تحقیقات آب و خاک ایران
سال:1398 | دوره:50 | شماره:2 |تعداد مقالات:20

این تحقیق با هدف ارزیابی تأثیر کمپوست و بیوچار حاصل از بقایای هرس درختان میوه در حضور باکتری های ریزوسفری محرک رشد (PGPR) بر برخی شاخص های بیولوژیکی خاک آهکی در قالب آزمایشی به صورت فاکتوریل با طرح کاملاً تصادفی در شرایط گلخانه ای در رایزوباکس اجرا شد. فاکتورها شامل منابع آلی (بیوچار، کمپوست و شاهد)، تلقیح میکروبی (باکتری هایPGPR و عدم تلقیح) و خاک (خاک ریزوسفر و غیرریزوسفر) بودند. در پایان دوره رشد گیاه، کربن آلی، کربن زیست توده میکروبی، فسفر زیست توده میکروبی، تنفس پایه، تنفس برانگیخته با سوبسترا و آنزیم های فسفاتاز در خاک های ریزوسفری و غیرریزوسفری تعیین گردید. نتایج نشان داد که کاربرد هم زمان مواد آلی به همراه تلقیح باکتری های PGPR باعث افزایش معنی دار شاخص های بیولوژیک در خاک نسبت به تیمار بدون تلقیح و مواد آلی شد. همچنین تیمار کمپوست کربن زیست توده میکروبی، فسفر زیست توده میکروبی و فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیا و اسیدی را به ترتیب 02/1، 14/1، 16/1 و 10/1 برابر در خاک ریزوسفر نسبت به غیرریزوسفر افزایش داد. در حالی که کمترین نسبت کربن به فسفر زیست توده میکروبی را کمپوست در خاک ریزوسفری به خود اختصاص داد. تنفس پایه و تنفس برانگیخته با سوبسترا در خاک ریزوسفری کمپوست به ترتیب 04/1 و 21/1 برابر بیشتر از مقادیر آن ها در خاک غیرریزوسفر بود. به طور کلی کاربرد مواد آلی در شرایط تلقیح میکروبی نسبت به شرایط بدون تلقیح میکروبی منجر به بهبود خواص بیولوژیکی خاک می گردد.

به منظور بررسی سطوح مختلف نیتروژن و نسبت های مختلف نیترات به آمونیوم در شرایط شور و غیرشور بر شاخص های عملکرد و درصد اسانس آویشن دنایی (Thymus daenensis subsp. daenensis Celak)، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 30 تیمار و 3 تکرار در محیط کشت پرلایت و ماسه انجام گرفت؛ به طوری که نیتروژن در سه سطح (5، 10و 15 میلی مولار)، نسبت های مختلف نیترات به آمونیوم در پنج سطح (100: 0, 75: 25, 50: 50, 25: 75, 0: 100) و شوری در دو سطح (0 و50 میلی مولار سدیم کلرید) اعمال گردید. نتایج نشان داد در شرایط عدم تنش شوری بیشترین مقدار وزن تر و خشک گیاه، درصد و عملکرد اسانس در سطح نیتروژن 15 میلی مولار و نسبت 25: 75 نیترات به آمونیوم به دست آمد و در صورت اعمال تنش شوری مقدار وزن تر و خشک، درصد و عملکرد اسانس در تمام تیمارها کاهش یافت، به طوری که بیشترین عملکرد در تیمار 15 میلی مولار نیتروژن و نسبت 50: 50 نیترات به آمونیوم به دست آمد. به طور کلی می توان گفت که در سطح نیتروژن 15 میلی مولار در شرایط غیرشور نسبت 25: 75 و در محیط شور نسبت50: 50 نیترات به آمونیوم، نسبت های بهینه برای نیل به بیشترین عملکرد کمی و اسانس می باشد.

