آلودگی به آنتیموان در سال های اخیر افزایش یافته و این به خاطر فعالیتهای بشر و استفاده وسیع از ترکیبات آنتیموان بوده است و تحقیقات در این زمینه در ایران بسیار کم صورت گرفته است. پژوهش در مورد آنتیموان از اهمیت خاصی برخوردار است در نتیجه هدف از انجام این پژوهش تعیین میزان جذب این عنصر توسط گیاه و اثر فسفر و شوری بر جذب آنتیموان در شرایط خاص بوده است. این پژوهش گلخانه ای در محیط آبکشت اجرا شد. این مطالعه در قالب بلوک کامل تصادفی و آزمون فاکتوریل با سطوح مختلف آنتیموان، فسفر و شوری انجام گرفت. پس از تعیین ترکیبات مورد نیاز جهت ساخت محلول غذایی پایه که شامل 0/4 میلی مولار ca(no3)2 ،0/2 میلی مولار mgso4 ، 0/1 میلی مولار kh2po4 ، 0/5 میلی مولار kno3 ، 0/01میلی مولار nafe(ш)edta ، 0/01 میلی مولار h3bo3 ، 2 میکرو مولار mnso4 ، 0/2 میکرو مولار znso4 ، 0/2 میکرومولار cuso4 ، 0/1 میکرو مولار na2moo4 و 0/02 میلی مولارnacl بود و اعمال تیمارها که آنتیموان به صورت ksb(oh)6 در 3 سطح مختلف(صفر، 6 و 18 میلی گرم در لیتر)، که بصورت a1 ، a2 ، a3 و فسفر نیز در 2 سطح (صفر و 3 میلی گرم در لیتر)، که بصورت p1 و p2 و شوری به صورت کلرید سدیم در 3 سطح (صفر، 60 و 120 میلی مولار)، که بصورت s1 ، s2 و s3نامگذاری شده و انجام محاسبات لازم، مراحل کاشت، داشت، پس از 40 روز برداشت صورت گرفت. پس از برداشت گیاه ذرت، غلظت آنتیموان و آهن و روی و درصد نفوذپذیری غشاء ریشه و درصد تفاوت آن ها اندازه گیری شد. با افزایش غلظت آنتیموان در محلول غذایی عملکرد وزن تر و خشک شاخساره به طور معنی داری کاهش یافت. در حضور آنتیموان همراه با افزایش سطح فسفر، وزن تر شاخساره نیز افزایش یافت که مربوط به اثر مثبت فسفر بوده و با افزایش غلظت آنتیموان، در سطح مشابه فسفر بوته هایی با وزن تر کمتری مشاهده شد. غلظت آنتیموان در اندام هوائی گیاهانی که در محلول غذائی حاوی شوری رشد کرده اند، همراه با افزایش شوری به طور معنی داری از 0/25 به 0/81 میلی گرم در لیتر افزایش یافت و همچنین با افزایش غلظت آنتیموان در محلول غذائی ، غلظت آن در گیاه نیز افزایش یافت ولی فسفر تأثیر معنی داری بر غلظت آنتیموان شاخساره نداشت. غلظت آهن گیاهان موجود در محلول غذائی با سطح بالای آنتیموان تفاوت معنی داری با گیاهان موجود در محلول شاهد داشت و با افزایش غلظت آنتیموان، غلظت آهن شاخساره نیز از 55/30 به 74/15 میلی گرم در لیتر افزایش یافت. غلظت آهن ریشه مربوط به سطح شاهد فسفر حدود 13 درصد بیشتر از غلظت 3 میلی گرم در لیتر فسفر بود. گیاهان موجود در محلول های غذائی با افزایش غلظت شوری دارای غلظت روی بالاتری در شاخساره می باشند. ریشه گیاهانی که در محلول غذائی حاوی فسفر کمتری رشد کرده دارای نفوذپذیری بیشتری بوده و افزایش غلظت فسفر تأثیر معنی داری را بر درصد نفوذپذیری غشاء ریشه داشت بیشترین نفوذپذیری غشاء ریشه مربوط به سطح شاهد آنتیموان و کمترین آن مربوط به سطح 6 میلی گرم در لیتر آنتیموان بوده . همراه با افزایش غلظت آنتیموان در محلول غذایی نفوذپذیری غشاء ریشه ابتدا کاهش و مجدداً افزایش یافت. نفوذپذیری غشاء ریشه با افزایش سطح شوری در محلول غذایی نیز به طور معنی داری افزایش یافت .

در سال های اخیر، به دلیل تجمع عناصر سنگین در خاک و خطرات ناشی از آن، تشخیص نوع، منشأ و پراکندگی این عناصر از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با توجه به کمبود اطلاعات پیرامون پراکنش عناصر سنگین در خاک های استان همدان، این مطالعه با هدف بررسی تغییرات مکانی برخی فلزات سنگین در خاک های سطحی بخشی از استان همدان صورت گرفت. تعداد 263 نمونه مرکب خاک سطحی از عمق 10-0 سانتی متری از منطقه مطالعاتی به وسعت 1600 کیلومترمربع جمع آوری شد. موقعیت نقاط توسط دستگاه gps تعیین و کاربری محل نیز شناسایی و ثبت گردید پس از آماده سازی نمونه های خاک و سنگ، مقدار کل و قابل جذب عناصر سرب، روی، نیکل، مس و کادمیم در نمونه های خاک عصاره گیری و با استفاده از دستگاه جذب اتمی تعیین شد. به منظور بررسی تأثیر مواد مادری بر غلظت عناصر سنگین مورد مطالعه از مواد مادری نیز نمونه برداری صورت گرفت. برخی از ویژگی های خاک شامل قابلیت هدایت الکتریکی، بافت، ph، ماده آلی و ظرفیت تبادل کاتیونی نیز در نمونه ها اندازه گیری شد. تغییرنمای همه جهته عناصر مورد مطالعه ترسیم گردید و سپس الگوی مناسب بر آن ها برازش داده شد. در نهایت به وسیله روش کریجینگ نقشه پراکنش مکانی عناصر مورد مطالعه ترسیم گردید. نتایج تجزیه های زمین آماری نشان داد که مدل کروی بهترین مدل برازش داده شده برای غلظت کل عناصر سرب، روی، نیکل، مس و غلظت قابل جذب سرب و نیکل می باشد. بر اساس نقشه های پراکنش سرب کل و سرب قابل جذب، روی و مس کل، عامل موثر بر روند افزایشی این عناصر، نوع کاربری است. تجزیه سنگ های بستر در منطقه نیز نشان داد که شیل های واقع در قسمت های جنوب شرقی و غرب منطقه، دارای غلظت بالایی از عناصر نیکل و مس هستند. بنابراین، علاوه بر نوع کاربری عامل مهم دیگری که توانسته است غلظت مس را کنترل نماید، نوع مواد مادری در منطقه مورد مطالعه است. غلظت نیکل کل و قابل جذب تنها عامل کنترل کننده در منطقه، نوع مواد مادری می باشد. نتایج بررسی های آماری چندمتغیره نشان داد که کروم، کبالت و نیکل در یک گروه قرار داشته و توسط مواد مادری (عامل اول) کنترل می شوند. مس نیز یک ارتباط دو طرفه با هر دو گروه داشته، عامل دوم را تشکیل می دهد و توسط هر دو منبع انسانی و طبیعی کنترل می گردد. روی و سرب در ارتباط با فعالیت های انسانی بوده و عامل سوم را تشکیل می دهد. همبستگی بالایی بین عناصر با منشأ مواد مادری و برخی ویژگی های خاک مانند ماده آلی، رس و ظرفیت تبادل کاتیونی مشاهده شد. در حالی که روی و سرب همبستگی بالایی با این ویژگی ها نشان ندادند. توزیع فراوانی فلزات اندازه گیری شده نشان می دهد که بر اساس حد استاندارد آلودگی هلند (30 میلی گرم بر کیلوگرم)، نیکل بیشترین آلودگی (حدود 86%) را در منطقه دارد. در حالی که کبالت، روی، سرب و مس به ترتیب با 5، 3/5، 2/7 و 0/7 درصد بیشتر از حد آلودگی هلند، بعد از نیکل قرار دارند.

شوری و کمبود روی دو عامل محدود کننده رشد و عملکرد گندم در بسیاری از اراضی کشاورزی ایران می باشد. این پژوهش با هدف بررسی پاسخ ارقام گندم نان (روشن، کویر و بک کراس روشن بهاره) به تنش اکسیداتیو ناشی از کمبود روی و شوری، در دو سطح روی (صفر و 1 میکرومولار روی) و سه سطح شوری (صفر، 60 و 120 میلی مولار کلرید سدیم)، به صورت آبکشت انجام شد. در طول دوره رشد، فیتوسیدروفور ترشح شده از ریشه گیاه جمع آوری و به روش آزادسازی مس از رزین اندازه گیری گردید. محلول نشتی از ریشه گیاه نیز جمع آوری شد و غلظت پتاسیم، آهن، روی و منگنز در محلول نشتی اندازه گیری شد.بعد از برداشت گندم، عملکرد وزن مرطوب و خشک ریشه و شاخسار و نیز غلظت پتاسیم، سدیم، کلسیم، منیزیم، فسفر، آهن، روی، منگنز و مس ریشه و شاخسار اندازه گیری شد. همچنین نفوذپذیری غشاء ریشه و غلظت گروه های سولفیدریل فعال ریشه اندازه گیری شد.کمبود روی اثر معنی داری بر وزن خشک ریشه و شاخسار ارقام مختلف گندم نداشت در حالی که باعث کاهش معنی دار وزن خشک و مرطوب ریشه شد. افزایش غلظت کلرید سدیم محلول غذایی، وزن مرطوب و خشک ریشه و شاخسار ارقام گندم را کاهش داد. افزودن روی به محلول غذایی اثر معنی داری بر در صد نفوذپذیری غشاء ریشه و غلظت گروه های سولفیدریل ریشه نداشت. متناسب با افزایش شوری محلول غذایی، نفوذ پذیری غشاء ریشه و غلظت گروه های سولفیدریل غشاء نیز افزایش یافت.نشت آهن در رقم کویر با کاربرد روی کاهش یافت. افزایش شوری محلول غذایی، نشت پتاسیم، آهن، روی و منگنز را در ارقام گندم افزایش داد.تیمار 120 میلی مولار کلرید سدیم سبب افزایش معنی دار غلظت گروه های سولفیدریل شد. غلظت پتاسیم ریشه، کلسیم شاخسار و منیزیم ریشه و شاخسار با افزایش شوری کاهش یافت در حالی که پتاسیم شاخسار، کلسیم و مس ریشه، سدیم، فسفر، آهن، روی و منگنز ریشه و شاخسار در شرایط شور افزایش یافت.کاربرد روی، غلظت سدیم، منیزیم و روی ریشه و شاخسار ارقام گندم را افزایش داد ولی باعث کاهش غلظت آهن ریشه و شاخسار گردید. اثر کمبود روی و شوری بر مقدار ترشح فیتوسیدروفور در ارقام گندم، متفاوت بود. تغذیه روی باعث افزایش ترشح فیتوسیدروفور در رقم گندم روشن شد ولی در سایر رقم ها اثر معنی داری نداشت. شوری ترشح فیتوسیدروفور در رقم های روشن و کویر را افزایش داد در حالی که رقم بک کراس روشن بهاره در شرایط تنش شوری، فیتوسیدروفور کمتری ترشح کرد.

نیکل جدیدترین عنصر ضروری کم نیاز شناخته شده برای گیاهان عالی است. کمبود نیکل در گیاهان عالی، فعالیت آنزیم اوره-آز و سایرآنزیم های درگیر در واکنش کاهش نیترات را کم می کند. در نتیجه، تجمع اوره، نیترات و چندین آمینواسید دیگر در بافت های گیاه مشاهده شده است. کود اوره یکی از مهمترین و پرمصرفترین کودهای نیتروژن دار در کشاورزی امروزی بوده و کاربرد آن برای کشت گیاهان در مزرعه به اثبات رسیده است. دلایل کاربرد زیاد کود اوره در کشاورزی شامل هزینه کم، کاربرد آسان و محتوای بالای نیتروژن آن می باشد. با این حال، کود اوره در مقایسه با ترکیبات نیترات دار از قبیل نیترات آمونیوم منبع مناسبی برای پرورش گیاهان در آبکشت (هیدروپونیک) نمی باشد. اطلاعات و دانش ما در مورد اثرهای زیستی نیکل بر پتانسیل تولید گیاهان هنوز بسیار محدود است اما به هر حال با اثبات ضرورت نیکل در گونه های متنوع گیاهی و افزایش کاربرد اوره به عنوان منبع نیتروژن، اهمیت شناخت ویژگی های شیمیایی و زیستی نیکل و تأثیر آن بر پتانسیل تولید محصولات کشاورزی واضح و آشکار می باشد. اطلاعات کمی در مورد اثرهای تغذیه نیکل بر روی میزان عملکرد، کیفیت و محتوای نیترات و اوره در سبزیجات برگی نظیر کاهو وجود دارد. بنابراین پژوهش حاضر با اهداف بررسی اثر تغذیه نیکل و منبع نیتروژن بر رشد و عملکرد کاهو، تجمع نیترات و اوره در بافت های مختلف کاهو به عنوان یکی از سبزیجات برگی تازه پر مصرف انجام شد. در این پژوهش نیتروژن از دو منبع اوره و نیترات آمونیوم در سه سطح (5، 10 و 20 میلی مولار) تأمین شد. بوته های کاهو با دوسطح نیکل (صفر و 04/0 میکرومولار از منبع کلرید نیکل) تغذیه شدند. بوته های کاهو 6 هفته پس از انتقال به محلول غذایی، برداشت شده و عملکرد وزن تر شاخساره و ریشه کاهو اندازه گیری شد. آزمایش هایی نظیر اندازه گیری غلظت اوره و نیترات، فعالیت آنزیم اوره آز برگ، درصد نیتروژن کل شاخساره، غلظت آهن و روی شاخساره و درصد نفوذپذیری غشای سلولی ریشه انجام شد. نتایج پژوهش حاضر نشان داد که تغذیه نیکل عملکرد بوته های کاهوی رشد کرده در محلول غذایی حاوی اوره را بهبود بخشیده در حالیکه افزودن نیکل به محلول غذایی حاوی نیترات آمونیوم، اثر معنی داری بر افزایش عملکرد ریشه و شاخساره کاهو نداشت. تغذیه نیکل سبب افزایش معنی دار وزن تر شاخساره و ریشه گیاهان تغذیه شده با اوره شد. همچنین تغذیه با نیکل در هر دو منبع اوره و نیترات آمونیوم به عنوان منبع نیتروژن، اثر معنی داری بر غلظت نیترات شاخساره داشت. غلظت نیترات شاخساره در بوته های تغذیه شده با نیکل کاهش یافت و این اثر به ویژه در غلظت بالای نیتروژن (20 میلی مولار) مشاهده شد. تغذیه گیاهان با نیکل سبب افزایش معنی داری در فعالیت آنزیم اوره آز برگ شد. غلظت اوره شاخساره در بوته های کاهوی تغذیه شده با اوره به عنوان منبع نیتروژن، در تیمار بدون نیکل، بالا بوده در حالیکه با افزودن نیکل به محلول غذایی حاوی اوره، غلظت اوره بطور معنی داری کاهش یافت. همچنین کاربرد نیکل به همراه اوره به عنوان منبع نیتروژن، سبب افزایش معنی دار درصد نیتروژن کل شاخساره شد اگرچه تغذیه با نیکل اثر معنی داری بر غلظت نیتروژن کل در بوته های تغذیه شده با نیترات آمونیوم نداشت. تغذیه گیاهان با غلظت پایین نیکل به ویژه در زمان کاربرد اوره، سبب افزایش عملکرد گیاه و کیفیت غذایی کاهو شد. همچنین، مصرف این محصول توسط انسان با خطر کمتری همراه است به این دلیل که کاربرد نیکل سبب کاهش معنی دار غلظت نیترات و اوره شاخساره کاهو شد و در نتیجه این محصول دارای کیفیت مصرف بالاتری می باشد

امروزه پسماندهای آلی به دلیل دارا بودن مقادیر قابل توجه عناصر غذایی و نیز ماده آلی، به طور گسترده ای به عنوان کود در زمین-های کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرند. مدیریت و استفاده از پسماندهای آلی صنعتی، کشاورزی و شهری در زمین های کشاورزی ضمن کاهش خطرات زیست محیطی، افزایش بهره وری آنها را در پی دارد. به همین منظور این پژوهش با هدف ارزیابی و مقایسه تأثیر لجن فاضلاب کارخانه پلی اکریل، کمپوست زباله شهری و کود گاوی بر شاخص های کیفیت خاک و بررسی تغییرات زمانی این شاخص ها بعد از اضافه نمودن این پسماندها و نیز تأثیر این پسماندها بر رشد و عملکرد هیبرید سینگل کراس 704 ذرت دانه ای انجام شد. تیمارهای مورد مطالعه شامل لجن فاضلاب کارخانه پلی اکریل، کمپوست زباله شهری کود گاوی هر کدام در دوسطح (15 و 45 تن در هکتار) و تیمار شاهد (بدون کاربرد پسماند آلی) بود. آزمابش در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان (لورک) انجام شد. تیمارها قبل از کشت ذرت در سوم تیر ماه 1387 به خاک اضافه شد و نمونه برداری از خاک مزرعه بعد از گذشت 31، 74، 132 و 241 روز بعد از کاربرد پسماندها در خاک انجام شد. برداشت ذرت های کشت شده، همزمان با نمونه برداری سوم (132 روز بعد از اعمال تیمارها) انجام شد. نتایج این پژوهش نشان داد که اگر چه کاربرد لجن فاضلاب سبب اختلال در مقدار هدایت هیدرولیکی اشباع خاک و سرعت نفوذ نهایی ورود به آب خاک شد اما به طور کلی کاربرد پسماندهای آلی مورد مطالعه سبب بهبود وضعیت فیزیکی خاک از لحاظ جرم مخصوص ظاهری، هدایت هیدرولیکی اشباع، پایداری خاکدانه ها و سرعت نفوذ نهایی ورود آب به خاک شد. کاربرد پسمادندهای آلی همچنین باعث افزایش معنی دار هدایت الکتریکی (ec)، مقدار ماده آلی و نیتروژن کل خاک شد. بررسی شاخص های زیستی مورد مطالعه تحت تأثیر کاربرد پسماندهای آلی نشان داد که کاربرد آنها سبب افزایش معنی دار تنفس پایه خاک و فعالیت آنزیم اوره آز می شود. بررسی های انجام شده در مورد عملکرد و اجزای عملکرد ذرت تحت تأثیر کاربرد پسماندهای آلی نشان داد که به طور کلی کاربرد این پسماندها سبب افزایش معنی دار شاخص سطح برگ، ارتفاع گیاه، عملکرد زیستی، وزن هزار دانه و عملکرد دانه شد اما تأثیری بر مقدار پروتئین دانه ذرت نداشت. کاربرد پسماندهای آلی سبب افزایش معنی دار غلظت قابل عصاره گیری عناصر آهن، روی و مس خاک در مقایسه با شاهد شد. اما افزایش غلظت روی در اثر کاربرد لجن فاضلاب و نیز افزایش غلظت مس در اثر کاربرد کود گاوی در مقایسه با شاهد معنی دار نبود. کمپوست زباله شهری در مقایسه با کود گاوی و لجن فاضلاب قابلیت عصاره گیری آهن، روی و مس را به مقدار بیشتری افزایش داد. بررسی پسماندهای آلی از لحاظ تأثیر بر آلودگی خاک به فلزات سنگین سمی کادمیم، سرب، کروم و کبالت نشان داد که کاربرد یکساله لجن فاضلاب کارخانه پلی اکریل، کمپوست زباله شهری و کود گاوی در مقادیر مورد مطالعه، تأثیری بر آلودگی خاک نداشته است؛ اگر چه بررسی های بلند مدت کاربرد این پسماندها در خاک برای اطمینان از عدم آلودگی خاک در پی کاربرد این پسماندها لازم است

آلودگی خاک و روش های حذف آلاینده ها یکی از مهم ترین موضوع هایی است که در دهه های اخیر به آن توجه زیادی شده است. با توجه به اهمیت آلاینده های آلی و معدنی در سلامتی انسان و محیط زیست، پاک سازی آن ها از محیط امری ضروری است. روش های مختلفی برای حذف آلاینده های خاک وجود دارد که به طور کلی به سه دسته شیمیایی، فیزیکی و زیستی (بیولوژیک) تقسیم می شوند. به علت آثار جانبی روش های فیزیکی و شیمیایی و نیز به دلیل هزینه های بالای آن ها، در سال های اخیر به روش های زیستی و به ویژه گیاه پالایی توجه زیادی شده است. گیاه پالایی به استفاده از گیاهان برای حذف، تثبیت و برداشت آلاینده های آلی و معدنی گفته می شود که روشی سازگار با محیط زیست، ارزان قیمت و قابل استفاده در سطح وسیع است. پژوهش های جدید در این زمینه به افزایش کارایی این روش معطوف شده است. یکی از جدیدترین راهکارهای پیشنهاد شده برای افزایش کارایی گیاه پالایی، استفاده از روابط همزیستی باکتری ها و قارچ ها با گیاهانی است که برای فرآیند گیاه پالایی استفاده می شوند. قارچ های اندوفایت که به طور سیستمیک در اندام هوایی برخی گیاهان علفی وجود دارند، قادر به افزایش مقاومت گیاه میزبان به تنش های زیستی (مانند آفات و بیماری ها) و غیر زیستی (مانند خشکی، شوری و سمیت فلز ها) هستند. در این پژوهش، کارایی پالایش عناصر کادمیم، آرسنیک (در محیط هیدروپونیک و خاک) و هیدروکربن های نفتی (در محیط خاک) توسط گیاهان فسکیوی بلند (festuca arundinacea) و فسکیوی مرتعی (festuca pratensis) حاوی و بدون قارچ های اندوفایت neotyphodium بررسی شده است. پنجه های گیاهان درمحیط هیدروپونیک حاوی 0، 5، 10 و 20 میلی گرم کادمیم در لیتر و 0، 1، 2، 3، 10، 20 و 40 میلی گرم آرسنیک در لیتر به مدت 8 هفته به صورت جداگانه کشت شدند. هم چنین گیاهان مذکور در محیط خاک آلوده شده به کادمیم و آرسنیک حاوی 0، 10، 20 و 40 میلی گرم در کیلوگرم از هر عنصر به طور جداگانه و در حضور و عدم حضور کلات نیتریلوتری استیک اسید (nta) در خاک به مدت 2 ماه در گلخانه های دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان کشت گردیدند. در پایان آزمایش وزن خشک اندام هوایی و ریشه، برخی شاخص های فتوسنتزی و غلظت کادمیم و آرسنیک ریشه و اندام هوایی (با استفاده از دستگاه های جذب اتمی مجهز به شعله و کوره گرافیتی) اندازه گیری گردید. هم چنین گیاهان مورد آزمایش در شرایط گلخانه در خاک آلوده به مواد نفتی (نمونه برداری شده از لندفیل شماره 3 پالایشگاه تهران) به مدت 7 ماه کشت گردیدند. غلظت 19 ترکیب هیدروکربن آروماتیک چندحلقه ای (pah) وکل هیدروکربن های نفتی (tph) با استفاده از دستگاه gc-ms و gc-fid قبل و بعد از کشت گیاه در خاک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که گیاهان مورد مطالعه پتانسیل قابل توجهی در انباشت کادمیم در ریشه و اندام هوایی خود دارند که چند برابر مقدار استاندارد معین شده برای گیاهان بیش انباشتگر کادمیم بود. با این وجود، پتانسیل انتقال کادمیم از ریشه به اندام هوایی در این گیاهان کمتر از مقدار به دست آمده برای گیاهان بیش انباشتگر بود. به نظر می رسد توانایی گیاه فسکیوی مرتعی نسبت به فسکیوی بلند برای جذب و انباشت کادمیم در بافت های گیاهی بیشتر است. وجود قارچ های اندوفایت موجب افزایش کارایی گیاه پالایی کادمیم از طریق تولید زیست توده بیشتر (8 تا 26 %) ، افزایش انباشت این عنصر در بافت های گیاه (6 تا 16 %) و نیز افزایش تحمل گیاه به تنش کادمیم گردید. اضافه کردن کلات nta نیز باعث افزایش 5/1 تا 3 برابری انباشت کادمیم در اندام های گیاه و انتقال بیشتر آن از ریشه ها به اندام های هوایی گردید که این امر در فرآیند گیاه پالایی شاخصی مهم محسوب می شود. به دلیل تحمل بیشتر گیاهان دارای اندوفایت به غلظت های بالای کادمیم، به نظر می رسد که استفاده از این گیاهان می تواند برای پالایش خاک هایی که میزان آلودگی کادمیم آن ها بالاست، مانند خاک های نزدیک به صنایع ذوب فلز ها، موثر باشد. میزان انباشت آرسنیک در گیاهان مورد مطالعه پایین تر ازآستانه تعریف شده برای گیاهان بیش انباشتگر بود. وجود قارچ های اندوفایت در گیاه منجر به کاهش انتقال آرسنیک از ریشه به اندام هوایی گردید. وجود آرسنیک در محیط (هیدروپونیک و خاک) به کاهش زیست توده ی ریشه و اندام هوایی گیاهان مورد مطالعه ( با و بدون اندوفایت) منجر شد که بیانگر تنش زیستی وارد شده به گیاهان و اختلال در رشد آن ها بود. اضافه کردن کلات nta به خاک باعث افزایش معنی دار برداشت آرسنیک توسط گیاه از خاک شد ولی اثری بر انتقال آن از ریشه به اندام هوایی نداشت. کشت گیاهان مورد مطالعه (با و بدون اندوفایت) منجر به افزایش تجزیه کل هیدروکربن های نفتی (از 30 به 70 %) و هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای (از 20 به 60 %) در خاک شد. تفاوتی در تجزیه tph و pah در ریزوسفر دو گیاه مشاهده نشد. کشت گیاهان مذکور در خاک موجب افزایش کل باکتری های خاک و باکتری های تجزیه کننده نفت، افزایش فعالیت آنزیم دهیدروژناز در خاک و مقدار ترکیب های فنولی موجود در خاک گردید. گیاهان حاوی اندوفایت توانایی بیشتری (حدود 10 % کارایی بیشتر) درافزایش تجزیه کل هیدروکربن های نفتی و آلکان های با زنجیره کوتاه تر (c10-c25) در محیط ریشه نشان دادند که علت این امر می تواند افزایش زیست توده ریشه، افزایش ترشحات ریشه (از جمله ترکیب های فنولی محلول در آب) به خاک و به تبع آن ها افزایش فعالیت ریزسازواره های تجزیه کننده نفت در خاک باشد. لذا به نظر می رسد کشت گیاهان حاوی اندوفایت برای گیاه پالایی هیدروکربن های نفتی در خاک مفید خواهد بود.

نگرانی جهانی در رابطه با سمیت فلزات سنگین در محیط زیست وجود دارد. آلودگی خاک به عناصر سنگین می تواند به طور مستقیم و غیرمستقیم بر سلامتی موجودات زنده اثر گذارد. با افزایش غلظت فلزات در خاک، احتمال ورود آن ها به گیاهان نیز افزایش می یابد. در نتیجه، تجمع آن ها به خصوص در محصولات کشاورزی برای سلامتی انسان مخاطره آمیز خواهد بود. هدف از این مطالعه، تعیین توزیع مکانی کادمیوم، روی و وانادیوم در خاک سطحی استان همدان، ارزیابی وضعیت آلودگی این فلزات در خاک و تعدادی از محصولات کشاورزی و بررسی ریسک ناشی از عناصر سنگین موجود در گیاهان مصرفی کشت شده در اراضی کشاورزی می باشد. بدین منظور با استفاده از روش نمونه برداری سیستماتیک تصادفی، نمونه های خاک سطحی (cm 20ـ0) برداشت گردید و غلظت عناصر سنگین و برخی از پارامترهای خاک از جمله ph، ec، درصد ماده آلی و درصد شن، درصد سیلت و درصد رس تمامی نمونه ها آنالیز شد. با استفاده از تصاویر ماهواره ای نقاط نمونه برداری خاک واقع بر روی اراضی کشاورزی تعیین گردید و نمونه های گیاهان سیب زمینی (غده)، گندم، جو و ذرت (بذر) و یونجه (اندام هوایی) برداشت شد. دقت روش های کریجینگ با مدل های مختلف با استفاده از خطای قدرمطلق میانگین و خطای بایاس میانگین مقایسه شد و روشی که دارای بالاترین میزان دقت بود برای تهیه نقشه فلزات سنگین خاک مورد استفاده قرار گرفت. غلظت زمینه برای کادمیوم و وانادیوم با استفاده از پارامتر میانه و برای فلز روی با استفاده از شاخص توزیع زمین شیمیایی محاسبه شد و وضعیت آلودگی خاک با استفاده از شاخص بار زمین شیمیایی تعیین گردید. فاکتور انتقال فلزات سنگین از خاک به گیاه نیز برای تعیین میزان انباشتگی آن ها در گیاهان زراعی محاسبه شد. پتانسیل ریسک سلامتی در ارتباط با عناصر سنگین محصولات زراعی (گندم و سیب زمینی) نیز با استفاده از شاخص ریسک سلامتی، ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که غلظت عناصر مورد مطالعه در خاک استان همدان در دامنه طبیعی قرار دارد و کمتر از حداکثر غلظت مجاز با توجه به سمیت آن ها برای گیاه می باشد. میزان کادمیوم، روی و وانادیوم گیاهان نیز پایین تر از حد سمیت آن ها در گیاهان است. برای پهنه بندی فلزات سنگین خاک، کریجینگ گسسته با مدل نمایی برای کادمیوم و وانادیوم و کریجینگ ساده با مدل گوسی برای فلز روی، دارای بالاترین میزان دقت در بین روش های کریجینگ بودند. روی هم گذاری توزیع مکانی فلزات سنگین خاک با نقشه های زمین شناسی و کاربری اراضی نشان داد که کادمیوم منشأ زمین شناسی و کشاورزی دارد. برای فلز روی علاوه بر ماده مادری خاک، فعالیت های کشاورزی در غنی شدن خاک منطقه به این عنصر نقش به سزایی داشته است. برای وانادیوم عامل اصلی که غلظت این عنصر را کنترل می کند، زمین شناسی منطقه می باشد. براساس شاخص بار زمین شیمیایی به جز تعداد 10 نمونه خاک که از نظر کادمیوم آلوده و بر روی اراضی کشاورزی واقع بودند، آلودگی خاک به فلزات سنگین وجود ندارد. بالاترین مقدار فاکتور انتقال نیز مربوط به کادمیوم در گیاه سیب زمینی می باشد. براساس شاخص ریسک سلامتی مصرف گندم و سیب زمینی منطقه از نظر وجود کادمیوم و روی، ریسکی برای سلامتی انسان ندارد؛ اما مصرف گیاه گندم بواسطه ورود وانادیوم می تواند دارای ریسک نسبتاً بالایی باشد.

