آب و خاک
سال:1388 | دوره:23 | شماره:1 |تعداد مقالات:30

امروزه آلودگی خاکها به عناصر سنگین که از منابع مختلف وارد خاکها می شوند در دنیا بصورت یک مساله کاملا جدی مطرح می باشد. برای تشخیص آلودگی فلزات سنگین روشهای متفاوتی مورد استفاده پژوهشگران قرار می گیرد. استفاده از حسگرهای زیستی یکی از روشهای جدید برای ارزیابی سمیت فلزات در خاک می باشد. در این مطالعه غلظتهای مختلف برای عناصر مس (0، 5، 20، 120، 300، 755 و 2000 میلی گرم برکیلوگرم) و روی (0، 10، 30، 70، 160، 400، 1000 و 3000 میلی گرم برکیلوگرم) بر روی یک خاک از سری لینکن واقع در نیوزیلند در دو محل جداگانه اعمال شد. غلظت کل عناصر مس و روی در نمونه های خاک پس از گذشت یکسال اندازه گیری شد. سپس آستانه سمیت این دو فلز سنگین به کمک حسگر زیستی E.Coli تعیین شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که با افزایش غلظت عناصر مس و روی میزان بیولومینسنس باکتری E.Coli کاهش یافت. نتایج این مطالعه همچنین نشان داد که به ترتیب در غلظتهای کل 450 و 65 میلی گرم بر کیلوگرم مس و روی، میزان بیولومینسنس پنجاه درصد نسبت به شاهد کاهش پیدا کرد. نتایج حاصل از پردازش داده ها و مطالعه همبستگی بین میزان بیولومینسنس و غلظت کل فلزات مس و روی نشان داد که تاثیر عنصر روی بر کاهش میزان لومینسنس باکتریایی 10 مرتبه بیشتر از عنصر مس بوده است.

اورانیوم از گروه فلزات سنگین بوده و پرتوزاست. در اثر گسترش صنایع هسته ای و استفاده از کودهای فسفری حاوی اورانیوم احتمال آلودگی خاک ها به این عنصر وجود دارد. به منظور مقایسه دو عصاره گیر شیمیایی رایج در استخراج اورانیوم مطالعه ای در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل شامل دو نوع گیاه آفتابگردان و سویا، و شش غلظــت اورانیوم (0، 50، 100، 250، 500 و 1000 میلی گرم بر کیلوگرم) با سه تکرار در شرایط گلخانه انجام شد. گیاهان بعد از یک دوره 40 روزه و قبل از ورود به مرحله زایشی برداشت شدند. نمونه های خاک بوسیله دو عصاره گیر DTPA و AAAcEDTA عصاره گیری شدند. نتایج نشان داد که با افزایش مقدار اورانیوم خاک، مقدار اورانیم در گیاهان افزایش پیدا کردند. مقدار اورانیوم در ریشه آفتابگردان و سویا 20 تا 100 برابر مقدار آن دربخش هوایی گیاه بود. نتایج حاصل از آزمایش نشان داد که عصاره گیر های فوق با افزایش غلظت اورانیوم خاک، غلظت بالاتری از اورانیوم را استخراج کردند اما AAAcEDTA در تمام غلظت ها اورانیوم بیشتری را عصاره گیری کرد. مطالعات همبستگی نشان داد که هر دو عصاره گیر همبستگی خوبی را با غلظت اورانیوم در نمونه های گیاهی داشتند. هم چنین غلظت اورانیوم در نمونه های گیاهی با AAAcEDTA همبستگی بالاتری را نشان داد.

در این تحقیق با کاربرد مدلDynamic Reservoir Simulation  و آمار موجود، شرایط کیفی آب مخزن سد طرق از نقطه نظر تغییرات زمانی پارامتر های دما، شوری و اکسیژن محلول مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که در سالهای پرآب مانند سال 1998 که در آن دبی رودخانه ورودی بیش از میانگین دبی دراز مدت آن است، به دلیل بالا بودن تراز سطح آب ( بیش از 50 متر)، لایه بندی حرارتی به صورت کامل از اواسط بهار تا اواخر تابستان در داخل مخزن اتفاق می افتد که این امر تغییرات خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آب را در ترازهای مختلف به دنبال دارد. ولی در سالهایی مانند سال 2002 به علت کم بودن حجم آب ورودی و بالا بودن نسبی میانگین درجه حرارت سالانه، تراز سطح آب در مخزن تقلیل می یابد و به حدود 16 تا 20 متر می رسد. در این شرایط لایه بندی حرارتی یا تشکیل نمی شود و یا اگر تشکیل گردد، از نظر زمانی زودتر شروع شده و طول دوره استقرار آن نیز کوتاه می شود. بر اساس نتایج این مطالعات، در سال 1998 میانگین دمای لایه های سطحی و عمقی مخزن اختلافی معادل 10 و 11 درجه سانتیگراد را به ترتیب در فصول بهار و تابستان نشان دادند. این در حالیست که تفاوت مذکور برای بهار سال 2002، حدود 1.5 درجه سانتیگراد مشاهده گردید. در ارتباط با تغییرات شوری، نتایج حاصل از بررسی ها دلالت بر آن داشت که همزمان با لایه بندی حرارتی، لایه بندی شوری نیز در آب مخزن اتفاق می افتد و غلظت املاح از سطح به عمق افزایش می یابد. در سال 1998، تفاوت مشاهده شده در میانگین غلظت های املاح بین لایه های بالایی و پایینی مخزن به ترتیب معادل 43 میلیگرم در لیتر برای فصل بهار و 10 میلیگرم در لیتر برای فصل تابستان بود. شبیه سازی میزان اکسیژن محلول در دوره های لایه بندی حرارتی، دامنه تغییراتی بین صفر تا 9 میلیگرم در لیتر را بین ترازهای بالایی و پایینی مخزن نشان دادند. با شروع پدیده لایه بندی حرارتی از اردیبهشت ماه، به تدریج غلظت اکسیژن محلول در اعماق پایین تر از 20 متر کاهش می یابد به طوریکه در اواسط تیر ماه یک لایه بی هوازی به ضخامت 10 متر در کف مخزن توسعه می یابد که شرایط را برای تولید بو، رنگ و طعم نامطبوع مهیا می سازد. در کلیه سالهای مورد مطالعه (1998 تا 2004)، در فصول پاییز و زمستان، به دلیل اختلاط آب مخزن و یکنواخت شدن شرایط، تفاوتی در میزان شوری و سایر خصوصیات کیفی آب در ترازهای مختلف مشاهده نگردید.