کمبود منابع آب و گسترش استفاده از روش های آبیاری قطره ای از نوع نوارهای تیپ در مناطق کم آب از یک طرف و روند توسعه کاربرد کودهای نانو در کشاورزی و بررسی اثر آب مغناطیس بر عملکرد و کارایی مصرف آب محصولات کشاورزی از سوی دیگر منجر به پژوهشی بدین منظور گردید. از این رو تحقیق حاضر، امکان افزایش عملکرد و کارآیی مصرف آب گیاه سویا را با استفاده از روش آبیاری قطره ای (نوار تیپ) همراه با کود نانوآهن در شرایط آبیاری با آب مغناطیس و غیرمغناطیس بررسی می نماید. این طرح بصورت کرت های خردشده در قالب طرح بلوک های کاملاً تصادفی با سه تکرار در قطعه زمینی به مساحت 150متر مربع واقع در مرکز آموزش عالی کاشمر و در سال زراعی 1395 انجام گردید. تیمارهای اصلی شامل دو نوع آب؛ مغناطیسی (M1) و غیرمغناطیسی (M2) و تیمارهای فرعی شامل چهار سطح کود نانوآهن با مقادیر (0 (N1: بدون محلول پاشی، (2/0(N2: ، (4/0(N3: و (6/0(N4: گرم در لیتر در واحد سطح بود. نتایج نشان داد که اثر کود نانوآهن و آب مغناطیسی بر عملکرد دانه، زی توده و کارآیی مصرف آب سویا در سطح احتمال 5 درصد معنی دار بود. اگرچه اثر متقابل آب مغناطیسی و کود نانوآهن بر صفات اندازه گیری شده غیر معنی دار بود. آبیاری با آب مغناطیس و محلول پاشی کود نانوآهن به میزان m2/g/lit 6/0 عملکرد دانه سویا را با تولید 670/3 تن در هکتار به میزان 25 درصد نسبت به تیمار شاهد افزایش داد. همچنین کمترین میزان عملکرد دانه نیز در تیمار بدون کود نانوآهن و در شرایط بدون مغناطیس با تولید 565/2 تن در هکتار حاصل گردید. مقدار کارآیی مصرف آب در محدوده 71/0 تا 49/0 کیلوگرم بر متر مکعب به ترتیب در تیمارهای M1N4 و M2N1 متغیر بود.

با توجه به تأثیر قابل ملاحظه آب در توسعه اقتصادی، اجتماعی و تعادل زیست محیطی، تخصیص منابع آب به یک مسئله جهانی تبدیل شده است. در این مطالعه، یک مدل برنامه ریزی تخصیص آب چندهدفه در حوضه آبریز سفیدرود ارائه گردید که شامل دو هدف حداکثر کردن بهره وری سود اقتصادی و عدالت در تخصیص آب است. برای حل مدل توسعه یافته و ایجاد برهم کنش مناسب بین دو هدف بهره وری سود و عدالت از روش برنامه ریزی سازشی استفاده شد. وزن های مختلف توابع هدف، به همراه تعریف طرح های TDS، DSA و DSB به ترتیب با نگرش تعادلی، بهره وری سود اقتصادی و برقراری عدالت بررسی شد که نتایج نشان داد طرح TDS، بهترین طرح از دیدگاه برقراری تعادل بین توابع هدف است. به استثنای TDS، نتایج نشان داد که مقادیر تخصیص آب سطحی و سود اقتصادی در سایر وزن های توابع هدف از روند خاصی پیروی نمی کند، به طوری که برنامه ریز در انتخاب بهترین وزن توابع هدف دچار مشکل می شود. استفاده از تئوری آنتروپی شانون راه حل مناسبی برای انتخاب بهترین وزن های توابع هدف است. نتایج حاصل از کاربرد این تئوری در روش برنامه ریزی سازشی نشان داد که بهترین جواب با در نظر گرفتن اولویت برنامه ریزان منطقه با استفاده از وزن های 35/0 برای هدف بهره وری سود و 65/0 برای هدف عدالت تخصیص بدست می آید. به طورکلی نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد در شرایطی که اولویت های برنامه ریزان آب در منطقه مشخص نباشد، می توان هم زمان با کاربرد روش برنامه ریزی سازشی برای حل مسائل بهینه سازی چندهدفه از تئوری آنتروپی شانون برای تعیین وزن هر یک از توابع هدف استفاده نمود تا تعادلی بین توابع هدف برقرار شود.

تعیین زمان شروع، شدت و مدت خشکسالی اطلاعات حیاتی برای مدیریت منابع آب در اختیار تصمیم سازان این حوزه قرار می دهد. محاسبه این مؤلفه ها نیازمند داده های بهم پیوسته ای از محتوی رطوبت خاک و تراز آب زیرزمینی می باشد که نصب و بهره برداری از شبکه منظم ثبت این داده ها در حوضه های آبریز گسترده بسیار هزینه بر است. در حوزه فلات مرکزی که متوسط بارش بسیار کمی دارد، داده های مشاهداتی لازم با توزیع مکانی مناسب در دسترس نیست. در این مقاله فراوانی، مدت و شدت خشکسالی های کشاورزی این حوزه به وسیله شاخص کمبود ذخیره کلی آب (TSDI) که از داده های گرانشی ماهواره (GRACE) بدست می آید، تعیین می گردد. سپس با توجه به توزیع ناهمگن ایستگاه های هواشناسی در ناحیه موردمطالعه، 142 ایستگاه انتخاب و با استفاده از مدل درونیابی MicroMet و روش زمین آماری کریجینگ شبکه منظمی از داده های هواشناسی در سطح حوزه آبریز برازش داده شد. در نهایت شاخص خشکسالی هواشناسی SPEI با مقیاس های زمانی 3، 6 و 12 ماهه به منظور مقایسه با نتایج حاصل از TSDI محاسبه گردید. براساس این محاسبات ناحیه موردمطالعه چندین خشکسالی کشاورزی با شدت و گستردگی متفاوت را تجربه کرده است که توزیع زمانی-مکانی و شدت خشکسالی حاصل از هر دو شاخص با یکدیگر مطابقت خوبی را نشان می دهند.