هدف این پژوهش بررسی تأثیر نقش بخش معدنی و آلی لجن فاضلاب و کودگاوی بر قابلیت دسترسی و توزیع شکل های شیمیایی سرب در خاک و جذب آن توسط ذرت و آفتابگردان بود. آزمایش در دو بخش انجام شد. در مطالعه اول تأثیر نمک نیترات سرب، کودگاوی و لجن فاضلاب بر قابلیت دسترسی سرب در خاک و جذب آن توسط آفتابگردان و ذرت بررسی شد. نتایج نشان داد که استفاده از لجن فاضلاب وکودگاوی سبب افزایش معنی دار مقدار ماده آلی، گنجایش تبادل کاتیونی، قابلیت هدایت الکتریکی و مقدار سرب قابل عصاره گیری با dtpa در خاک در مقایسه با تیمار شاهد شد. غلظت کاتیون ها و آنیون ها در عصاره 1:5خاک به عنوان داده های ورودی به نرم افزار visual minteq وارد شده و فعالیت گونه های محلول سرب پیش بینی شد. وجود درصد بالای کربن آلی در تیمارهای کودگاوی و لجن فاضلاب باعث شد بیشترین درصدکمپلکس تشکیل شده سرب با کربن آلی محلول باشد. در مطالعه دوم توزیع شکل های شیمیایی سرب در خاک تیمار شده با نیترات سرب و نیز کودگاوی و لجن فاضلاب قبل و بعد از حذف کربن آلی، اکسید آهن و منگنز قابل کاهش و اکسید آهن بررسی شد. همچنین تأثیر ریزوسفر آفتابگردان و ذرت بر توزیع شکل های مختلف سرب در خاک تیمارشده با نمک نیترات سرب، کودگاوی و لجن فاضلاب مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین توزیع نسبی سرب در خاک تیمار شده با نیترات سرب در بخش کربناته و در خاک تیمار شده با کودگاوی و لجن فاضلاب به ترتیب در بخش کربناته و اکسید مشاهده شد. حذف کربن آلی در تیمار لجن فاضلاب و کودگاوی سبب افزایش توزیع سرب در بخش کربناته و کاهش آن در بخش اکسیدی شد. حذف اکسید آهن از کودگاوی و لجن فاضلاب باعث بیشترین توزیع نسبی مقدار سرب در بخش های کربناته و اکسید شد. حذف آهن و منگنز قابل کاهش از تیمار لجن فاضلاب و کودگاوی باعث کاهش توزیع نسبی سرب در بخش اکسید همراه با افزایش آن در بخش تبادلی شد. کاشت گیاه در تیمار نمک نیترات باعث کاهش معنی دار مقدار سرب در بخش تبادلی، کربناته، اکسید و باقیمانده شد. کاشت آفتابگردان و ذرت در خاک تیمار شده با لجن فاضلاب و کودگاوی به ترتیب باعث کاهش و افزایش مقدار سرب در بخش کربناته شد. کاشت آفتابگردان در تیمار کودگاوی باعث کاهش و در تیمار لجن فاضلاب باعث افزایش معنی دار مقدار سرب در بخش باقیمانده شد. نتایج این پژوهش حاکی از آن بود که مقدار سرب قابل عصاره گیری با dtpa در خاکهای تیمارشده با نمک معدنی بیشتر از خاکهای تیمار شده با کود آلی است که در اینجا می توان به نقش بخش معدنی و آلی موجود در این ترکیبات آلی در کاهش قابلیت دسترسی سرب اشاره کرد. اضافه کردن کودگاوی در مقایسه با لجن فاضلاب به خاک باعث کاهش معنی دار مقدار سرب قابل عصاره گیری با dtpa شد.

ایران در اقلیم خشک و نیمه خشک قرار دارد و همواره با مشکل کم آبی مواجه است. از کل آب قابل استفاده در کشور که جمعاً 130 میلیارد متر مکعب می باشد، بیش از90 درصد آن به بخش کشاورزی اختصاص می یابد. بنابراین استفاده از راهکارهایی جهت افزایش بازده آبیاری در کشاورزی، افزایش ظرفیت ذخیره رطوبت در خاک و استفاده بهینه از منابع آب و حفظ آن بسیار ضروری است. علاوه بر مشکل کم آبی، شوری منابع آب و خاک کشور نیز، بر مشکل محدودیت منابع آب می افزاید. 18 میلیون هکتار از خاکهای ایران ، شور می باشدکه 10 درصد مساحت خاکهای ایران می باشد. شوری یکی از فاکتور های اصلی موثر در تنزل و نا مناسب شدن ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک در رژیم های رطوبتی خشک و نیمه خشک است که با تغییر در فرایند های فیزیولوژی خاک باعث کاهش رشد گیاه می شود. استفاده از برخی کانی ها مانند زئولیت که یک کانی آلومینوسیلیکاته است و سوپرجاذب های پلیمریsap)) نظیر هیدروژل ها که قدرت جذب کنندگی زیادی برای آب دارند، در کاهش هدررفت آب موثر می باشند. در این تحقیق تاثیر هر یک از این سوپرجاذبها تحت شرایط شوری بررسی شد. در این پژوهش، اثر دو نوع سوپرجاذب آ200، در چهار سطح (صفر، 2، 4 و 6 گرم بر کیلوگرم خاک)، و زئولیت طبیعی سمنان بصورت پودری در چهار سطح ( صفر، 10، 40 و 60 گرم بر کیلوگرم خاک)، در خاک لوم-شنی و در سه سطح شوری آب آبیاری (ds.m-14/0 ec=(آب شهری)، 4ec= و ds.m-1 8ec=)، به صورت یک طرح کامل تصادفی فاکتوریل در سه تکرار، بر خصوصیات هیدرولیکی خاک (منحنی رطوبتی خاک ، آب قابل دسترس برای گیاه و کارایی مصرف آب در خاک)، و نیز برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و برخی شاخص های رشد رویشی خیار گلخانه ای (cucumis sativus رقم دانیتو)، و نیز غلظت عناصر نیتروژن، فسفر، پتاسیم، سدیم،آهن و روی، در خاک و اندام هوایی گیاه، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد، زئولیت باعث افزایش نگهداشت آب در خاک شد، اما در افزایش آب قابل دسترس گیاه در شرایط عدم وجود شوری تاثیر معنی دار نداشت. اما در صورت وجود شوری، کاربرد زئولیت در افزایش آب قابل دسترس و خصوصیات رشد روِِیشی گیاه تاثیر بسزایی داشت. به طوری که در تیمار آبیاری با آب شور با هدایت الکتریکی برابر با ds.m-1 4، کاربرد 10 گرم زئولیت و در تیمار آبیاری با هدایت الکتریکی برابر با ds.m-1 8 ، کاربرد 40 گرم زئولیت، بیشترین مقدار را در هر سه شاخص رشد رویشی یعنی ارتفاع ساقه، وزن خشک و وزن مرطوب اندام هوایی، و نیز در آب قابل دسترس گیاه ایجاد کرده است. به علاوه، ارزان و فراوان بودن زئولیت و کاهش چگالی ظاهری خاک از محاسن زئولیت است. کاربرد هیدروژل موجب بهبود شاخصهای رشد رویشی گیاه و کاهش چگالی ظاهری خاک شد، و از طرفی موجب افزایش قابل ملاحظه غلظت عنصر پتاسیم در خاک و گیاه شد. استفاده از هیدروژل تا 4 گرم در کیلوگرم خاک، باعث بیشترین آب قابل دسترس در خاک شده است. بنابراین با در نظر گرفتن جنبه های اقتصادی، کاربرد 4 گرم هیدروژل در کیلوگرم خاک، در بافت های متوسط تا سبک (لومی و لوم-شنی) توصیه می شود.

کمبود روی یکی از مهم ترین مشکلات تغذیه ای انسان در سراسر جهان است. کمبود روی در انسان عموماً به دلیل استفاده از رژیم های غذایی با غلظت کم روی قابل استفاده است. اخیراً ارتباط مستقیمی بین کمبود روی در انسان و غلظت کم روی در خاک و محصولات غذایی شناخته شده است. بنابراین یکی از مهم ترین گام ها در جهت رفع کمبود روی، تأمین روی در محصولات زراعی از طریق برطرف کردن کردن کمبود روی در محیط رشد گیاه (خاک) است ولی باید توجه کرد برای افزایش جذب روی توسط گیاه، غلظت قابل جذب روی باید افزایش یابد. در واقع کمبود روی به ندرت ناشی از کم بودن غلظت کل روی در خاک بوده بلکه همیشه به دلیل غلظت کم قابل جذب این عنصر می باشد. ترشحات ریشه و اسیدهای آلی ناشی از تجزیه مواد آلی اضافه شده به خاک بر قابلیت جذب روی خاک تأثیر دارند. اگرچه روی دو ظرفیتی شکل اصلی قابل جذب این عنصر توسط ریشه است، این فرضیه وجود دارد که کمپلکس های اسید آلی-روی، قادر به جذب توسط ریشه گیاه می باشند. با توجه به این فرضیه، بررسی تأثیر افزودن لیگاندهای آلی به خاک بر افزایش قابلیت جذب روی، نیازمند شناخت صحیح نقش و عملکرد این ترکیبات و سازوکار جذب آنها توسط گیاه است. بنابراین، هدف از این آزمایش آبکشت، بررسی اثر برخی اسید های آلی طبیعی و مصنوعی بر جذب و انتقال روی در دو رقم گندم با روی کارایی مختلف و مقایسه کارایی این لیگاند ها بود. دو سطح روی (10 و 100 میکرومولار از منبع سولفات روی)، شش اسید آلی کربوکسیل دار (شامل اسیدهای کربوکسیلیک طبیعی سیتریک، تارتاریک، اگزالیک، سالیسیلیک و اسید مصنوعی اتیلن دی آمین تترا استیک اسید و آمینو اسید ال-متیونین با غلظت صفر و 500 میکرومولار) و دو رقم مختلف گندم از لحاظ روی-کارآیی شامل رقم کویر (روی-ناکارآمد) و رقم بک کراس روشن (روی-کارآمد) انتخاب شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار انجام شد. تجزیه آماری داده ها با نرم افزار sas انجام شد. میانگین ها با استفاده از روش lsd در سطح 5 درصد جدا شدند. پس از انتقال نشاها به محلول غذایی، تیمارهای اسید آلی طی یک هفته به صورت تدریجی اعمال شدند تا از تجزیه زیستی آن ها جلوگیری شود. نتایج نشان داد تیمار edta از نظر وزن خشک ریشه و اندام هوایی، جذب روی اندام هوایی، غلظت و جذب آهن ریشه، جذب مس ریشه و اندام هوایی و جذب منگنز ریشه برای رقم کویر بیش ترین و برای رقم بک کراس روشن کم ترین مقادیر را به همراه داشت در حالی که از لحاظ غلظت روی، آهن و منگنز اندام هوایی نتایج کاملاً عکس بود چنانچه برای رقم کویر کم ترین و برای رقم بک کراس روشن بیش ترین مقادیر را به همراه داشت. از طرفی اسید تارتاریک و اسید سیتریک از لحاظ غلظت و جذب روی ریشه و جذب آهن ریشه نتایج کاملاً متفاوتی را برای دو رقم ایجاد کردند به طوری که در رقم کویر کم ترین و در رقم بک کراس روشن بیش ترین مقادیر را به همراه داشتند. ال-متیونین نیز از لحاظ غلظت مس اندام هوایی و اسید اگزالیک از لحاظ غلظت آهن اندام هوایی برای رقم کویر بیش ترین و برای رقم بک کراس روشن کم ترین مقادیر را در پی داشتند. بر اساس نتایج این پژوهش، تأثیر اسیدهای آلی مختلف بر ارقام متفاوت از لحاظ روی-کارآیی، بسیار متفاوت بوده است که به ساز و کارهای خاص گیاه مربوط می شود.

امروزه رویکرد مدیریت و پایش جامع منابع آب جایگزین مفاهیم سال های گذشته که عمدتاً بر مبنای بررسی های روزمره و سنجش لحظه ای کیفیت آب بوده، گردیده است. در این زمینه، مدل ها یکی از ابزارهای مدیریتی هستند که در دسترس مدیران و تصمیم گیران قرار گرفته اند. با توجه به اینکه مدل ها پس از اجرا می توانند در طرح واره های متفاوتی اجرا شوند، می توان از آنها برای کاهش هزینه های اقتصادی ناشی از تصمیم گیری ها و پروژه های بزرگ استفاده کرد. رودخانه ی زاینده رود شاهرگ حیاتی استان اصفهان در مرکز ایران است و منبع بسیار مهمی برای تأمین آب شرب، کشاورزی و صنعتی به شمار می رود. لذا بررسی کیفیت آب این رودخانه یکی از موارد مهم در مدیریت آب این رودخانه به شمار می رود. در این مطالعه، از مدل wasp برای شبیه سازی غلظت فلزات سنگین سرب و کادمیم در آب رودخانه ی زاینده رود استفاده شده است. بدین منظور از آب و رسوبات رودخانه در سه دوره با فاصله ی دو ماهه و از 10 ایستگاه در طول رودخانه و نیز دو زهکش نمونه برداری به عمل آمد و غلظت فلزات مذکور در آن ها آنالیز گردید. میانگین غلظت کل سرب و کادمیم در آب رودخانه به ترتیب 0/015 و 0/083 میلی گرم در لیتر بوده است. میانگین غلظت سرب در آب رودخانه زاینده رود کمتر از مقدار استاندارد تعیین شده برای آب آبیاری (1 میلی گرم در لیتر) بوده است. اما در مورد کادمیم، میزان میانگین حتی بالاتر از استاندارد آب آبیاری (05/0 میلی گرم بر لیتر) است. غلظت فلزات سنگین سرب و کادمیم در رسوبات بستر رودخانه نیز برابر با 39/5 و 9/16 میلی گرم در کیلوگرم بود که غلظت هر دو فلز در رسوبات بالاتر از میانگین پوسته ی زمین است که می تواند نشان دهنده ی وجود منابع آلاینده ی با منشأ انسانی در منطقه باشد. شاخص مولر نشان داده است که رسوبات رودخانه از نظر سرب و کادمیم آلوده بوده و اقدامات مدیریتی جهت کاهش غلظت فلزات سنگین در آب و رسوبات رودخانه ضروری است. نتایج مربوط به دقت مدل نشان دهنده ی خطای کمتر از 9 درصد در شبیه سازی مقدار دبی و نیز خطای کمتر از 0/02 برای شبیه سازی غلظت کادمیم است که دقت قابل قبولی به شمار می رود. در مورد سرب، خطای مدل کمتر از 9 درصد است اما مدل نتوانسته شبیه سازی روند و غلظت سرب را به خوبی انجام دهد. این مسئله احتمالا به کم بودن مقدار سرب و نیز رفتار سرب در محیط های آبی مربوط است. لذا مدل برای شبیه سازی غلظت سرب نیاز به داده های بیشتری دارد. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که کنترل زهکش ها نقش موثری درکاهش غلظت فلزات سنگین در رودخانه ی زاینده رود دارد. بر اساس نتایج به دست آمده مدل wasp علی رغم کمبود داده های موجود، دقت بسیار خوبی در شبیه سازی سیستم رودخانه ی زاینده رود داشته است و می توان آن را به عنوان یک مدل مناسب برای شبیه سازی غلظت فلزات سنگین در رودخانه پیشنهاد کرد.

دانستن موقعیت نقاط داغ آلودگی به عناصر می تواند کمک شایانی در اتخاذ تدابیر مناسب در زمینه مبارزه با آلودگی باشد. هدف از این مطالعه تعیین توزیع مکانی عناصر آرسنیک، آنتیموان، کروم، کادمیوم، نیکل، کبالت، مس، روی، سرب، آهن، وانادیوم در خاک سطحی استان همدان، فراهم کردن دید جامعی به موقعیت، مقادیر و پراکنش و آنومالی عناصر طبقه بندی شده از طریق روش های آنالیز مولفه های اصلی، ترکیب رنگی کاذب، رویهم گذاری معکوس لایه ها و ترکیب خطی وزنی و شناسایی منابع احتمالی آلودگی خاک به آنها است. بدین منظور با استفاده از روش نمونه برداری سیستماتیک تصادفی، نمونه های خاک سطحی (cm 20-0) برداشت گردید و غلظت عناصر سنگین تمامی نمونه ها آنالیز شد. عناصر مختلف از طریق روش های توابع شعاعی پایه، کریجینگ معمولی وگسسته پهنه بندی شدند. دقت روش های کریجینگ با مدل های مختلف با استفاده از خطای قدر مطلق میانگین و خطای بایاس میانگین مقایسه شد و روشی که دارای بالاترین میزان دقت بود برای تهیه نقشه فلزات سنگین خاک مورد استفاده قرار گرفت. رویهم گذاری نقشه توزیع غلظت فلزات سنگین با نقشه زمین شناسی و کاربری اراضی نشان داد که آرسنیک، آهن، کادمیوم، روی، کروم، کبالت، نیکل و آنتیموان منشا زمین شناسی دارد و عناصر مس و وانادیوم منشا کشاورزی و زمین شناسی دارد. در حالی که غلظت سرب در منطقه توسط ساختار زمین شناسی، فعالیت های کشاورزی و همچنین آلودگی شهری کنترل می شود. در روش ترکیب رنگی کاذب (fcc) عناصر بر اساس میزان همبستگی، در چهار دسته آرسنیک، روی و سرب؛ کبالت، آهن و وانادیوم؛ کروم، نیکل و مس و در نهایت آنتیموان و کادمیوم ترکیب شدند. عناصر لایه اول به دست آمده از روش fcc با لایه سوم آن و عناصر لایه دوم با چهارم، با تباین 60 و شفافیت 100 در لایه رویی، به روش معکوس رویهم گذاری شدند و در انتها ترکیب خطی وزنی (wlc) بر روی داده های فازی شده دو گروه عناصر انجام شد. بر اساس نتایج آنالیز مولفه های اصلی فلزات سنگین در 4 فاکتور قرار می گیرند. به طور کلی، همبستگی بالای مثبت در هر فاکتور بیانگر منشا طبیعی ورود عناصر و همبستگی بالای منفی نشان دهنده منشا انسانی ورود عناصر است. بر اساس نقشه های به دست آمده از رویهم گذاری لایه های حاصل از روش معکوس و ترکیب خطی وزنی، آنومالی عناصر دسته اول در جنوب شرق ملایر و غرب اسد آباد و نهاوند دیده می شوند و عناصر دسته دوم در نقاطی در اسد آباد، غرب کبودرآهنگ شرق ملایر حداکثر اند. بر اساس نتایج، بخش اعظم منطقه در دسته اول عناصر دارای ریسک آلودگی متوسط تا بالا است و در دسته دوم عناصر در طبقه سوم آلودگی با ریسک کم قرار گرفته است. به طور کلی تمامی روش های تعیین آنومالی غلظت عناصر نتایج مشابهی را در بر داشت. مقایسه روش ها با یکدیگر نشان داد، بهترین روش از لحاظ دقت، صحت و روشمندی روش ترکیب خطی وزنی است. اما از دید سهولت تفسیر، می توان روش ترکیب رنگی کاذب را بهترین روش معرفی کرد.

برآورد رواناب و رسوب حوضه آبخیز تمر

چکیده کمبود آب در ایران و سایر مناطق خشک یکی از عوامل محدود کننده تولید محصولات کشاورزی وگسترش فضای سبز محسوب می شود. استفاده مجدد از پساب فاضلاب یکی از راه حل های رفع کمبود آب به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک است. به دلیل کمبود مواد آلی در خاک های این مناطق، استفاده از لجن فاضلاب علاوه بر بهبود ساختمان و پایداری خاک باعث افزایش نفوذپذیری و گنجایش نگهداشت آب خاک نیز می گردد. آلودگی پساب ها و لجن فاضلاب به عناصر سنگین و نبود تصفیه خانه در اکثر صنایع در کشور های در حال توسعه برای رفع این آلودگی ها از چالش های مهم می باشد. برای پیش گیری از آثار مخرب استفاده از فاضلاب ها می توان از زئولیت استفاده کرد. زئولیت ها به علت داشتن ویژگی تبادل یونی زیاد قادرند عناصر سنگین را جذب کرده و بنابراین تا زمان احداث تصفیه خانه می توان از آنها برای نگهداشت عناصر سنگین استفاده کرد. از این رو این پژوهش با هدف ارزیابی اثر اختلاط سطوح مختلف زئولیت طبیعی با خاک به همراه کاربرد پساب تصفیه نشده به عنوان آب آبیاری و لجن فاضلاب بر کاهش جذب عناصر سنگین شامل کادمیم، سرب و روی توسط گیاه شاهی انجام گرفت. این پژوهش به صورت بلوک های کامل تصادفی در قالب طرح فاکتوریل در 3 تکرار انجام شد، به گونه ای که سه سطح زئولیت (صفر، 1 و 2 درصد وزنی زئولیت) و 2 نوع خاک (خاک شنی و خاک رسی) به همراه چهار تیمار آلودگی (پساب تصفیه نشده، پساب غنی شده، لجن فاضلاب و کاربرد توام لجن فاضلاب و پساب) استفاده شدند. غلظت و میزان جذب کادمیم، سرب و روی و عملکرد گیاه 40 روز پس از کاشت بذرها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد کاربرد زئولیت باعث کاهش جذب کادمیم توسط گیاهان شد .گر چه بین سطوح مختلف زئولیت اختلاف معنی دار مشاهده نشد. تیمار های آلودگی اختلاف معنی داری از نظر جذب کادمیم توسط گیاه داشتند. جذب سرب در تیمار های دارای لجن فاضلاب کاهش معنی داری نسبت به بقیه تیمار ها نشان داد. علاوه بر این نوع خاک تاثیر معنی داری بر جذب سرب توسط گیاه نداشت. با افزایش زئولیت میزان جذب سرب توسط گیاه کاهش یافت. هم چنین نتایج نشان داد که گیاهان آبیاری شده با پساب بیش ترین جذب روی را داشتند و نوع خاک و سطوح مختلف زئولیت تاثیر معنی داری بر جذب روی توسط گیاه نداشت. بر اساس نتایج به دست آمده، نوع فلز سنگین موجود در فاضلاب مورد استفاده تعیین کننده سطح مورد نیاز زئولیت مصرفی است. به گونه ای که برای فلزهای سنگینی که به شدت توسط زئولیت واجذب می شوند سطح یک درصد وزنی و برای فلزاتی که تمایل کمی به واجذب از زئولیت دارند سطح دو درصد وزنی زئولیت پیشنهاد می گردد. کلمات کلیدی: پساب، زئولیت، شاهی، فلزات سنگین و لجن فاضلاب

آلودگی خاک و تجمع فلزات سنگین در محصولات کشاورزی یکی از مهم ترین مسائل زیست محیطی است که زندگی انسان، گیاهان و حیوانات را تهدید می کند. سرب یکی از فلزات سنگین و از عوامل آلوده کننده محیط است که با ایجاد اثرات سمی شدید در انسان و دیگر جانداران نقش مهمی در آلودگی محیط زیست دارد به طوری که انباشت آن در خاک باروری خاک و کیفیت محصولات را تحت تأثیر قرار می دهد. این پژوهش، به منظور شناسایی وضعیت سرب در خاک و بذر گندم و مدل سازی روند انباشت این عنصر در خاک-های مزارع گندم استان خوزستان اجرا گردید. با استفاده از روش نمونه برداری تصادفی در سال زراعی 1389-1388، تعداد 100 نمونه جفتی خاک و بذر گندم از مزارع گندم شهرستان های اهواز، ایذه، باغ ملک، بهبهان، دشت آزادگان، دزفول، رامهرمز، شوش و شوشتر جمع آوری گردید. برخی از ویژگی های خاک شامل (بافت خاک، درصد آهک، ظرفیت تبادل کاتیونی، کربن آلی، پ- هاش و هدایت الکتریکی خاک)، غلظت کل و قابل عصاره گیری با dtpa سرب و غلظت سرب بذر در کل نمونه ها اندازه گیری شد. به منظور محاسبه روند انباشت سرب در خاک های زراعی تحت کشت گندم از مدل promas که مبتنی بر روش توازن جرمی است (دو روش توزیع واقعی و یکنواخت)، استفاده شد. بدین منظور از اطلاعات زراعی 27 ساله منطقه مطالعاتی شامل نوع محصول، سطح زیر کشت، عملکرد گندم، نوع و تعداد دام ها، میزان مصرف کودهای شیمیایی و همچنین اطلاعات مرتبط با غلظت سرب در گیاه و انواع کودها استفاده شد. نتایج توصیف آماری نشان داد میانگین غلظت سرب کل خاک و بذر گندم به ترتیب 13/57 و 0/052 میلی گرم بر کیلوگرم بود. در هیچ یک از مناطق مطالعاتی غلظت سرب خاک و بذر بالاتر از حد مجاز آلودگی (به ترتیب 50 و 300-30 میلی گرم بر کیلوگرم) نبود. مناطق ایذه با میانگین 19/4 و شوشتر با میانگین 9/8 میلی گرم بر کیلوگرم دارای بیشترین و کمترین غلظت سرب کل در خاک بودند. میانگین غلظت سرب قابل جذب در تمام منطقه مورد مطالعه به میزان 0/6 میلی گرم بر کیلوگرم تعیین شد. غلظت سرب بذر در منطقه ایذه کمترین و در باغ ملک (میانگین 0/19 میلی گرم بر کیلوگرم) بیشترین غلظت سرب اندازه گیری گردید. هیچ یک از گونه های سرب اندازه گیری شده با یکدیگر همبستگی نشان ندادند. مقایسه غلظت سرب در بذر گندم نان و دوروم نشان داد که گندم نان پتانسیل بالاتری در انباشت سرب نسبت به دوروم دارد. نتایج شبیه سازی روند انباشت با استفاده از مدل promas نشان داد که بیشترین میزان انباشت سرب در دو روش توزیع واقعی و یکنواخت به ترتیب در شهرستان های دزفول و بهبهان و به میزان 5/43 و 17/37 گرم بر هکتار در سال بود. کمترین میزان انباشت سرب در دو روش توزیع واقعی و یکنواخت، در شهرستان باغ ملک (به-ترتیب 1/01 و2/71 گرم بر هکتار در سال) مشاهده شد. ارزیابی کمی نتایج مدل نشان داد که کارایی هر دو توزیع جهت مدل سازی قابل قبول بوده و برآوردها توسط مدل حدود 84 درصد به واقعیت نزدیک است. به علاوه نتایج آنالیز حساسیت مدل نشان داد که این به مدل به تغییر در مقادیر کودهای فسفاته بسیار حساس بوده. مهمترین مسیر ورود سرب به خاک در دو روش توزیع واقعی و یکنواخت کاربرد کود دی آمونیوم فسفات می باشد.

پژوهش های زیادی در راستای اصلاح خاک های آلوده انجام گرفته است و گیاه پالایی یکی ازاین روش ها است. بقایای حاصل از گیاه پالایی خاک های آلوده، یک منبع آلودگی محسوب می شوند و مدیریت این بقایا گامی مثبت در جهت کاهش آلودگی است. کمبود روی یکی از اساسی ترین مشکلات تغذیه ای انسان در مناطقی است که غلات غذای اصلی مردم را تشکیل می دهد. یکی از راهکارهای پایدار برای مبارزه با کمبود روی، غنی سازی زیستی زراعی است که با بکارگیری راهکارهای زیادی از جمله کوددهی و مدیریت بقایای گیاهی، قابلیت دسترسی روی در خاک و جذب آن توسط گیاه افزایش می یابد. این پروژه، با هدف بررسی امکان استفاده از بقایای حاصل از پاکسازی خاک آلوده، لجن فاضلاب و کود سولفات روی به عنوان ابزاری در راستای غنی سازی زراعی گندم در 3 تکرار وبه صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی انجام گرفت. در قسمت اول این پروژه ، خاک آلوده معدن سرب و روی باما، در گلدان های 8 کیلوگرمی، توسط 4 گیاه شامل آفتابگردان (l. heliantus annus) ، شبدر قرمز (trifolium pretense l.)، تالاسپی سیرلسنز((thlaspi caerulescens و تاج خروس وحشی (amaranthus retroflexus) در 3 تکرار و در قالب طرح کاملا تصادفی، مورد پاکسازی قرار گرفت. بعد از گذشت 70 روز از کشت، شاخسار و ریشه گیاهان برداشت شد. نتایج نشان داد گیاه تالاسپی سیرلسنز با جذب 51560 میلی گرم روی در شاخسار، بیشترین توانایی جذب روی از خاک را داشت. در قسمت دوم این پروژه ، خاک ایستگاه تحقیقاتی رودشت اصفهان، در گلدان های 3 کیلوگرمی، زیر کشت دو رقم گندم با روی کارایی مختلف قرار گرفت. تیمارها شامل کاربرد لجن فاضلاب در دوسطح 5 و 10 تن در هکتار، بقایای حاصل از پاکسازی خاک آلوده در سطح 5 تن در هکتار و کود سولفات روی در دو سطح 20 و 40 کیلوگرم در هکتار بود که ارقام گندم کشت شده، رقم کویر (روی ناکارا) و رقم بک کراس روشن بهاره (روی کارا) بودند. بعد از رسیدگی کامل دانه، گندم برداشت شده و عملکرد و غلظت عناصر در شاخسار، ریشه و دانه اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که بین عملکرد دانه ارقام گندم تفاوتی وجود ندارد اما گندم رقم کویر، وزن خشک ریشه و شاخسار بیشتری دارد. همچنین بین ارقام گندم در غلظت روی دانه تفاوتی مشاهده نشد اما غلظت آهن در دانه گندم رقم کویر بیشتر بود. نتایج کاربرد تیمارها نشان داد که بیشترین عملکرد دانه در تیمار لجن فاضلاب (10 تن در هکتار) و کود سولفات روی (40 کیلوگرم در هکتار) وجود دارد. بیشترین غلظت روی در دانه در تیمار بقایای تالاسپی سیرلسنز و بیشترین غلظت آهن در تیمار لجن فاضلاب (10 تن در هکتار) مشاهده شد. تیمار بقایای تالاسپی سیرلسنز غلظت روی خاک را بیشتر از دیگر تیمارها افزایش داد.