روش تحلیل فراوانی سیلاب منطقه ای یکی از روش های متداول تحلیل فراوانی سیلاب بوده که به جای استفاده از آمار یک ایستگاه، آمار و ویژگی های مجموعه ای از ایستگاه های هم رفتار مورد استفاده قرار می گیرد. در مطالعه حاضر این روش با استفاده از گشتاورهای خطی و سیلاب نمایه در حوضه های آبریز استان های خراسان (شمالی، رضوی و جنوبی) و به کمک نرم افزار MATLAB مورد استفاده قرار گرفت. از آمار دبی سیلاب اوج لحظه ای سالانه 68 ایستگاه آب سنجی با حداقل و حداکثر طول دوره آماری 6 و 39 سال و ویژگی های فیزیوگرافی حوضه های آبریز آن ها استفاده شد. با استفاده از روش تحلیل خوشه ای، منطقه مورد مطالعه به 7 ناحیه همگن تقسیم شد. در این نواحی بترتیب 16، 5، 20، 5، 11 و ایستگاه قرار گرفت. به کمک آزمون ناهمنوایی بر اساس گشتاورهای خطی، تنها یک ایستگاه به عنوان ایستگاه ناهمنوا تشخیص داده شد. آزمون ناهمگنی بر اساس گشتاورهای خطی، تمامی نواحی را همگن تشخیص داد. توابع توزیع لوگ نرمال سه پارامتری در دو ناحیه A و B، مقادیر حدی تعمیم یافته در ناحیه C، پارتو تعمیم یافته در دو ناحیه D و E، لوجستیک تعمیم یافته در ناحیه F و نهایتا پیرسون نوع 3 در ناحیه G با استفاده از آزمون های نیکوئی برازش Z و کلموگروف - اسمیرنوف انتخاب شدند. با این وجود در آزمون نیکوئی برازشZ  تمامی توابع توزیع در دامنه مجاز واقع شدند. ولیکن انتخاب نهایی توابع بر اساس آزمون نیکوئی برازش کلموگروف - اسمیرنوف صورت گرفت تا بدینوسیله برازش توابع در دوره بازگشت های بالا ملاک انتخاب قرار گیرد. علاوه بر توابع توزیع برتر، تابع توزیع مقادیر حدی تعمیم یافته برای تمامی نواحی همگن مناسب تشخیص داده شد، به طوریکه تنها عوامل این تابع در نواحی مختلف متفاوت است. مدلی لگاریتمی و چهار متغیره به منظور برآورد سیلاب نمایه در هر نقطه از نواحی همگن، و مقیاس دار کردن مقادیر سیلاب بی بعد ناحیه ای با استفاده از ویژگی های فیزیوگرافی حوضه ها استخراج شد.

در سال های اخیر ایستگاه های هواشناسی خودکار جهت ثبت داده های هواشناسی در مقیاس های زمانی مختلف مورد استفاده قرار گرفته اند، لذا با در دست داشتن اطلاعات هواشناسی در بازه زمانی کوتاه، می توان دقت برآورد معادلات ترکیبی تبخیر تعرق مرجع (ETo) را مورد ارزیابی قرار داد. از آنجایی که تبخیرتعرق در مقطع زمانی روزانه، انتگرالی از تبخیر تعرق زمان های کوتاه تلقی می شود، هدف از این مطالعه، بررسی میزان اختلاف بین ETo برآورد شده در دوحالت روزانه (24 ساعته) و مجموع ساعتی است. بدین منظور از 7270 داده ساعتی ایستگاه مرجع هواشناسی خودکار مستقر در مزرعه دانشگاه شهید باهنر کرمان در سال 1384 استفاده گردید. روش های به کار گرفته شده جهت محاسبهETo  مرجع چمن شامل دو مدل پنمن - مونتیث فائو - 56 و پنمن - مونتیث استانداردASCE  در دو بازه زمانی ساعتی و روزانه (24 ساعته) می باشد. جهت مقایسه مقادیر ETo  محاسبه شده به دو روش روزانه (24 ساعتی) و مجموع ساعتی، در هر یک از ماه ها، از آزمون t استیودنت استفاده گردیده است. نتایج آزمون نشان داده است که اختلاف میانگین دو روش در هر دو مدل ترکیبی مورد استفاده در سطح 5 درصد معنی دار بوده، بطوریکه در مدل فائو - 56،ETo  محاسبه شده به روش مجموع ساعتی در ماه های مختلف بین 5.8 تا 44.6 درصد بیش برآورد نسبت به روش 24 ساعته نشان می دهد. همچنین این بیش برآورد در روش ASCE در ماه های مختلف بین 7.4 تا 47.6 درصد محاسبه گردیده است. ضرایب رگرسیون حاصل از معادلات همبستگی به دو روش (مجموع ساعتی و روزانه) در هر یک از مدل های ترکیبی، معنی دار بوده است.

اطلاع از میزان واقعی ارتفاع بارندگی برای شبیه سازی وقایع هیدرولوژیک و پیش بینی وضعیت هوا امری بسیار مهم است. داده های راداری می توانند دید روشنی از تغییرات مکانی بارندگی در اختیار قرار دهد که به کمک این داده ها، تخمین شدت بارندگی در سطحی وسیع را امکان پذیر می سازد. سیستم رادارهای هواشناسی معمولا با باندهای فرکانسی S، X و C کار می کند. از آنجایی که سیستم باند X به آنتن کوچکتری نسبت به سایر باندها نیاز دارد، برای نظارت حوضه های کوچک مناسب به نظر می رسد. البته شایان ذکر است که میزان بارندگی تخمین زده با رادار به دلیل وجود برخی خطا ها مانند کلاتر زمین و تضعیف سیگنال های رادار در طول مسیر دارای مقداری خطا می باشد. در این مطالعه، توانایی سیستم راداری باند X در تخمین بارندگی در یک منطقه شهری در کشور هلند مورد بررسی قرار گرفته است. از این رو ابتدا داده های راداری از خطاهای ناشی از کلاتر زمین و تضعیف سیگنال تصحیح شده و سپس شدت بارندگی از روی داده های اصلاح شده محاسبه شده است و در نهایت نتایج حاصله با میزان شدت بارندگی ثبت شده توسط 4 باران سنج موجود در منطقه مورد مقایسه قرار گرفته است. بررسی ها نشان داد که روند سری زمانی نتایج راداری مطابق روند سری زمانی داده های ثبت شده توسط باران سنج ها می باشد، اما اندازه گیری های انجام شده توسط رادار نیاز به اصلاح و واسنجی دارد.