این مطالعه با هدف واسنجی و اعتبار سنجی مدل WOFOST برای گندم زمستانه در دشت قزوین انجام گرفت. ابتدا مدل بر-اساس تاریخ های فنولوژیکی برداشت شده در سال زراعی 1396-1395 واسنجی شد. سپس بر اساس اطلاعات چهار سال زراعی اعتبارسنجی گردید. واسنجی مدل با استفاده از شاخص سطح برگ، عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه ازنظر فیزیولوژیکی انجام گردید. مدل تاریخ گلدهی و رسیدن را با دقت 11 و 4 روز شبیه سازی کرد. نتایج شبیه سازی برازش قابل قبولی با داده های مشاهده ای نشان داد. پس از واسنجی، مدل عملکرد دانه، بیولوژیک و شاخص سطح برگ را به ترتیب با خطای 05/12، 1/11 و 4/15 درصد شبیه سازی کرد. بر اساس نتایج بدست آمده مدل کلیه مقادیر را کمتر از مقدار مزرعه-ای برآورد نمود (CRM<0). مدل بیشترین کارایی (d) را در برآورد شاخص سطح برگ (98/0(d= داشت. پس از آن مدل عملکرد دانه و بیولوژیک را به ترتیب با کارایی 95/0 و 94/0 شبیه سازی کرد. کمترین مقدار ضریب تعیین (CD) برای عملکرد بیولوژیک بدست آمده که نشان دهنده بیشترین پراکندگی بین نتایج مدل و داده های اندازه گیری است.

با توجه به نقش مهم میزان شوری و تجمع املاح خاک در کشاورزی آبی، مطالعه تغییرات املاح خاک و نحوه توزیع آن­ ها در خاک در روش­ های مختلف آبیاری و مدیریت­ های آبیاری نیاز است. پژوهش حاضر با هدف بررسی توزیع املاح سدیم، منیزیم، کلسیم و نسبت جذب سدیم در سه رژیم آبیاری منطبق بر مدیریت زارع (I1)، نیاز آبی (I2) و نیاز آبی و آبشویی (I3) در منطقه صفائیه در استان سمنان در طی دو سال زراعی 1392-1391 اجرا شد. نتایج نشان داد که میزان سدیم، منیزیم و نسبت جذب سدیم بعد از آبیاری نسبت به قبل از آبیاری کاهش یافت ولی مقدار کلسیم موجود در خاک تحت تأثیر زمان آبیاری قرار نگرفت. در دوره توسعه رشد بالاترین مقادیر نسبت جذب سدیم، سدیم و منیزیم به ترتیب در اعماق 75، 50 و 75 سانتی­ متری مشاهده شد. بالا­ ترین میزان سدیم و منیزیم در رژیم آبیاری I3 و در عمق خاک 75 سانتی­ متری به ترتیب با مقدار 4/123 و 6/43 میلی­ اکی­ والان بر لیتر مشاهده شد. بالا­ ترین میزان کلسیم در رژیم آبیاری I3 در عمق 25 سانتی­ متری و به میزان 52 میلی­ اکی­ والان بر لیتر مشاهده شد. بیشترین مقدار SAR در عمق 75 سانتی­ متری به میزان 4/12 بود که نشان­ دهنده حرکت کلسیم به سمت بالا و زیر محل قرار­ گیری قطره­ چکان­ ها است. همچنین اثرات متقابل رژیم آبیاری، عمق خاک و زمان آبیاری نیز نشان داد که بیش­ ترین مقدار سدیم، منیزیم و کلسیم به ترتیب با مقادیر 8/131، 4/74 و 3/54 میلی­ اکی­ والان بر لیتر در تیمار آبیاری I3 در عمق 75 سانتی­ متری و در زمان قبل از آبیاری مشاهده شد. بیشترین میزان نسبت جذب سدیم به مقدار 8/12 نیز متعلق به همین تیمار بود. تغییرات کلسیم در خاک تحت دو رژیم آبیاری I2 و I3 اهمیت مدیریت آبیاری را برای کنترل شوری نشان می­ دهد. نتایج نشان داد که رژیم آبیاری I2 به دلیل تجمع کمتر میزان املاح سدیم و منیزیم در منطقه ریشه و کاهش بیشتر نسبت جذب سدیم نسبت به دو رژیم دیگر شرایط بهتری را دارا است.