درسال های اخیر، کمبود روی در انسان ها بسیار مورد توجه قرار گرفته است، نه فقط از جنبه پزشکی و تغذیه ای بلکه از نظر اقتصادی هم اهمیت بسیار دارد.کمبود این عنصر یکی از مهمترین کمبودهای تغذیه انسان ها در مناطقی است که غلات غذای اصلی مردم را تشکیل می دهد. یکی از راهکارهای موثر برای مبارزه با این کمبود، غنی سازی زیستی زراعی است که به روش های متعدد از جمله به کار بردن کودهای دامی انجام می گیرد. کودهای دامی باعث بهبود ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک شده و محیط مناسبی را برای رشد گیاه ایجاد می کنند، اما سمیت احتمالی ناشی از عناصر سنگین مثل کادمیم و آرسنیک در این کودها کمتر توجه شده است. وجود آرسنیک به ویژه در کود مرغی، باعث آلودگی زیست محیطی و خطراتی برای انسان و دام می شود. از طرف دیگر، استفاده طولانی مدت از این کودها باعث تجمع عناصر سنگین در خاک و آلودگی آب های زیر زمینی می گردد. این پژوهش با هدف بررسی تأثیر کاربرد کودهای گاوی، مرغی و سولفات روی بر غلظت وجذب روی، کادمیم و آرسنیک در دو رقم گندم (رقم روی کارا بک کراس روشن بهاره) و (رقم روی-ناکارا کویر) به صورت گلخانه ای و در قالب آزمایش فاکتوریل با سه فاکتور شامل دو نوع کود دامی(گاوی و مرغی) در دو سطح 10 و20 تن در هکتار و سولفات روی در سطوح 20 و 40 کیلوگرم در هکتار با خاک دو منطقه رودشت و لورک ( واقع در استان اصفهان) انجام شد. بعد از رسیدگی کامل دانه (7 ماه پس از کشت)، گندم برداشت شده و عملکرد ریشه، شاخسار و دانه و همچنین غلظت و جذب روی در ریشه، شاخسار و دانه گندم تعیین گردید. نتایج نشان داد اضافه کردن تیمارهای کودی به خاک باعث افزایش غلظت روی قابل عصاره گیری با dtpaو درصد ماده آلی خاک شده است. افزودنکودهایدامیبهخاکسببافزایشغلظترویدرریشهوشاخسارگندمشد، ولی بیشترین غلظت روی دانه در کاربرد تیمار سولفات روی مشاهده گردید. غلظتآرسنیکدانههردورقمگندمموردمطالعهپس ازکاربردتیمارکودمرغی افزایش یافت. همچنین، بیشترینغلظتکادمیمدانهگندممربوطبه کاربردتیمارهایکودگاویبود. از طرفی، درصد پروتئین دانه گندم در تیمارهای کود دامی نسبت به سولفات روی درصد بالاتری را نشان داد، به صورتی که بالاترین درصدپروتئن دانه مربوط به تیمار کاربرد کود گاوی بود. همچنین، ضریب انتقال روی از خاک به ریشه و دانه گندم در تیمارهای کود دامی بیش از سایر تیمارها تحت تاثیر قرار گرفت، به این صورت که ضریب انتقال روی در تیمارهای کاربرد کود گاوی بیشترین مقدار بود. بین عملکرد ریشه، شاخسار و دانه گندم و تیمارهای کود دامی و سولفات روی از لحاظ آماری اختلاف معنی داری مشاهده شد، به طوری که عملکرد رقم های گندم تحت کاربرد کودهای دامی (هم کودمرغی و هم کودگاوی) بیشترین تأثیرپذیری را داشت. همچنین، در رقم بک کراس روشن بهاره غلظت روی بالاتری در شاخسار و دانه در مقایسه با رقم کویر مشاهده شد. در بررسی درصد پروتئین دانه، مشخص گردید که این فاکتور در رقم کویر در مقایسه با رقم بک کراس روشن بهاره بیشتر بود.

با وجودی که در سال های اخیر توجه مصرف کنندگان به اهمیت ارزش غذایی غلات و سبزیجات افزایش یافته است اما اطلاعات محدودی در زمینه تاثیر عناصر سنگین موجود در این محصولات بر احتمال ابتلاء به بیماری های سرطانی و غیر سرطانی ناشی از مصرف محصولات کشاورزی وجود دارد. لذا این پژوهش با هدف بررسی غلظت عناصر سنگین در برخی محصولات کشاورزی استان اصفهان و علاوه بر این میزان فلزات سنگین وارد شده به بدن و ارزیابی خطرپذیری عناصر سنگین برای انسان از طریق مصرف این محصولات با استفاده از روابط محاسبه خطرپذیری ابتلاء به بیماری های غیر سرطانی (thq) و بیماری های سرطانی صورت گرفت. جهت تعیین میزان فلزات سنگین موجود در نمونه ها تعداد 103 نمونه گیاهی از برنج، گندم، پیاز، تره، ریحان، کاهو، هویج، شوید و سیب زمینی از شهرستان های مختلف استان اصفهان بصورت تصادفی جمع آوری شد و غلظت فلزات سنگینی مانند آرسنیک، کادمیم، نیکل، روی و مس موجود در نمونه ها با دستگاه icp اندازه گیری شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد میزان آرسنیک موجود در نمونه های برنج، گندم و پیاز بیشتر از حد استانداردfao بودنند همچنین سرب موجود در نمونه های تره، ریحان، شوید و کاهو هم بالاتر از استاندارد fao بودنند و بقیه عناصر موجود در نمونه ها دارای میانگین غلظت پائین تر از حد استاندارد تعیین شده توسط (who) بودنند. میانگین غلظت کادمیم در تمامی نمونه ها کمتر از حد تشخیص دستگاه بود. مقدار شاخص خطرپذیری کل برای ابتلاء به بیماری های غیرسرطانی از طریق مصرف محصولات مورد مطالعه در کودکان به ترتیب برای حالت میانگین و بیشینه مصرف 72/1 و 96/1 بود و همین پارامتر برای گروه سنی افراد بالغ 08/2 و 01/3 بود. در هر دو گروه سنی مورد مطالعه، آرسنیک دارای سطح متوسط احتمال خطرپذیری به بیماری های سرطانی را دارا می باشد و سرب در هر دو گروه سنی دارای سطح قابل قبول از نظر خطرپذیری به بیماری های سرطانی است. کلمات کلیدی: اصفهان، فلزات سنگین، شاخص خطرپذیری، محصولات کشاورزی

فرسایش خاک از جمله چالش های مهم زیست محیطی است که در مناطقی که کنترل نمی شود نه تنها سبب وارد آوردن خسارت های جبران ناپذیر به اراضی منابع طبیعی و کشاورزی می شود بلکه با رسوب مواد در آبراهه ها، مخازن، دریاچه سدها و بنادر، سبب کاهش ظرفیت آب گیری آن ها و بنابراین زیان های فراوان می شود. در این پژوهش قابلیت استفاده از سه مدل گوناگون شامل مدل های الگوریتم منطق فازی، swat و الگوریتم ژنتیک - خوشه بندی فازی برای برآورد فرسایش خاک در حوزه آبخیز بازفت (حد فاصل ?34 °49 تا ?32 °50 طول شرقی و ?37 °31 تا ?39 °32 عرض شمالی با مساحت 9/216786 هکتار) بررسی شد. در مدل الگوریتم منطق فازی، سه عامل اصلی موثر بر فرسایش در معادله جهانی هدررفت خاک (usle) شامل درصد شیب، درصد پوشش گیاهی و فاکتور فرسایش پذیری خاک (k در مدل usle) برای مدل سازی خطر فرسایش خاک مورد استفاده قرار گرفتند. در مدل swat، ابتدا امکان استفاده از 3 مجموعه داده اقلیمی مختلف شامل داده های اقلیمی حوزه آبخیز بازفت، داده های اقلیمی جهانی (cru) و داده های اقلیمی ترکیبی بازفت - cru برای شبیه سازی بهتر رواناب جاری در منطقه، بررسی شد. سپس قابلیت استفاده از الگوریتم های glue، sufi-2 و pso برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل ارزیابی گردید. پس از تعیین الگوریتم مناسب از مدل واسنجی و اعتبارسنجی شده برای برآورد میزان هدررفت خاک در منطقه مورد مطالعه استفاده شد. در مدل الگوریتم ژنتیک - خوشه بندی فازی نیز میانگین وزنی 12 پارامتر زودیافت موثر بر فرسایش خاک و تولید رسوب در منطقه برای برآورد خطر فرسایش استفاده شد. بر اساس نتایج مدل الگوریتم منطق فازی، بخش عمده ای از حوزه آبخیز بازفت (حدود 2/42 درصد از وسعت منطقه معادل 91428 هکتار) دارای خطر فرسایش خاک خیلی زیاد (بیش از 50 تن در هکتار در سال) و حدود 6/35 درصد (77225 هکتار، 13 زیرحوزه) نیز دارای خطر فرسایش زیاد (25 تا 50 تن در هکتار در سال) بود. تنها 7 زیرحوزه از مجموع 55 زیرحوزه در کل منطقه مورد مطالعه در گروه خطر فرسایش خاک خیلی کم (کم تر از 5 تن در هکتار در سال) قرار گرفتند. با اجرای مدل swat، حوزه آبخیز بازفت به 55 زیرحوزه و 946 واحد واکنش هیدرولوژیک (hru) تقسیم شد. مدل swat طراحی شده با داده های اقلیمی ترکیبی بازفت - cru، شبیه سازی بهتری از رواناب جاری در منطقه مورد مطالعه داشت. استفاده از الگوریتم pso برای واسنجی مدل، منجر به نتایج بهتری نسبت به الگوریتم های glue و sufi-2 شد و داده های شبیه سازی شده هم بستگی بیش تری با داده های مشاهده ای داشتند. مقدار ضریب نش- ساتکلیف برای مدل واسنجی شده با الگوریتم pso برابر 38/0 بود درحالی که مقدار آن برای مدل واسنجی شده با استفاده از الگوریتم های glue و sufi-2 به ترتیب 21/0 و 31/0 بود. مدل swat، دقت قابل قبولی در شبیه سازی رواناب در هر دو مرحله واسنجی و اعتبارسنجی داشت. مقادیر r-factor و p-factor به دست آمده در مرحله واسنجی به ترتیب برابر 25/1 و 81/0 و ضرایب تبیین و نش- ساتکلیف به دست آمده برای مرحله اعتبارسنجی به ترتیب 64/0 و 60/0 بود. در شبیه سازی رسوب، مقادیر r-factor و p-factor به دست آمده برای مرحله واسنجی به ترتیب برابر 69/0 و 85/0 و برای مرحله اعتبارسنجی برابر 63/0 و 80/0 بودند. با اولویت بندی زیرحوزه ها بر اساس نتایج مدل swat، حدود 7/31 درصد از وسعت حوزه آبخیز (17 زیر حوزه از مجموع 55 زیرحوزه) دارای میزان فرسایش خیلی زیاد بود. زیرحوزه های با فرسایش خاک خیلی زیاد منشأ حدود 84 درصد از رسوب تولیدی در منطقه مورد مطالعه بودند. میزان فرسایش خاک در بخش ناچیزی از منطقه مورد مطالعه (حدود 6/13 درصد) کم تر از 5 تن در هکتار در سال بود. با خوشه بندی زیرحوزه ها بر اساس روش الگوریتم ژنتیک - خوشه بندی فازی در قالب 10 خوشه، خوشه شماره 9 با 12 زیرحوزه و خوشه های شماره 5 و 8 هر کدام با یک زیرحوزه به ترتیب بیش ترین و کم ترین تعداد زیرحوزه را در برگرفتند. با تعیین میزان فاصله شباهت، خوشه شماره 9 دارای بیش ترین شباهت (کم ترین فاصله شباهت) با خوشه فرضی (که در آن 12 پارامتر مورد استفاده برای برآورد خطر فرسایش به صورتی در نظر گرفته شدند تا بیش ترین فرسایش و رسوب حاصل شود) بود. بر اساس نتایج مدل الگوریتم ژنتیک - خوشه بندی فازی، تعداد 12 زیرحوزه از مجموع 55 زیرحوزه در کل حوزه آبخیز بازفت دارای خطر فرسایش خیلی زیاد بودند که در مجموع حدود 5/29 درصد از وسعت کل حوزه (حدود 63879 هکتار) را شامل شدند. بنابراین بر اساس نتایج مدل های مورد مطالعه، بخش وسیعی از حوزه آبخیز بازفت دارای خطر فرسایش خاک زیاد تا خیلی زیاد بود. با اولویت بندی زیرحوزه های بحرانی، زیرحوزه های شماره 7، 4، 8، 9 و 25 به ترتیب دارای بیش ترین میزان فرسایش بوده و به عنوان زیرحوزه-های بحرانی از نظر فرسایش و هدررفت خاک در حوزه آبخیز بازفت به منظور اجرای برنامه های حفاظت خاک و مبارزه با فرسایش و کاهش رسوب زایی در منطقه، معرفی شدند.

چکیده با پیشرفت و توسعه علم، فناوری و تکنولوژی، افزایش جمعیت و توسعه آلودگی در مناطق مختلف دنیا به خصوص مناطق صنعتی و کشاورزی رشد چشمگیری داشته است. وسعت خاک های آلوده و بلا استفاده روزانه رو به رشد است. یافتن روش های آسان، کم هزینه و سالم تر هدف بسیاری از دانشمندان در این زمینه گردیده است. یکی از روش های پرطرفدار و پرکاربرد، گیاه پالایی است. گیاه پالایی به استفاده از گیاهان برای حذف، تثبیت یا برداشت آلاینده های آلی و معدنی گفته می شود که روشی سازگار با محیط زیست، ارزان قیمت و قابل استفاده در سطح وسیع است. یکی از جدیدترین راهکارهای پیشنهاد شده برای افزایش کارایی گیاه پالایی استفاده از روابط همزیستی ریزجانداران مفید خاکزی با گیاهان است. قارچ اندوفایتpiriformosporaindica دارای خاصیت شدید تحریک کنندگی رشد گیاه و افزایش مقاومت آن به تنش های محیطی از جمله شوری، خشکی ، بیماری و آلودگی خاک می باشد. این پژوهش به بررسی توان قارچ اندوفایت p.indica در افزایش جذب روی و کادمیم توسط دو گیاه ذرت و آفتابگردان می پردازد. آزمایش گلخانه ای در گلدان های 4 کیلوگرمی در بستر شن و پرلیت در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در آرایش فاکتوریل با سه تکرار درگلخانه پژوهشی کشت بدون خاک دانشگاه صنعتی اصفهان انجام گرفت. فاکتورهای آزمایشی شامل دو سطح قارچ p.indica (تلقیح و عدم تلقیح)، 4 سطح فلز روی (0، 50، 100 و 150 میلی گرم در کیلو گرم) و 4 سطح فلز کادمیم (0، 5/0، 2 و 4 میلی گرم در کیلوگرم ) بودند. آنالیز اثرات ساده تأثیر قارچ بر وزن خشک زیست توده اندام هوایی و ریشه گیاهان نشان داد در اکثر موارد زیست توده گیاهان تلقیح شده به میزان قابل توجهی بیشتر از گیاهان فاقد قارچ بود همچنین نتایج حاصل از برهمکنش قارچ و اعمال تیمار نشان داد در اکثر موارد در اندام هوایی و در تمام سطوح در ریشه، گیاهان تلقیح شده با قارچ میزان غلظت بالاتری از روی و کادمیم را در خود انباشت کردند. نتایج این پژوهش دلالت بر این دارد که غلظت در تمامی سطوح روی و کادمیم در ریشه گیاهان بیشتر از اندام هوایی مجتمع گردید همچنین گیاه آفتابگردان به مراتب غلظت بالاتری از عناصر را نسبت به ذرت جذب کرد. این نتایج امید هایی را در بکارگیری قارچ p.indicaدر جهت گیاه پالایی خاک از عناصر سنگین ایجاد نمود.

در مناطق خشک و نیمه خشک استفاده بی رویه از کودهای نیتروژن، آبیاری بیش از حد و راندمان پایین آبیاری عوامل اصلی افزایش غلظت نیترات در آب های زیرزمینی می-باشند. بنابراین مدیریت مناسب آب و عناصر غذایی برای کاهش آلودگی آب های زیرزمینی و افزایش بازده مصرف عناصر غذایی و تولید در نواحی فاریاب ضروری است. کود-آبیاری قطره ای یک روش موثر جهت افزایش بازده عناصر غذایی و کاهش آلودگی آب های زیرزمینی است. طراحی مناسب سیستم کود-آبیاری قطره ای نیازمند جزئیاتی راجع به توزیع آب و عناصر غذایی در ناحیه ریشه، قابلیت دسترسی عناصر غذایی در نزدیکی ریشه وآب شویی عناصر غذایی به ناحیه زیر ریشه می باشد، که این خود تابعی از شدت جریان قطره چکان و خصوصیات فیزیکی و هیدرولیکی خاک است. آزمایشات مزرعه ای برای تعیین چگونگی توزیع آب و عناصر غذایی برای طراحی مناسب و مدیریت، کاری زمان بر و پرهزینه می باشد. استفاده از مدل های انتقال املاح و جریان آب که به طور مناسبی واسنجی و اعتبارسنجی شده باشد، می تواند زمان و هزینه لازم برای مطالعه دینامیک آب و عناصر غذایی تحت شرایط آبیاری قطره ای را کاهش دهد. در قسمت اول این مطالعه از بسته hydrus-2d برای شبیه سازی آب شویی نیترات از مزرعه سیب زمینی تحت آبیاری قطره ای در یک خاک شنی با شدت جریان های مختلف قطره چکان و مقادیر متفاوت کود نیتروژن استفاده شد. مطالعه دوم شامل مدل سازی آب شویی نیترات با استفاده از تکنیک های محاسبات نرم، با استفاده از مجموعه داده های بدست آمده از اجراهای مدل hydrus-2d بود. مدل-های عددی نظیر hydrus-2d نیاز به پارامترهای ورودی زیادی داشته و از طرفی اندازه گیری بعضی از آن ها امکان-پذیر نیست. در ضمن واسنجی این مدل ها مشکل بوده و همچنین اجرای آن ها برای زمان های طولانی نظیر دوره ی رشد گیاه زمان بر است، در نتیجه مدل های ساده تر با قدرت انجام محاسبات نرم این توانایی را دارا بوده که حرکت املاح در خاک را مدل سازی و پیش بینی نمایند و در ضمن عدم قطعیت ناشی از داده های مزرعه ای را نیز می توانند پوشش دهند. در قسمت دوم مطالعه ابتدا با استفاده از سیستم استنتاج فازی ممدانی (mfis) آب شویی نیترات مدل گردید. در سیستم استنتاج فازی ممدانی از توابع عضویت مثلثی استفاده شد و همچنین مراکز توابع عضویت مثلثی با استفاده از الگوریتم ژنتیک تعیین و بهینه شدند. در قسمت دوم مطالعه دوم، آب-شویی نیترات با استفاده از سیستم استنتاج فازی-عصبی تطبیقی (anfis) نیز مدل گردید. در این قسمت نیز شعاع دسته ها وسیله الگوریتم ژنتیک تعیین و بهینه گردید. در هر دو مدل mfis و anfis دو دسته مجموعه داده ورودی شامل، شدت جریان قطره چکان و مقادیر مختلف کود و یک دسته مجموعه داده خروجی به نام آب شویی نیترات وجود داشت. نتایج واسنجی و اعتبارسنجی مدل hydrus-2d نشان داد که مدل می تواند حرکت آب و نیترات را بافت خوبی شبیه سازی و پیش بینی نماید. با افزایش شدت جریان قطره چکان میزان زهکشی آزاد تجمعی افزایش یافت اما شدت افزایش در شدت جریان های کم (5/0 تا 5/1 لیتر در ساعت)، بیش از شدت جریان های بالا بود. میزان آب شویی نیترات نیز با افزایش مقدار کود و شدت جریان افزایش یافت، همانند زهکشی آزاد، افزایش آب شویی در شدت جریان های کم بیشتر بود. هر دو مدل mfis و anfis ترکیب شده با الگوریتم ژنتیک آب شویی نیترات را بر اساس مقادیر معیارهای ارزیابی با دقت بالایی پیش بینی نمودند. مقدار معیارهای ارزیابی شامل ضریب همبستگی (r)، خطای ریشه دوم میانگین مربعات نرمال شده (nrmse) و درصد خطای مطلق میانگین (rmaep) برای مدل-های mfis و anfis به ترتیب 99/0، 086/0، 38/2، 99/0، 023/0 و 66/0 بود. با توجه به مقادیر معیارهای ارزیابی مشخص گردید که دقت مدل anfis بیش از mfis می باشد. یکی از دلایل آن این است که در مدل mfis آموزش و یادگیری وجود ندارد در صورتی که در مدل anfis آموزش و یادگیری وجود دارد.

با توجه به اهمیت بازیافت مواد زاید و ضرورت به کارگیری فناوری های نوین در علم کشاورزی، در این پژوهش امکان تولید نانو ذرات و بازیافت عناصر غذایی روی و آهن، از ضایعات صنعتی پلیمری به عنوان منبع تامین کننده این عناصر در کشت هیدروپونیک خیار بررسی گردید. بدین منظور ابتدا با کمک آسیاب گلوله ای سیاره ای و نیز استفاده از ضایعات سیلیسی و فولاد، ضایعات صنعتی پودر شده اند. سپس ذرات تولیدی با کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و دستگاه xrd وxrf مشخصه یابی شده و بهترین راه کار جهت خردایش این ضایعات و تولید نانو ذرات آنها ارائه شد. در مرحله بعد، تاثیر سه عصاره گیر اسید نیتریک 4 نرمال، اسید سولفوریک 1 مولار و dtpa بر غلظت قابل عصاره گیری روی، آهن، سرب و کادمیم تیمار های تهیه شده، بررسی گردید و نهایتا امکان استفاده از نانو ذرات تولیدی به عنوان منبع تامین کننده روی با به کار گیری در کشت هیدروپونیک خیار بررسی گردید. نتایج پژوهش نشان داد ضایعات صنعتی پلیمری مورد نظر دارای غلظت بالای عناصر روی و آهن و غلظت بسیار کم سرب و کادمیم می باشد که این موضوع استفاده از این ضایعات را به عنوان کود آهن و روی امکان پذیر می کند. از طرف دیگر استفاده از نانو ذرات این ضایعات سبب سهولت عصاره گیری و دسترسی به روی و آهن موجود در این ضایعات میگردد. اختلاف معنی داری بین غلظت روی و آهن استخراجی از تیمارهای با اندازه بزرگتر نسبت به نانو ذرات تولیدی مشاهده شده است. بر اساس نتایج بدست آمده بهترین و اقتصادی ترین راه کار برای تهیه نانو ذرات، آسیابکاری ضایعات پلیمری همراه با ضایعات سیلیسی با نسبت 1 به 1 با آسیاب گلوله ای سیاره ای است. از سوی دیگر به کار گیری این نانو ذرات در کشت هیدروپونیک خیار سبب افزایش رشد و عملکرد گیاه گردید. براساس نتایج بدست آمده استفاده از ضایعات پلیمری سبب افزایش رشد و عملکرد گیاه نسبت به سطح شاهد شده و نیز با کاهش اندازه ضایعات تا سطح نانو عملکرد و میزان غلظت عناصر روی و آهن موجود در گیاه افزایش یافته است.

چکیده در این آزمایش گلدانی، تأثیر برخی آمینوکلات های سنتز شده روی بر عملکرد، کیفیت تغذیه ای دانه و برخی ویژگی های سه رقم گندم با سولفات روی (به عنوان رایج ترین منبع کود روی) مقایسه شد. سه رقم گندم (triticum aestivum l.) شامل بک کراس روشن، کویر و دوروم با روی کارائی متفاوت با 20 و 40 میلی گرم روی بر کیلوگرم خاک از منابع مختلف روی شامل آمینوکلات های گلیسین-روی [zn(gly)2]، آرجینین-روی 2](arg)n[z هیستیدین-روی 2](his)nz [گلوتامین-روی 2](gln)n [zو کود سولفات روی 2](so4)[zn در سه مرحله کاشت، پنجه زنی و خوشه دهی تیمار شدند. یک تیمار بدون کوددهی روی نیز به عنوان شاهد در نظر گرفته شد وآزمایش در قالب طرح آماری کاملاً تصادفی به صورت فاکتوریل اجرا گردید. تعدادی از بوته های گندم پس از مرحله پنجه زنی جهت اندازه گیری فعالیت آنزیم های کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز شاخساره برداشت شدند و بقیه بوته ها تا پایان دوره رشد کامل گندم جهت اندازه گیری عملکرد دانه و خصوصیات کیفی حفظ گردید. نتایج بدست آمده نشان داد که عملکرد دانه هر سه رقم گندم با کاربرد کودهای روی به طور معنی داری افزایش یافت. این افزایش بسته به نوع کود روی و رقم گندم متفاوت بود. کاربرد 20 میلی گرم روی از تمام منابع روی به جز zn(his)2 موجب افزایش قابل توجه عملکرد دانه رقم دوروم شد. عملکرد دانه بوته های گندم تیمارشده با آمینوکلات های zn(gln)2 و zn(gly)2 به ترتیب 46 و 14 درصد بیشتر از بوته های گندم تیمارشده با سولفات روی بود. کاربرد خاکی سولفات روی و آمینوکلات zn(gly)2 تأثیر معنی داری بر مقدار پروتئین دانه نداشت اما در حضور آمینوکلات های zn(gln)2، zn(arg)2 و zn(his)2 در مقایسه با تیمارهای شاهد و سولفات روی، پروتئین دانه هر سه رقم گندم مورد مطالعه افزایش یافت. همچنین تأثیر آمینوکلات های zn(arg)2 و zn(his)2 بر افزایش غلظت های روی و آهن دانه سه رقم گندم بیشتر از سایر تیمارهای کودی بود. کاربرد خاکی zn(arg)2 نیز نسبت مولی اسیدفیتیک به روی دانه را کاهش داد. تأثیر آمینوکلات های روی بر فعالیت آنزیم های کاتالاز و آسکوربات-پراکسیداز شاخساره گیاهان نیز بسته به نوع آمینوکلات و رقم گندم متفاوت بود. آمینوکلات های روی بر افزایش فعالیت آنزیم کاتالاز شاخساره رقم های کویر و بک کراس روشن موثر بودند، اما بر فعالیت آنزیم کاتالاز شاخساره رقم دوروم تأثیری نداشتند. از سوی دیگر نیز در هر سه رقم گندم فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز شاخساره گیاهان تغذیه شده با zn(arg)2 و zn(his)2 در مقایسه با سولفات روی افزایش نشان داد. بنابراین بر اساس نتایج این پژوهش مشخص شد که تأثیر آمینوکلات های روی در تأمین روی مورد نیاز گندم در مقایسه با سولفات روی بیشتر است و هم چنین با تأثیر بر افزایش فعالیت آنزیم های حاوی روی نظیر کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز نقش مهمی در بهبود وضعیت تغذیه ای گیاه بر عهده دارند. کلمات کلیدی: آمینواسید، سولفات روی، اسیدفیتیک، پروتئین دانه، آنزیم،triticum aestivum l

کاربرد تیمارهای مختلف به عنوان کود به خاک باعث تغییر در ویژگی های آن، منجر به افزایش یا کاهش کیفیت خاک می شوند و در نهایت بر عملکرد گیاه و تغذیه انسان اثرگذار است. هدف از این پژوهش ارزیابی و محاسبه ی شاخص کیفیت خاک تحت تاثیر تیمارهای مختلف کودی روی بود. پژوهش در مزرعه تحقیقات کشاورزی رودشت انجام شد. تیمارها شامل لجن فاضلاب و کودگاوی در دو سطح 5 و 10 تن درهکتار، خاکستر لاستیک 200 کیلوگرم در هکتار، پودر لاستیک 1 تن در هکتار،کود شیمیایی سولفات روی 40 کیلوگرم در هکتار و شاهد (بدون کود روی) بود. پس از گذشت سه هفته از کاربرد تیمارها به خاک، رقم گندم بک کراس روشن به صورت پائیزه کشت شد. نمونه برداری از خاک به صورت دست نخورده و مرکب در دو مرحله پنجه زنی و برداشت گندم از خاک صورت گرفت. پس از اندازه گیری ویژگی های خاک با تعیین حدود بحرانی، کلاس بندی و امتیازدهی برای هر کدام از ویژگی های خاک، جداول روند امتیازدهی برای پارامترهای مورد مطالعه تحت تاثیر تیمارهای کودی تهیه شد. سپس با استفاده از رابطه ی شاخص کیفیت خاک معادل با جمع امتیازات ویژگی های خاک مانند آهن، ماده آلی، نیتروژن، فسفر، شوری، اسیدیته، وزن مخصوص ظاهری و هدایت هدرولیکی اشباع، شاخص کیفیت خاک به طور ساده محاسبه شد. با افزودن سه ویژگی غلظت روی قابل دسترس، آب قابل دسترس و تنفس میکروبی این شاخص به صورت گسترش یافته محاسبه شد. نتایج نشان داد که افزودن 10 تن در هکتار لجن فاضلاب و خاکستر لاستیک به خاک نسبت به سایر تیمارها باعث شد تا مقدار روی قابل جذب نسبت به شاهد به ترتیب 8 و 6 برابر افزایش یابد. همچنین به نظر می رسدکاربرد مقدار مناسب (10 تن در هکتار) کودهای آلی لجن فاضلاب و کود گاوی باعث بهبود کیفیت خاک شد.کاربرد تمام تیمارها باعث آلودگی خاک با عناصر سنگین سرب و کادمیم نشد. لازم به ذکر است به منظور اطمینان از عدم آلودگی خاک، مطالعاتی برای اثر باقی مانده این تیمارها بر خاک صورت گیرد. محاسبه ی مقدار شاخص کیفیت خاک گسترش یافته بهتر توانست به شناخت اثر تیمارها بر خاک کمک کند. رابطه ی مثبت و معنی دار در سطح یک درصد بین شاخص کیفیت خاک و عملکرد و میزان روی دانه گندم وجود داشت، که می تواند نشان دهنده ی ارتباط قوی بین حفظ کیفیت خاک و غنی سازی زیستی- زراعی گندم باشد. واژه های کلیدی: شاخص کیفیت خاک، روش امتیازدهی، غنی سازی، روی، لجن فاضلاب، کود گاوی، خاکستر لاستیک.