برای مدیریت و برنامه ریزی های آبیاری،بررسی و اندازه گیری مداوم رطوبت خاک الزامی است. یکی از روش های اندازه گیری رطوبت، استفاده از بلوک های گچی است که تحت تاثیر غلظت الکترولیت محلول خاک و ساختار بلوک گچی قرار می گیرد. این تحقیق روی 90 بلوک گچی در محل گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. در این آزمایش ابتدا بلوک های گچی در آب مقطر واسنجی شدند. سپس قرائت بلوک ها در محلول های آبی با سطوح شوری 2، 6، 10 و 18 دسی زیمنس بر متر ثبت گردید. همچنین سه محیط خاکی با بافت های لوم شنی، لوم و لوم رسی و در پنج سطح شوری (ناچیز، 2، 6، 10 و 18 دسی زیمنس بر متر در عصاره اشباع) به عنوان 15 تیمار مورد بررسی قرار گرفتند. قرائت بلوک ها، در رطوبت های مختلف، به کمک دستگاه رطوبت سنج ELE مدل 5910A انجام گردید. برای هر تیمار قرائت ها در مقابل مقادیر رطوبت ها رسم شدند. این منحنی ها با منحنی استاندارد (همان بافت خاک و بدون شوری) مقایسه گردیدند. در انتها روابطی برای تصحیح قرائت بلوک گچی و حذف اثر شوری بدست آمد.

گیاهان در دامنه گرمایی مشخصی قابلیت رشد و نمو و فعالیت زیستی دارند. اگرچه در هواشناسی دمای صفر درجه سلسیوس به عنوان دمای یخبندان مطرح است، اما در هواشناسی کشاورزی یخبندان در دماهای پایین تری که برای هر گیاهی متفاوت است، اتفاق می افتد و منجر به آسیب به بافت های گیاهی می شود. در استان خراسان نخستین یخبندان های پاییزه باعث وارد آوردن خسارت پنبه و چغندر قند در زمان برداشت می شود و بر زمان کشت گندم و جو موثر است. آخرین یخبندان بهاره نیز همه ساله خسارات زیادی به محصولات کشاورزی وارد می آورد. چرا که وقوع این یخبندان هنگام گلدهی درختان میوه باعث از بین رفتن گل ها می شود. برای بررسی این پدیده در استان خراسان رضوی، یخبندان های پاییزه، بهاره و زمستانه با تعیین آستانه های دمایی مناسب بررسی و احتمال وقوع آن ها به دست آمد. در نهایت سطح استان خراسان رضوی از لحاظ وقوع پدیده یخبندان پهنه بندی شد. نتایج نشان داد که وقوع یخبندان های پاییزه از شمال استان آغاز شده و سپس مناطق جنوبی را در بر می گیرد. همچنین یخبندان های بهاره در جنوب استان زودتر به پایان می رسد. یخبندان های زمستانه نیز بیشتر در شمال استان به وقوع می پیوندد.

یکی از راه های کاهش تلفات آب در مزارع، برنامه ریزی صحیح آبیاری می باشد که اساس آن را برآورد دقیق نیاز آبی گیاهان تشکیل می دهد. معادلاتی که برای محاسبه تبخیر و تعرق پتانسیل استفاده می شوند، پارامترهای اقلیمی یکسانی را به کار نمی گیرند و به دلیل ماهیت تجربی آنها برای تمام شرایط اقلیمی مناسب نیستند. به همین دلیل لازم است که معادله مناسب هر منطقه مشخص شود. بدین منظور در این تحقیق با استفاده از داده های لایسیمتری برداشت شده در دوره شش ماهه اردیبهشت تا شهریور سال 1384 در ایستگاه هواشناسی دانشکده کشاورزی مشهد، مقدار تبخیر و تعرق گیاه مرجع محاسبه شده با روش های فائو پنمن - مانتیث و تشت تبخیر و هم چنین اعمال ضرایب اصلاحی ماهانه و سالانه مورد مقایسه قرار گرفتند و روابط اصلاحی هر روش ارایه شدند. علاوه بر این، بین مقدار تبخیر و تعرق روزانه گیاه مرجع محاسبه شده به روش فائو پنمن - مانتیث در کلیه ایستگاه های سینوپتیک استان خراسان رضوی و پارامترهای دمای هوا، تابش و ضریب رطوبتی، رگرسیون بندی شده و در نهایت یک معادله ساده شده جهت برآورد تبخیر و تعرق گیاه مرجع با این روش ارایه گردید. با توجه به نتایج به دست آمده مشخص شد که نزدیکترین جواب های حاصله به داده های لایسیمتری از معادله فائو پنمن - مانتیث با اعمال ضرایب ماهانه (ضریب تعیین 0.99) و پس از آن با ضرایب سالانه (ضریب تعیین 0.92) به دست آمده است. لذا توصیه می شود جهت به کارگیری این معادله در مطالعات، ابتدا شرایط مرجع بودن ایستگاه مورد بررسی قرار گرفته و در صورت غیر مرجع بودن آن از ضرایب اصلاحی ماهانه جهت برآورد مقدار تبخیر و تعرق گیاه مرجع استفاده شود.

روش های خاک ورزی و مواد آلی بر توزیع و عمق ریشه و بنابراین بر جذب عناصر توسط گیاه و رشد آن تاثیر دارند. این تحقیق در دو سال متوالی انجام گردید. تیمارهای خاک ورزی شامل شخم با دیسک سطحی + دو دیسک سطحی به عنوان کم خاک ورزی (عمق شخم 15 سانتی متر) و شخم با گاوآهن برگردان دار + دو دیسک سطحی به عنوان خاک ورزی مرسوم (عمق شخم 30 سانتی متر) می باشند. هم چنین، سه سطح 0، 30 و 60 تن در هکتار کود گاوی به عنوان تیمارهای ماده آلی به کار رفتند. تیمارهای فوق در قالب طرح بلوک های خرد شده با سه تکرار و تحت کشت ذرت به مدت دو سال انجام شدند. برای تعیین خواص مرفولوژیک ریشه گیاه، نمونه گیری توسط یک سیلندر درپوش دار از روی پشته انجام و طول و دانسیته ریشه اندازه گیری شد. نتایج نشان داد سیستم های خاک ورزی تاثیر معنی داری (p=0.05) بر طول و دانسیته ریشه ذرت در عمق (20-0) سانتی متری خاک داشتند. در تیمار کم خاک ورزی، طول و دانسیته ریشه در مراحل 9 و 11 برگی به طور معنی داری نسبت به خاک ورزی مرسوم افزایش یافت، ولی عمق ریشه تحت خاک ورزی مرسوم به طور معنی داری بیشتر از کم خاک ورزی بود. این روند مربوط به وجود خاک نرم (خاک شخم خورده) در عمق پایین تری از سطح پشته در خاک ورزی مرسوم می باشد. نتایج نشان داد که کود دامی تاثیر معنی داری بر ویژگی های ریشه نداشت، اما عملکرد بیولو‍‍ژیک ذرت را افزایش داد.