یکی از مهم ترین فرآیندهای انتقال آب و انرژی در چرخه هیدرولوژیکی، تبخیر-تعرق است و تابش خورشیدی انرژی لازم برای انجام این فرآیند را تأمین می کند. درنتیجه تخمین هرچه دقیق تر میزان تبخیر-تعرق به تخمین دقیق میزان تابش خورشیدی وابسته است. این تحقیق با هدف ارزیابی میزان تابش خورشیدی در سطح زمین حاصل از سه روش معادلات تجربی (مدل های آنگستروم و هارگریوز-سامانی) مدل های فیزیکی داده گواری شده (GLDAS/Noah، NCEP/NCAR)و مشاهدات ماهواره ای (CM-SAF)با استفاده از اندازه گیری های زمینی صورت گرفته است. نتایج این تحقیق نشان داد مدل کالیبره شده آنگستروم با ضریب تبیین برابر با 9/0 و SEEبرابر با 58/2 بهترین عملکرد را داشته است. اما دقت این مدل وابسته به روش کالیبراسیون و وجود داده های ساعات آفتابی است. محصول تابش سطح زمین مستخرج از GLDAS/Noah با ضریب تبیین و SEEبه ترتیب برابر با 87/0 و 5/3 بهترین کارایی را بعد از مدل واسنجی شده آنگستروم داشت. مدل GLDAS/Noahبا وجود برآورد 2/10 درصدی تابش خورشیدی بیش از اندازه گیری زمینی، در مناطقی که کمبود داده هواشناسی وجود دارد می تواند کارایی بسیار خوبی داشته باشد.

اندازه گیری دبی جریان در آبراهه های روباز همواره یکی از مهم ترین دغدغه های متخصصین حوزه آب بوده است. رویکردی که اخیراً به عنوان یک گزینه غیرتماسی برای اندازه گیری جریان در مجاری روباز موردتوجه قرارگرفته است استفاده از روش های سرعت سنجی مبتنی بر تصویربرداری از سطح جریان می باشد. ازجمله این روش ها گونه ای از روش سرعت سنجی تصویری ذرات (PIV) موسوم به سرعت سنجی بزرگ مقیاس تصویری ذرات (LSPIV) است که به دلیل حذف ضرورت استفاده از لیزر طرفداران زیادی پیداکرده است. در این مطالعه برای اندازه گیری میدان دوبعدی سرعت بر روی سطح جریان فوق بحرانی روی شیب تند از LSPIV بهره گیری شد. بدین ترتیب که تعداد 24 آزمایش برای سه شیب مختلف (2، 6 و 10 درصد) و هشت مقدار مختلف نسبت ابعاد (7 تا 5/20) انجام و در هر آزمایش به مدت 60 ثانیه با فرکانس 125 فریم بر ثانیه تصویربرداری از سطح جریان صورت گرفت. از داده های سرعت حاصله برای محاسبه شاخص سرعت (VI) استفاده گردید. این شاخص برای تبدیل سرعت سطحی به سرعت متوسط مقطع و نهایتاً اندازه گیری دبی جریان بکار می رود. تأثیر تغییرات نسبت ابعاد روی این شاخص مورد بررسی قرار گرفت. مقدار متوسط بدست آمده برای شاخص سرعت معادل 701/0 می باشد که با مقدار متداول 85/0 حدود 17 درصد اختلاف دارد. بعلاوه الگوهای سرعت متوسط زمانی سطح جریان برای حالات مختلف به صورت کمی مقایسه شد. با توجه به اینکه تاکنون شاخص سرعت غالباً برای شرایط زیربحرانی مطالعه شده است، نتایج این تحقیق می تواند برای اندازه گیری جریان های فوق بحرانی راهگشا باشد.

روش منشایابی رسوب به عنوان روشی موفق و مؤثر برای تعیین سهم منابع رسوب در تولید رسوب در طول دو دهه ی اخیر به اثبات رسیده است. حوزه آبخیز زیارت در استان گلستان، یکی از منابع تأمین آب شهر گرگان است. واحدهای اصلی زمین شناسی این حوضه شامل شیست گرگان، رسوبات آبرفتی دوره کواترنر، سازند شمشک و خوش ییلاق است که می توانند نقش مهمی در فرسایش و تولید رسوب داشته باشند. برای منشایابی رسوب، 14 نمونه از رسوب معلق رواناب خروجی حوضه (رسوب تولیدی) و 43 نمونه از واحدهای زمین شناسی (منبع رسوب) از عمق 5-0 سانتی متری جمع آوری و عناصر ژئوشیمایی و سزیوم 137 به عنوان ردیاب در نمونه ها اندازه گیری شد. با استفاده از آزمون کروسکال-والیس و تحلیل تشخیص ترکیب بهینه ردیاب ها مشخص شد. بر این اساس، ردیاب های کربن آلی، سزیوم137 و مس بالاترین توان جداسازی منابع رسوب را داشتند. نتیجه ی مدل چندمتغیره ی ترکیبی منشایابی رسوب نشان داد، سازند شمشک، نهشته های آبرفتی رودخانه، خوش ییلاق و شیست گرگان به ترتیب 2/42، 9/31، 7/23 و 6/1 درصد در تولید رسوب سهم دارند.