مخاطرات زیست محیطی مانند آلودگی خاک به فلزات سنگین به خاطر رشد سریع جمعیت، صنعت و تخریب منابع طبیعی به عنوان یکی از پیامدهای جهان امروزی بیش از پیش مورد توجه محققان گرفته است. با توجه به عدم اطلاعات کافی پیرامون وضعیت و پراکنش فلزات سنگین در خاک های استان مازندران، این پژوهش با هدف تحلیل مکانی و ارزیابی زیست محیطی غلظت کل برخی فلزات سنگین شامل مس، روی، نیکل، سرب و کادمیم و تعیین عوامل موثر بر آنها در خاک های بخشی از اراضی مرکزی استان مازندران با وسعتی برابر 5500 کیلومترمربع اجرا گردید. بدین منظور 256 نمونه مرکب از عمق 10-0 سانتیمتر خاک سطحی بر اساس روش نظام مند آشیانه ای برداشته شد. از این تعداد نمونه، 148 نمونه در اراضی کشاورزی (کاربری های شالیزاری، زراعی غیر شالیزاری و باغ)، 60 نمونه در مناطق شهری و 48 نمونه در عرصه های طبیعی (مرتع و جنگل) واقع شدند. همچنین برای بررسی توزیع عمودی فلزات سنگین و تأثیر فرآیندهای لیتوژنیک، پدوژنیک و زیستی بر آزادسازی و کنترل مقدار عناصر سنگین در خاک ها، تعداد 12 خاکرخ با توجه به مواد مادری و کاربری های غالب منطقه مطالعاتی حفر و از سنگ های بستر برای تعیین مقدار عناصر نیز نمونه گیری شد. پس از آماده سازی نمونه های خاک و سنگ و هضم با اسید نیتریک 5 نرمال غلظت کل فلزات سنگین توسط دستگاه جذب اتمی تعیین شد. همچنین برخی از ویژگی-های خاک شامل ph، ظرفیت تبادل کاتیونی، ماده آلی، آهک معادل و توزیع اندازه ذرات در حدود نیمی از نمونه ها تعیین شدند. مطالعه تحلیل مکانی و پراکنش فلزات سنگین با استفاده از مدل های نیمه تغییرنما و روش های میان یابی کریجینگ و کوکریجینگ صورت گرفت. ارزیابی زیست محیطی و شناسایی مناطق آلوده با تخمین غلظت زمینه طبیعی و معیارهایی مانند فاکتور آلودگی و شاخص بار آلودگی نیز مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که نوع کاربری بر غلظت عناصر تأثیرگذار است. عناصر سرب، روی در کاربری شهری بالاترین غلظت را داشتند، در حالیکه دو عنصر نیکل و کادمیم کمترین غلظت را در این مناطق نشان داده و احتمال می رود مواد مادری کنترل کننده غلظت این عناصر در خاک باشد. عنصر مس نیز تحت تأثیر همزمان فعالیت های انسانی و بوده و بالاترین غلظت آن در کاربری های شهری، باغ و مرتع مشاهده شد. نتایج بخش مطالعه توزیع عمودی فلزات سنگین نشان داد، بسته به اینکه خاکرخ های مورد مطالعه بر روی چه ماده مادری و کاربری واقع شده و در کدام مرحله از تکامل خود باشند، دارای تغییرات عمقی متفاوتی هستند. چهار عامل مهم لیتوژنیک، پدوژنیک، فیتوپدوژنیک و نیز آنتروپوژنیک در ارتباط با توزیع عمودی فلزات سنگین شناسایی و مهم تلقی شدند. پراکنش مکانی سرب و روی در منطقه مورد مطالعه هماهنگی بالایی با عامل انسان زاد مانند ترافیک و توسعه شهرنشینی دارد و بالاترین غلظت این عناصر در خاک های مناطق شهری، مسکونی و حواشی جاده های بین شهری مشاهده شد. نتایج حاصل از تجزیه مولفه های اصلی، تحلیل خوشه ای و همبستگی میان فلزات سنگین موید این امر بود که عناصر نیکل و کادمیم تقریباً پراکنش مکانی مشابهی در منطقه نشان دادند و عامل زمین زاد در پراکنش آنها بسیار بیشتر از فعالیت-های انسانی تاثیر گذار بوده است. همچنین پراکنش مکانی عنصر مس نشان داد که این عنصر به طور مشترک تحت تأثیر عوامل زمین زاد و انسان زاد در منطقه است. نتایج ارزیابی روش های میان یابی به کار رفته نشان داد، روش کوکریجینگ نسبت به روش کریجینگ با استفاده از داده های کمکی کم هزینه از قبیل پارامترهای مغناطیسی، داده های ماهواره ای و معیارهای شهری، در ارتباط با پیش بینی پراکنش غلظت کل فلزات سنگین با کاهش خطای میان یابی، تخمین بهتری به دنبال داشته است. با توجه به کلاس های ارزیابی فاکتور آلودگی، غالب نمونه ها (84-53 درصد) دارای غلظتی بیش از غلظت زمینه طبیعی هستند. نقشه پراکنش شاخص بار آلودگی نیز نشان داد که بیشترین نگرانی موجود در ارتباط با فلزات سرب، روی و مس در مناطق شهری، حواشی بزرگراه ها و اراضی مجاور آنها است که شامل 2/33 درصد یا مساحتی به وسعت 128 کیلومتر مربع از کل منطقه مورد مطالعه است و دیگر مناطق بار آلودگی قابل ملاحظه ای نشان ندادند. همچنین مطالعه غلظت زمینه طبیعی فلزات سنگین نشان داد که همواره عوامل انسانی و طبیعی توأم در پراکنش فلزات سنگین دخیل هستند.

غنی سازی زراعی از جمله روش های نوین مبارزه با کمبود روی است که در آن با استفاده از مدیریت های زراعی از جمله کاربرد کودهای آلی و شیمیایی، قابلیت استفاده روی برای گیاه افزایش می یابد. کودهای شیمیایی و آلی می تواند با تاثیر بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک و بویژه شکل های شیمیایی روی در فازهای جامد و محلول خاک باعث بهبود قابلیت استفاده روی خاک گردد. این پژوهش مزرعه ای با هدف بررسی تاثیر کودهای آلی، ضایعات صنعتی و کود شیمیایی سولفات روی بر شکل های شیمیایی روی در فازهای جامد و محلول خاک در دو سال پی در پی در مزرعه تحقیقاتی رودشت اصفهان انجام شد. همچنین همبستگی این گونه ها با غلظت روی دانه گندم صورت گرفت. تیمارهای مورد مطالعه عبارت بودند از: پودر لاستیک ( 1 تن در هکتار)، خاکستر لاستیک ( 200 کیلوگرم در هکتار)، لجن فاضلاب و کود گاوی هرکدام در دو سطح 5 و 10 تن در هکتار و کود شیمیایی سولفات روی ( 40 کیلوگرم در هکتار) و همچنین یک تیمار بدون مصرف کود روی به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. پس از سه هفته از اعمال تیمارها، بذور دو رقم گندم نان(triticum aestivum) بک کراس روشن بهاره (روی-کارا) و کویر (روی-ناکارا) کشت گردید. گندم های مورد مطالعه در مرحله رسیدگی کامل دانه برداشت شده و غلظت روی دانه اندازه گیری شد. به منظور بررسی تاثیر تیمارهای کودی بر گونه بندی روی در فازهای محلول و جامد نمونه برداری از خاک ریزوسفری انجام شد. بعد از تعیین غلظت کاتیونها و آنیونهای غالب و کربن آلی محلول، غلظت و درصد توزیع گونه های روی محلول با استفاده از نرم افزار visual miniteq تعیین گردید. برای تعیین شکل های شیمیایی روی در فاز جامد خاک از روش عصاره گیری پی در پی تسیر استفاده شد. نتایج نشان داد که گونه های روی در فاز محلول و جامد خاک تحت تاثیر تیمارهای کودی روی، سال و رقم گندم قرار گرفتند. گونه های غالب روی در محلول خاک به ترتیب zn2+، zn-doc، znco30،+zncl و znoh+ بودند. گونه روی دو ظرفیتی بیش از سایر گونه ها، تحت تاثیر تیمار کودگاوی سطح 10 تن در هکتار قرار گرفت. گونه روی کمپلکس شده با کربن آلی در ریزوسفر رقم بکراس بیشتر از کویر بود. کربن آلی محلول نیز تحت تاثیر تیمارهای کودی و رقم گندم قرار داشته و در رقم بک کراس بیشتر از رقم کویر بود. همچنین تیمار 10 تن در هکتار لجن فاضلاب بیشترین تاثیر را بر کربن آلی محلول خاک داشت. کربن آلی محلول خاک در هر دوسال آزمایش با غلظت روی دانه گندم همبستگی معنی دار داشت. بین غلظت گونه های zn2+، znco30 و به ویژه zn-doc با غلظت روی دانه همبستگی معنی داری مشاهده شد این نتایج نشان میدهد گونه zn-doc نقش تعیین کننده در قابلیت جذب روی برای گیاه دارد. در فاز جامد نیز بیشترین شکل شیمیایی روی مربوط به شکل باقی مانده و کربناته بوده و پس ازآن به ترتیب اکسیدها، ماده آلی و روی تبادلی قرار گرفتند. کاربرد لجن فاضلاب به مقدار 10 تن درهکتار بیشترین تاثیر را بر تمامی شکل های روی در فاز جامد ریزوسفر گندم داشت. همچنین تمام شکل های شیمیایی روی در فاز جامد بجز کربناته در سال اول و باقی مانده در سال دوم با غلظت روی دانه همبستگی داشتند.

در گذشته در ایران کشت گندم آبی در تناوب با دیگر گیاهان زراعی صورت می گرفت. در چنین شرایطی فرصت کافی برای پوسیده شدن بقایای گیاهی وجود داشت. اما در سال های اخیر به دلایل مختلف، در اغلب مناطق گندم-خیز، گندم به صورت پیاپی کشت می گردد. کشاورزی پایدار توجه به کیفیت خاک و مواد آلی خاک دارد. بنابر تعریف، کیفیت خاک، ظرفیت یک خاک برای عمل و انجام وظیفه در اکوسیستم به عنوان یک جزء زنده است. از جمله روش های زراعی جهت بهبود خصوصیات کیفی خاک می توان به تناوب زراعی و مدیریت بقایای گیاهی اشاره نمود. روش های مدیریت بقایای گیاهی با تأثیر بر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک نقش موثری بر پایداری تولید در اکوسیستم های زراعی و محیط زیست دارند. پژوهش حاضر با هدف بررسی تأثیر پیش-کشت های مختلف و همچنین بقایای آنها بر ویژگی های کیفی خاک (فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی) و تعیین شاخص کیفیت خاک، در شرایط مزرعه انجام گردید. این تحقیق شامل دو بخش می باشد که در دو قطعه زمین در ایستگاه تحقیقات کشاورزی رودشت انجام شد. گیاهان پیش-کشت شامل چهار گیاه آفتابگردان (l. heliantus annus)، سورگوم (sorghum bicolor l.)، شبدر (trifolium pretense l.) وگلرنگ (l. carthamus tinectirus) تیمار بدون گیاه (آیش) بودند. بعد از گذشت 70 روز از کشت، گیاهان پیش-کشت برداشت شدند و بعد از هوا خشک شدن، بقایای آنها خرد شده و به مقدار 7 تن در هکتار به کرت های آزمایش اضافه شد. سه هفته پس از اعمال تیمار بقایای گیاهی، رقم گندم بک کراس روشن بهاره در تمام کرت ها کشت شد. گندم در مرحله رسیدگی کامل دانه برداشت شد. به منظور اندازه گیری ویژگی های کیفی خاک (فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی) و تعیین شاخص کیفیت خاک، نمونه برداری خاک در دو مرحله شامل 1) پنجه زنی و 2) برداشت گندم انجام گردید. نتایج نشان داد که در هر دو قطعه زمین (با سابقه کشت متفاوت) و در هر دو مرحله پنجه زنی و برداشت گندم، کاربرد گیاهان پیش-کشت و بقایای گیاهی موجب افزایش درصد ماده آلی خاک در مقایسه با تیمار شاهد شد. در زمین اول تمامی تیمارها درصد ماده آلی بیشتری نسبت به زمین دوم داشتند. کاربرد تیمارهای مورد مطالعه در این پژوهش (پیش-کشت و بقایای گیاهی) در هر دو زمین سبب افزایش غلظت روی قابل عصاره گیری با dtpa و آهن قابل دسترس خاک نسبت به تیمار شاهد در هر دو مرحله پنجه زنی و برداشت گندم گردید. کاربرد تیمارهای پیش-کشت و بقایای گیاهی در زمین اول، سبب افزایش غلظت نیتروژن کل و فسفر در هر دو مرحله نمونه برداری (پنجه زنی و برداشت گندم)، نسبت به تیمار شاهد شد و در زمین دوم نیز در هر دو مرحله نمونه برداری سبب افزایش غلظت فسفر در تمامی تیمارها و افزایش نیتروژن کل در تمامی تیمارها به استثنای تیمار گلرنگ بدون بقایا گردید. زمین اول نسبت به زمین دوم غلظت فسفر قابل جذب، نیتروژن کل و روی قابل عصاره گیری با dtpa در خاک بیشتری در مقایسه با زمین دوم داشت. به طور کلی زمین اول در مقایسه با زمین دوم ویژگی های فیزیکی بهتری داشت. در زمین اول هدایت هیدرولیکی خاک و آب قابل استفاده بیشتر و جرم مخصوص ظاهری خاک نسبت به زمین دوم کم تر بود. شاخص کیفیت خاک در زمین اول در تمامی تیمارها بیشتر از زمین دوم بود. در هر دو زمین و در هر دو مرحله نمونه برداری (پنجه زنی و برداشت گندم)، شاخص کیفیت خاک محاسبه شده تیمارهایی که بقایای گیاهان پیش-کشت با خاک مخلوط شدند بیشتر از تیمارهای فاقد بقایا بودند.

روی یکی از عناصر کم مصرف ضروری برای گیاهان بوده که نقش های بسیاری در پروسه های فیزیولوژیکی گیاه دارد. از طرفی عنصر روی بر تحمل به شوری گیاهان نقش داشته و سبب افزایش ظرفیت آنتی اکسیدانتی گیاه می گردد. اخیراً آمینوکلاتهای روی با استفاده از آمینواسیدهای مختلف ساخته شده و کارایی آنها به عنوان منابع نوین روی بر رشد، عملکرد و جذب عناصر مورد بررسی قرار گرفته است. در پژوهش حاضر، تأثیر تعدادی از آمینوکلات های روی شامل zn(gly)2، zn(arg)2 و zn(gln)2 بر عملکرد و برخی پارامترهای فیزیولوژیکی دو ژنوتیپ کاهو (lactuca sativa l. cvs. lollo bionda, lollo rossa) در شرایط تنش شوری در محیط آبکشت با سولفات روی مورد مقایسه قرار گرفت. بوته های کاهو در معرض سه سطح شوری شامل صفر، 20 و 40 میلی مولار کلرید سدیم قرار گرفتند. یک تیمار بدون روی نیز به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. این آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی به صورت فاکتوریل در سه تکرار انجام شد. پس از گذشت یک هفته از انتقال نشاءها به هیدروپونیک، به عنوان محیط اصلی کشت، تیمار شوری طی یک هفته به تدریج اعمال شد. منابع مختلف روی نیز همزمان با اعمال تیمار شوری به محلول غذایی افزوده شدند. گیاهان پس از دو ماه برداشت شده و عملکرد وزن تر و خشک ریشه و شاخساره رقم لولورزا اندازه گیری شد. همچنین غلظت روی، آهن، سدیم، کلسیم، پتاسیم، کلروفیل a,b، ترکیبات فنلی و مالون دآلدهید و فعالیت آنزیم سوپراکسیددیسموتار و گوئیکول پراکسیداز ریشه و شاخساره هر دو رقم اندازه گیری شد. اثرهای اصلی رقم، سطح شوری و منبع روی و اثرهای متقابل این تیمارها بر صفات اندازه گیری شده در سطح 1/0درصد معنی دار بود. با توجه به نتایج مطالعه حاضر، آمینوکلات های روی تحمل به شوری lollo rossa را افزایش دادند. آمبنوکلاتهای روی سبب افزایش جذب روی، آهن، کلسیم و پتاسیم ریشه و شاخساره کاهو شدند. همچنین افزایش فعالیت آنزیمهای گوئیکول پراکسیداز، سوپراکسیددیسموتاز با کاربرد آمینوکلاتهای روی در مقایسه با تیمار بدون روی (شاهد) مشاهده شد. کاربرد آمینوکلاتها سبب افزایش غلظت ترکیبات فنلی گیاه در شرایط شور گردید. اثر آمینوکلات zn(gly)2 در افزایش غلظت روی و آهن و کاهش غلظت سدیم بیشتر از سایر منابع روی بود. تأثیر zn(arg)2 بر افزایش غلظت پتاسیم و کلسیم بیش از سایر منابع روی بود. تاثیر آمینوکلاتها بر فعالیت آنزیمهای gpx و sod بسته به رقم متفاوت بود. در رقم لولوبایوندا، آمینوکلات zn(arg)2 بیشترین تاثیر را در افزایش فعالیت آنزیم گوئیکول پراکسیداز ریشه و شاخساره داشت در حالی که در رقم لولورزا، بیشترین فعالیت آنزیم با آمینوکلات zn(gly)2 حاصل شد. همچنین تأثیر افزایش فعالیت آنزیم سوپراکسیددسموتاز شاخساره هر دو رقم در حضور آمینوکلات zn(gly)2مشاهده گردید. تأثیرآمینوکلات zn(gln)2 و zn(arg)2 بر افزایش غلظت ترکیبات فنلی به ترتیب رقم لولورزا و لولوبایوندا بیش تر بود. همچنین در هر دو رقم آمینوکلات zn(arg)2 سبب کاهش پراکسیداسیون لیپید شاخساره گردید. تأثیر آمینوکلات zn(gln)2 و zn(gly)2 بر افزایش فعالیت آنزیم سوپراکسیدیسموتاز شاخساره رقم لولوبایوندا بیش از سایر منابع روی بود.براساس نتایج پژوهش حاضر، آمینوکلاتهای روی بسته به نوع آمینواسید ممکن است به عنوان منابع موثر روی برای افزایش جذب این عنصر و نیز بهبود ظرفیت آنتی اکسیدانی کاهو در شرایط شور بکار گرفته شوند.

آمینواسیدها به عنوان عامل کلاته کننده عناصر کم مصرف و محرک رشد گیاه می توانند نقش مهمی در بهبود عملکرد و کیفیت محصولات کشاورزی داشته باشند. با توجه به گستردگی کمبود آهن و روی و مشکلات تغذیه ای ناشی از آنها در گیاه و انسان، هدف از انجام این مطالعه سنتز آمینوکلات های آهن و روی و بررسی تأثیر آنها بر عملکرد و کیفیت تغذیه ای گیاه بود. این پژوهش در پنج مطالعه جداگانه انجام شد. در مطالعه اول، با استفاده از برخی روش های ابداعی، تعدادی آمینوکلات های آهن و روی حاوی گلیسین، گلوتامین، آرجینین، هیستیدین و متیونین ساخته شد و پس از شناسایی ویژگی-های مولکولی آنها با استفاده از طیف های ft-ir، تجزیه عنصری و محاسباتpm6 semiempirical، عبور آمینوکلات ها از دیواره سلولی ریشه گیاه شبیه سازی گردید. در مطالعه دوم تجزیه میکروبی آمینوکلات های روی در مقایسه با آمینواسیدهای آزاد در خاک شور و آبشویی شده بررسی شد. در مطالعه سوم، کارایی آمینوکلات های ساخته شده به عنوان منبع تغذیه آهن و روی و محرک رشد گیاه در سیستم هیدروپونیک مورد ارزیابی قرار گرفت. مطالعه چهارم نیز با هدف بررسی تأثیر کاربرد آمینوکلات های آهن بر ظرفیت آنتی اکسیداتیو گیاه در شرایط شور انجام شد. در مطالعه پنجم، به بررسی تاثیر تغذیه برگی آمینوکلات های آهن و روی بر عملکرد و کیفیت تغذیه ای گندم در شرایط مزرعه پرداخته شد. بر اساس نتایج طیف های ft-ir، آمینواسیدها به صورت لیگاندهای دو دندانه ای عمل کرده و آمینوکلات های آهن و روی را تشکیل می دهند. نتایج تجزیه عنصری آمینوکلات های آهن و روی نیز با فرمول مولکولی آنها ([fe(l-l)2 و [zn(l-l)2) مطابقت داشت. نتایج حاصل از محاسباتpm6 semiempirical نشان داد که قطر مولکولی آمینوکلات ها در مقایسه با قطر منافذ دیواره سلولی بسیار کوچک بوده و این منافذ محدودیتی در حرکت آمینوکلات های روی به داخل فضاهای آزاد ریشه ایجاد نمی کنند. کارایی آمینوکلات ها در تغذیه عناصر غذایی برای گیاه، بستگی به زمان پایداری آنها در خاک دارد. نتایج حاصل از بررسی تجزیه میکروبی آمینوکلات های روی در خاک نشان داد که نیمه عمر آمینوکلات ها بیشتر از آمینواسیدهای آزاد است. پایداری بیشتر آمینوکلات های روی در مقایسه با آمینواسیدها می تواند بیانگر نقش بیشتر آمینواسیدها در افزایش پویایی و قابلیت دسترسی روی برای گیاه باشد. کاربرد آمینوکلات های آهن و روی در کشت هیدروپونیک ارقام مختلف کاهو و گوجه فرنگی، سبب جذب سریع عناصر غذایی ضروری نظیر آهن، روی و نیتروژن شد و از این طریق باعث افزایش عملکرد و ارتقاء کیفیت محصول گردید. آمینواسیدها علاوه بر این که به بهبود جذب عناصر غذایی کمک می کنند، در فرآیندهای متابولیکی مرتبط با توسعه و پاسخ گیاه به تنش ها نیز نقش دارند. استفاده از آمینوکلات های آهن در شرایط تنش شوری، موجب افزایش فعالیت آنزیم های کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز، کاهش پراکسیداسیون لیپید و حفظ ساختار غشاء سلولی، بهبود تعادل عناصر غذایی و در نتیجه کاهش اثر منفی شوری بر عملکرد گیاه شد. تغذیه برگی آمینوکلات ها در مقایسه با fe-edta و سولفات روی، تأثیر بیشتر این کلات ها را بر افزایش عملکرد و غلظت آهن، روی و پروتئین و کاهش نسبت مولی اسیدفیتیک به روی و آهن دانه دو رقم گندم، نشان داد.

فلوراید یکی از عناصر ضروری در برخی جانداران است که در مقادیر کم نتایج مثبتی در نرخ رشد و نمو دارد. وجود این عنصر در آب حلالیت مینای دندان را در شرایط اسیدی کاهش می دهد. افزایش غلظت آن بیش از حد استاندارد خطراتی را برای انسان و دام دارد. آب های زیرزمینی از منابع مهم آب برای انسان، حیوان و گیاه در مناطق خشک و نیمه خشک می باشند. هدف از این تحقیق بررسی تغییرات مکانی فلوراید در خاک و آب های زیرزمینی بخشی از اراضی استان مرکزی است. دشت اراک در استان مرکزی واقع شده که به دلیل خشکسالی در چند سال اخیر استفاده از آب زیرزمینی در آن جهت آشامیدن و کشاورزی اهمیت پیدا کرده است. منطقه مطالعاتی به وسعت حدود 25 کیلومترمربع در دشت اراک در شمال و غرب شهرستان اراک واقع شده است. نمونه برداری از خاک ها و آب چاه ها به صورت ساده و تصادفی انجام شد. تعداد 80 و 92 نمونه آب چاه به ترتیب طی دو فصل پاییز و اواخر بهار جمع آوری شدند و پارامترهای شیمیایی f-، no3-، cl- ، k+، na+، ca2+، mg2+، so42-،ec و ph در آنها اندازه گیری شد. تعداد 30 نمونه خاک از همان موقعیت آب ها برداشت شد. تغییرنمای همه جهته فلوراید در خاک و آب ها با استفاده از نرم افزار ‏variowin‏ تهیه گردید. با استفاده از از روش ‏کریجینگ نقطه ای و برنامه رایانه ای ‏surffer‏ نقشه های مربوط به غلظت فلوراید در خاک و آب تهیه گردید. به ‏منظور تعیین دقت تخمین های انجام شده از ‏mee‏ و ‏msee‏ و ضریب همبستگی پیرسون استفاده گردید. نتایج بررسی های زمین آماری حاکی از دقت نسبتاً خوب مقادیر تخمین زده شده می-باشد و نشان داد بیشترین غلظت فلوراید در خاک های منطقه مربوط به مناطق صنعتی و بیشتر از میزان طبیعی آن در خاک ها بود (20-10 میلی گرم بر لیتر). تفاوت معنی دار و قابل ملاحظه ای در سطح یک درصد بین غلظت فلوراید محلول در خاک در دو کاربری کشاورزی و صنعتی وجود داشت. میانگین غلظت فلوراید در آب چاه های مختلف در طی دو فصل بین 53/0 تا 03/0 میلی گرم بر لیتر متغیر بود که این میزان کمتر از حد استاندارد (5/1 میلی گرم بر لیتر) می باشد. این غلظت در محدوده مناسب جهت آبیاری و برای آشامیدن دارای کمبود می باشد. تفاوت معنی داری در مقدار فلوراید آب های زیرزمینی در کاربری های مختلف مشاهده نشد. بیشترین میزان فلوراید در آب های زیرزمینی مناطق کشاورزی بود. نتایج نشان داد نقشه های حاصل از کریجینگ نقطه ای فلوراید با نقشه های ca2+، sar و ph همبستگی دارد و کاربری کشاورزی می تواند بطور غیرمستقیم برروی شرایط شیمیایی آب ها و غلظت فلوراید تأثیر بگذارد.

در سال اخیر استفاده از لجن فاضلاب به عنوان کود در اراضی کشاورزی، به دلیل ارزان بودن، وراج یافته است. لجن فاضلاب حاوی مقادیر زیادی عناصر پرمصرف و کم مصرف است که پس از اضافه شدن به خاک میتواند در افزایش رشد و عملکرد گیاه نقش داشته باشد. در عین حال لجن فاضلاب دارای غلظت هایی بالایی از عناصر سنگین است که میتواند منجر به آلودگی خاک و انتقال این آلودگی به زنجیره غذایی شده و سلامتی حیوانات و انسان را با خطر مواجه کند. هدف از تحقیق حاضر بررسی اثرات تجمعی و باقیمانده لجن فاضلاب شهر اصفهان بر غلظت عناصر سنگین در خاک و گیاه گندم میباشد. این مطالعه در مزرعه تحقیقاتی لورک، با سه سطح لجن فاضلاب و تیمار شاهد در سه تکرار و در قالب طرح کرتهای خرد شده با طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی اجرا گردید.