زعفران یکی از عمده ترین گیاهان اقتصادی برای کشاوزران استان خراسان می باشد. تقریبا تمامی زعفران ایران از استان های خراسان تهیه می شود. زمان اولین آبیاری فاکتوری بحرانی است که بر مقدار و کیفیت راندمان تاثیر گذار می باشد. بر اساس تحقیقات انجام شده در مزرعه مشخص شد، زمانی که دمای هوا به 12 درجه سانتیگراد می رسد گلدهی رخ می دهد. همین طور مشخص شد که 2 تا 3 هفته پس از آبیاری گلدهی به وقوع می پیوندد. اولین آبیاری بایستی زمانی انجام شود که بعد از این دوره زمانی زعفران قابل برداشت باشد. در این مطالعه مناسب ترین تاریخ برای اولین آبیاری با احتمالات 50، 75 و 95 درصد برای نقاط مختلف استان های خراسان تعیین و پهنه بندی لازم انجام شد. بر اساس نتایج حاصله تاریخ گلدهی و زمان انجام اولین آبیاری گیاه زعفران بسته به اقلیم و دمای منطقه مورد مطالعه بسیار متفاوت است. در مکان هایی با ارتفاع بالاتر از سطح دریا و میانگین دمای کمتر، معمولا تاریخ گلدهی و زمان آبیاری زود هنگام و در اوایل پاییز می باشد. با کم شدن ارتفاع و بالا رفتن دمای هوا تاریخ گلدهی و زمان انجام اولین آبیاری به اواسط و حتی به اواخر پاییز منتقل می شوند.

کم آبیاری شیوه ای است که در آن افزایش کارآیی مصرف آب با کاهش کفایت آبیاری به دست می آید. در این تحقیق توانایی مدل CROPWAT در مدیریت کم آبیاری برای دو محصول گندم و جو در اقلیم کرج بررسی شده است. در این راستا شاخص های ارزیابی مدل شامل مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE1) و ضریب باقیمانده (CRM2) محاسبه گردید و مقادیر آنها به ترتیب در محدوده 9.8 تا 17.2 درصد و 0.32 تا 0.51 بود که نشان گر این است که درصد کاهش عملکرد را کمتر از نتایج واقعی برآورد می کند. مقادیر منفی به دست آمده برای شاخص کارآیی مدل سازی (EF3) در هر دو محصول برای دور آبیاری 14 روزه بیانگر ناکارآمدی مدل در پیش بینی کاهش عملکرد در دور آبیاری 14روزه است. از محدودیت های اساسی مدل CROPWAT این است که این مدل تنها اثر تنش خشکی را در پیش بینی عملکرد در نظر می گیرد و اثرات تنش های دیگر مانند شوری را نادیده می گیرد. این مطالعه نشان می دهد که کاربرد مدل CROPWAT بدون کالیبره کردن ضرایب گیاهی و خصوصیات خاک می تواند خطاهای قابل توجه ای داشته باشد و در استفاده از این مدل باید احتیاط نمود. در این مطالعه کارآیی مصرف آب در گیاهان مورد مطالعه در محدوده 1.3 تا 2.3 کیلوگرم بر متر مکعب به دست آمده است و حداکثر مقادیر آن مربوط به تیمار کم آبیاری 20 درصد نیاز آبی می باشد. اعمال مدیریت مناسب کم آبیاری می تواند نقش قابل توجهی در ارتقای کارآیی مصرف آب داشته باشد.

فرسایش آبکندی یکی از انواع فرسایش آبی است که به دلیل تولید رسوب و خسارات فراوان به اراضی، راه ها و سازه های عمرانی در استان فارس، از اولویت بالایی برخوردار است. در این تحقیق 15 آبکند فعال و معرف انتخاب و ویژگی های مورفومتریک حوزه آبخیز، خاک، پوشش گیاهی و اقلیم اندازه گیری شد. جهت تعیین عوامل موثر در گسترش و رسوب زایی آبکندها، رابطه بین حجم آبکند به عنوان متغیر وابسته و ویژگی های آبکند نظیر طول، عرض، عمق، ویژگی های آبخیز نظیر مساحت، شیب، ضریب شکل، دانه بندی ذرات خاک، درصد پوشش گیاهی و حداکثر بارش 24 ساعته به عنوان متغیرهای مستقل با استفاده از روش رگرسیون گام به گام در نرم افزار SPSS (نسخه 13) مورد تحلیل آماری قرار گرفت. نتایج نشان می دهد، رسوب تولیدی ناشی از گسترش آبکندها در کنارتخته، تابع پنج متغیر درصد رس، شن، سیلت، شیب و پوشش گیاهی در آبخیز واقع در بالای پیشانی آبکندها است. این نتیجه دلالت بر تاثیر عامل خاک، زمین شناسی و ویژگی های حوزه آبخیز بر تولید رسوب ناشی از فرسایش آبکندی دارد. نقش عامل خاک و زمین شناسی مهم تر از ویژگی های حوزه آبخیز بود. بررسی آستانه توپوگرافی نشان داد که به علت مثبت شدن نمای رابطه توانی (b) فرآیند رواناب زیرسطحی در گسترش آبکندهای این منطقه غالب است. این نتایج نیز، بیانگر تاثیر بیشتر ویژگی سازند زمین شناسی در تولید رسوب ناشی از فرسایش آبکندی است. غالب بودن فرآیند هیدرولوژیک زیرسطحی با مشاهدات میدانی از فرسایش تونلی، و نقش انحلال در ایجاد و گسترش آبکندها تطبیق دارد.

تغذیه مصنوعی آبخوان ها با استفاده از فاضلاب به عنوان یکی از روش های مهم و کاربردی در استفاده مجدد از این منبع آب ارزشمند، به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک، به شمار می آید. با عنایت به لزوم اجرای تحقیقات محلی برای یافتن راهبردهای مدیریتی مناسب جهت بهره برداری بهینه از سیستم تغذیه مصنوعی و منطبق با شرایط منطقه، تحقیقات مقدماتی به انجام رسید. به همین منظور ستون های استوانه ای شکل به ارتفاع 200 و قطر 60 سانتی متر ساخته شد تا شرایط حوضچه های تغذیه مصنوعی را به صورت فیزیکی شبیه سازی نمایند. ستون ها از خاکی با بافت ماسه رسی سیلتی پر شد و با بهره گیری از پساب تصفیه شده فاضلاب خانگی شهرک اکباتان، جمعا سه گزینه مدیریتی متفاوت از نظر طول مدت دوره غرقابی - خشکی در خارج از فصل زراعی به ستون ها اعمال گردید. در این شرایط میزان انتقال عوامل آلاینده مهمی همچون BOD5، COD، نیتروژن، فسفر و عوامل بیماریزای بیولوژیک به عمق خاک و تغییرات آن با گذشت زمان اندازه گیری شد. گزینه های مدیریتی اعمال شده شامل غرقابی بلند مدت (دایم)، غرقابی کوتاه مدت (12 ساعت غرقابی و 12 ساعت خشکی) و غرقابی میان مدت (یک هفته غرقابی و یک هفته خشکی) بود. نتایج به دست آمده حکایت از آن داشت که بهترین عملکرد سیستم تغذیه مصنوعی از نظر تقلیل BOD5،COD  و نیتروژن انتقال یافته به عمق خاک، به ترتیب با متوسط حذفی برابر با 93.5، 79.5 و 40.4 درصد در راهبرد غرقابی کوتاه مدت حاصل شد. بیشترین حذف فسفر در گزینه مدیریتی غرقابی بلند مدت و به میزان 75 درصد اتفاق افتاد. مقدار حذف کلیفرم و کلیفرم مدفوعی در تمامی گزینه ها بسیار بالا بود و درصد حذفی مابین 99 - 97 درصد مشاهده گردید.

