---

این تحقیق به‌منظور بررسی سینتیک آزادسازی پتاسیم غیر‌تبادلی درافق‌های سطحی و زیرسطحی سری‌های غالب خاک‌های استان کهگیلویه و بویراحمد، با عصاره‌گیرهای معدنی و آلی انجام شد. عصاره‌گیری متوالی پتاسیم غیر‌تبادلی با کلرید کلسیم 01/0 مولار و اگزالیک اسید 01/0 مولار در 17 مرحله و به‌مدت 1948 ساعت در دو تکرار بر روی 64 نمونه سطحی و عمقی خاکرخ‌های انتخابی انجام شد. سپس برای بررسی سینتیک آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی، داده‌های آزادسازی پتاسیم با معادلات مختلف سینتیکی شامل الوویچ، مرتبه اول، تابع توانی و پخشیدگی پارابولیک برازش داده شدند. نتایج نشان داد که میانگین پتاسیم غیر‌تبادلی (پتاسیم استخراج شده با اسید نیتریک) خاک‌های مطالعه شده 356 میلی‌گرم بر کیلوگرم بود. کلرید کلسیم و اگزالیک اسید تنها بخش کوچکی از پتاسیم غیر‌تبادلی را آزاد کردند به‌طوری که اگزالیک اسید حدود 52 درصد و کلرید کلسیم نیز حدود 58 درصد از پتاسیم غیرتبادلی را آزاد کردند. مقدار پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده توسط اگزالیک اسید تقریباً در همه نمونه‌ها کمتر از پتاسیم غیرتبادلی آزاد شده با کلرید کلسیم بود که دلیل اصلی آن می‌تواند ظرفیت بافری بالای خاک‌های آهکی و خنثی شدن اگزالیک اسید توسط آهک باشد. ضریب سرعت آزادسازی (b) معادله‌های الوویچ و پخشیدگی پارابولیک همبستگی معنی‌داری با پتاسیم غیرتبادلی و تعدادی از خصوصیات فیزیکو شیمیایی خاک نشان دادند. همچنین با توجه به‌ضرایب تبیین و اشتباه استاندارد برآورد، به‌ترتیب معادله‌های الوویچ، تابع توانی، مرتبه اول و پخشیدگی پارابولیک به‌عنوان بهترین معادله‌ها برای پیش‌بینی آزادسازی پتاسیم غیرتبادلی خاک‌های استان پیشنهاد شدند.

---

بهبود کیفیت و اصلاح خاک ازجمله مسائلی است که مهندسین عمران همواره با آن درگیر بوده‌اند و روش‌های گوناگونی برای انواع خاک‌ها به‌کار گرفته شده ‌است. اهمیت موضوع تا جایی است که کشورها، هزینه‌های زیادی در سال صرف اجرای این پروژه‌ها می‌کنند. در این‌میان خاک‌های دانه‌ای، به‌دلیل خصوصیات مقاومتی همواره مشکل‌ساز بوده‌اند. بیوگروتینگ روشی جدید و سازگار با محیط‌ زیست برای بهبود پارامترهای مقاومتی خاک است که از پیوند رشته بیوتکنولوژی و مهندسی عمران به‌وجود آمده است. در این راستا با استفاده از تزریق باکتری pasteurii Sporosarcina در یک مرحله و اوره و کلرید کلسیم در مرحله بعد (تزریق دوفازی) به‌عنوان مواد مغذی در ستون خاک به تثبیت خاک پرداخته و مقاومت فشاری محدود نشده نمونه‌ها بررسی شد. در این پژوهش از روش تاگوچی جهت طراحی آزمایش‌ها و تحلیل داده‌ها استفاده گردید. فعالیت باکتری باعث رسوب کربنات کلسیم در نمونه‌های خاک شد به‌طوری‌که پس از 21 روز، مقاومت فشاری تک ‌محوری خاک از مقدار 85 کیلو پاسکال در نمونه شاهد به 930 کیلو پاسکال در حالت بهینه افزایش یافت.

---

در این تحقیق آهن قابل جذب خاک در 21 نمونه خاک آهکی سطحی (0-30 سانتی‌متر) از استان آذربایجان شرقی با پنج روش مختلف شامل DTPA، AB-DTPA، AC-EDTA، هیدروکسیل آمین، اگزالات آمونیوم مرجع و اگزالات آمونیوم سریع اندازه‌گیری شد. شکل‌های شیمیایی آهن نیز با روش اصلاح شده سینگ و همکاران تعیین شد. بر طبق نتایج حاصله بیشترین مقدار آهن استخراج شده با روش اگزالات آمونیوم سریع (mg kg^-1 03/856) و کمترین آن با روش AC-EDTA (mg kg^-146/4) حاصل گردید. روش عصاره‎گیری با اگزالات آمونیوم سریع علاوه بر اکسیدهای آهن بی‌شکل (Fe-AFeox) دیگر شکل‌های آهن مانند شکل‌های تبادلی (Fe-Ex)، آلی (Fe-Om)، پیوسته به اکسیدهای بلورین (Fe-CFeox) و باقیمانده (Fe-Res) را نیز عصاره‌گیری کرد. عصاره‌گیر هیدروکسیل آمین در مقایسه با سایر عصاره‌گیرها آهن را بیشتر از منبع اکسیدهای بی‌شکل استخراج کرد. نتایج تحلیل رگرسیونی نشان داد که شکل‌های Fe-Ex، Fe-AFeox و Fe-Res بیشترین و شکل‌های کربناتی (Fe-Car) و پیوسته به اکسیدهای منگنز (Fe-Mnox) کمترین سهم را در آهن عصاره گیری شده با عصاره‌گیرهای AB-DTPA و DTPA در خاک‌های مورد مطالعه داشتند. با توجه به روابط آماری احتمالا شکل کربناتی آهن، منبع بالقوه‌ای برای آهن قابل‌جذب در خاک‌های آهکی نیست. ظاهراً محتوای کربن آلی و ظرفیت تبادل کاتیونی مؤثرترین ویژگی‌های خاک هستند که فراهمی آهن قابل‌جذب گیاه در خاک‌های مطالعه شده را پیش‌بینی می‌کنند.