فرسایش خاک یکی از مهمترین مسایل اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی جهان است. طبق اطلاعات موجود، آسیا بیش از سایر قاره ها مشکل فرسایش دارد و در این میان ایران دارای میزان فرسایش خاک بالاییاست. مدیریت حوزه های آبخیز در کاهش فرسایش مهم می باشد. در کشور ما اکثر حوزه های آبخیز، به ویژه حوزه های آبخیز کوهستانی، فاقد ایستگاه های اندازه گیری به تعداد کافی می باشند و گاه ایستگاه های ناقص برای مدت طولانی فاقد آمار هستند. به خاطر محدودیت دسترسی به داده های هیدرولوژیک کافی، مدل سازی حوزه ها نقش مهمی در توسعه منابع دارد. در سال های اخیر، مدل های ریاضی هیدرولوژی حوزه ها به منظور بررسی طیف وسیعی از مشکلات زیست محیطی و منابع آب به کار گرفته شده اند. در مطالعه حاضر، توانایی مدل swat2000 در شبیه سازی جریان و رسوب حوزه بهشت آباد( از زیر حوزه های کارون شمالی) با مساحتی حدود 3860 کیلومتر مربع بررسی شد. این مدل برای پیش بینی تاثر روش های مدیریتی متفاوت بر جریان، رسوب، عناصر غذایی و بیلان مواد شیمیایی در حوزه هایی با خاک، کاربری اراضی و شرایط مدیریتی متفاوت برای دوره های زمانی طولانی ارایه شده است. واسنجی و آنالیز عدم قطعیت مدل با استفاده از برنامه sufi-2 انجام پذیرفت. برنامه sufi سعی می کند پارامترهای عدم قطعیت را به نحوی پیدا کند که اکثر داده های اندازه گیری شده در ناحیه عدم قطعیت تخمین قرار گیرند، در حالی که کوچکترین طیف عدم قطعیت تخمین ممکن را ایجاد می کند. مدل برای دوره زمانی 2004-1996 اجرا شد و از داده های شش ایستگاه هیدرومتری موجود در این حوزه برای واسنجی و اعتبار سنجی استفاده شد. سه چهارم از کل داده های موجود برای هر ایستگاه، دو مرحله واسنجی و یک چهارم داده ها، در مرحله اعتبار سنجی استفاده شدند. شاخص های r2,d-factor,p-factor و ناش-ساتکلیف به منظور ارزیابی و توانایی مدل swat در شبیه سازی رواناب و رسوب به کار برده شدند. نتایج مدل swat برای متوسط رواناب ماهانه در سه ایستگاه بهشت آباد، کوه سوخته و جونقان در مرحله واسنجی بسیار رضایت بخش بود. در مرحله واسنجی رواناب ماهانه، ضرایب r2,d-factor,p-factor و ناش ساتکلیف به ترتیب برای ایستگاه بهشت آباد، 61، 48/0، 85 و 75، برای ایستگاه کوه سوخته 86، 1/1، 74، 72، و برای ایستگاه جونقان 66، 94/0، 67 و 62 و در مرحله اعتبار سنجی رواناب ماهانه، این ضرایب برای این سه ایستگاه به ترتیب 53، 38/0، 85 و 57 و 80، 33/1، 80 و 62 و 83، 10/1، 57 و 52 به دست آمد. نتایج نشان می داد که مدل قادر به شبیه سازی جریان های حد اکثر نیست. در مرحله واسنجی رواناب روزانه، مدل برای سه ایستگاه بهشت آباد، کوه سوخته و جونقان و در مرحله اعتبار سنجی تنها برای دو ایستگاه بهشت آباد و جونقان شبیه سازی رضایت بخشی داشت. مدل برای شبیه سازی رسوب ضعیف عمل کرد و در مرحله واسنجی، رسوب روزانه را برای دو ایستگاه بهشت آباد و کوه سوخته و در مرحله اعتبار سنجی فقط برای ایستگاه کوه سوخته به صورت قابل قبولی ارایه کرد. در مرحله واسنجی رسوب روزانه ضرایب r2,d-factor,p-factor و ناش-ساتکلیف به ترتیب برای ایستگاه بهشت آباد 55، 41/0، 55 و 52 و برای ایستگاه کوه سوخته 76، 4/0، 91 و 88 و در مرحله اعتبار سنجی رسوب روزانه این ضرایب برای ایستگاه کوه سوخته به ترتیب 83، 43/0، 77 و 74 به دست آمد. در مجموع، مدل در شبیه سازی رواناب خیلی بهتر از رسوب عمل کرد. از علت های ضعف مدل در شبیه سازی رواناب در بعضی از ماه ها می توان به خوب شبیه سازی نکردن ذوب برف برای این حوزه کوهستانی، فرضیات مدل در انتقال جریان در لایه های یخ زده و اشباع تعداد کم داده ها، صحت داده ها و همچنین عدم بیوستگی اطلاعات رسوب استفاده شده در این مرحله اشاره کرد.

فرسایش خاک یکی از مهم ترین چالش های کشاورزی و منابع طبیعی جهان در حال حاضر بوده و از شاخص های اصلی در ارزیابی سلامت اکوسیستم می باشد. اطلاعات و آمار موجود نشان می دهد که 59 درصد از 17 حوزه مطالعه شده در ایران به شدت تخریب یافته اند. تکنولوژی تخمین فرسایش ابزار قدرتمندی است که بیشتر از نیم قرن است که استفاده می شود. هدف از این مطالعه شبیه سازی جریان و رسوب در حوزه ونک از زیرحوزه های کارون شمالی به مساحت 3198 کیلومتر مربع با استفاده از مدل swat2000 بود. swat یک مدل شبیه سازی پیوسته، مفهومی و طولانی مدت در مقیاس حوزه ای است که بر اساس دوره زمانی روزانه طراحی شده است. واسنجی و آنالیز عدم قطعیت مدل با استفاده از برنامه sufi-2 انجام شد. این برنامه با استفاده از برنامه swat-sai به swat متصل شده است. در این مطالعه از داده های جریان و رسوب چهار ایستگاه هیدرومتری آقبلاغ، کاسگان، سولگان و ونک برای واسنجی و اعتبارسازی مدل استفاده شد. از پنج معیار برای ارزیابی مدل استفاده شد که عبارت بودند از فاکتور درصد تفاوت، ضریب r2 ، ضریب نش- ساتکلیف، d-factorوp-factor.. ابتدا مدل با در نظر گرفتن سد و چشمه های موجود در منطقه اجرا شد که به دلیل عدم دقت آمار موجود و پیوسته نبودن داده های اندازه گیری شده، شبیه سازی جریان و رسوب با حذف آن ها صورت گرفت. طول دوره آماری در این مطالعه از سال 1989 تا 2004 در نظر گرفته شد. واسنجی مدل با سه چهارم داده ها و اعتبارسازی با یک چهارم داده های باقیمانده انجام شد. طی واسنجی، مدل توانست متوسط رواناب ماهانه سه ایستگاه کاسگان، سولگان و ونک را به صورت رضایت بخشی شبیه سازی کند. ضریب r2 ، ضریب نش- ساتکلیف، d-factorو p-factor به ترتیب برای ایستگاه های آقبلاغ 68/0، 41/0، 14/1 و 78/0، ایستگاه کاسگان 6/0، 58/0، 16/1 و 71/0، ایستگاه سولگان 7/0، 63/0، 97/0 و 79/0 و ایستگاه ونک 85/0، 76/0، 77/0 و 8/0 به دست آمدند. این معیارها در اعتبارسازی متوسط رواناب ماهانه به ترتیب برای ایستگاه آقبلاغ 72/0، 7/0، 95/0 و 81/ ، ایستگاه کاسگان 7/0، 1/0-، 04/2 و 79/0، ایستگاه سولگان 84/0، 75/0، 12/1 و 77/0، ایستگاه ونک 87/0، 78/0، 86/0 و 89/0 به دست آمدند. این مقادیر برای ایستگاه های آقبلاغ، سولگان و ونک از دقت قابل قبولی برخوردار است. نتایج شبیه سازی رواناب ماهانه در حوزه ونک نشان داد که مدل در تخمین حداکثر مقدار رواناب به طور ضعیفی عمل کرده که علت آن می تواند مربوط به فرایندهای ریزش برف-ذوب برف باشد که در این مطالعه در مدل وارد نشده اند. شبیه سازی مدل برای رسوب روزانه رضایت بخش نبود. از دلایل این عدم موفقیت می توان به تعداد کم و عدم دقت آمار موجود، در نظر نگرفتن شخم در جهت شیب در مدل و شبیه سازی نامناسب رواناب روزانه اشاره نمود. همچنین در این مطالعه اثر سه نوع وسیله شخم بر رواناب بررسی شد که عبارت بودند از گاوآهن برگردان دار (سوکی)، گاوآهن چیزل و کولتیواتور پا اردکی. گاوآهن سوکی وسیله شخم غالب در منطقه مطالعاتی بود. نتایج شبیه سازی رواناب با این سه وسیله شخم نشان داد که به کار بردن گاوآهن سوکی باعث افزایش حداکثر جریان و کاهش جریان پایه شد ولی استفاده از گاوآهن چیزل و کولتیواتور پا اردکی حداکثر جریان را کاهش و جریان پایه را افزایش داده است، دلیل آن می تواند این باشد که گاوآهن سوکی باعث مدفون ساختن بقایای گیاهی و آوردن خاک عمقی به سطح و اتلاف رطوبت خاک عمقی می شود ولی به کار بردن گاوآهن چیزل و کولتیواتور پا-اردکی با نگه داشتن بقایا در سطح خاک، فرسایش و تبخیر سطحی را محدود و سبب نفوذ بهتر و ذخیره رطوبت می شوند.

چکیده آلاینده های آلی و معدنی که از طریق فعالیت های صنایع تولید می شوند، می توانند مشکلات جدی را برای محیط زیست به وجود آورند. آلودگی محیط زیست در نتیجه ورود هیدروکربن های نفتی از جمله نگرانی های اخیر جوامع بشری مخصوصا کشورهای تولید و مصرف کننده مواد نفتی است. گرچه نفت یکی از ترکیبات اصلی جوامع صنعتی مدرن است، اما استخراج، انتقال و استفاده از ترکیبات نفتی، خطرات زیست محیطی غیر قابل انتظاری را به دنبال دارد. تیمار خاک با جاذب هایی همچون رس های طبیعی، رس های اصلاح شده و کربن فعال روش موثری در پایش خاک های آلوده به هیدروکربن های نفتی است. در این مطالعه، استفاده از جاذب های ارزان قیمت و مناسب برای محیط زیست و همچنین گیاه تلقیح شده با قارچ p.indica جهت آلودگی زدایی هیدروکربن های نفتی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از خاک آلوده به هیدروکربن های نفتی از منطقه بختیار دشت اصفهان نمونه برداری انجام گرفت. سه نوع اصلاح کننده بنتونیت طبیعی، بنتونیت اصلاح شده و کربن فعال در مقادیر 40 و 80 گرم بر کیلوگرم با خاک آلوده به مدت 50 و 90 روز انکوباسیون شدند و پس از انکوباسیون، غلظت هیدروکربن های باقیمانده در خاک آلوده تعیین گردید. به منظور بررسی اثر استفاده از اصلاح کننده بر کاهش آلودگی و همچنین رشد گیاه، پس از 50 روز انکوباسیون، در خاک مورد مطالعه گیاه ذرت کشت شد. برداشت گیاهان 5/1 ماه پس از کشت انجام گرفت. همچنین به منظور بررسی تاثیر استفاده از اصلاح کننده ها بر توانایی گیاه در حذف آلاینده های نفتی، غلظت هیدروکربن های نفتی تحت تیمار اصلاح کننده و گیاه با تلقیح و بدون تلقیح قارچ تعیین شد. نتایج نشان داد به کارگیری اصلاح کننده ها در هر دو مقدار 40 و 80 گرم بر کیلوگرم خاک به طور معنی داری مقدار هیدروکربن های نفتی قابل عصاره گیری خاک را کاهش می دهد. کاربرد بنتونیت طبیعی، بنتونیت اصلاح شده و کربن فعال به مقدار 80 گرم بر کیلوگرم خاک توانست به ترتیب 7860، 3630 و 16260 میلی گرم بر کیلوگرم از هیدروکربن های نفتی موجود در خاک آلوده را پس از 50 روز انکوباسیون جذب کند. تاثیر کربن فعال بر حذف آلاینده های نفتی نسیت به سایر تیمارها بیشتر بود. کاربرد هر سه اصلاح کننده به مقدار 40 گرم بر کیلوگرم خاک آلوده به اندازه کاربرد در 80 گرم بر کیلوگرم موثر بود. کاهش معنی دار غلظت هیدروکربن ها تحت تاثیر این تیمارها می-تواند ناشی از جذب آلاینده ها توسط این مواد اصلاح کننده باشد. تاثیر اصلاح کننده های مورد استفاده بر کاهش آلاینده-های نفتی با تعیین مقدار عملکرد گیاه ذرت تایید شد. بدین صورت که با کاربرد هر سه نوع اصلاح کننده، عملکرد گیاه ذرت افزایش یافت. همچنین با افزایش زمان انکوباسیون، مقدار کاهش قابلیت عصاره گیری آلاینده های نفتی با به کارگیری اصلاح کننده ها به طور معنی داری افزایش یافت. پایش آلاینده های نفتی از خاک تیمار شده با بنتونیت طبیعی، بنتونیت اصلاح شده و کربن فعال به ترتیب با افزایش زمان انکوباسیون از 50 روز به 90 روز، 17، 130 و 207 درصد افزایش یافت. تلقیح گیاه با قارچ p.indicaباعث افزایش معنی دار عملکرد گیاه کشت شده در خاک آلوده شد ولی تاثیری بر کاهش غلظت آلاینده ها نداشت. به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که استفاده از جاذب هایی همچون بنتونیت طبیعی و کربن فعال می تواند روش مناسبی در کاهش هیدروکربن ها در خاک های آلوده باشد.

مشکل آلودگی خاک به عنوان یکی از مسایل مهم در چند دهه اخیر در رأس مطالعات زیست محیطی قرار گرفته است و پژوهش های زیادی را متوجه خود ساخته است. مدل ها ابزارهایی مفید برای انجام آنالیز سناریوهای زمانی و مکانی می باشند که در عرصه مدیریت و ارزیابی احتمال خطر پا به عرصه ظهور گذارده و به طور گسترده ای کاربرد دارند. عدم قطعیت در نتایج مدل ها مشکل جدی در توسعه و گسترش آنها در جنبه های مدیریتی محسوب می شود. خصوصیات خاک به طور پیوسته در زمان و مکان در حال تغییر است. این مطالعه به منظور بررسی تأثیر تغییر پذیری زمانی خصوصیات فیزیکی و هیدرولیکی بر مدل-سازی حرکت کلراید و مس با استفاده از مدل hydrus-1d صورت گرفت. این مطالعه با استفاده از داده های جمع آوری شده از طرح انجام شده در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان واقع در لورک صورت گرفت. در سال 1378 تأثیر سطوح مختلف لجن فاضلاب بر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک مورد مطالعه قرار گرفته بود. برخی از خصوصیات فیزیکی خاک در 6 دوره نمونه برداری مختلف به ترتیب 28، 85، 148، 220، 440 و 530 روز پس از افزودن تیمار لجن فاضلاب در لایه سطحی (cm 30-0) خاک تعیین گردیده بود. غلظت کلراید و مس در سه دوره زمانی مختلف به ترتیب 350، 1700 و 2450 روز پس از اعمال تیمار لجن فاضلاب در 5 عمق مختلف خاک با فواصل cm 20 تعیین گردید. خصوصیات هیدرولیکی خاک بر اساس خصوصیات فیزیکی اندازه گیری شده در زمان های مختلف نمونه برداری با استفاده از نرم افزار rosetta بر مبنای معادله وانگنختن (1980) برازش یافت. تأثیر تغییر پذیری خصوصیات هیدرولیکی خاک بر مدل سازی حرکت کلراید و مس در هفت سناریوی مختلف بر اساس خصوصیات هیدرولیکی اندازه گیری شده در به ترتیب 28، 85، 148، 220، 440 و 530 روز پس از اعمال تیمار در سناریوی 1 تا 6 و سناریوی هفتم میانگین مقادیر اندازه گیری شده مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل hydrus در پیش بینی حرکت کلراید نسبت به پارامتر های هیدرولیکی ازحساسیت بالایی برخوردار است و تغییر پذیری خصوصیات هیدرولیکی خاک به شدت غلظت کلراید پیش بینی شده توسط مدل را تحت تأثیر قرار می دهد.واسنجی با دیدگاه معمول قادر به از بین بردن تأثیر تغییر پذیری خصوصیات در غلظت کلراید پیش بینی شده نمی باشد. واسنجی پارامتر های ورودی مدل با در نظر گرفتن تغییر پذیری زمانی خصوصیات هیدرولیکی خاک، تأثیر این تغییرات بر غلظت کلراید پیش بینی شده را تا حد زیادی کاهش می دهد. مدل hydrus در پیش بینی حرکت مس در خاک بیشترین حساسیت را نسبت به پارامتر های جذب نشان داد. نتایج نشان داد که تغییر پذیری زمانی خصوصیات هیدرولیکی خاک بر مدل-سازی حرکت مس در خاک تأثیر چندانی ندارد. در ادامه مطالعه ضرایب ایزوترم و سینتیک جذب مس در کرت هایی که با سطوح مختلف لجن فاضلاب در تعداد دفعات متفاوت تیمار شده بوده اند نشان دادکه این خصوصیات طی زمان در حال تغییر هستند و مقادیر آنها تحت تأثیر ماده آلی خاک تغییر می کند.

در سال های اخیر تجمع عناصر سنگین در خاک در بسیاری از نقاط جهان به یک مشکل زیست محیطی مهم تبدیل شده است. عوامل مختلفی در افزایش عناصر سنگین به خاک و در نتیجه آلودگی آن نقش دارند که از جمله می توان به فعالیت های صنعتی و کشاورزی اشاره نمود. آلودگی خاک به عنوان جزیی از اکوسیستم می تواند به آلودگی آب و هوا منجر شده و در نهایت آلودگی زنجیره غذایی را به دنبال داشته باشد. در ارتباط با وضعیت پراکنش عناصر سنگین در استان قم اطلاعاتی وجود نداشته و این مطالعه با هدف ارزیابی و تهیه نقشه پراکنش عناصر روی، سرب، کادمیم و نیکل در دو شکل کل و قابل جذب در بخشی از استان قم انجام گرفت. تعداد 209 نمونه مرکب خاک سطحی (0-10 سانتیمتری) از منطقه ای به وسعت 1054 کیلومتر مربع برداشته شد. موقعیت نقاط با gps تعیین و کاربری نقاط نیز ثبت گردید. فاصله بین نقاط نمونه برداری در اراضی کشاورزی و شهری 5/1 * 5/1 کیلومتر و در اراضی بایر 0/2 * 0/2 کیلومتر در نظر گرفته شد. پس از آماده سازی نمونه های خاک در آزمایشگاه، مقدار کل (قابل عصاره گیری با اسید نیتریک 5 نرمال) و قابل جذب (قابل عصاره گیری با dtpa) عناصر با استفاده از دستگاه جذب اتمی مدل پرکین المر 3030 تعیین شد. برخی از ویژگی های خاک مانند قابلیت هدایت الکتریکی، ph و بافت خاک نیز در نمونه ها اندازه گیری شد. واریوگرام های همه جهته عناصر مذکور توسط نرم افزار variowin ترسیم گردید. به دلیل عدم دستیابی به ساختار مناسب تغییر نما در مورد کادمیم کریجینگ و تهیه نقشه در مورد آن صورت نگرفت. الگوی کروی بهترین مدل برازش داده شده برای این متغیرها می باشد. میانیابی در بلوک هایی با ابعاد1000*1000 متر به روش کریجینگ نقطه ای و با نرم افزار wingslib صورت گرفت و به منظور تعیین دقت تخمین های انجام شده از mee، msee و ضریب همبستگی پیرسون استفاده گردید که نتایج حاکی از دقت نسبتاً خوب مقادیر تخمین زده شده می باشد. بر اساس نقشه های پراکنش سرب و روی در دو شکل کل و قابل جذب به نظر می رسد عامل موثر بر روند افزایشی این عناصر، نوع کاربری بوده زیرا در مناطق شهری مقدار این عناصر به طور معنی داری بیشتر از کاربری های دیگر بود. ماده مادری و توپوگرافی منطقه موثرترین عامل در افزایش غلظت نیکل در منطقه به شمار می رود. ارتباط معنی داری میان قابلیت هدایت الکتریکی و پ-هاش با سایر پارامترهای مورد مطالعه حاصل نشد. به طور کلی اراضی منطقه مطالعاتی آلودگی جدی به عناصر سنگین را نشان ندادند ولی شواهد حاکی از آن است که منطقه به سوی آلوده شدن پیش می رود.

آلودگی خاک و آب آشامیدنی به عنصر آرسنیک، امروزه از جمله مهمترین مسایل زیست محیطی محسوب می-شود، چرا که سمیت این عنصر بسیار بالا بوده و حتی در غلظت های بسیار پایین نیز می تواند سلامتی انسان را به مخاطره بیاندازد. در سال های اخیر استفاده از لجن فاضلاب به عنوان کود در اراضی کشاورزی، به دلیل ارزان بودن، رواج یافته است. لجن فاضلاب حاوی مقادیر زیادی عناصر پرمصرف و کم مصرف است که پس از اضافه شدن به خاک می تواند در افزایش رشد و عملکرد گیاه نقش داشته باشد. در عین حال لجن فاضلاب دارای غلظت های بالایی از عناصر سنگین است که می تواند منجر به آلودگی خاک و انتقال این آلودگی به زنجیره غذایی شده و سلامتی حیوانات و انسان را با خطر مواجه کند. هدف از تحقیق حاضر، تعیین غلظت آرسنیک در عمق های مختلف خاک مزرعه تحقیقاتی لورک و مقدار جذب آن در گیاه گندم در اثر مصرف لجن فاضلاب در طی زمان می باشد. این مطالعه در مزرعه تحقیقاتی لورک، با سه سطح لجن فاضلاب (25، 50 و 100 تن در هکتار) و تیمار شاهد (بدون کود) در سه تکرار و در قالب طرح کرت های خرد شده با پایه بلوک های کامل تصادفی اجرا گردید. آزمایش در طول 6 سال با کوددهی به تمام کرت در سال اول شروع شد، در سال دوم هر کرت به دو قسمت نامساوی تقسیم و فقط به قسمت بزرگتر کود اضافه شد. در سال سوم قسمتی که دو بار کود دریافت کرده بود به دو قسمت نامساوی تقسیم شد و یک قسمت برای بار سوم کود داده شد. در سال چهارم قسمتی که سال پیش کود دریافت کرده بود نیز به دو قسمت نامساوی تقسیم و یک قسمت آن برای چهارمین سال متوالی کوددهی شد و در سال پنجم، قسمتی که در سال پیش کود دریافت کرده بود به دو قسمت مساوی تقسیم شد و یک قسمت آن مجدداً کود دریافت کرد و در سال ششم به تمامی کرت ها کود داده شد و گیاه گندم در کرت ها کشت گردید. پس از پایان دوره رشد گندم از خاک (در فواصل 20 سانتی متر تا عمق 100 سانتی متر خاک) و گیاه تمام قسمت ها نمونه برداری شد. ریشه، کاه و کلش و دانه گندم جداگانه برای تعیین غلظت عناصر سنگین آنالیز و از نمونه های خاک و گیاه، غلظت عناصر آرسنیک، نیکل، مس، روی و آهن اندازه گیری شدند. لجن فاضلاب سبب افزایش معنی دار غلظت کل و قابل جذب این عناصر در خاک گردید. تغییرات آرسنیک کل و مقادیر نیکل، آهن، مس و روی قابل عصاره گیری با dtpa در خاک به گونه ای بود که با افزایش عمق از میزان آنها کاسته شد و روند کاهشی را دنبال کردند. نتایج تجزیه گیاه نشان داد که لجن فاضلاب اثر معنی داری بر غلظت آرسنیک در گیاه گندم نداشت. غلظت های آرسنیک و نیکل در گیاه گندم در حد نرمال بود. همچنین کاربرد لجن فاضلاب افزایش غلظت های آهن، مس و روی در ریشه و جذب در کاه و کلش را به دنبال داشت. افزایش این عناصر در دانه گندم معنی دار نشد. مقایسه غلظت عناصر در خاک و گیاه با استانداردهای جهانی نشان داد که مقادیر کل آرسنیک، روی و مس در برخی تیمارهای لجن فاضلاب از حد استاندارد تجاوز نموده ولی همواره غلظت آنها در گیاه در حد نرمال است. غلظت نیکل در خاک و گیاه در حد استاندارد و نرمال بود. نتایج بدست آمده حاکی از اینست که تأثیر و تداوم لجن فاضلاب به میزان زیادی وابسته به میزان لجن مصرفی و تعداد دفعات کاربرد آن خواهد داشت.

چکیده کاهش سطح غلظت سرب در منابع آب به دلیل غیر قابل تجزیه بودن و زیست تجمع پذیری آن امری ضروری است. روش های تصفیه متعددی مانند ترسیب شیمیایی، تبادل یونی، فیلتراسیون غشایی، الکترولیز، شناورسازی، اسمز معکوس و جذب برای تصفیه آب های آلوده به سرب مورد استفاده قرار می گیرد که انتخاب بهترین گزینه به غلظت فلز در آب و هزینه های تصفیه بستگی دارد. استفاده از جاذب ها، به دلایل اقتصادی و سهولت در بهره برداری، یکی از گزینه های مناسب برای کاهش فلزات سنگین آب است. برای اقتصادی تر نمودن فرآیند جذب، امروزه توجه به گزینه های طبیعی ارزان قیمت معطوف شده است. این جاذب ها به طورکلی شامل ضایعات و محصولات جانبی صنایع، مواد طبیعی و جاذب های با منشا کشاورزی می باشند. هدف اصلی این تحقیق مطالعه عملکرد ضایعات معدنی به عنوان جاذب برای فلزات سنگین بود. در این راستا دولومیت و تراورتن ناشی از ضایعات صنایع سنگ و سرباره کوره بلند به عنوان یک جاذب ارزان قیمت معدنی برای حذف سرب استفاده شد. به منظور بهینه سازی و بررسی عوامل مختلف بر روی میزان جذب، چهار عامل اصلی: غلظت اولیه یون سرب(در محدوده 5 تا mg/l100)، ph اولیه محلول(در محدوده 2 تا 5/6)، سرعت اختلاط(در محدوده 50 تا rpm100) و دز جاذب اضافه شده(در محدوده 1 تا g/l10) در راکتور ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. به جهت کاهش تعداد آزمایش های مورد نیاز و صرفه جویی در هزینه و زمان و فراهم آوردن بررسی سهم هریک از عوامل مذکور از روش طراحی آزمایش های تاگوچی استفاده شد و با استفاده از این روش و با کاربرد آرایه متعامد l16 شرایط بهینه برای حذف سرب تعیین شد. نتایج کلی بدست آمده از آزمایش ها نشان داد که زمان تعادل برای دولومیت 240 دقیقه، برای تراورتن در phهای پایین 240 دقیقه و در phهای بالاتر 60 دقیقه، برای سرباره کوره بلند 120 دقیقه و برای کربن فعال در phهای پایین حدود 60 دقیقه و در phهای بالا 15 دقیقه است. ایزوترم جذب فروندلیچ بهترین توصیف کننده فرآیند جذب در حالت تعادل برای جاذب های استفاده شده است. در شرایط بهینه، کارایی حذف سرب برای دولومیت(غلظت اولیه mg/l25، ph اولیه 5/6، سرعت اختلاط rpm100 و دز جاذب g/l7) بیش از %9/99؛ برای تراورتن(غلظت اولیه mg/l50، ph اولیه 5/6، سرعت اختلاط rpm100 و دز جاذب g/l4) بیش از %9/99؛ برای سرباره کوره بلند(غلظت اولیه mg/l25، ph اولیه 5/6، سرعت اختلاط rpm50 و دز جاذب g/l7) بیش از %8/99 و برای کربن فعال(غلظت اولیه mg/l50، ph اولیه 5/6، سرعت اختلاط rpm100 و دز جاذب g/l10) بیش از %7/99 به دست آمد که نشان دهنده کارایی بالای این مواد استفاده شده در حذف سرب در مقایسه با کربن فعال است. با توجه به نتایج به دست آمده از آنالیز واریانس برای دولومیت، تراورتن و کربن فعال، تمام عوامل(متغیرهای) مورد مطالعه در کارایی حذف سرب معنادار هستند. ولی برای سرباره کوره بلند، دز جاذب اضافه شده اثر معناداری بر کارایی حذف سرب ندارد. به عنوان نتیجه کلی تحقیق، با کارایی جذب، می توان چنین اظهار داشت که ضایعات مورد استفاده در این تحقیق قادر به حذف و یا کاهش غلظت سرب از محیط های آبی می باشند و می توانند به عنوان گزینه ای ارزان، به جای جاذب های متداول مثل کربن فعال، در تصفیه آب های آلوده به سرب مورد استفاده قرار گیرند.

یکی از عوامل مهم آلودگی فلزات سنگین به ویژه آرسنیک در خاک، معدن کاری می باشد. اگرچه معدن کاری مواد لازم برای پیشرفت بشر را فراهم می کند، اما از طرفی با افزایش آلودگی های زیست محیطی امکان حیات و استفاده از محیط زیست سالم را به خطر می اندازد. به همین جهت در برخی از کشورها با بررسی تاثیرات عملیات معدن کاری، استانداردها و راه کارهایی برای حذف و تثبیت آلاینده های حاصل از این عملیات در نظر گرفته شده است. یکی از مناسب ترین راه کارها، تثبیت فلزات سنگین به خصوص آرسنیک در خاک های آلوده شده اطراف معادن با استفاده از ترکیبات مختلف آهن است. در طی 100 سال گذشته بهره برداری نادرست و زه آب های خروجی از معدن طلا زرشوران در جنوب استان آذربایجان غربی سبب افزایش تجمع فلزات سنگین مانند آرسنیک، کادمیم، روی و سرب در خاک های منطقه زرشورن و همچنین افزایش چشمگیر بیماری سرطان پوست در این منطقه شده است. در این پژوهش تاثیر جاذب های مختلف از قبیل زئولیت و بنتونیت خام، زئولیت و بنتونیت اصلاح شده با آهن، براده آهن و سولفات آهن بر تحرک و دسترسی زیستی آرسنیک در قالب دو مطالعه بررسی شد. مطالعه اول در محیط کشت شنی غنی شده با آرسنات و در حضور آفتابگردان (helianthus annuus. l) اجرا شد. هدف این مطالعه بررسی پتانسیل جاذب های یاد شده بر تثبیت و گونه بندی آرسنات بود. هر یک از جاذب ها براساس درصد وزنی به بستر کشت شنی اضافه شدند. بعد از پایان کشت گونه بندی آرسنات در بستر کشت با نرم-افزار minteq تخمین زده شد. زئولیت و بنتونیت خام و براده آهن با افزایش ph بستر کشت سبب کاهش فراوانی گونه h2aso4-و زئولیت و بنتونیت اصلاح شده با آهن و سولفات آهن با کاهش phسبب افزایش فراوانی گونه h2aso4- در بستر کشت شدند. تمامی جاذب ها غلظت آرسنیک در بافت های گیاهی را کاهش دادند. زئولیت و بنتونیت اصلاح شده با آهن و براده آهن از طریق مکانیسم جذب الکترواستاتیک و تبادل لیگاندی، سولفات آهن از طریق مکانیسم رسوب و زئولیت و بنتونیت خام از طریق تغییر گونه بندی آرسنات در بستر کشت سبب کاهش غلظت آرسنیک در بافت های گیاهی شدند. سولفات آهن بهترین کارایی و زئولیت خام کمترین کارایی را در تثبیت آرسنیک داشتند. نهایتاً سطح2 براده آهن(حاوی 6میلی مول fe+3) به واسطه قیمت مناسب، افزایش وزن خشک و کاهش غلظت آرسنیک در بافت های گیاهی به عنوان جاذب مناسب انتخاب شد. مطالعه دوم در محیط کشت خاکی به صورت آزمایش گلدانی و در حضور آفتابگردان اجرا شد و هدف آن بررسی تاثیر جاذب های یاد شده بر گونه بندی و تثبیت آرسنات و آرسنیت، تغییر فازهای آرسنیک در خاک(به خصوص فاز محلول و تبادلی) و کاهش دسترسی زیستی آن در خاک آلوده بود. در این مطالعه جهت کشت، نمونه برداری از خاک های آلوده شده منطقه زرشوران صورت گرفت. جاذب ها در درصد وزنی های مختلف به خاک اضافه شده و بعد از یک ماه انکوباسیون تحت کشت قرار گرفتند. بعد از پایان کشت نمونه های خاک و گیاه آنالیز شده و گونه های مختلف آرسنات و آرسنیت در محلول به وسیله نرم افزار minteqتخمین زده شد. جاذب ها تاثیر زیادی بر روی گونه بندی آرسنات و آرسنیت وهمچنین کاهش آرسنیت در محلول خاک نداشتند.در خاک های تیمار شده با زئولیت و بنتونیت خام غلظت آرسنات محلول افزایش و غلظت آرسنیک تبادلی کاهش یافت. زئولیت اصلاح شده با آهن غلظت آرسنات محلول را افزایش داد. بنتونیت اصلاح شده با آهن، براده آهن و سولفات آهن غلظت آرسنات محلول و آرسنیک تبادلی را کاهش دادند. نهایتاً سطح2 براده آهن(حاوی 354 میلی مولfe+3) به واسطه قیمت مناسب، افزایش وزن خشک و کاهش غلظت آرسنیک در بافت های گیاهی به عنوان جاذب مناسب جهت تثبیت آرسنیک در خاک انتخاب شد.