به منظور بررسی اثرات سه سطح آب آبیاری در آبیاری قطره ای و سه آرایش کاشت بر عملکرد سیب زمینی، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار، در ایستگاه تحقیقات کشاورزی طرق (مشهد) طی دو سال متوالی (83 و 1382) انجام شد. تیمارهای آرایش کاشت شامل تیمار:B1  یک ردیف کاشت روی هر پشته با فاصله 75 سانتی متر بین ردیف ها با یک نوار آبیاری قطره ای، تیمار :B2 دو ردیف کاشت با فاصله 35 سانتی متر روی پشته و یک نوار آبیاری مابین آنها با فاصله لوله های 125 سانتی متر و تیمار  :B3دو ردیف کاشت با فاصله 45 سانتی متر روی پشته و یک نوار آبیاری مابین آنها با فاصله لوله های 150 سانتی متر و سه سطح آبیاری  I1،I2  و I3 معادل 100، 80 و 60 درصد تامین آب مورد نیاز گیاه بود. تحلیل آماری نتایج نشان داد که عملکرد تیمار آبیاری I1 نسبت به تیمارهای آبیاری I2 و I3 به ترتیب به میزان 5.86 و 5.57 تن در هکتار افزایش داشت. تیمار آرایش کاشت B2 بیشترین عملکرد کل (19.7 تن در هکتار)، عملکرد قابل ارایه به بازار (18.5 تن در هکتار) و همچنین غده های 35 تا 55 میلی متری را تولید کرد. کارآیی مصرف آب آبیاری تیمار B2 (3.54 کیلوگرم بر مترمکعب)، برتر از دو تیمار دیگر آرایش کاشت بود، گرچه تفاوت ها معنی دار نبود. کاهش سطح تامین آب آبیاری در زراعت سیب زمینی، باعث کاهش تولید کل غده و همچنین محصول قابل ارایه به بازار شد. تولید غده های 55-35 و بزرگتر از 55 میلی متری و همچنین کارآیی مصرف آب آبیاری در تیمار آبیاری حداکثر سطح تامین آب آبیاری (3.53 کیلوگرم بر مترمکعب) نسبت به آبیاری های کمتر برتری معنی داری داشت .

کیفیت نقشه های خاک به توانایی آن ها برای نشان دادن تغییرپذیری خاک ها وابسته است. بنابراین، دقت نقشه هایی که برای توصیه کشت محصول استفاده می شوند به دقت نقشه خاک بستگی دارد. این تحقیق به منظور بررسی میزان تغییرپذیری مکانی ویژگی های خاک و عملکرد گندم آبی در دو واحد اراضی با کلاس تناسب S2 و S3 از یک نقشه نیمه تفصیلی تناسب کمی (مقیاس 1:50000) واقع در منطقه شهرکیان استان چهار محال و بختیاری، انجام شد. برای نیل به اهداف مطالعه، از هر یک از واحدهای مذکور،80 نمونه خاک و گندم جمع آوری شد. نمونه برداری خاک از هر یک از واحدها به روش چند مقیاسی در پلاتی به ابعاد 48×112 متر و از عمق صفر تا30 سانتی متری خاک و نمونه برداری از گندم در پلات های 0.5×0.5 متر با مرکزیت 160 نقطه نمونه برداری شده از خاک، انجام پذیرفت. پس از اندازه گیری ویژگی های خاک شامل بافت خاک، pH، هدایت الکتریکی، کربنات کلسیم معادل، ماده آلی، ازت کل، پتاسیم و فسفر قابل جذب و ویژگی های عملکرد گندم شامل بیوماس کل بالای سطح زمین، وزن هزار دانه و شاخص برداشت، با استفاده از کریجینگ بلوکی، اقدام به پهنه بندی ویژگی های خاک و گندم گردید. نتایج آماری بیانگر این است که از میان متغیرها pH، کمترین ضریب تغییرات (1.07 درصد در واحد S2 و 0.925 درصد در واحد S3) و پتاسیم قابل استفاده، بیشترین ضریب تغییرات (47.43 درصد در واحد S2 و 46.46 درصد در واحد S3) را نشان دادند. تجزیه تغییرنماها نشان داد که تمامی متغیرهای بررسی شده در هر دو واحد دارای ساختار مکانی می باشند. دامنه تاثیر تغییرنماها از 17.75 متر برای ازت تا 61.06 متر برای هدایت الکتریکی در واحد S2 و از 17.47 متر برای فسفر تا 62.93 متر برای وزن هزار دانه در واحد S3 در نوسان بود. نقشه های کریجینگ نشان می دهند که الگو و پراکنش مکانی ویژگی های خاک و گیاه درون واحدهای اراضی نقشه تناسب کمی و حتی درون یک مزرعه، بسیار متفاوت است. به همین دلیل، این نقشه ها در کشاورزی دقیق از قابلیت اعتماد کافی برخوردار نیست. استفاده از اطلاعات کلیه نیمرخ ها علاوه بر پروفیل شاهد واحدهای اراضی و ترکیب اطلاعات نقشه های تناسب اراضی با اطلاعات زمین آماری می تواند راهی برای افزایش دقت و کیفیت نقشه های تناسب اراضی باشد.