از نفت سفید به عنوان علف کش در برخی از مناطق استان خوزستان استفاده می شود. به منظور ارزیابی اثر نفت سفید بر شاخص های رشد و فیزیولوژیکی سه نوع سبزی، آزمایشی گلدانی در یک خاک آلوده به نفت سفید به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با تیمارهای نوع سبزی (جعفری، هویج و گشنیز) و نفت سفید (در شش سطح با غلظت های 0، 2، 4، 6، 8 و 10 میلی لیتر بر کیلوگرم خاک) در سه تکرار انجام گردید. همچنین، جذب عناصر سنگین بوسیله این سبزیجات نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقدار عملکرد وزن تر و خشک، کلروفیل سبزیجات با افزایش میزان نفت سفید کاهش می یابد. مقادیر پرولین و آنتوسیانین نیز با افزایش نفت سفید کاهش یافت (باستثنای هویج که این مقادیر افزایش یافت). همچنین با افزایش غلظت نفت سفید، غلظت عناصر روی، مس، سرب و کادمیوم در ریشه و اندام هوایی هر سه نوع سبزی به طور معنی داری افزایش یافته است، به طوری که افزودن 10 میلی لیتر نفت سفید در هر کیلوگرم خاک، به طور میانگین باعث افزایش غلظت کادمیوم، مس و سرب در ریشه (10، 68، 5/6) و اندام هوایی (4، 88، 5/2) گیاه جعفری، در ریشه (9، 65، 7/5) و اندام هوایی (3/3، 83، 2) گیاه گشنیز، در ریشه (9، 45، 5) و اندام هوایی (2/4، 80، 58/1 میلی گرم در کیلوگرم ماده خشک) گیاه هویج گردید. نتایج این تحقیق نشان می دهد که در هر سه نوع سبزی میزان فلزات سنگین از مقادیر حد مجاز استاندارد جهانی بیشتر است. بنابراین، اگر این سبزیجات در مقادیر زیاد مصرف شوند، ممکن است برای مصرف کنندگان آن خطرناک باشد.

علی رغم پژوهش های فراوان انجام شده در زمینه تجزیه زیستی BTEX، تحقیقات اندکی در زمینه بهینه سازی شرایط محیطی برای تجزیه زیستی این آلاینده با توجه به عوامل تأثیرگذار صورت گرفته است. هدف از این مطالعه تجزیه BTEX توسط ریزجانداران جدا شده از خاک و بررسی تأثیر عواملی همچون نیترات، BTEX، شوری و جمعیت میکروبی و بهینه سازی شرایط برای تجزیه می باشد. به منظور شناسایی ریز جانداران مناسب برای تجزیه BTEX در مرحله اول جداسازی و خالص سازی باکتری مناسب از خاک آلوده به مواد نفتی انجام شد. سپس غلظت نیترات، غلظت BTEX، شوری و جمعیت سلولی به صورت متغیرهای مستقل به منظور بهینه سازی شرایط تجزیه توسط باکتری فوق در نظر گرفته شد. در نهایت یک مدل چندجمله ای توسط نرم افزار Design Expert برای تجزیه با %85R2= پیشنهاد شد. تحقیق حاضر نشان داد که باکتری جداسازی شده برای تجزیه BTEX مناسب و با استفاده از معادله حاصل می توان شرایط را برای تجزیه زیستی با کارایی بالاتر مهیا نمود. نتایج نشان داد که غلظت اولیه BTEX و نیترات در تجزیهBTEX معنی دار است، بطوریکه با افزایش غلظت BTEX به مقدار 200 میلی گرم بر لیتر، 2/4 درصد و همچنین با کاهش غلظت نیترات به مقدار 400 میلی گرم بر لیتر 9 درصد کاهش در تجزیه BTEX مشاهده شد.