هیدروکربن های نفتی از جمله آلاینده های آلی بوده که موجب آلودگی خاک ها می شوند. تنش هایی که در اثر حضور این ترکیبات به گیاهان وارد می شود موجب شده تا کشت گیاه و ایجاد فضای سبز در چنین مناطقی با مشکل روبرو گردد. حضور پوشش گیاهی و توسعه ریشه گیاهان در خاک های آلوده به مواد نفتی سبب افزایش تراکم و فعالیت میکروارگانیسم ها در خاک شده و تخریب آلاینده های خاک را افزایش می دهد. در این پژوهش به منظور یافتن گیاه مناسب جهت استفاده در خاک های آلوده به هیدروکربن های نفتی، ابتدا درصد، سرعت و میانگین روز جوانه زنی بذر سه گیاه زینتی بومی علف گندمی بیابانی (desertorum agropyron)، ملیکا (melica persica) و پوآی پیازدار (poa bulbosa) در خاک با سطوح مختلف آلودگی به لجن های نفتی مورد مطالعه قرار گرفت. تیمارهای آلودگی عبارت بود از تیمار 1t (خاک غیرآلوده) و تیمارهای 2t، 3t و 4t (به ترتیب خاک حاوی 20، 40 و 80 درصد حجمی لجن نفتی در خاک برابر با 1/2، 87/3 و 25/12 درصد وزنی هیدروکربن های نفتی در خاک). این آزمایش در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد حضور لجن نفتی در خاک تا سطح 20% تأثیر معنی داری بر درصد و سرعت جوانه زنی علف گندمی نداشت، درحالی که درصد و سرعت جوانه زنی دو گیاه دیگر را به طور معنی داری کاهش داد. در انتهای این آزمایش گیاه علف گندمی به دلیل داشتن بیشترین درصد و سرعت جوانه زنی در خاک های آلوده، جهت انجام آزمایش های بیشتر انتخاب و توان رشد و گیاه پالایی آن در مقایسه با دو گونه بومی و غیربومی برموداگراس مورد بررسی قرار گرفت. این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه های تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان اجرا شد. نتایج نشان داد وجود 20% لجن نفتی در خاک سبب افزایش رشد علف گندمی نسبت به تیمار شاهد شد، درحالی که رشد گونه های برموداگرس را به طور معنی داری کاهش داد. افزایش بیشتر میزان آلاینده ها، سبب کاهش معنی دار رشد کلیه گیاهان شد. کیفیت ظاهری چمن (رنگ، تراکم و بافت) با افزایش میزان آلاینده های خاک کاهش یافت و در مجموع بهترین کیفیت ظاهری در خاک های آلوده مربوط به برموداگراس غیربومی بود. میزان کلروفیل کل علف گندمی در تیمار 2t تفاوت معنی داری با تیمار شاهد نداشت، درحالی که در هر دو گونه برموداگرس حضور لجن نفتی به میزان 20% در خاک، میزان کلروفیل کل را به طور معنی داری کاهش داد. حضور آلاینده های نفتی در خاک، تولید پرولین در گیاهان را به طور معنی داری نسبت به خاک غیرآلوده افزایش داد. همچنین با افزایش در میزان آلاینده های خاک، فعالیت آنزیم های کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز ابتدا افزایش و سپس کاهش پیدا کرد. در انتهای آزمایش مشاهده شد که بیشترین و کمترین زیست توده ریشه به ترتیب متعلق به برموداگراس بومی و علف گندمی بود. حضور 20 و 40 درصد لجن نفتی در خاک، عملکرد ریشه علف گندمی را نسبت به تیمار شاهد کاهش، اما عملکرد ریشه گونه های برموداگراس را افزایش داد. عمق نفوذ و تراکم ریشه علف گندمی با حضور آلاینده ها کاهش، درحالی که در هر دو گونه برموداگراس افزایش یافت. نتایج همچنین نشان داد حضور آلاینده های نفتی و گیاهان، سبب افزایش معنی دار در فعالیت میکروارگانیسم ها نسبت به خاک غیرآلوده و بدون گیاه شد، به گونه ای که بیشترین میزان کربن تولیدشده در اثر فعالیت میکروارگانیسم های خاک، در ریزوسفر گونه های برموداگراس در تیمار با بیشترین میزان آلودگی (80% لجن) مشاهده شد. حضور پوشش گیاهی نقش موثر و معنی داری در تجزیه و تخریب آلاینده های نفتی در خاک داشت، به طوری که میزان کل هیدروکربن های نفتی حذف شده از ریزوسفر هر سه گیاه مورد مطالعه بیش از نمونه بدون گیاه بود. تأثیر ریزوسفر گونه های برموداگراس در حذف آلاینده های نفتی خاک به طور معنی داری بیشتر از ریزوسفر علف گندمی بود. در مجموع به نظر می رسد برموداگراس غیربومی به دلیل داشتن کیفیت بالاتر و توان گیاه پالایی بیشتر در خاک های آلوده در میان گیاهان مورد بررسی مناسب ترین گیاه جهت ایجاد یک پوشش سبز در مناطق با خاک های آلوده به هیدروکربن های نفتی است.

در کشاورزی پایدار، حفاظت از ساختمان خاک و جلوگیری از تخریب آن از اهمیت ویژه¬ای برخوردار است. باتوجه به اینکه کشور ایران در منطقه¬ی خشک و نیمه¬خشک قرار دارد و زمین¬های کشاورزی مرغوب در آن کم است، حفاظت از زمین¬های موجود و جلوگیری از تخریب ساختمان و فرسایش خاک از اهمیت به سزایی برخوردار است. هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر همزمان کود آلی و قارچ میکوریزا بر شاخص¬های ساختمان و کیفیت فیزیکی و ویژگی¬های هیدرولیکی خاک تحت کشت گیاه ذرت بود. پژوهش به صورت گلخانه¬ای در قالب آزمایش فاکتوریل سه¬فاکتور و با طرح بلوک کامل تصادفی با دو نوع ماده آلی شامل لجن فاضلاب تصفیه¬خانه¬ی شاهین¬شهر و بیوچار آن (ساخته¬شده در دمای 300 درجه سانتی¬گراد و شرایط بدون اکسیژن)، هرکدام در 5 سطح 0 (شاهد)، 5، 10، 20 و 40 تن در هکتار و هم¬چنین وجود و عدم وجود قارچ میکوریزا و در 3 تکرار اجرا شد. پس از گذشت 3 ماه از زمان کاشت، اندام هوایی و ریشه گیاهان برداشت شد و نمونه¬برداری خاک (دست¬خورده و دست¬نخورده) از گلدان¬ها صورت گرفت. برخی از ویژگی¬های شیمیایی، بیولوژیکی و فیزیکی و هیدرولیکی خاک شامل منحنی مشخصه رطوبتی (swcc)، منحنی توزیع اندازه منافذ (psd)، پایداری خاکدانه¬ها، شاخص کیفیت فیزیکی پیشنهادی دکستر (s)، تخلخل درشت، میانه و ریز، رس قابل پراکنش مکانیکی(mdc) و آب قابل استفاده خاک برای گیاه (aw) اندازه¬گیری و محاسبه شد. نتایج نشان داد که در شرایط عدم تلقیح قارچ-های میکوریزا، افزودن کود آلی تا سطح 40 تن در هکتار به خاک باعث افزایش عملکرد ریشه و اندام هوایی، میانگین وزنی و هندسی قطر خاکدانه¬های پایدار در آب (mwd و gmd)، پارامتر شکل مدل ون¬گنوختن (n)، رطوبت باقی¬مانده (rθ)، فراوانی منافذ میانه و منافذ ریز در خاک شده است. زیرا با افزایش کود آلی، ذرات خاک هم¬آوری شده و منافذ جدید در خاک ایجاد شده¬ و هم¬چنین ذرات آلی مستقیماً در جذب آب نقش دارند. میزان کلونیزاسیون قارچ¬های میکوریزا در تیمارهای بیوچار بیش¬تر از تیمارهای لجن فاضلاب بود و بیوچار نقش موثرتری در افزایش aw و پایداری خاکدانه¬ها داشت. علت این موضوع را می¬توان تخلخل زیاد بیوچار همراه با سطح ویژه بالای آن دانست که به پایداری بیشتر خاکدانه¬ها کمک می¬کند. با افزایش سطوح لجن و بیوچار، swcc به سمت بالا و راست جابه¬جا شد؛ در نتیجه نگه¬داشت آب خاک در مکش ماتریک مشخص بیش¬تر شد. افزودن کود آلی منجر به افزایش شیب swcc و نقطه اوج psd یا به عبارتی افزایش شاخص s شد. در نتیجه در شرایط عدم حضور میکوریزا، تیمار 40 تن در هکتار کود آلی باعث افزایش کیفیت فیزیکی خاک شد. ولی در این تیمار به علت اثر دافعه آنیون¬های آلی و آب¬گریزی، ناپایداری ساختمانی (mdc) افزایش و فراوانی منافذ درشت و aw کاهش یافت. افزودن کود آلی تا سطح 20 تن در هکتار در حضور قارچ میکوریزا به میزان بیش-تری نسبت به عدم حضور میکوریزا، عملکرد گیاه، پایداری ساختمان و کیفیت فیزیکی خاک را بهبود بخشید. در حالی که سطح 40 تن در هکتار کود آلی در حضور میکوریزا تاثیر مثبتی بر ویژگی¬های فیزیکی خاک نداشت. علت این نتیجه را می¬توان به کاهش میزان کلونیزاسیون قارچ¬های میکوریزا در اثر افزایش زیاد کود آلی مربوط دانست. وجود قارچ های میکوریزا حتی در شرایط کمبود ماده آلی خاک سبب کاهش چشم¬گیر mdc و در نتیجه بهبود ساختمان خاک شد. افزودن کود آلی تا سطح 20 تن در هکتار در حضور میکوریزا، فراوانی منافذ ریز، منافذ میانه و به¬ویژه منافذ درشت خاک را افزایش داد. این افزایش با درصد زیاد کلونیزاسیون میکوریزا در ارتباط بوده و مربوط به توسعه¬ی شبکه هیف¬های قارچ میکوریزا در خاک می¬باشد. در نتیجه استفاده از کود آلی به¬ویژه بیوچار و قارچ میکوریزا منجر به افزایش کیفیت فیزیکی خاک و عملکرد گیاه شد که این یافته برای خاک¬های فقیر از ماده آلی و با کیفیت فیزیکی ضعیف دارای اهمیت است. بهترین تیمار ترکیبی کاربرد 20 تن در هکتار کود آلی به¬ویژه بیوچار همراه با قارچ میکوریزا می¬باشد. استفاده از این مقدار کود با وجود داشتن صرفه اقتصادی، آب قابل استفاده خاک برای گیاه، عملکرد ریشه و اندام هوایی و درصد تشکیل کلنی میکوریزا را افزایش و مقدار mdc را کاهش داده و باعث بهبود توزیع اندازه منافذ و کیفیت فیزیکی خاک می¬شود. در نتیجه با کاربرد آن، پایداری ساختمان خاک افزایش و فرسایش خاک کاهش می¬یابد و باعث می¬شود گیاهان در شرایط تنش کم¬آبی به¬ویژه در مناطق خشک مانند کشور ما، از آب خاک استفاده بیش¬تری ببرند.

در اثر معدنکاری بخش قابل توجهی از کانی های حاوی فلزات سنگین به صورت غبار در هوا پراکنده می شود و آلودگی هایی را در هوا، آب و خاک های اطراف ایجاد می کند. روان آب هم ممکن است با حرکت از کوه به طرف دشت، فلزات آلاینده را از معدن به خاک انتقال دهد. یکی از روش های کنترل آلودگی، استفاده از کانی های جاذب است. تحقیق حاضر با هدف بررسی تاثیر سرب، روی و کادمیم سنگ معدن بر میزان آلودگی خاک، آب، گیاه و غبار، مقایسه اثر کانی های جاذب بر کاهش انتقال این فلزات به بافت های گیاه آفتاب گردان و چگونگی تشکیل و طبقه بندی خاک های آلوده به فلزات سنگین انجام شده است. معدن سرب و روی گوشفیل در 3 کیلومتری جنوب غربی سپاهان شهر اصفهان واقع شده است. پروفیل های خاک به فواصل 500 متر در امتداد سه ترانسکت موازی از ابتدای شهرک سپاهان شهر تا نزدیکی معدن گوشفیل حفر، مطالعه و نمونه برداری از تمام لایه های آن ها صورت گرفت. از سنگ معدن، آب چاه، گیاه و غبار نیز نمونه برداری انجام شد. غلظت کل سرب، روی و کادمیم در نمونه ها اندازه گیری گردید. خصوصیات مورفولوژیکی، فیزیکی، شیمیائی و کانی شناسی خاک مورد مطالعه قرار گرفت. کانی های موجود در سنگ و در بعضی از خاک ها، از جمله کانی های حاوی سرب و روی، توسط دستگاه پراش پرتو ایکس مورد شناسائی قرار گرفتند. جهت شناسایی نوع سنگ و نوع کانی های سولفیدی حاوی فلزات سنگین در نمونه های سنگ و خاک، مقطع نازک این نمونه ها با میکروسکوپ پلاریزان مورد مطالعه قرار گرفت. برای منشایابی خاک ها و غبار آلوده، از آنالیز ایزوتوپ های سرب و روش رسم نمودارهای عنکبوتی استفاده شد. خاک ها، طبق دو سامانه تاکسونومی خاک در سطح فاز سری و wrb در سطح دوم، طبقه بندی و نقاط قوت و ضعف هر سامانه در نشان دادن آلودگی خاکها مورد بحث قرار گرفت. پنج تیمار خاک غیر آلوده، خاک آلوده و خاک های آلوده مخلوط با کانی های بنتونیت، زئولیت و سپیولیت تهیه و مقدار فلزات سنگین در گیاه آفتاب گردان کشت شده در این خاک ها، اندازه گیری شد. در فاصله 2 کیلومتری از معدن گوشفیل، خاک به روی و سرب آلوده است. فلزات روی، کادمیم و سرب به شکل کانی های اسفالریت و گالن در ماسه سنگ دولومیتی و شیل معدن گوشفیل و در خاک دیده می شوند. غلظت سرب و کادمیم در آبهای منطقه بیشتر از حداکثر مقدار مجاز ارائه شده توسط سازمان سلامت جهانی (who) است. در تمامی درختان و در یونجه، غلظت کادمیم و در زیتون، مقدار سرب بیش از حد مجاز خوراکی می باشد. خاک های آلوده دشت آبرفتی دامنه ای در پای کوه های غربی منطقه مورد مطالعه در آبرفت هائی تشکیل شده اند که این آبرفت ها از کوه های غربی، محل معادن سرب و روی، سرچشمه گرفته اند. منشأ گرد و غبار موجود در منطقه نیز معدن گوشفیل و خاک های آلوده اطراف آن است. کانی سپیولیت به علت دارابودن کمترین مقدار cec وابسته به ph و بیشترین مقدار روی، سبب جذب بیشترین مقدار روی و کادمیم توسط گیاه آفتابگردان شد. کانی زئولیت بیشترین جذب را برای فلزات روی و کادمیم در سطح خود نشان داد. کانی بنتونیت موثرترین کانی در کاهش جذب سرب توسط آفتاب گردان تشخیص داده شد. جذب فلزات مورد مطالعه روی سطوح کانی های جاذب و توسط آفتابگردان، به علت نا محلول شدن ترکیبات این فلزات در خاک های مورد مطالعه، قابل توجه نبود. جذب روی بر خلاف سرب و کادمیم، در اندام هوایی گیاه بیشتر از ریشه است. در خاک های آلوده، در بخش رس، کانی های کلریت، میکا و کانی های جاذب پالیگورسکیت و کانی های گروه های ورمیکولیت و اسمکتیت پدوژنیک وجود دارند. در طبقه بندی خاک، بر اساس سامانه تاکسونومی، وجود کانی های گالن و اسفالریت در خاک، در سطح سری مطرح شد. با وجودیکه بعضی از خاک های مورد مطالعه به فلزات سرب و روی آلوده اند، ولی این خاک ها طبق سامانه wrb در گروه خاک technosols قرار نمی گیرند و یا حتی پیشوند technic برای آن ها نمی توان بکار برد. در این سامانه، از پسوند toxic هم نمی توان در طبقه بندی خاک های آلوده مورد مطالعه استفاده کرد، زیرا این پسوند برای گروه های histosols، technosols و gleysols بکار می رود و خاک های آلوده مورد مطالعه جزو این گروه ها نیستند. در این ارتباط، پیشنهاد می شود تا پسوند مذکور حداقل برای بعضی دیگر از گروه های خاک نیز بکار رود.

آلودگی خاک ها به هیدروکربن های نفتی (tphs) یکی از مهم ترین مشکلات زیست محیطی در برخی از نقاط کشور به ویژه در اطراف پالایشگاه های نفت، نظیر پالایشگاه نفت تهران می باشد. وجود آلاینده های نفتی در خاک می تواند سبب بروز سمیت برای انسان و سایر موجودات زنده شده و موجبات آلودگی منابع آب های زیرزمینی و سطحی را فراهم آورد. همچنین نگرانی های زیادی درباره حضور این آلاینده ها در محیط زیست به ویژه به سبب ورود این ترکیبات به زنجیره غذایی موجودات زنده وجود دارد. بنابراین، پالایش این ترکیبات از محیط زیست ضروری است. روش های متعددی جهت پالایش خاک های آلوده به نفت وجود دارند اما از آنجا که بسیاری از این روش ها گران قیمت و با اثرات جانبی مضر برای محیط زیست هستند، امروزه به روش های زیستی نظیر گیاه پالایی (پالایش خاک های آلوده با استفاده از گیاه) توجه زیادی شده است. در این پژوهش نیز قابلیت استفاده از روش تحریک گیاهی به عنوان یک راهکار مقبول از لحاظ زیست محیطی و اقتصادی جهت پالایش خاک های آلوده به نفت، مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور ابتدا جوانه زنی و رشد هفت گیاه مختلف در سه خاک با سطوح مختلف آلودگی نفتی مورد مطالعه قرار گرفت. تیمارهای آلودگی عبارت بودند از تیمار co (خاک غیر آلوده) و تیمارهای 1c و 2c (به ترتیب نسبت وزنی 1:1 و 1:3 خاک کاملاً آلوده به خاک غیر آلوده). سپس چهار گیاه با درصد جوانه زنی بالا و رشد مناسب تر برای آزمایش گیاه پالایی انتخاب و میزان کاهش غلظت این آلاینده ها در انتهای یک دوره 120 روزه تعیین گشت. نتایج نشان داد که وجود هیدروکربن های نفتی در خاک بر جوانه زنی آفتابگردان، گلرنگ، اگروپایرون و شبدر تأثیر معنی داری نداشت. در مقابل جوانه زنی پوکسنلیا در تیمارهای 1c و 2c به ترتیب 32 و 56 درصد نسبت به تیمار co کاهش یافت. شبدر و کلزا نیز نسبت به وجود این آلاینده ها در خاک حساس بوده و در نتیجه فاقد عملکرد ماده خشک گیاهی در انتهای دوره آزمایش بودند. اما حضور آلاینده های نفتی در خاک کمترین اثر را بر رشد و نمو اگروپایرون، تال فسکیو و پوکسنلیا داشت. بنابراین چهار گیاه آفتابگردان، گلرنگ، اگروپایرون و تال فسکیو جهت گیاه-پالایی آلاینده های نفتی انتخاب شدند. در آزمایش گیاه پالایی، وجود هیدروکربن های نفتی در خاک موجب کاهش رشد و عملکرد ماده خشک ریشه و اندام هوایی همه گیاهان مورد مطالعه در تیمارهای آلودگی در مقایسه با تیمار شاهد (بدون آلودگی) شد که این کاهش رشد و عملکرد در تیمار 2c مشهودتر بود. همچنین حضور اگروپایرون در تیمار 2c نقش موثرتری نسبت به تال فسکیو در افزایش فعالیت و تنفس میکروبی در خاک داشت ولی اختلاف معنی داری بین ریزوسفر آفتابگردان و گلرنگ با تیمار شاهد (بدون گیاه) در فعالیت ریزجانداران خاک در این تیمار مشاهده نشد. میزان کاهش غلظت tphs در خاک در حضور گیاهان مختلف نیز متفاوت بود. به شکلی که بیشترین میزان کاهش غلظت tphs در حضور اگروپایرون و تال فسکیو به ویژه در سطح پایین تر آلودگی (تیمار 1c) بود به طوری که غلظت این آلاینده ها به ترتیب حدود 71 و 69 درصد نسبت به غلظت اولیه کاهش یافت. همچنین حضور تال فسکیو و اگروپایرون موجب کاهش 42 تا 45 درصدی غلظت tphs در تیمار 2c شد، اما حضور آفتابگردان تأثیر معنی داری بر غلظت این آلاینده های نفتی در هیچ یک از تیمارها نداشت. با توجه به نتایج این پژوهش، گیاه اگروپایرون جهت گیاه پالایی خاک های آلوده به نفت منطقه مورد مطالعه پیشنهاد می شود اگرچه انجام مطالعات تکمیلی جهت یافتن راهکارهای استقرار بهتر گیاه و افزایش کارایی گیاه پالایی لازم است.

سیانور یکی از آلاینده ای زیست محیطی است که در بسیاری از صنایع مخصوصا صنایع آبکاری و استخراج فلزات گران قیمت از جمله طلا کاربرد دارد. زوال طبیعی سیانور یکی از قدیمی ترین روش هایی است که برای تصفیه سیانور موجود در فاضلاب صنایع استفاده شده است که نتیجه آن کاهش غلظت این آلاینده در سیستم های محیطی می باشد. در صنایع معدنی استخراج طلا، معمولا دوغاب حاوی سیانور در برکه باطله راها شده و در اثر گذشت زمان غلظت سیانور کاهش می یابد. مهمترین کانیزم موثر در امر زوال طبیعی سیانور فاریت است که پارامترهای متعددی همچون سطح رویی برکه دما تخلخل خاک چگالی و غیره این مکانیزم را کنترل می کند. با انجام تغییراتی در پارامترهای فوق الذکر می توان سرعت زوال طبیعی سیانور در برکه باطله را افزایش داد و در مدت زمان کمتری شاهد کاهش شدیدتر غلظت سیانور باشیم. هدف از این تحقیق، مطالعه روی میزان اثر آن دسته از پارامترهای موثر در امر زوال طبیعی سیانور در برکه های باطله است که بتوان آنها را به راحتی در طراحی یا بهره برداری برای رسیدن به شرایط بهینه تغییر داد. برای اهداف این تحقیق آزمایشاتی به صورت طرح آماری فاکتوریل اسپلیت در زمان با به کارگیری سه متغیر اصلی: نسبت سطح به عمق برکه خاک ورزی و آلودگی اولیه سیانور انجام شد. در این تحقیق با در نظر گرفتن 4 سطح برای متغیر زمان 3 سطح برای متغیر نسبت سطح به عمق دو سطح خاکورزی 2 سطح آلودگی اولیه و 3 تکرار تعداد 144 نمونه خاک مورد آزمایش قرار گرفت. براساس آنالیز آماری روی داده های جمع آوری شده مشخص شد که در اثر متغیرهای زمان خاک ورزی سطح آلودگی اولیه و نسبت سطح به عمق بین مقادیر میانگین درصد حذف سیانور در سطح 1 درصد اختلاف معنی دار وجود دارد ولی بیشترین تاثیر مروبط به متغیر زمان است به طوریکه با گذشت زمان غلظت سیانور روند کاهشی دارد ولی آهنگ کاهش سیانور در روزهای اولیه آزمایش بیشتر از آن در طولانی مدت می باشد. همچنین مدل رگرسیونی تغییرات غلظت سیانور در خاک نسبت به زمان به صورت لگاریتمی تشخیص داده شد. نتایج تحقق حاکی از این بود که میانگین غلظت سیانور خاک تمام پایلوت هایی که زیرورو شد کمترین از میانگین غلظت سیانور خاک در پایلوت هایی است که در آنه عمل خاک ورزی انجام شنده است ولی با توجه به نتایج این تحقیق انتظار می رود که هر چه دروه تناوب زیرورو کردن خاک کمتر شود فرار سیانور به اتمسفر بیشتر شود و غلظت سیانور باقیمانده در خاک با سرعت بیشتری کاهش یابد. براساس نتایج این تحقیق نشان داده شد که برای یک حجم خاک آلوده به سیانور با افزایش نسبت سطح به عمق میزان غلظت سیانور باقمیانده در خاک سریعتر کاهش یافته است یعنی افزایش نسبت سطح به عمق به صورت نمایی است. در مورد اثرات متقابل متغیرها با هم نیز می توان گفت معنی داری اثر متقابل متغیرها بیشتر مربوط به اختلاف در شدت اثرات متغیرهای مورد نظر مورد نظر بوده است نه اثرات متقاطع آنها. در پایان برای پیش بینی غلظت سیانور نسبت به متغیرهای زمان، آلودگی اولیه و نسبت سطح به عمق مدلی ارائه گردید.

چکیده ماده آلی خاک یکی از شاخص های مهم کیفیت و سلامت خاک محسوب شده و به شدت تحت تاثیر مدیریت اعمال شده بر خاک قرار می گیرد. مدیریت های غیر اصولی خاک مانند کشت متراکم بدون تناوب زراعی، جنگل زدایی، سوزاندن بقایای گیاهی و تغییرات کاربری اراضی باعث کاهش ماده آلی خاک شده و اثرات نامطلوبی بر خصوصیات بیولوژیکی خاک و از جمله آنزیم ها بر جای می گذارد. بنابراین تحقیق حاضر با هدف بررسی تاریخچه مدیریت کربن آلی، بر حساسیت ذخایر مختلف آنزیم بتاگلوکوزیداز به فلزات سنگین و همچنین بررسی سینتیک این آنزیم در خاک های آلوده به سرب در مقایسه با خاک های غیرآلوده صورت گرفت. نمونه برداری از عمق 0- 15 سانتی متری خاک جنگلی بلوط و تحت کشت منطقه لردگان و همچنین از دو کشت یونجه و فستوکا در ایستگاه تحقیقاتی فزوه انجام شد. جهت دستیابی به اهداف این تحقیق ابتدا خصوصیات بیولوژیکی خاک شامل معدنی شدن خالص نیتروژن، ال- آرجینین آمونیفیکاسیون، کربن توده زنده میکروبی، کسر متابولیکی، کسر میکروبی، فعالیت آنزیم بتاگلوکوزیداز و نسبت فعالیت این آنزیم به کربن آلی خاک تعیین شد. نتایج نشان داد که در منطقه لردگان با تغییر کاربری از جنگل به تحت کشت، ال- آرجینین آمونیفیکاسیون، کربن توده زنده میکروبی، کسر متابولیکی و فعالیت آنزیم بتاگلوکوزیداز کاهش ولی معدنی شدن خالص نیتروژن، کسر میکروبی و نسبت فعالیت آنزیم بتاگلوکوزیداز به کربن آلی خاک افزایش یافت. همچنین در ایستگاه تحقیقاتی شهید فزوه، بیشترین مقدار این خصوصیات به غیر از کسر متابولیکی، به مدیریت کشت یونجه اختصاص یافت. جهت مطالعه اثرات مدیریت بر کیفیت کربن آلی خاک از سینتیک معدنی شدن کربن استفاده شد. پتانسیل کربن قابل معدنی شدن در خاک جنگلی منطقه لردگان بیشتر از تحت کشت و در کشت یونجه ایستگاه تحقیقاتی فزوه بیشتر از فستوکا بود. برای بررسی تاثیر سابقه مدیریتی بر پاسخ ذخایر مختلف آنزیم بتاگلوکوزیداز به فلزات سنگین کادمیوم، سرب و نیکل ابتدا فعالیت کل و سپس بخش تثبیت شده آنزیم بتاگلوکوزیداز، در حضور و غیاب فلزات سنگین اندازه گیری شد. به منظور دستیابی به بخش تثبیت شده آنزیم بتاگلوکوزیداز، از انرژی ریزموج و برای بررسی اثر فلزات سنگین از شاخص درصد بازدارندگی استفاده گردید. نتایج نشان داد که پس از اعمال انرژی ریزموج، فعالیت آنزیم بتاگلوکوزیداز کاهش یافت که شدت این کاهش در مدیریت جنگل منطقه لردگان و در مدیریت کشت یونجه ایستگاه تحقیقاتی شهید فزوه بیشتر بود. بیشترین فعالیت آنزیم بتاگلوکوزیداز (کل و تثبیت شده) در منطقه لردگان به مدیریت جنگل و در ایستگاه شهید فزوه به مدیریت کشت یونجه اختصاص یافت. افزودن کادمیوم، سرب و نیکل به خاک سبب کاهش فعالیت آنزیم بتاگلوکوزیداز شد. بخش تثبیت شده آنزیم بتاگلوکوزیداز در مقایسه با کل آنزیم، حساسیت کمتری به فلزات سنگین کادمیوم و نیکل نشان داد. در حالی که حساسیت این بخش از آنزیم، به سرب بیشتر بود. کمترین میزان درصد بازدارندگی در منطقه لردگان و ایستگاه تحقیقاتی شهید فزوه به ترتیب به مدیریت جنگل و کشت یونجه اختصاص یافت. به منظور بررسی تاثیر سرب بر سینتیک آنزیم بتاگلوکوزیداز در شرایط مدیریتی مختلف، ثابت های سینتیکی این آنزیم تعیین شدند. نتایج نشان داد که پس از تیمار سرب، vmaxو km آنزیم بتاگلوکوزیداز کاهش یافت. بنابراین بازدارندگی نارقابتی در مورد اثر سرب بر فعالیت این آنزیم پیشنهاد شد. همچنین vmaxو km آنزیم بتاگلوکوزیداز در مدیریت جنگل منطقه لردگان بیشتر از تحت کشت بود و در ایستگاه تحقیقاتی شهید فزوه نیز مدیریت کشت یونجه، vmax بیشتر و km کمتری را در مقایسه با کشت فستوکا به خود اختصاص داد. به طور کلی چنین استنباط می شود که مدیریت های مختلف از طریق تغییر کمیت و کیفیت کربن آلی می-توانند بر حساسیت ذخایر مختلف آنزیم ها به فلزات سنگین موثر باشند همچنین میزان بازداشته شدن فعالیت ذخایر مختلف آنزیمی خاک از فلزات سنگین، با یکدیگر برابر نیستند و سرب نیز بر آنزیم بتاگلوکوزیداز دارای بازدارندگی نارقابتی می باشد.