به منظور بررسی کارآیی مصرف آب و عملکرد کمی و کیفی محصول در دو روش آبیاری بارانی و نشتی در مورد چغندرقند طی دو سال در مناطق مشهد، کرج و اصفهان این مطالعه انجام شد. در سال اول، آزمایش ها در سه منطقه فوق بدون تکرار و مقایسه ها در هر منطقه بر اساس آزمون "t" انجام شدند. در سال دوم، آزمایش در منطقه مشهد و کرج در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش، آبیاری بارانی، آبیاری نشتی با کاهش جریان و آبیاری نشتی معمولی بودند. میزان آب آبیاری در هر نوبت در تیمار آبیاری بارانی با روش پنمن - مانتیت برآورد و اعمال گردیدند. تیمار آبیاری جویچه ای معمولی مطابق عرف محل آبیاری شدند و در تیمار آبیاری جویچه ای با کاهش دبی جریان، دبی جریان ورودی به جویچه به اندازه 0.6 تا 0.7 دبی جریان جویچه ای معمولی بعد از رسیدن آب به انتهای شیار بود. نتایج نشان داد که از نظر عملکرد ریشه، عملکرد قند خالص و ناخالص، کارآیی مصرف آب و درصد قند خالص، بین مناطق اجرای آزمایش اختلاف معنی داری وجود داشت. همچنین، بین تیمارهای آزمایش از نظر عملکرد ریشه و کارآیی مصرف آب اختلاف معنی داری وجود داشت. تیمار آبیاری بارانی با متوسط 56.5 تن در هکتار بالاترین عملکرد ریشه را دارا بود. تیمارهای آبیاری نشتی با کاهش جریان و نشتی معمولی بترتیب با 48 و 43.6 تن در هکتار، در رده های بعدی و در یک گروه آماری قرار گرفتند. از نظر کارآیی مصرف آب عملکرد ریشه و قند ناخالص نیز تیمار آبیاری بارانی بترتیب با مقادیر 5.55 و 0.86 کیلوگرم به ازای یک مترمکعب آب مصرفی بر دو تیمار آبیاری نشتی برتری داشت و در سطح 5% اختلاف معنی داری نشان داد. گرچه آبیاری نشتی با کاهش جریان به طور معنی داری اختلاف در کارآیی مصرف آب بر عملکرد ریشه و قند ناخالص نسبت به آبیاری نشتی معمولی از خود نشان داد، ولی در مجموع آبیاری بارانی به دلیل میزان مصرف آب کمتر در طول دوره رشد، بازدهی آبیاری و عملکرد ریشه بالاتر و نیز افزایش کارآیی مصرف آب بر عملکرد ریشه و قند بر روش های آبیاری نشتی برتری قابل توجهی نشان داد. با عنایت به نتایج به دست آمده توصیه می شود در مناطقی که دچار کمبود آب هستند و مشکل اصلی تولید آب است، استفاده از روش آبیاری بارانی برای افزایش تولید و بالا بردن کارآیی مصرف آب در دستور کار قرار گیرد. همچنین، اراضی که محدودیت استفاده از روش آبیاری بارانی را دارند (به دلیل بادخیز بودن منطقه، سنگین بودن خاک و …)، با اعمال مدیریت مناسب در روش آبیاری نشتی و انجام عمل ساده و قابل انجامی همچون کاهش دبی جریان، بازدهی آبیاری و بهره وری آب افزایش یابد.

فرآیند نفوذ آب به خاک از مهمترین اجزای چرخه هیدرولوژی در طبیعت است. در سال های اخیر استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی برای برآورد پدیده های هیدرولوژی افزایشی چشمگیر داشته است. هدف از این پژوهش، بررسی امکان تخمین پارامترهای مدل های فیلیپ، کوستیاکوف، کوستیاکوف - لوییز و هورتون با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی بود. بدین منظور، نفوذپذیری خاک در 123 نقطه از استان های اردبیل، زنجان، فارس، اصفهان و بوشهر به روش استوانه های مضاعف تعیین و پارامترهای مدل ها به روش حداقل مجموع مربعات خطا تعیین گردید. با حفر پروفیل در نزدیکی نقاط اندازه گیری نفوذ آب به خاک، لایه های پدوژنیک خاک مشخص و از دو افق بالایی نمونه برداری و ویژگی های رطوبت اولیه، جرم ویژه  ظاهری، فراوانی نسبی ذرات، ماده آلی، درصد سنگریزه، آهک خاک، ظرفیت زراعی و رطوبت پژمردگی دایم اندازه گیری شد. شبکه های عصبی پرسپترون چند لایه برای برآورد پارامترهای نفوذ به کار گرفته شد. از ویژگی های زودیافت دو افق پدوژنیک خاک و پارامترهای نفوذ به ترتیب، به عنوان داده های لایه ورودی و خروجی شبکه های عصبی استفاده شد. در این تحقیق دو نوع شبکه عصبی پی ریزی شد. در گروه اول از ویژگی های زودیافت لایه ی اول به عنوان متغیرهای ورودی استفاده شد. در شبکه های عصبی پی ریزی شده گونه دوم، از ویژگی های زودیافت هر دو لایه پدوژنیکی به روش تجزیه مولفه های اصلی به عنوان متغیرهای ورودی استفاده گردید. مقایسه عملکرد شبکه ها گونه نخست و گونه دوم، برتری شبکه های گونه نخست را در برآورد پارامترهای مدل های نفوذ نشان داد. بنابراین، به منظور برآورد منحنی تجمعی نفوذ آب به خاک تنها از شبکه های گونه نخست استفاده گردید. بهترین رتبه برآوردگری را شبکه های طراحی شده برای مدل دو پارامتری فیلیپ داشته است. اعتبارسنجی مدل های نفوذ نشان داد شبکه های ایجاد شده برای پارامترهای مدل فیلیپ با میانگین RMSD معادل 6.644 سانتی متر، دارای بهترین عملکرد در برآورد نفوذ تجمعی آب به خاک بوده و شبکه های پی ریزی شده برای مدل های هورتون، کوستیاکوف - لوییز و کوستیاکوف به ترتیب در رتبه های دوم تا چهارم قرار گرفتند.

باکتریهای ریزوسفری محرک رشد گیاه به طرق مستقیم و غیر مستقیم باعث بهبود رشد و عملکرد گیاه می شوند. در این تحقیق توان چهار سویه ازسودوموناسهای فلورسنت بر شاخصهای رشد گندم در شرایط شور مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور آزمایشی گلخانه ای به صورت فاکتوریل و بر اساس طرح پایه کاملا تصادفی در سه تکرار انجام گرفت. تیمارها شامل فاکتور اول چهار سطح شوری خاک (1، 4 ،8 و 12 دسی زیمنس بر متر) از مخلوط نمکهای (کلرید سدیم + کلریدکلسیم + کلریدمنیزم با نسبت اکی والانمساوی) و فاکتور دوم پنج سطح سویه باکتری (چهار مایه تلقیح شامل سودوموناس فلورسنس 153، سودوموناس فلورسنس 169، سودوموناس پوتیدا 108، سودوموناس پوتیدا 4 و شاهد (بدون تلقیح) بود. بذرهای گندم رقم مهدوی پس از تلقیح با سویه های مورد نظر در گلدانها کاشته شدند. در دوره رشد گیاه رطوبت گلدانها با اضافه کردن آب مقطر در محدوده 80 درصد ظرفیت مزرعه نگهداری شدند. قبل از برداشت، شاخص های رشد گیاه شامل ارتفاع گیاه، طول خوشه و تعداد پنجه و سپس وزن خشک اندام هوایی و عملکرد دانه تعیین شدند. نتایج بدست آمده نشان داد که با افزایش شوری عملکرد دانه، وزن هزار دانه، تعداد دانه در خوشه، ارتفاع گیاه و عملکرد بیولوژیک گیاه به طور معنی داری(P<0.05)  کاهش یافت. تلقیح گندم با سویه های مورد نظر در تمامی سطوح شوری باعث افزایش معنی دار (P<0.05) شاخص های یاد شده گردید. در بین سویه های مورد برسی، سویه سودو موناس پوتیدا 108بیشترین تاثیر را بر عملکرد و اجزای عملکرد گندم در شرایط شور داشت. در مقایسه با سایر سویه های مورد استفاده تاثیر سویه سودو موناس پوتیدا 108بر شاخصهای عملکرد دانه و وزن هزار دانه معنی دار بود در خصوص سایر شاخص های اندازه گیری شده تفاوت معنی داری وجود نداشت. نتایج این تحقیق نشان داد که در شرایط شور می توان از کلیه سویه های باکتریهای مورد آزمایش بعنوان باکتریهای محرک رشد گیاه استفاده نمود.