آبشستگی به فرم های مختلف پایداری سازه های هیدرولیکی را مورد تهدید و فرسایش قرار می‍ دهد. یکی از روش های غیرمستقیم کاهش آبشستگی نصب طوق و صفحات مستغرق است. طوق عبارتست ازصفحه ای نازک که در یک ارتفاع مشخص از پایه پل نصب شده و به این وسیله مانع از تماس مستقیم جریان پایین رونده در جلوی پایه پل با بستر رودخانه می گردد و فعالیت گرداب های نعل اسبی را تضعیف می کند همچنین در پایه های طوق دار سرعت آبشستگی کاهش یافته و یا به عبارت دیگر زمان شروع آبشستگی به تأخیر می افتد. در این تحقیق با مدل سازی آزمایشگاهی به بررسی تأثیر توام طوق و صفحات مستغرق بر میزان کاهش عمق آبشستگی پایه های استوانه ای پرداخته شده است. با توجّه به نتایج حاصل از آزمایش بیشترین کاهش عمق آبشستگی برای فرود 246/0و پایه در مجاورت طوق دو برابر قطر پایه و شش صفحه مستغرق برای هر سه پایه به ترتیب (55%، 96%، 98%) اتفاق افتاده است. همچنین نتایج نشان داد که صفحات مستغرق با تاثیر بر روی خطوط جریان و طوق با محافظت از پایه در مقابل گرداب های پایین رونده و گرداب های نعل اسبی، ابزار مناسبی جهت کاهش عمق آبشستگی در پایه های استوانه ای باشد.

فسفر نه تنها مواد مغذی اصلی موجودات زنده و مواد اساسی بسیاری از صنایع است بلکه یکی از پارامترهای مهم و تأثیر-گذار بر محیط زیست است. در این تحقیق اثر سطوح مختلف غلظت سورفکتانت هگزا دسیل تری متیل آمونیم بروماید بر اصلاح زئولیت کلینوپتیلولایت، به منظور حذف فسفات با استفاده از آزمایش های ستونی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور اثر زئولیت اصلاح شده با غلظت های 0، 10، 20 و 25 میلی گرم در لیتر با ستون هایی با ارتفاع 30 سانتی متر، قطر 32 میلی متر و جریان رو به بالا، آزمایش شد. به منظور مدل سازی منحنی شکست ستون جذب، سه مدل سنتیکی متداول بوهارت-آدامز، توماس و دوز-پاسخ اصلاح شده به همراه یک مدل هوش مصنوعی سیستم استنتاج عصبی فازی تطبیقی بررسی شدند. نتایج نشان داد که مقدار ظرفیت جذب تعادلی با افزایش غلظت اصلاح کننده از 08/0 به 23/0 میلی گرم در لیتر افزایش یافت. غلظت 25 میلی گرم در لیتر با زمان شکست و اشباع 15 و 225 دقیقه و ظرفیت جذب 23/0 میلی گرم در گرم، بهترین حالت برای اصلاح زئولیت و حذف فسفر نتیجه شد. یافته ها نشان داد مدل دوز-پاسخ اصلاح شده نسبت به مدل توماس و بوهارت-آدامز، دقیق ترین مدل ریاضی جذب برای پیش بینی منحنی شکست ستون برای حذف فسفر است. همچنین سیستم استنتاج عصبی فازی تطبیقی نسبت به مدل های سنتیکی متداول از قابلیت و دقت بیشتری در تخمین غلظت خروجی از ستون جذب فسفر برخوردار بوده و منجر به کاهش 44، 32 و 20 درصدی متوسط خطای نسبی، جذر میانگین مربعات و خی دو نسبت به بهترین مدل ریاضی جذب شد.

با توجه به اهمیت مطالعه ی روند دبی رودخانه ها، در این تحقیق، روند تغییرات دبی متوسط رودخانه های حوضه ی آبریز دریاچه ی ارومیه مورد بررسی قرار گرفت. بررسی نقش تغییرات دبی ورودی به دریاچه بر کاهش سطح آب دریاچه هدف دیگر تحقیق حاضر است. بدین منظور، آمار و اطلاعات مربوط به 65 ایستگاه هیدرومتری (بین سال های1390-1357) مورد تحلیل قرار گرفت. آزمون ناپارامتری من کندال با در نظر گرفتن اثر خودهمبستگی برای بررسی روند در این پژوهش مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس نتایج، سری زمانی دبی در بیش از نیمی از ایستگاه ها (41 ایستگاه) دارای خودهمبستگی با تاخیر یکساله در سطح اطمینان 95 درصد معنی دار بود. همچنین بیش از نیمی از ایستگاه ها (58 ایستگاه) دارای روند کاهشی بوده و این روند کاهشی در 38 ایستگاه در سطح اطمینان 95 درصد معنی دار بود. مقدار مجموع آب سطحی ورودی به دریاچه ی ارومیه نیز از 4654 میلیون مترمکعب در سال های قبل از 1374 (سال شروع خشک شدن دریاچه) به 2134 میلیون مترمکعب در سال های بعد از 1374 رسیده است. سری زمانی آب سطحی ورودی به دریاچه ارومیه دارای روند کاهشی بوده و بر اساس نتایج آزمون t استیودنت اختلاف در میانگین دو دوره طی بازه زمانی قبل و بعد از سال 1374 در سطح اطمینان 95 درصد معنی دار می باشد. نتایج این تحقیق نشان دهنده ی کاهش آب های سطحی در سراسر حوضه و ورودی به دریاچه ی ارومیه در سال های بعد از 1374 و نقش این کاهش در افت سطح آب دریاچه ارومیه می باشد و بر ضرورت مدیریت صحیح منابع آب و مصارف در بخش های مختلف از جمله کشاورزی با توجه به شرایط حاکم اقلیمی تاکید دارد.