روی یک عنصر غذایی کم مصرف بوده که کمبود آن در اراضی زیر کشت گندم به ویژه خاک های قلیایی گسترش دارد. از سوی دیگر، کادمیم یک فلز سنگین بوده که به طور طبیعی در خاکها وجود داشته و به راحتی توسط گیاه جذب و انباشته می شود. به دلیل ویژگی های ژئوشیمیایی و محیطی مشابه کادمیم و روی، بین آنها در جذب توسط ریشه و انتقال به شاخساره برهمکنش وجود دارد. ترشحات ریشه تاثیر زیادی بر جذب، انتقال از ریشه به اندام های هوایی و انباشتگی فلزات سنگین در بخش های خوراکی گیاه دارند. در بین ترکیبات مختلف ترشح شده از ریشه، آمینواسیدها توجه ویژه ای به خود معطوف کرده اند که به دلیل نقش آنها در فرآیندهای سطح ریشه با خاک از جمله کلات کردن فلزات می باشد. در این پژوهش تاثیر هیستیدین و گلیسین در محلول غذایی بر جذب سیمپلاسمی و آپوپلاسمی و انتقال از ریشه به اندام هوایی روی و کادمیم در یک رقم تریتیکاله و یک رقم گندم نان بررسی شد. نهال های دو گیاه در محلول غذایی رشد کرده و در معرض دو سطح روی (صفر و 10 میکرومولار) و دو سطح کادمیم (صفر و یک میکرومولار) قرار گرفتند. چهار هفته پس از جوانه زنی، 50 میکرومولار هیستیدین یا 50 میکرومولار گلیسین اضافه شد یا آمینواسیدی در محلول غذایی استفاده نشد. گیاهان شاهد در محلول غذایی فاقد روی، کادمیم و آمینواسید رشد کردند. همه گیاهان 21 روز پس از قرارگیری در محلول های غذایی و تیمار برداشت شدند. غلظت روی در بوته های گندم و تریتیکاله تغذیه شده با روی بالاتر از گیاهان شاهد بود که روی دریافت نکردند. در بین تیمارهای با تغذیه روی، هیستیدین سبب افزایش ولی گلیسین سبب کاهش غلظت روی سیمپلاسمی ریشه گندم نان شد. در تریتیکاله، هر دو آمینواسید غلظت روی سیمپلاسمی ریشه را کاهش دادند اما تأثیری بر غلظت آپوپلاسمی روی نداشتند. هر دو آمینواسید همچنین غلظت روی در شیره آوند چوبی دو گیاه را در مقایسه با تیمار فقط تغذیه با روی کاهش دادند. در گندم نان این تأثیر در حضور گلیسین قوی تر از هیستیدین بود در حالی که در تریتیکاله تاثیر دو آمینواسید یکسان بود. غلظت روی در شیره آوند چوبی گندم همیشه بالاتر از تریتیکاله بود. با این وجود، افزودن هیستیدین به محلول غذایی سبب افزایش جذب کل روی توسط شاخساره تریتیکاله در مقایسه با تیمار تغذیه شده فقط با روی شد اما در گندم چنین تأثیری مشاهده نشد. گلیسین تاثیر معنی داری بر جذب روی توسط شاخساره دو گیاه مورد مطالعه نداشت. نتایج نشان داد قابلیت آمینواسیدها در افزایش جذب روی و انتقال آن به بخشهای هوایی غلات ضرورتاً ارتباطی با افزایش بارگذاری در آوند چوبی ندارد. نتایج این آزمایش نشان دادند که هیستیدین سبب افزایش و گلیسین سبب کاهش جذب کل، سیمپلاسمی و آپوپلاسمی کادمیم در ریشه گندم شد. در تریتیکاله هر دو آمینواسید سبب کاهش جذب کل و سیمپلاسمی کادمیم شدند. در حالی که هیستیدین تأثیری بر افزایش غلظت کادمیم در شیره آوندچوبی گندم نداشت، گلیسین غلظت کادمیم شیره آوندچوبی گندم را افزایش داد. در تریتیکاله هر دو آمینواسید سبب کاهش غلظت روی شیره آوندچوبی در مقایسه با تیمار کادمیم بدون آمینواسید شدند. براساس نتایج به دست آمده، تاثیر آمینواسیدها بر جذب ریشه ای و انتقال فلزات در گیاه به نوع آمینواسید و گونه گیاه بستگی دارد.

سبزیجات به طور مستقیم و یا غیرمستقیم در سبد غذایی مردم کشور نقش دارند لذا پایین بودن کیفیت بخش خوراکی از نظر غلظت عناصر غذایی و عناصر سنگین می تواند تا حد زیادی سلامت جامعه را تحت تاثیر قرار دهد. این پژوهش با هدف بررسی وضعیت برخی از ویژگی های کیفیت داخلی( غلظت مواد معدنی و فلزات سنگین) انجام شد. علاوه بر این برآورد میزان ورود روزانه (estimated daily intake)، تعیین پتانسیل خطر(target hazard quotient) و شاخص خطر(hazard index) با استفاده از روابط محاسبه خطرپذیری ابتلا به بیماری های غیرسرطانی تخمین زده شد. تعداد 11 گلخانه و 10 مزرعه در سطح شهرستان جیرفت انتخاب و از خاک و گیاه( بخش خوراکی) هر گلخانه و مزرعه نمونه برداری شد. غلظت عناصر پر مصرف ( n, p, k, ca, mg)، عناصر کم مصرف ( mn cu, zn, fe,) و برخی از فلزات سنگین ( cr ni, pb, cd,) در خاک و میوه اندازه گیری شد. نتایج این پژوهش نشان داد که میانگین غلظت فسفر (7/55 میلی گرم در کیلوگرم) و پتاسیم ( 631 میلی گرم در کیلوگرم) بسیار بالاتر از حد بحرانی تعیین شده برای آن بود. از نظر وضعیت نیتروژن، نمونه های خاک با میانگین غلظت نیتروژن 07/0 درصد جزء خاک های فقیر تا بینابین محسوب می شوند. میانگین غلظت آهن، روی، مس، منگنز، نیکل و کروم عصاره گیری شده با dtpa در نمونه های خاک به ترتیب برابر با 63/2، 74/3، 94/1، 95/6، 34/0 و 39/0 میلی گرم در کیلوگرم بود. بین غلظت نیتروژن، فسفر و پتاسیم در نمونه های خاک به طور معنی دار هم بستگی مثبت وجود داشت. از طرف دیگر بین غلظت اکثر عناصر کم مصرف خاک با هم و حتی با عناصر پرمصرف نیز هم بستگی مثبت و معنی دار وجود داشت. میانگین غلظت کادمیم و سرب اندازه گیری شده در همه خاک های مورد مطالعه کمتر از حد تشخیص دستگاه جذب اتمی بود. میانگین غلظت عناصر مختلف در میوه با حدود بحرانی و معمول آن ها نشان داد که بیشتر نمونه ها دچار کمبود عناصر کم مصرف و دارای غلظت بالای پتاسیم و فسفر بودند. همچنین تمامی نمونه ها دچار کمبود کلسیم بودند. تمام برآوردهای میزان جذب روزانه (edi ) بدست آمده در مطالعه حاضر پایین تر از حد مجاز تعیین شده بود به جزء edi مربوط به کروم در کودکان که بیش از 5/2 برابر حد مجاز تعیین شده بود. از این رو نتیجه گیری می شود که میزان ورود فلزات به جز کروم ناشی از مصرف این گونه سبزیجات خطری برای مصرف کنندگان را در پی نخواهد داشت. میزان پتانسیل خطرپذیری (thq) تمام عناصر مورد مطالعه کمتر از یک بود که در بین عناصر مورد مطالعه میزان احتمال خطرپذیری مس بیشتر از همه و کروم کمترین مقدار را داشت. بدین ترتیب مس بیشترین و کروم کمترین پتانسیل خطر را برای سلامت مصرف کنندگان منطقه جیرفت دارد و خطر بیماری های غیرسرطانی ناشی از مصرف سبزیجات مورد مطالعه وجود ندارد. مقدار خطرپذیری کل (hi) گروه سنی بزرگسالان، نوجوانان و کودکان به ترتیب 11/0، 14/0، 54/0 شد که در هر سه گروه مقدار hiپایین تر از یک می باشد که این مطلب نشان دهنده این است که مصرف کنندگان سبزیجات مورد مطالعه در منطقه جیرفت از ایمنی نسبی نسبت به بیماری های غیرسرطانی برخوردار هستند همچنین کودکان نسبت به دو گروه سنی دیگر بیشتردر معرض تاثیرات غیرسرطانی از طریق مصرف این سبزیجات هستند.

کمبود روی به عنوان یکی از اصلی ترین مشکلات تغذیه ای انسانها در سطح جهان به ویژه در مناطقی است که زندگی مردم به غلات به عنوان غذای اصلی وابسته است. یک راهبرد جدید برای مقابله با کمبود عناصر کم مصرف، غنی سازی زراعی است. غنی-سازی زراعی افزایش مقدار کل و قابل جذب عناصر کم مصرف در بخش های خوراکی گیاهان، از طریق مدیریت های مختلف زراعی است. بنابراین با توجه به این موضوع که تاکنون مطالعه جامعی با اعمال مدیریت های مختلف زراعی در زمینه غنی سازی زیستی گندم جهت مقابله با کمبود روی و افزایش جذب روی در گندم انجام نگرفته است و عمده تحقیقات بر عملکرد گیاه متمرکز بوده است، این پژوهش مزرعه ای با هدف ارزیابی کارایی مدیریت های مختلف زراعی از لحاظ تأثیر بر عملکرد، غلظت روی، پروتئین و نیز نسبت مولی اسید فیتیک به روی دانه گندم در دو سال پی در پی در مزرعه تحقیقاتی رودشت اصفهان انجام شد. مدیریت های زراعی که در این مطالعه مورد ارزیابی قرار گرفته اند، شامل سابقه کاشت سورگوم، گلرنگ، آفتابگردان و شبدر، کاربرد بقایای گیاهی سورگوم، گلرنگ، آفتابگردان و شبدر، کودهای آلی لجن فاضلاب و کود گاوی (هر کدام در 2 سطح 5 و 10 تن در هکتار)، خاکستر لاستیک (در سطح 200 کیلوگرم در هکتار)، پودر لاستیک (در سطح 1 تن در هکتار)، کود شیمیایی سولفات روی (در سطح 40 کیلوگرم در هکتار) و شاهد (آیش) می باشند. در مطالعه اول تأثیر سابقه کاشت و کاربرد بقایای گیاهی بر شکل های شیمیایی روی در خاک و ارتباط آن با جذب روی در گندم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان داد که مدیریت های زراعی سابقه کاشت و کاربرد بقایای گیاهی علاوه بر افزایش مخازن قابل دسترس روی در خاک (شامل جزء تبادلی و آلی) و غلظت گونه های آزاد روی و کمپلکس شده با ترکیبات آلی در فاز محلول، سبب افزایش غلظت روی کاه و کلش و دانه گندم به ویژه در تیمار شبدر شده اند. به نظر می رسد که استفاده از لگوم ها در تناوب زراعی با بهبود ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک به ویژه افزایش سهم شکل های قابل جذب روی در خاک، سبب افزایش قابلیت دسترسی روی می گردد. در مطالعه دوم تأثیر کودهای آلی بر شکل های شیمیایی روی در خاک و ارتباط آن با جذب روی در گندم بررسی گردید. کاربرد لجن فاضلاب و کود گاوی در دو سطح 5 و 10 تن در هکتار سبب افزایش عملکرد و غلظت روی در کاه و کلش و دانه گندم شده اند. به نظر می رسد که کودهای آلی به واسطه تأثیر بر ماده آلی خاک سبب افزایش سهم روی در بخش های تبادلی، آلی و اکسیدی در فاز جامد و غلظت گونه های آزاد روی و کمپلکس شده با ترکیبات آلی در فاز محلول و بدنبال آن قابلیت جذب روی در خاک و انتقال آن در گیاه افزایش یافت. مطالعه سوم به تأثیر ضایعات لاستیک بر شکل های شیمیایی روی در خاک و ارتباط آن با جذب روی در گندم اختصاص داشت. در این مطالعه، کاربرد خاکستر لاستیک غلظت روی در کاه و کلش و دانه گندم را بیش از سایر تیمارها افزایش داده است. به نظر می رسد که هرچه اندازه ذرات ضایعات لاستیک ریزتر باشد، کارایی جذب روی بیشتر است. در مطالعه پنجم به ارزیابی کارایی مدیریت های زراعی از لحاظ تأثیر بر عملکرد و کیفیت تغذیه ای گندم با استفاده از فناوری هوشمند شبکه عصبی مصنوعی پرداخته شده است. نتایج نشان داد که مدل های شبکه عصبی مصنوعی توانستند 61 تا 76 درصد از تغییرپذیری عملکرد و کیفیت تغذیه ای گندم با استفاده از مدیریت های مختلف زراعی را پیش بینی نمایند. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که اعمال مدیریت های زراعی کاربرد لجن فاضلاب در سطح 10 و 5 تن در هکتار و کود گاوی در سطح 10 تن در هکتار با رعایت جوانب زیست محیطی و سابقه کاشت و کاربرد بقایای گیاهی شبدر، کاربرد خاکستر لاستیک، پودر لاستیک و کود گاوی در سطح 5 تن در هکتار به ترتیب، اولویت های مدیریتی مناسب جهت دستیابی به غنی سازی زیستی روی در گندم می-باشند. با این وجود برای درک بهتر کارایی روش های مختلف زراعی و اجرایی شدن آنها، ارزیابی دقیق اقتصادی هر یک از روش ها لازم است.

سرنوشت این آلاینده ها در خاک به عوامل زیادی نظیر جذب، تجزیه، توانایی تشکیل کمپلکس، انتقال، رسوب، پخشیدگی، جذب سطحی و غیره بستگی دارد. در حال حاضر روش های متنوعی برای کاهش آلودگی خاک به کار می-رود. بیش ترین این روش ها زمان بر و پر هزینه اند. در روشهای پاک سازی در محل آلوده، از انتشار آلودگی به خاک های اطراف، گیاهان، حیوانات و انسان ها ممانعت بعمل می آید. در این روشها هرچند آلاینده از بین نمی روند ولی از تحرک آن در خاک کاهش می یابد. بیوچار(biochar) فرم پایدار زغال تولیدشده از پیرولیز مواد آلی تحت دمای زیاد و اکسیژن کم و یا بدون اکسیژن می باشد. افزودن بیوچار به خاک منجر به مزایای زیادی از جمله بهبود کیفیت فیزیکی و شیمایی خاک، افزایش عملکرد محصول، بهبود جذب عناصر غذایی توسط گیاهان، افزایش نگه داشت آب خاک، کاهش یا افزایش ph خاک، افزایش گنجایش تبادل کاتیونی و بهبود ساختمان خاک می شود. بیوچار دارای ویژگی هایی مانند بار سطحی زیاد منفی، سطح ویژه زیاد، پایداری زیاد در برابر تجزیه و دارای قدرت زیاد جذب یون ها در مقایسه با سایر شکل-های ماده آلی خاک می باشد. در این پژوهش توان بیوچار به عنوان کاهش دهنده جذب کادمیم و روی توسط گیاه ذرت یررسی شد. بدین منظور، آزمایش گلخانه ای در قالب طرح کاملاً تصادفی در آرایش فاکتوریل با سه تکرار در بستر شن در گلخانه پژوهشی کشت بدون خاک دانشگاه صنعتی اصفهان انجام گرفت. فاکتورهای آزمایش شامل چهار سطح بیوچار(0، 5، 10و 20 گرم در کیلوگرم) ، سه سطح کادمیم(0، 2 و 5 میلی گرم در کیلوگرم) و سه سطح روی(0، 100 و 200 میلی گرم در کیلوگرم) بودند که سطوح فلزات سنگین به طور جداگانه اعمال شدند. آنالیز اثرات ساده تنش فلزات سنگین بر شاخص های فیزولوژیکی اندازه گیری شده (وزن تر اندام هوایی و ریشه، وزن خشک اندام هوایی و ریشه، ارتفاع)، تنها اثر کادمیم بر وزن خشک اندام هوایی معنی دار نشد و در تمامی شاخص های دیگر کاهش معنی داری را نشان داد. بیوچار بر وزن خشک زیست توده اندام هوایی و ریشه گیاهان تأثیر معنی داری داشت و در تمامی تیمارها دو سطح 5 و 10 گرم در کیلوگرم بیوچار باعث افزایش وزن خشک زیست توده اندام هوایی و ریشه شدند و سطح 20 گرم در کیلوگرم باعث کاهش این شاخص ها شد. وزن خشک زیست توده اندام هوایی و ریشه گیاهان تیمار شده با بیوچار و فلزات سنگین برای اندام هوایی در دو سطح 5 و 10 گرم درکیلوگرم بیوچار بیشتر از تیمار صفر بود. نتایج نشان داد سطوح مختلف بیوچار، جذب کادمیم در اندام هوایی را بطور معنی داری افزایش داد و بر غلظت کادمیم ریشه به جز در سطح 20 گرم درکیلوگرم که به دلیل کاهش عملکرد باعث افزایش غلظت کادمیم در گیاه شده بود، تأثیری نداشت. از طرفی بیوچار غلظت روی در اندام هوایی را بطور قابل توجهی کاهش داد. تأثیر بیوچار بر جذب فلزات سنگین با توجه به ماده اولیه آن و نوع و غلظت فلزات سنگین متفاوت است.با توجه به نتایج بدست آمده می تون از بیوچار به عنوان یک ماده اصلاح کننده خاک به منظور پاکسازی مناطق آلوده به فلزات سنگین بصورت کمک کننده به گیاه پالایی یا تثبیت کننده فلزات سنگین کرد.

صنعتی شدن دنیا باعث ظهور و پیدایش مشکلات متعدد زیست محیطی از جمله تولید و آزاد شدن مقدار قابل توجهی از مواد سمی و آلاینده از جمله فلزات سنگین (مس، سرب، کادمیم و آرسنیک) در محیط زیست شده است. امروزه مجامع تحقیقاتی و علمی نسبت به اثرات سوء فلزات سنگین با ایجاد مسمومیت پنهانی در گیاه و انتقال آنها از طریق زنجیره غذایی به انسان هشدار داده اند. بنابراین ارائه روش های مناسب جهت باز جذب فلزات سنگین از محیط خاک ضروری است. زیست پالایی و استفاده از پتانسیل میکروارگانیسم های مفید خاک در برقراری رابطه همزیستی با گیاه روشی موثر در افزایش جذب فلزات سنگین از خاک آلوده است. این پژوهش به منظور بررسی تأثیر تلقیح انفرادی و هم زمان باکتری های سینوریزوبیوم ملیلوتی (47-3)، سینوریزوبیوم ملیلوتی (27) و پسودوموناس فلوئورسنت (p169) تولیدکننده ترکیبات سیدروفور با قارچ اندوفایت pirformospora indica بر برخی از ویژگی های مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی گیاه یونجه (mdicago sativa) رقم همدانی در پاسخ به سطوح مختلف تنش فلز کادمیم (0 ،2 ،5 و 10 میلی گرم بر کیلوگرم) انجام شد. آزمایش در بستر کشت شن و پرلیت استریل (نسبت حجمی 2:1) به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان صورت گرفت. نتایج نشان داد که وزن خشک شاخساره و ریشه، گره بندی ریشه، غلظت نیتروژن شاخساره، غلظت آهن و فسفر شاخساره و ریشه و میزان کلروفیل ظاهری گیاه یونجه در سطوح مختلف تنش کادمیم نسبت به سطح صفر این عنصر (عدم تنش) کاهش معنی داری در سطح 5 درصد یافت. تنش کادمیم موجب افزایش غلظت کادمیم شاخساره و ریشه، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان کاتالاز (cat)، آسکوربات پراکسیداز (apx) و گایاکول پراکسیداز (gpx) در سطح 5 درصد شد. تلقیح انفرادی باکتری های مورد مطالعه در مقایسه با تلقیح هم زمان قارچ و باکتری ها اثر افزایشی بیشتری بر گره بندی ریشه، غلظت نیتروژن شاخساره، میزان کلروفیل ظاهری، وزن خشک ریشه، فعالیت آسکوربات پراکسیداز و غلظت آهن ریشه داشت. اما در چنین شرایطی تلقیح انفرادی قارچp.indica و همچنین تلقیح هم زمان قارچ با هر یک از باکتری های مطالعه شده در مقایسه با سایر تیمارهای میکروبی موجب افزایش غلظت فسفر شاخساره و ریشه و غلظت آهن شاخساره شد. همچنین این تیمار میکروبی در سطوح 2، 5 و 10 میلی گرم بر کیلوگرم تنش کادمیم اثر قابل توجهی بر وزن خشک شاخساره و فسفر شاخساره و ریشه در سطح 5 درصد گذاشت. تلقیح انفرادی باکتری های مورد مطالعه در سطوح 2 و 5 میلی گرم کادمیم بر وزن خشک شاخساره و ریشه و گره بندی اثر افزایشی داشت. تلقیح هم زمان قارچp.indica و باکتری های مورد مطالعه در سطوح 2، 5 و 10 میلی گرم کادمیم بر وزن خشک شاخساره و ریشه، گره بندی ریشه و غلظت فسفر شاخساره را به صورت معنی داری افزایش داد. علاوه بر این، دارای تأثیر قابل توجهی بر فعالیت آنزیم کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز در سطح 10 میلی گرم کادمیم تیمار مذکور بود. تیمار تلقیح انفرادی باکتری سینوریزوبیوم ملیلوتی (3-47) در این پژوهش بیشترین تأثیر را در جذب کادمیم و فراهمی آهن شاخساره و ریشه داشت. به طور کلی به دلیل اثرات مثبت میکروارگانیسم های مورد مطالعه بر برخی شاخص-های فیزیولوژیکی مانند جذب عناصر غذایی، وزن خشک شاخساره و ریشه گیاه و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان این میکروارگانیسمها می توانند به عنوان یک راه کار بیولوژیکی در اهداف گیاه پالایی معرفی گردند.

رشد بی رویه جمعیت و لزوم تأمین نیازهای غذایی افراد جامعه و ایجاد امنیت غذایـی باعث توجه خاص دولت مردان و پژوهش گران به کشاورزی پایدار شده است. یکی از اقدام های انسان جهت رسیدن به منابع جدید خاک به منظور تولید بیش تر مواد غذایی تغییر کاربری زمین است. تغییر کاربری زمین بسته به شرایط محیطی و اقلیمی، ممکن است آثاری مثبت و یا منفی بر کیفیت خاک داشته باشد. خاک نقش مهمی در چرخه جهانی کربن ایفا می کند. کاربری زمین یک فاکتور می باشد که ذخیره کربن آلی خاک را تحت تأثیر قرار می دهد بنابراین اندازه گیری کیفیت خاک به منظور ارزیابی اثر نوع مدیریت زراعی بر ظرفیت تولید یا عملکرد خاک، پایداری آن و کیفیت محیط زیست ضروری به نظر می رسد. این پژوهش برای بررسی اثر تغییر کاربری زمین و عمق بر برخی از شاخص های کیفیت خاک در منطقه لردگان صورت گرفت. برای این منظور نمونه برداری ها از هفت کاربری جنگل با چرای کم، جنگل با چرای متوسط، مرتع با چرای متوسط، مرتع با چرای شدید،آیش، گندم دیم و یونجه و در پنج عمق 15-0، 30-15، 45-30، 60-45 و 75-60 سانتیمتر صوررت گرفت. توزیع اندازه ذرات، چگالی ظاهری، تراکم نسبی، درصد آهک، هدایت الکتریکی، ph، مقدار ماده آلی، نیتروژن کل و تنفس نمونه های خاک اندازه گیری شد. نتایج تجزیه واریانس (حداقل تفاوت معنی دار در سطح 5%) نشان داد که اثر متقابل عمق و تغییر کاربری زمین بر چگالی ظاهری (bd) تا عمق 45 سانتیمتر معنی دار بود به طوری که در خاک سطحی مرتع با چرای زیاد بیشترین (bd (mg m-3 1/5 و جنگل با چرای کم دارای کمترین مقادیر (bd (mg m-3 1/2بودند. میزان ماده آلی خاک (om) سطحی در جنگل با چرای کم بیشترین مقدار (%5/1) و در کاربری های گندم دیم، آیش، مرتع با چرای کم و مرتع با چرای متوسط کمترین مقدار (به ترتیب %1/67، 1/72، 1/67 و 1/78) بود ولی در عمق دوم مقدار om مرتع با چرای متوسط کمترین مقدار و در بقیه کاربری ها در عمق دوم تفاوت معنی داری وجود نداشت. همچنین اثر کاربری بر om از عمق سوم به بعد معنی دار نشد. مقایسه اثر اصلی تغییر کاربری نشان داد که میزان om در کاربری جنگل بیشترین مقدار و در کاربری گندم دیم کمترین مقدار بود. اثرات متقابل تغییر کاربری و عمق بر دیگر پارامترهای خاک معنی دار نشد و بررسی اثر اصلی تغییر کاربری نشان داد که میزان تنفس در کاربری گندم دیم بیشترین مقدار (mg kg-1 in week 2894) و در کاربری مرتع با چرای زیاد و جنگل با چرای متوسط کمترین مقدار ( به ترتیبmg kg-1 in week 520 و 663) شد. در کاربری جنگل با چرای کم و یونجه بیشترین مقدار نیتروژن و در مرتع با چرای متوسط کمترین مقدار نیتروژن مشاهده شد. همچنین نتایج پژوهش نشان داد که میزان ماده آلی، نیتروژن و تنفس از سطح به عمق کاهش می یابد. نتایج همبستگی نشان داد که بیشتر پارامترهای اندازه گیری شده (به جز تنفس و آهک) با میزان ماده آلی همبستگی معنی داری دارند و این نشان می دهد در این خاک ها ماده آلی یک ویژگی کنترل کننده کیفیت خاک است. معنی دار نشدن میزان تنفس و ماده آلی بیانگر این واقعیت است که در خاک های مورد بررسی تنفس خاک علاوه بر میزان ماده آلی به ویژگی های دیگر خاک نیز بستگی دارد.

امروزه نظارت بر مقدار نیتروژن نیتراتی که از زمین های کشاورزی به آب های سطحی و زیرزمینی انتقال پیدا می کند، اهمیت ویژه ای پیدا کرده است، زیرا زمین های کشاورزی مهم ترین منبع آلوده کننده آب های زیرزمینی به نیتروژن نیتراتی است. این در حالی است که آب های زیرزمینی نیز بزرگ ترین منبع تأمین آب آشامیدنی در سراسر جهان است. این پژوهش در بخشی از زمین های کشاورزی شهرستان مرودشت واقع در استان فارس اجرا شد. منطقه مورد نظر به گونه ای انتخاب شده است که از سه منبع آب زیرزمینی، رودخانه و پساب فاضلاب در طی سال های گذشته برای آبیاری زمین های کشاورزی استفاده شده است. هفت نقطه از زمین های کشاورزی که با منبع آب مختلف آبیاری شده است، به صورت تصادفی انتخاب و از 5 لایه (30-0، 60-30، 90-60، 120-90 و 150-120 سانتی متر) نیم رخ خاک نمونه برداری شد. پس از آماده سازی نمونه ها مقدار نیتروژن نیتراتی خاک و برخی از ویژگی های شیمیایی و فیزیکی خاک تعیین شد. نتایج نشان داد که در خاک های که تحت آبیاری با پساب، بیش ترین مقدار نیتروژن نیتراتی در لایه 120-90 سانتی متر خاک با مقدار 12/27 میلی گرم در کیلوگرم خاک مشاهده گردید و54 درصد نیتروژن نیتراتی نیم رخ این خاک ها در منطقه زیر ریشه یونجه قرار داشت. درحالی که در خاک های تحت آبیاری رودخانه و آب زیرزمینی تجمع نیترات در نیم رخ خاک دیده نشد. خاک های آبیاری شده با آب زیرزمینی و پساب از نظر خصوصیات فیزیکی خاک مشابه بودند. عدم تجمع نیترات در خاک های آبیاری شده با آب زیرزمینی به علت عدم وجود منبع آلاینده و خاک های آبیاری شده با آب رودخانه به علت آبشویی شدید است. مقدار نیتروژن نیتراتی خاک های آبیاری شده با آب رودخانه و پساب به نسبت آب زیرزمینی به ترتیب 56 و54 درصد بیش تر است. خاک های تحت آبیاری آب رودخانه و پساب با مقدار 97 و 67 کیلوگرم در هکتار نیتروژن نیتراتی مازاد بر نیاز گیاه دارای پتانسیل جهت آبشویی نیتروژن نیتراتی هستند. نتایج حاصل از کاربرد مدل تلفیقی الگوریتم ژنتیکـ شبکه های عصبی مصنوعی و آنالیز حساسیت ویژگی های ورودی آن نشان داد که در حرکت نیتروژن نیتراتی ویژگی های فیزیکی خاک به نسبت ویژگی های شیمیایی اهمیت بیش تری دارند به طوری که چگالی ظاهری، درجه انقباض پذیری و عمق خاک به ترتیب با 36، 16 و 16 درصد از موثرترین ویژگی ها در حرکت و انتقال نیتروژن نیتراتی در نیم رخ خاک هستند. در نهایت خاک های تحت آبیاری رودخانه به نسبت دو منطقه دیگر دارای بافت شنی‎تر و مقدار نیتروژن نیتراتی بالاتری (9/8 میلی گرم در کیلوگرم خاک) بودند که این نشان دهنده پتانسیل بالای این منطقه در آبشویی نیترات است.