پیش بینی جریان ورودی به منابع آبی یکی از مهمترین مسایل در برنامه ریزی و مدیریت بهینه آنها در جهت تولید انرژی برق آبی و تخصیص آب به منابع مصرف، محسوب می شود. پارامترهای مختلفی بر میزان دبی ورودی به سد تاثیرگذار می باشند. در مناطق خشک و نیمه خشک نظیر ایران، متغیرهای اقلیمی نظیر درجه حرارت و بارندگی بیشترین تاثیر را بر میزان رواناب ورودی به منابع آبی دارند. یک مدل بارش - رواناب ماهانه مناسب، ابزاری توانمند جهت بررسی اثر تغییرات اقلیمی بر قابلیت دسترسی آب برای تولید انرژی برق - آبی به شمار می آید. تحقیقات نشان داده است که رابطه مابین مقدار رواناب و متغیرهای تاثیر گذار بر آن ارتباطی غیرخطی و پیچیده دارند. شبکه های عصبی مصنوعی به علت خصوصیات منحصربفرد خود، قابلیت بالایی را در شبیه سازی روابط غیرخطی دارا می باشند. شبکه های عصبی مصنوعی تحولی عظیم در تحلیل رفتار سیستم های دینامیک در علوم مختلف مهندسی آب ایجاد کرده است. در این تحقیق سعی شده است با تبیین ویژگی های شبکه عصبی مصنوعی، شبکه استاتیکی برای بازیابی ارتباط غیرخطی مابین متغیرهای مستقل و وابسته طراحی گردد تا به کمک آن، تخمین هوشمند دبی متوسط ماهیانه ورودی به سد وحدت میسرگردد. در ادامه، با طراحی و بسط مدل شبکه عصبی دینامیکی بر مبنای کارکرد سری زمانی، مقدار آورد ماهانه ورودی به سد، مورد پیش بینی قرار گرفت. سپس از شبکه عصبی برای مدل سازی سری زمانی غیر خطی آورد ماهانه رودخانه استفاده شد. همچنین با مقایسه نتایج حاصل از مدل شبکه عصبی استاتیکی و دینامیکی، عملکرد مدل های طراحی شده مورد ارزیابی و سنجش قرار گرفت. نتایج حاصل از تحقیق نشان داد که انطباق خوبی مابین مقادیر پیش بینی شده با شبکه های عصبی ترکیبی و داده های مشاهداتی وجود دارد. همچنین نتایج نشان داد که مدل شبکه عصبی دینامیکی سری زمانی با دقت بالاتری نسبت به مدل استاتیکی، مقدار آورد ماهانه را پیش بینی می نماید.

رسوبات معلق ناشی از فرسایش های پخشی زمینه ساز انتقال و هدررفت عناصر و مواد غذایی موجود در خاک بوده که تاثیر زیادی بر کاهش حاصل خیزی خاک دارد. فرسایش خاک نقش مهمی در هدررفت مواد آلی خاک داشته، و لذا مقایسه ارتباط اجزای فرایندهای مختلف آن با ماده آلی حایز اهمیت فراوان است. از طرفی تاکنون ارتباط بین انتقال رسوب و هدررفت مواد آلی به ندرت مورد توجه قرار گرفته، لذا تحقیق حاضر به صورت مطالعه موردی و با هدف بررسی ارتباط بین رسوب معلق حاصل از فرسایش خاک و ماده آلی در حوزه آبخیز جنگلی آموزشی کجور با مساحت 13263 هکتار از طریق نمونه برداری و اندازه گیری هم زمان رسوب معلق و محتوای ماده آلی موجود در آن انجام پذیرفت. برداشت نمونه آب و رسوب معلق با استفاده از روش انتگراسیون عمقی و تعیین غلظت رسوب معلق به وسیله روش برجاگذاری و تخلیه آب صورت گرفت. میزان ماده آلی موجود در رسوبات نیز از طریق سوزاندن تعیین گردید. سپس ارتباط بین متغیرهای مورد بررسی با استفاده از آماره های توصیفی و رگرسیون دو متغیره ارزیابی شد. نتایج حاصل از تحقیق نشان دهنده تغییرات زیاد مقادیر ماده آلی و رسوبات معلق با ضریب تغییرات به ترتیب حدود 150 و 107 درصد و از طرفی هم سویی روند آن ها با روابط رگرسیونی حاصل در مقاطع زمانی مختلف با ضریب همبستگی بین 0.48 (P<0.01) تا 0.94 (P<0.01) و خطای تخمین و تایید به ترتیب کم تر از 26.83 و 26.60 درصد بوده است.

تابش خورشیدی رسیده به سطح زمین (Rs)، در بسیاری از زمینه های مهندسی کشاورزی، آبیاری و هیدرولوژی کاربرد گسترده ای دارد و به این دلیل روش های مختلفی برای تخمین آن ارایه شده است که معادله آنگستروم - پرسکات یکی از مهم ترین معادلات موجود در این زمینه است. این معادله دارای ضرایب تجربی است که برای هر موقعیت متفاوت می باشند. در این تحقیق با استفاده از داده های اندازه گیری شده روزانه Rs در سال های 1378 الی 1380 در ایستگاه سینوپتیک مشهد، ضرایب رابطه آنگستروم - پرسکات بر اساس نسبت ساعات آفتابی واقعی روزانه (n) به حداکثر ساعات آفتابی (N) واسنجی گردید. همچنین یک معادله رگرسیونی منطقه ای با در نظر گرفتن عوامل مختلف هواشناسی شامل اطلاعات روزانه مقدار کمبود فشار بخار اشباع، بارش، دمای میانگین هوا، درصد رطوبت نسبی و نسبت n/N ارایه شد. در نهایت با استفاده از داده های مستقل اندازه گیری شده روزانه Rs در سال های 1381 و 1382 دو مدل اعتبارسنجی شدند. نتایج آنالیز آماری روابط نشان داد که دقت معادله منطقه ای چندمتغیره با رابطه آنگستروم - پرسکات اختلاف معنی داری نداشته و می توان بدون صرف هزینه و زمان لازم برای جمع آوری داده های هواشناسی و تنها با داشتن داده های ساعات آفتابی و محاسبه تابش فرازمینی، تابش واقعی خورشیدی را در منطقه مشهد با ضرایبa=0.23  و  b=0.44و با دقت مناسبی تخمین زد.