در این مطالعه غیر متحرک کردن کادمیم در خاک در حضور نانوذرات و میکرو ذرات دی اکسید تیتانیم و نقش اسید هومیک در پایداری نانو ذرات و جذب کادمیم در سطح نانوذرات و میکرو ذرات مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این مطالعه نشان داد که در خاک آلوده به کادمیم در محیط سوسپانسیون، اسید هومیک باعث افزایش فراهمی کادمیم در خاک از طریق افزایش غلظت کادمیم در محلول رویی سوسپانسیون ها می شود و اصلاح سطح نانو ذرات دی اکسید تیتانیم با اسید هومیک جذب کادمیم را در سطح نانو ذرات افزایش می دهد. همچنین از آنجا که میکرو ذرات غلظت کادمیم محلول رویی سوسپانسیون ها و غلظت کادمیم تبادلی را به مقدار بیشتری از نانو ذرات کاهش داده اند می توان نتیجه گیری کرد که اثر میکرو ذرات در کاهش فراهمی کادمیم در خاک بیشتر از نانو ذرات بوده است.

نقشه برداری رقومی خاک را می توان تولید اطلاعات مکانی خاک تعریف کرد. یکی از روش های محبوب که اخیراً در چندین مورد از مطالعات نقشه برداری رقومی خاک به کاررفته، درخت تصمیم گیری است. پژوهش حاضر به منظور ارزیابی قابلیت درخت تصمیم گیری در نقشه برداری خاک ها در منطقه میان دربند با مساحت50000 هکتار در استان کرمانشاه انجام شد. الگوریتم C5. 0 (با و بدون متاالگوریتم بوستینگ) برای ایجاد روابط مکانی بین کلاس های خاک و متغیرهای محیطی مورد استفاده قرار گرفت. بر پایه نمونه برداری سیستماتیک 78 خاکرخ مورد مطالعه قرار گرفت و 6 گروه بزرگ و 14 زیرگروه شناسایی شد. 30 متغیر محیطی از مدل رقومی ارتفاع و تصویر سنجنده OLI/TIRS ماهواره لندست 8 مربوط به تاریخ تیرماه 1394 مشتق شد. صحت عمومی برای گروه بزرگ و زیرگروه برابر با 73 درصد به دست آمد درحالی که مقادیر متناظر برای نمایه کاپا به ترتیب 61/0 و 63/0 بود. ترکیب متاالگوریتم بوستینگ با C5. 0 مقادیر صحت عمومی را به ترتیب به 80 درصد و 76 درصد و مقادیر نمایه کاپا را به 72/0 و 66/0 افزایش داد. نتایج توانایی قابل توجهی را برای درخت تصمیم گیری در باز شناخت الگوی خاک در منطقه موردمطالعه نشان داد و متغیرهای توپوگرافی از سایر متغیرهای محیطی پر اهمیت تر به نظر می رسید. همچنین، بررسی نقشه های تولیدشده از طریق مقایسه با الگوی خاک مشاهده شده در خلال بررسی زمین، نشان گر تطابق پذیرفتنی پیش بینی های الگوریتم درخت تصمیم گیری با واقعیت بود.

برآورد و مدل سازی ویژگی های هیدرولیکی غیراشباع خاک، راهکاری موثر در تسریع و سهولت پژوهش های مربوط به حرکت آب و املاح در خاک است. در این مطالعه، از روش برآورد حل معکوس برای آنالیز نتایج حاصل از کاربرد دستگاه نفوذسنج مکشی دیسک استفاده گردید. همچنین از روش تحلیلی وودینگ و نرم افزار Hydrus-1D در شبیه سازی مقادیر نفوذ و ویژگی های هیدرولیکی بهره گرفته شد. در این راستا با استفاده از چهار لایسیمتر، آزمایش های نفوذ در مکش های 15، 6، 3 و 1 سانتیمتر انجام شد. داده های بارفشاری توسط چهار تانسیومتر نصب شده در لایسیمترها قرائت شد. در نهایت نتایج بدست آمده از روش حل معکوس با روش وودینگ مقایسه شدند. نتایج نشان داد که روش حل معکوس به طور کلی تطابق خوبی با روش تحلیلی وودینگ داشت. روش حل معکوس مقادیر هدایت هیدرولیکی غیر اشباع را در مکش های پایین نزدیک به وودینگ برآورد نمود اما با بیشتر شدن مکش مقادیر برآوردی حل معکوس 12 درصد بیشتر از روش وودینگ بدست آمد.