عناصر سنگین از جمله روی و مس از مسیرهای مختلف و به ویژه از طریق فعالیت های انسان وارد خاک های کشاورزی می شوند. به دلیل پویایی کم در طول زمان، این عناصر در خاک انباشته می شوند. عناصر انباشته شده در خاک به طرق مختلف وارد زنجیره غذایی انسان شده و باعث تهدید سلامت انسان و سایر حیوانات می گردند. لذا بررسی روند انباشت عناصر سنگین جهت پیشگیری از آلودگی خاک و حفظ محیط زیست ضروری است و باید مدّ نظر محققین و برنامه ریزان در سطوح مختلف مدیریتی قرار بگیرد. این مطالعه به منظور بررسی توازن جرمی عناصر روی و مس به کمک مدل سازی تصادفی در خاک های کشاورزی استان کرمانشاه در مقیاس شهرستان و استان (منطقه)، شناسایی مسیرهای غالب ورود روی و مس، تعیین میزان گرد و غبار فرونشسته طی فصول بهار و تابستان و تعیین میزان ترسیب این عناصر در گردوغبار و سهم این مسیر در ورود آن ها به اراضی کشاورزی صورت گرفت.

کاربرد پساب برای آبیاری در درازمدت موجب افزوده¬شدن برخی ترکیب¬ها و یون¬ها به خاک می شود که ممکن است باعث تغییر در ویژگی¬های فیزیکی، هیدرولیکی و مکانیکی خاک ¬شود. ویژگی¬های هیدرولیکی خاک شامل منحنی مشخصه رطوبتی و هدایت هیدرولیکی به شدت تحت تأثیر کاربری و مدیریت زمین و کیفیت آب آبیاری قرار دارند. آب-گریزی و آب¬پذیری خاک نیز نقش مهمی در روابط آب و خاک و گیاه ایفا می¬کنند. هم¬چنین مقاومت مکانیکی خاک ویژگی مهمی در ارتباط با رشد گیاهان می¬باشد. از این رو در این پژوهش اثر کاربرد پساب تصفیه¬ خانه فاضلاب مجتمع فولاد مبارکه اصفهان بر نفوذپذیری، آب¬گریزی، ویژگی¬های هیدرولیکی و مکانیکی و آب قابل استفاده خاک فضای سبز ارزیابی شد. آزمایش¬های صحرایی در 35 نقطه در قالب بلوک¬های کامل تصادفی انجام گرفت و نقاط نمونه¬برداری بر اساس نوع آبیاری (آبیاری با آب چاه یا پساب تصفیه شده¬ی مجتمع) و زمان شروع آبیاری (سه زمان، 3، 7 و 19 سال) انتخاب شد. هم¬چنین تیمار خاک بکر (بدون آبیاری) نیز به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. نفوذ غیراشباع آب به خاک توسط دستگاه نفوذسنج مکشی اندازه¬گیری شد و داده¬های حاصل از آن به دو روش مدل¬سازی معکوس حل تحلیلی وودینگ و حل عددی توسط نرم¬افزار disc، تجزیه و تحلیل شدند. برای اندازه¬گیری آب¬گریزی خاک از روش جذب-پذیری ذاتی استفاده شد. مقاومت¬های برشی و فروروی خاک به ترتیب توسط جعبه برش مزرعه¬ای و فروسنج جیبی اندازه-گیری شدند. اندازه¬گیری¬های مربوط به منحنی مشخصه رطوبتی خاک نیز روی نمونه¬های دست¬نخورده در آزمایشگاه اندازه¬گیری شد. استفاده از پساب سبب کاهش ph و افزایش شوری خاک (به جز در تیمار 19 سال آبیاری¬شده با پساب) شد. کاربرد پساب سبب افزایش ماده آلی خاک شده است که این افزایش ناشی از مواد آلی پساب و بقایای درختان افزوده¬شده به خاک می¬باشد. آبیاری با پساب سبب کاهش معنی¬دار هدایت هیدرولیکی اشباع و هدایت هیدرولیکی غیراشباع در تمام مکش¬های ماتریک گردید که این به دلیل وجود ذرات معلق و مواد آب¬گریز در پساب می¬باشد که منافذ خاک را بلوکه کرده¬اند. هم¬چنین استفاده از پساب باعث کاهش نفوذپذیری، شدت جریان ماندگار و جذب¬پذیری آبی خاک شده است که به دلیل اثر عوامل آب¬گریز بر توان جذب ذرات خاک است. آبیاری با پساب در درازمدت (19 سال) سبب افزایش شاخص آب¬گریزی خاک شده است. پارامترهای مقاومت برشی در خاک منطقه بیشتر متأثر از ریزساختار و اجزای خاک بوده و پساب تأثیر معنی¬داری بر این پارامترها نداشته است ولی آبیاری با پساب سبب افزایش مقاومت فروروی (سختی) خاک در هر دو حالت خشک و مرطوب شده است. پارامترهای مدل ون¬گنوختن شامل n، ? و ?s در اثر آبیاری با پساب و آب چاه با تیمار شاهد تفاوت معنی¬داری نشان ندادند ولی ?s در دراز¬مدت نسبت به خاک بکر افزایش داشته است. آبیاری با پساب و آب چاه با کاهش چگالی ظاهری و افزایش منافذ مویینه و توان نگهداشت بیشینه خاک، باعث افزایش آب قابل استفاده خاک برای گیاه شده که در نهایت منجر به ارتقاء کیفیت فیزیکی خاک شده ¬است. به طور کلی پساب مجتمع فولاد مبارکه اصفهان بر ویژگی¬های هیدرولیکی و مکانیکی و آب¬گریزی خاک منطقه تأثیری مشابه آب چاه شماره 15 گذاشته است بنابراین استفاده از پساب در این منطقه می¬تواند به عنوان گزینه مناسبی برای آبیاری فضای سبز در نظرگرفته شود در صورتی که پایش¬های دوره¬ای کیفیت خاک (به ویژه شوری) نیز انجام گیرد.

شوری یکی از مشکلات جدی در مناطق خشک و نیمه خشک بوده که تولید را در اراضی کشاورزی به شدت تحت تأثیر قرار می دهد. استفاده از عوامل بیولوژیک در مقابله با شوری به عنوان یکی از راهکارهای مهم شناخته شده است. قارچ های آربوسکولار میکوریزا از عوامل بیولوژیک مهم در اراضی شور بوده و آثار مثبت فراوان آن برای گیاه میزبان و خاک گزارش شده است. در رساله حاضر سه مطالعه با هدف بررسی اثر قارچ های آربوسکولار میکوریزا بر برخی از ویژگی های فیزیکی خاک در سطوح مختلف شوری انجام پذیرفته است. حضور قارچ های میکوریزا در خاک سبب افزایش نسبت پایداری، افزایش آبگریزی، دامنه رطوبتی با حداقل محدودیت و گنجایش آب انتگرالی شده است. همچنین با افزایش شوری مقدار شاخص آب گریزی در همه تیمارهای قارچی افزایش یافت. در مجموع به نظر می رسد حضور ترکیبی از گونه های قارچ آربوسکولار میکوریزا در شرایط شور بیش ترین تأثیر را در تغییر ویژگی های فیزیکی خاک داشته است.

چکیده ندارد.

کمپوست و لجن فاضلاب به دلیل داشتن ماده آلی، عناصر غذایی مورد نیاز گیاه به عنوان کود در اراضی کشاورزی استفاده می شوند. از طرفی با توجه به رشد جمعیت و تولید روز افزون ضایعات شهری و صنعتی، از نظر زیست محیطی، مطمئن ترین راه پیشگیری از انباشته شدن این مواد، افزودن آن به زمین های کشاورزی است. نکته مهمی که در کاربرد کمپوست و لجن فاضلاب در کشاورزی باید به آن توجه شود، وجود برخی عناصر سنگین در این ضایعات است. وجود عناصری نظیر کادمیوم در این ترکیبات می تواند منجر به آلودگی خاک و انتقال این آلودگی به زنجیره غذایی شده و سلامتی حیوانات و انسان را با خطر مواجه کند. هدف از این پژوهش بررسی اثر کاربرد لجن فاضلاب کارخانه پلی اکریل، کمپوست زباله شهری، کود گاوی و کلرید کادمیوم بر رشد و عملکرد گیاه، برخی ویژگی های خاک و غلظت کادمیوم در ذرت، یونجه و گل جعفری می باشد. این آزمایش گلدانی در قالب طرح کامل تصادفی با 12 تیمار در 3 تکرار انجام شد. تیمار ها شامل لجن فاضلاب، کمپوست وکود گاوی در سه سطح کادمیوم (کادمیوم اولیه کود، 5 و 10 میلی گرم در کیلو گرم کود) با نسبت 25 تن در هکتار و نمک کادمیوم (کلرید کادمیوم) در سطوح صفر(شاهد)، 5 و 10 میلی گرم در کیلو گرم خاک بودند. سه نوع گیاه شامل ذرت، یونجه و گل جعفری استفاده شدند. پس از گذشت 60 روز از زمان کاشت، از خاک و ریشه و شاخساره گیاه نمونه برداری شد. اندازه گیری عناصر سنگین در گیاه به روش اکسیداسیون تر و عصاره گیری از خاک با dtpa انجام شد. نتایج این آزمایش نشان داد که استفاده از لجن فاضلاب، کمپوست و کودگاوی سبب افزایش معنی دار ماده آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی، هدایت الکتریکی و غلظت آهن، روی، منگنز و نیکل قابل عصاره گیری با dtpa در خاک نسبت به تیمار شاهد شد. دربین کود های آلی، کاربرد کمپوست با غلظت کادمیوم اولیه، سبب افزایش معنی دار کادمیوم قابل جذب خاک درمقایسه با شاهد شد. با کاربرد کودهای آلی غنی شده با کادمیوم (5 و10 میلی گرم در کیلوگرم) مقدار کادمیوم قابل جذب خاک، به طور خطی افزایش یافته است که این افزایش در تیمار کود گاوی در مقایسه با تیمارهای کمپوست و لجن فاضلاب به طور معنی داری کمتر بوده است. اما به طور کلی در دو سطح 5 و 10 میلی گرم در کیلوگرم کادمیوم، کودهای آلی در مقایسه با تیمار کلرید کادمیوم سبب کاهش معنی دار غلظت کادمیوم قابل جذب خاک شدند. کاربرد کودهای آلی سبب افزایش معنی دار عملکرد وزن خشک شاخساره و ریشه گیاهان مورد آزمایش شد. در هر سه نوع کود آلی با افزایش غلظت کادمیوم ، عملکرد وزن خشک گیاه به طور معنی داری کاهش یافت. ذرت در تیمار کود گاوی، یونجه در تیمار لجن فاضلاب و گل جعفری در تیمار کمپوست رشد و عملکرد بیشتری داشتند.کاربرد کود های آلی با سطح اولیه کادمیوم، اثر معنی داری بر افزایش غلظت کادمیوم ریشه و شاخسار گیاه نداشت. با افزایش سطح کادمیوم در کودهای آلی، غلظت کادمیوم گیاه به طور خطی افزایش یافت. که این افزایش در تیمار کود گاوی در مقایسه با لجن فاضلاب و کمپوست کمتر بود. در بین تیمار های کودآلی، غلظت کادمیوم شاخساره ذرت در خاک تیمار شده با کمپوست بیشتر بود در حالی که غلظت کادمیوم شاخساره یونجه و گل جعفری در خاک تیمار شده با لجن فاضلاب بیشتر بود. افزایش غلظت کادمیوم گیاه در تیمار کلرید کادمیوم به طور معنی داری بیشتر از کودهای آلی بود. استفاده از کودهای آلی، سبب افزایش معنی دار غلظت نیکل،آهن، روی و منگنز ریشه و شاخساره گیاهان شد. با افزایش سطح کادمیوم در تیمارها، مقدار جذب کادمیوم در شاخساره و ریشه گیاه افزایش یافت. به طور کلی مقدار جذب کادمیوم در حضور کودهای آلی کمتر از تیمار نمک فلز بود. در تیمار کلرید کادمیوم، در مقایسه با شاهد و تیمار کودهای آلی، درصد بیشتری از کادمیوم جذب شده توسط گیاه به بخش هوایی گیاه انتقال یافته است. بزرگی عامل انتقال کادمیوم در شاخساره گیاهان به این ترتیب است: ذرت > گل جعفری > یونجه. در هر سه گیاه، مقدار انتقال کادمیوم از خاک به شاخساره در تیمار کلرید کادمیوم در مقایسه با تیمارهای کود آلی افزایش بیشتری داشت این نتیجه نشان می دهد که کودهای آلی سبب کاهش انتقال کادمیوم به بخش های خوراکی گیاه شده و از این طریق خطر سمیت کادمیوم را برای انسان و حیوان کاهش می دهند.

با افزایش روزافزون جمعیت و افزایش فعالیت های شهری، صنعتی و کشاورزی، آب های زیرزمینی و سطحی در معرض خطر آلودگی قرار گرفته اند. بخش مهمی از سلامتی انسان ها تحت تاثیر کیفیت و میزان پارامترهای کیفی آب آشامیدنی است که متأثر از میزان آلودگی آب های زیرزمینی و سطحی می باشد. در این میان میزان فلوئور و سختی کل آب های سطحی و زیرزمینی با وجود آن که جزو فاکتورهای مهم آلوده کننده آب نیستند ولی با این وجود تحقیقات نشان می دهد که افزایش بیش از حد و حتی کاهش بیش از حد این عناصر باعث بروز مشکلاتی می شود. هدف از انجام این تحقیق تعیین میزان سختی و فلوئور آب های آشامیدنی منطقه قوچان و همچنین بررسی تاثیر عناصر ایجاد کننده سختی بر کمبود فلوئور در آب های این منطقه و بررسی اثرات زیست محیطی آن می باشد. برای این منظور از محدوده منابع آب شهر قوچان 11 چاه، 1 قنات، 2 مخزن و سد تبارک آباد برای پایش کیفی انتخاب گردید. نمونه برداری از آب این منابع و مخازن به صورت فصلی و در سه مرحله از زمستان 87 تا تابستان 88 انجام شد و سختی کل و فلوئور نمونه ها اندازه گیری شد و نتایج بدست آمده با استانداردهای ملی و بین المللی آب شرب مقایسه گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که میزان سختی کل در بیشتر منابع مورد مطالعه قابل توجه است. میزان سختی کل منابع آب از 102/4 تا 925 میلی گرم در لیتر بر حسب کربنات کلسیم متغیر بود. بیشترین میزان سختی کل مربوط به منابع آب قدیمی شهر و در مرکز شهر بود و چاه های جدید که در شرق شهر واقع شده و همچنین آب سد و مخازن اختلاط آب از میزان سختی نسبتاً مطلوب و قابل قبولی برخوردار بودند. بیشترین میزان سختی کل در منابع آب مورد مطالعه در میانگین بازه زمانی مورد مطالعه، مربوط به چاه های نوروز، باغ بهشت و قنات رضاآباد و به ترتیب 804، 703 و 702 میلی گرم در لیتر بوده است که با توجه به جهت حرکت آب زیرزمینی و شیب منطقه و شهر، منشأ زیاد بودن میزان سختی این منابع ساختار زمین شناسی منطقه است. میزان فلوئور نیز تقریباً در اکثر منابع در میزان حداقل مجاز و یا نزدیک به حداقل مجاز قرار داشت و از 0/42 تا 1/66 میلی گرم در لیتر متغیر بود. در کل نتایج نشان می دهد که عموماً آب شرب شهر قوچان از سختی زیادی برخوردار است و میزان فلوئور منابع آب نیز اکثراً در میزان حداقل مجاز می باشد ولی با توجه به اینکه آب های با کیفیت خوب و آب های با کیفیت تقریباً نامناسب در مخازن اختلاط ترکیب شده و سپس به مصرف مردم می رسد، مشکل چندانی مشاهده نشده است. بررسی قابلیت شرب منابع آب شهر قوچان به وسیله نمودار شولر نیز موید این نکته بود که قابلیت شرب منابع آب تقریباً قابل قبول می باشد. همچنین با استفاده از شاخص های لانژیلر و رایزنر مشخص شد که هم منابع آب جدید و هم منابع آب قدیمی شهر قوچان بیشتر خاصیت رسوب گذاری و کمتر خاصیت خورندگی دارند.

استفاده از پساب تاثیر معنی داری بر افزایش ازت نیتراتی، پ هاش ، منگنز و کبالت خاک داشت ، و همچنین میانگین شوری خاک را کاهش ، ازت کل و سرب خاک را در مقایسه با ابتدای فصل رشد افزایش داد . کاربرد پساب تاثیر معنی داری بر کاهش شوری خاک و افزایش فسفر قابل جذب ، پتاسیم قابل جذب ، پ هاش ، منگنز، سرب ، نیکل و کبالت خاک در مقایسه با تیمار آب چاه داشته است . استفاده از پساب ، تاثیر معنی داری بر کاهش تخلخل و افزایش وزن مخصوص ظاهری در عمق 0-15 و 15-30 سانتیمتری خاک در مقایسه با ابتدای فصل رشد داشته است ، و همچنین توانسته است تاثیر معنی داری بر افزایش سرعت نفوذ نهایی خاک در مقایسه با تیمار آب چاه داشته باشد. آبیاری بارانی تاثیر معنی داری بر کاهش شوری خاک در مقایسه با آبیاری سطحی داشته است . سیستم آبیاری تاثیر معنی داری بر سرعت نفوذ نهایی خاک داشت . همچنین تاثیر معنی داری بر وزن مخصوص ظاهری و تخلخل خاک در عمق 0-15 و 15-30 سانتیمتری داشته است . بهره گیری از پساب با آبیاری سطحی و بارانی باعث کاهش تخلخل و افزایش وزن مخصوص ظاهری خاک شده است اما این کاهش تخلخل و افزایش وزن مخصوص ظاهری در آبیاری سطحی بیشتر از آبیاری بارانی است .

در چند دهه اخیر ، مصرف کودهای نیتروژن دار بدون توجه به اثرات آنها بر خصوصیات خاکها، محصولات کشاورزی و بویژه آلودگی محیط زیست به طرز چشمگیری افزایش یافته است . نیترات به عنوان عمده ترین شکل نیتروژن و به دلیل داشتن بار منفی ، به راحتی توسط آب آبیاری یا بارندگی از خاک شسته شده و به آبهای زیرزمینی منتقل و باعث آلودگی آنها می شود. آبهای زیرزمینی به دلیل کیفیت خوب و تقریبا ثابت و بهره برداری آسان ، مهمترین منبع آب، به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. وجود مقادیر بیش از حد نیترات در آب مصرفی برای انسان ، دام و گیاه خطرناک است.

با توجه به کمبود آب در مناطق خشک و نیمه خشک، استفاده از پسابها در کشاورزی ، روز به روز در حال افزایش است. از طرف دیگر پسابها و لجن فاضلاب ، حاوی مقادیر زیادی عناصر پرمصرف و کم مصرف می باشند که در صورت اضافه شدن به خاک می توانند در تغذیه گیاهان و افزایش رشد و عملکرد آنها نقش مهمی ایفا نمایند. اما مصرف فاضلاب و لجن آن ، می تواند موجب تجمع عناصر سنگین در خاک و آلودگی آبهای زیرزمینی شود.

هدف از این تحقیق بررسی اثر تجمعی و باقیمانده سطوح مختلف کمپوست زباله شهری ، لجن فاضلاب و کود گاوی بر تجمع عناصر در خاک و گیاه و همچنین اثرات آنها بر خواص شیمیایی خاک منطقه لورک اصفهان بود . این تحقیق با تیمارهای 0 ، 25 ، 50 ، 100 تن در هکتار کمپوست ، کود گاوی و لجن فاضلاب و کود شیمیایی در یک خاک لوم رسی ، ( تیپیک هاپل ،آرجید ، فاین ، لومی ، میکسد ، ترمیک) طی سه مرحله کشت انجام شد.نتایج نشان داد اثر یکبار کود دهی با کود های آلی و باقیمانده آنها بر مقادیر ‏‎ph ‎‏و ‏‎ece‎‏ خاک معنی دار نیست. بر اثر یک بار کود دهی غلظت روی ، منگنز و نیکل در خاک و غلظت مس در کاه گندم نسبت به شاهد افزایش یافت. اثر باقیمانده تیمارهای 100 تن کمپوست و لجن فاضلاب در مرحله دوم بر افزایش غلظت قابل استفاده آهن ، روی ، مس ، منگنز ، کبالت، کروم، سرب ، و کادمیم خاک نسبت به شاهد معنی دار بود. در مرحله سوم اثر باقیمانده تیمار 100 تن کود های آلی فقط غلظت قابل استفاده آهن و منگنز خاک افزایش نشان داد. اثر تجمعی کود ها بر درصد مواد آلی خاک و ظرفیت تبادل کاتیونی و غلظت قابل جذب عناصر در آهن ، روی ، مس ، منگنز ، کبالت، کروم، سرب ، و کادمیم خاک و گندم نسبت به شاهد معنی دار بود . سرب ، کبالت ، کادمیم ، نیکل و کروم در دانه گندم تحت تیمار 100 تن نسبت به شاهد دارای بیشترین غلظت بود. غلظت ‏‎p , n ‎‏ در گندم و ذرت نشان داد که آنها نسبت به این عناصر دچار کمبود می باشند. در مرحله بعد مقایسه غلظت عناصر تیمارهای دو بار کود دهی ( اثر تجمعی) با تیمارهای بدون کود ( اثر باقیمانده) نشان داد غلظت فسفر ، پتاسیم ، روی ، کبالت، کروم و نیکل خاک و همچنین غلظت فسفر ، پتاسیم ، سرب ، کبالت ، مس ، روی ، منگنز کاه و کلشن گندم و فسفر ، سرب ، کبالت ، مس و روی دانه گندم بر اثر دوبار کود دهی بطور معنی داری افزایش یافت. نتایج نشان داد که رعایت فاصله زمانی بین دفعات کود دهی خطر تجمع عناصر سنگین را در خاک و گیاه کاهش می دهد. همچنین استفاده از این کودها برای پرورش محصولاتی که مستقیم توسط انسان مصرف نمی شوند پیشنهاد می گردد.

سیستم جریان روی سطحی ‏‎(overland flow)‎‏ یکی از روش های تصفیه زمینی فاضلاب است . در این تحقیق با هدف معرفی این سیستم و بررسی کارایی و اثر تغییرات بارگذاری در عملکرد آن اقدام به ساخت یک سیستم جریان روی سطحی تصفیه فاضلاب گردید و توسط آن پساب تصفیه اولیه و ثانویه فاضلاب شهری و همچنین پساب فاضلاب صنایع نساجی در دو مرحله زمانی پیاپی مورد آزمایش قرار گرفت. آهنگ های بارگذاری اعمال شده در دو مرحله مشابه یکدیگر و شامل ‏‎0/15 , 0/25 ,0/35‎‏ مترمکعب به ازای واحد عرض پلات در ساعت بود.به منظور بررسی عملکرد سیستم درصدهای حذف (تصفیه) پارامترهای ‏‎tbod , tcod , tss , tn , tp , ‎‏ و کدورت در بارگذاری های اعمال شده تعیین گردید و به طور کلی در مرحله ییدار برای پارامترهای مذکور به ترتیب محدوده 6/84-4/61 ، 2/60- 9/46 ، 3/72 -4/56 ، 8/50 -31 ، 8/42 -28 ، 75 - 3/60 درصد در مورد پساب اولیه ، 4/60 -3/45 ، 2/60-47 ، 74-2/57 ، 54-7/36 ، 9/49 -5/26 و 9/55-6/36 ‎‏ درصد در مورد پساب ثانویه و 74-6/51 ، 6/68-49 ، 5/81-60 ، 5/49-8/32 ، 3/45-5/23 و 6/36-3/49 درصد در مورد پساب صنعتی بدست آمد. در مرحله پایدار افزایش آهنگ بارگذاری ، باعث کاهش درصد حذف برای کلیه پارامترهای اندازه گیری شده گردید. بعلاوه در این تحقیق تغییرات ‏‎ph‎‏ فاضلاب ورودی و رواناب خروجی سیستم نیز مورد بررسی قرار گرفت . در مورد پساب صنعتی ، ‏‎ph‎‏رواناب خروجی از سیستم جریان سطح نسبت به ‏‎ph ‎‏ پساب ورودی با آن افزایش پیدا کرد. این افزایش در مورد پساب اولیه نیز به میزان کمتری در مقایسه با پساب صنعتی به چشم خورد اما در مورد پسابهایی تغییرات ‏‎ph‎‏ بین رواناب خروجی و پساب ورودی قابل پیش بینی نبود.

مدیریت بهینه خاک عامل مهمی در استفاده پایدار از اراضی بوده و رابطه مثبتی بین آن عامل و کیفیت خاک آب و هوا وجود دارد. تحقیق حاضر برای بررسی اثرات تغییر کاربری اراضی مرتعی به اراضی زراعی بر برخی خصوصیات خاک و پذیرش پذیری آن صورت گرفته است. برای این منظور دو منطقه در استان چهار محال و بختیاری ( منطقه دوراهان واقع در حوضه ابخیز ونک و منطقه شپید دشت واقع در حوضه آبخیز بهشت آباد) برای اجرای طرح انتخاب شدند. به طور خلاصه اهداف طرح عبارند از :1) بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر خصوصیات فیزیکی خاک . 2) بررسی نقش کاربری اراضی در فرسایش پذیری خاک .3) مقایسه شاخص کشت پذیری خاک در کاربردها مختلف اراضی .

لجن فاضلاب منع با ارزشی از مواد آلی و عناصر غذای ضروری (نیتروژن و فسفر) و نیز عناصر کم مصرف گیاهی است و همچنین به بهبود شرایط فیزیکی خاک برای رشد گیاه بهتر کمک می کند. از طرفی با توجه به رشد جمعیت و تولید روزافزون لجن فاضلاب از نظر زیست محیطی مطمئن ترین راه پیشگیری از انباشته شده این ماده افزودن آن به زمین های کشاوزی است. معذالک خطرات احتمالی ناشی از اضافه کردن لجن فاضلاب به خاک باید قبل از ارزش کودی و اقتصادی آن مورد بررسی قرار گیرد. یکی از مواردی که باید به آن توجه خاص شود وجود فلزات سنگین در لجن فاضلاب می باشد. هدف از انجام این تحقیق بررسی تاثیر لجن فاضلاب بر خواص شیمیایی خاک و جذب فلزات سنگین توسط گیاهان و عملکرد آنها در خاکهای با ‏‎ph‎‏ متفاوت بود. این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح تصادفی در گلخانه انجام شد که در آن تیمارها شامل تیمار کودی لجن فاضلاب در سطوح 0 ، 50 ، 100 ، 200 تن در هکتار و یک سطح کود شیمیایی ، 4 نوع خاک از مناطق لنگرود ‏‎ph=4/8‎‏ ، لاهیجان ‏‎ph=5/7‎‏ ، رشت ‏‎ph=6/8‎‏ و اصفهان ‏‎ph=7/9‎‏ و 5 نوع گیاه شامل اسفناج ، کاهو لوبیا ، ذرت و ریحان با سه تکرار در هر تیمار بود. به طور کلی می توان نتیجه گیری نمود که استفاده از لجن فعال در مقادیر زیاد بالاتر از 50 تن در هکتار در خاکهای به خصوص اسیدی به دلیل قابلیت حل شدن بالای فلزات سنگین در این خاکها باعث افزایش جذب عناصر کم مصرف و فلزات سنگین و رسیدن غلظت این عناصر به حد سمیت در گیاهان می گردد ولی اگر از این ماده در مقادیر کم استفاده شود می توان در باروری خاک بهره برد.

کاربرد درازمدت لجن فاضلاب باعث بهبود خواص خاک شده و تجمع و حرکت املاح در خاک را موجب می شود. این مطالعه به منظور شبیه سازی حرکت املاح در خاک با سه سطح مختلف لجن فاضلاب انجام شد. این مطالعه در مزرعه تحقیقاتی لورک، با سه سطح لجن (25، 50 و 100 تن در هکتار) و شاهد(بدون لجن) اجرا شد. نتایج نشان می دهد که مدل ‏‎hydrus-1d‎‏ برای پیش بینی حرکت روی مناسب است ولی برای سرب و آنیون نیترات کارایی چندانی ندارد.

جمع آوری ، تصفیه و استفاده مجدد از لجن و پساب فاضلاب در کشاورزی و فضای سبز یکی از راههای حفظ منابع آبی ، محیط زیست و تامین عناصر کم مصرف و پرمصرف مورد نیاز گیاه می باشد. احتمال وجود فلزات سنگین در لجن و پساب فاضلاب و عواقب زیان بار و مسمومیت های انسان و خاک نیز مد نظر قرار گیرد.