پژوهش حاضر با هدف مطالعه اثر لجن فاضلاب و زمان بر گونه های نیکل و کادمیم در محلول با دو خاک متفاوت به لحاظ درصد کربنات کلسیم (4 و 30)، دو خاک متفاوت به لحاظ درصد رس (8 و 40)، دو سطح نیکل (0 و 100 میلی گرم بر کیلو گرم)، دو سطح کادمیم (0 و 25 میلی گرم بر کیلو گرم) و ماده آلی لجن فاضلاب در دو سطح (0 و 50 تن در هکتار) در سه زمان (0، 30 و 60 روز) در قالب طرح کاملا تصادفی در آزمایشگاه انجام گرفت. در نهایت توزیع گونه های نیکل و کادمیم در محلول به وسیله مدل MINTEQA2 تعیین شد. نتایج این پژوهش نشان داد در تیمارهای حاوی لجن فاضلاب غلظت نیکل و کادمیم افزایش یافت، که در مورد نیکل این افزایش معنی دار بود. با گذشت زمان، مقدار نیکل و کادمیم قابل دسترس کاهش معنی داری نشان داد. در خاک لوم شنی در تمام زمانها افزایش معنی داری در غلظت نیکل نسبت به خاک رسی مشاهده شد. با افزایش لجن فاضلاب مصرفی، میزان کادمیم و نیکل آزاد کاهش یافت که در مورد کادمیم این کاهش معنی دار بود. همچنین در خاک دارای کربنات کلسیم 4 درصد افزایش معنی داری در کادمیم و نیکل آزاد در مقایسه با خاک 32 درصد کربنات کلسیم مشاهده شد. و در مقابل در خاک با کربنات کلسیم بالا درصد نیکل و کادمیم به فرم کربناتی زیادتر بود. نیکل و کادمیم آزاد با افزایش زمان از شروع آزمایش کاهش یافتند. با توجه به وجود مقادیر زیاد آهک در خاکهای ایران، به نظر می آید که ظرفیت نگهداری کادمیم و نیکل در این خاکها به مراتب بیشتر از حدود مجاز توصیه شده به وسیله سازمانهای حفاظت محیط زیست باشد.

به منظور حصول اطمینان از حذف یا کاهش فلزات سنگین مس، نیکل، روی و کروم از فاضلاب های صنعتی توسط فیلتر شن - خاک - ماده آلی و بررسی امکان استفاده مکرر از آن، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با شانزده تیمار و چهار تکرار انجام گرفت. لوله های پلی اتیلن به ارتفاع 66.5 و قطر 10 سانتی متر انتخاب و به ترتیب از پایین به بالا به وسیله ریگ درشت به ارتفاع 15 سانتی متر، شن به ارتفاع 15 سانتی متر، خاک به ارتفاع 2.5 و یا 5 سانتی متر، ماده آلی به ارتفاع 15 سانتی متر، ریگ ریز به ارتفاع 5 سانتی متر پر شدند. سپس به مجموعه فیلتر مذکور فاضلاب صنعتی یک کارخانه آبکاری به میزان 1100 میلی لیتر اضافه شد و پس از خشک شدن کامل سطح آن 30 میلی لیتر از زه آب حاصل شده جمع آوری و به منظور اندازه گیری pH و غلظت فلزات سنگین مس، نیکل، روی و کروم به وسیله دستگاه جذب اتمی به آزمایشگاه انتقال داده شد و این عمل برای هر فیلتر به تعداد نه مرتبه (حجم منفذی (9 PV = 9 pore volume = تکرار گردید. نتایج این مطالعه نشان داد که کاربرد فیلتر شن - خاک - ماده آلی باعث افزایش معنی دار pH زه آب خروجی به محدوده خنثی تا کمی قلیایی و در اکثر موارد کاهش معنی دار غلظت فلزات سنگین مورد بررسی شد. همچنین مکانیزم های احتمالی همچون جذب، رسوب، تبادل یونی و کمپلکس شدن که باعث تغییر در خصوصیات شیمیایی زه آب حاصله گشته نیز مورد بحث قرار گرفت. به طور کلی می توان گفت که کاربرد این فیلترها در حذف یا کاهش عناصر سنگین مورد مطالعه از فاضلاب های صنعتی موثر و قابل توصیه می باشد.

اسیدهای آلی در افزایش زیست فراهمی عناصر غذایی خاک نقش مهمی دارند. پتاسیم غیر تبادلی خاک ها که عمدتا در بین لایه های میکاها محبوس گردیده است، منبع مهمی برای پتاسیم مورد نیاز گیاهان در بسیاری از خاک ها محسوب می شود. این مطالعه به منظور تعیین تاثیر برخی اسیدهای آلی در رها سازی پتاسیم از کانی های میکایی و مطالعه تغییرات کانی شناسی کانی ها تحت تاثیر اسیدهای آلی انجام شد. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل در بر گیرنده دو نوع کانی رسی (موسکویت و فلوگوپیت)، سه نوع اسید آلی (اگزالیک، سیتریک و مالیک) با چهار غلظت (صفر، 500، 2000 و 4000 میکرومولار) در شش زمان مختلف (5 ساعت، 2، 10، 30، 60 و 120 روز) با سه تکرار انجام شد. کانی های میکایی (کوچک تر از 60 میکرومتر) تحت تاثیر اسیدهای آلی با غلظت های مختلف در دوره های زمانی معین قرار گرفتند. سپس مقدار پتاسیم رها شده از این کانی ها به محلول، با دستگاه فلیم فتومتر اندازه گیری شد. نتایج نشان دادند که سرعت رهاسازی پتاسیم بسته به نوع اسیدهای آلی و ترکیب شیمیایی و ساختمان تبلور کانی های میکایی متفاوت است. اسید سیتریک با غلظت 4000 میکرومولار در بین سایر اسیدها پتاسیم بیشتری از کانی ها آزاد نمود و مقدار پتاسیم رها شده از کانی ها با افزایش غلظت اسیدها، افزایش یافت. کانی فلوگوپیت در تمام تیمارها، پتاسیم بیشتری نسبت به کانی موسکویت آزاد نمود. روند رها سازی پتاسیم غیر تبادلی از کانی ها دارای دو فاز مشخص رهاسازی سریع در مراحل اولیه و رهاسازی با سرعت ثابت تا انتهای آزمایش بود. به نظر می رسد اسیدهای آلی از طریق کئوردیناسیون گروه های کربوکسیلیک و هیدروکسیل با کاتیون های فلزی جذب کانی ها شده و کئوردیناسیون قوی اسیدهای آلی، آزادسازی پتاسیم به محلول را افزایش می دهد. کانی های میکایی تحت تاثیر اسیدهای آلی تا غلظت 4000 میکرومولار و تا 4 ماه تغییر کانی شناسی قابل تشخیص با دستگاه پراش پرتو ایکس نداشتند.