در این تحقیق اثر پدیده تغییر اقلیم بر مدیریت بهینه منابع آب حوضه خرم آباد بررسی شد. از مدل توسعه یافته هیبریدی براساس رویکرد بیزی برای این منظور استفاده شد. بدین صورت که ابتدا خروجی مد ل های AOGCM تحت سناریوی انتشار A2 طی دوره پایه 2000-1971 و دوره آتی 2069-2040 کوچک مقیاس شدند و بر اساس وزن دهی، با استفاده از روش مونت کارلو به کمک نرم افزار SIMLAB تعداد 100 نمونه از تابع توزیع احتمالاتی ماهانه دما و بارندگی کوچک مقیاس شده حوضه، تولید شدند. نتایج نشان داد که میزان میانگین دمای ماهانه بلندمدت آینده به میزان 93/1 تا 7/3 درجه سانتی گراد افزایش پیدا خواهد کرد. میزان بارندگی در برخی ماه ها افزایش و در برخی کاهش پیدا خواهد کرد. محدوده تغییرات بارندگی حوضه تحت سناریوی A2 طی دوره 2069-2040 نسبت به دوره پایه بین 29/17-تا 04/1036 درصد خواهد بود. سپس با معرفی دما و بارش آینده حاصل از مدل هیبریدی به مدل واسنجی و صحت سنجی شده IHACRES، میزان جریان سطحی آینده بدست آمد. نتایج کاهش میزان جریان سطحی رودخانه را نسبت به مقادیر پایه نشان داد. این کاهش برای سناریوی A2 در دوره 2069-2040 نسبت به مقادیر پایه به میزان 33/4 درصد خواهد بود. درنهایت در مدل WEAP سناریوهای مختلف موردبررسی قرار گرفتند و میزان تخصیص آب در دوره پایه و تغییر اقلیم مقایسه شدند. مشخص شد در فصل هایی همچون فصل تابستان با توجه به افزایش تقاضا که مقدار آب بیش تری مصرف می شود، تقاضای تأمین نشده (دوره شکست) وجود خواهد داشت و در شرایط تغییر اقلیم این وضعیت تشدید خواهد شد. به طوری که مقدار تقاضای تأمین نشده سالانه برابر 17/0 میلیون مترمکعب و در سناریوی A2-2040-2069 با افزایش 87 درصدی نسبت به پایه برابر 33/1 میلیون مترمکعب خواهد بود.

در چند دهه اخیر، هرچند سدسازی روند افزایشی داشته است، ولی متأسفانه اکثر این سدها در دوره بهره برداری با مشکل رسوب گذاری مواجه می باشند. به عنوان یک راه علمی می توان جهت رفع این مسئله به ساخت تونل های انتقال رسوب اشاره کرد. تونل ها کانال های انحرافی هستند که جریان حاوی رسوبات را از بالادست مخزن سد به پایین دست آن منتقل می نمایند. در این مطالعه آزمایشگاهی، تأثیر عرض کانال انحرافی بر میزان دبی و رسوب انحرافی به کانال فرعی بررسی شده است. در این راستا در سه عرض مختلف کانال انحرافی، متغیرهای عدد فرود جریان و عمق جریان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله از این تحقیق بیانگر آن است که افزایش عدد فرود به طور متوسط باعث کاهش 20 درصدی دبی منحرف شده به کانال و کاهش 44 درصدی رسوب منحرف شده به کانال فرعی می شود. از طرفی کاهش 33 درصدی عرض کانال انحرافی می تواند کاهش 5/8 درصدی دبی انحرافی به کانال فرعی را به دنبال داشته باشد و افزایش 50 درصدی عرض کانال انحرافی می تواند در افزایش 13 درصدی رسوب انحرافی به کانال فرعی مؤثر باشد. شاخص عملکرد بزرگ تر از 1 بوده و از مقدار 6/1 الی 77/3 متغیر است و درنتیجه کانال انحرافی 90 درجه عملکرد مناسبی در انتقال رسوب دارد. با کاهش عدد فرود و افزایش عمق جریان و با مقدار عرض بدون بعد کانال انحرافی برابر 41/0 می توان گزینه مطلوب در انتقال رسوب را فراهم نمود، به گونه ای که با کمترین میزان دبی انحرافی بیشترین مقدار رسوب منحرف شود.