انباشت عناصر سنگین در خاک ها سبب ایجاد مشکلات زیست محیطی فراوانی در جهان گردیده است. این مطالعه، با هدف مدل سازی روند انباشت کادمیم همراه با بررسی اثر عدم قطعیت پارامترهای ورودی بر نتایج آن با لحاظ نمودن دو نوع توزیع پارامترهای ورودی (واقعی و یکنواخت) انجام شد. بدین منظور، روند انباشت کادمیم در خاک با استفاده از یک مدل تصادفی مبتنی بر توازن جرمی جریان های ورودی و خروجی و با روش نمونه برداری لاتین هایپرکیوب مدل سازی شد. برای مدل سازی، از اطلاعات زراعی 27 ساله منطقه مورد مطالعه، شامل منابع ورود کادمیم به خاک و خروجی آن از خاک استفاده شد. بررسی اثر پارامترهای ورودی بر عدم قطعیت نتایج مدل با استفاده از روش نمونه برداری لاتین هایپرکیوب و رگرسیون چندگانه انجام شد. برای مطالعه آلودگی، در سال زراعی 87-1386 در دوره رسیدگی گندم، از 250 مزرعه گندم در استان خوزستان به مساحت حدود 355 هزار هکتار با توجه به سطح زیر کشت گندم هر شهر و نیز الگوی پراکنش مزارع به روش وزنی نمونه برداری مرکب از خاک (20-0 سانتی متر) و گیاه صورت گرفت. غلظت کل و قابل عصاره گیری کادمیم خاک با dtpa و نیز غلظت کادمیم بذر و برخی ویژگی های خاک اندازه گیری شد. توزیع مکانی کادمیم خاک، کادمیم بذر و برخی ویژگی های مهم خاک با استفاده از روش کریجینگ بررسی شد. نتایج نشان داد با فرض توزیع واقعی پارامترهای ورودی مدل، بیشترین سرعت انباشت کادمیم در منطقه دزفول به میزان 38/14 و کمترین آن درمنطقه باغ ملک به میزان 00/3 گرم در هکتار در سال می باشد. با فرض توزیع یکنواخت پارامترها، بیشترین سرعت انباشت در منطقه بهبهان، به میزان 30/56 و کمترین در منطقه باغ ملک به میزان40/8 گرم در هکتار در سال بدست آمد. مطالعه عدم قطعیت پارامترهای ورودی بر نتایج مدل تصادفی، نشان داد که پارامتر مقدار کودهای فسفاتی، بیشترین اثر را بر عدم قطعیت خروجی مدل دارد. میزان غلظت کادمیم کل خاک در 95 درصد، غلظت کادمیم قابل جذب خاک در 25 درصد، و غلظت کادمیم بذر گندم در 95 درصد نمونه های خاک به ترتیب بیشتر از 80/0، 10/0، و 20/0 میلی گرم در کیلوگرم بود. از طرف دیگر، کادمیم کل خاک همبستگی معنی داری با درصد آهک، فسفر قابل جذب (01/0p<)، ظرفیت تبادل کاتیونی و کربن آلی داشت (05/0p<). غلظت کادمیم بذر نیز با مقدار کربن آلی، ظرفیت تبادل کاتیونی (01/0p<) و کادمیم قابل جذب (05/0p<) خاک همبستگی معنی داری نشان داد. بررسی نقشه های کریجنیگ نشان داد که کادمیم کل خاک در مناطق جنوبی و غربی، کادمیم قابل جذب در مناطق شرقی و جنوبی، و کادمیم بذر در مناطق شرقی و برخی از مناطق جنوبی استان بیش از دیگر نقاط می باشد. چنین به نظر می رسد که مصرف کودهای شیمیایی فسفاتی، مدیریت کشت و کار منطقه (تناوب)، ویژگی های خاک، آلودگی های ناشی از جنگ و نوع رقم گندم از دلایل اصلی افزایش این عنصر درخاک و بذر گندم باشد. بدین ترتیب می توان نتیجه گرفت که مهم ترین مسیر ورود کادمیم به خاک مزارع گندم، مصرف بیش از نیاز کودهای فسفاتی کادمیم دار می باشد.

آلودگی خاک به مواد نفتی از چالش های مهم عصر کنونی است. به منظور بررسی کمی ویژگی های هیدرولیکی خاک های آلوده به مواد هیدروکربنی، منحنی های رطوبتی بنزین، گازوئیل، نفت سفید، نفت خام و آب در چهار نوع محیط متخلخل خاک شامل بافت های sandy loam، silt loam، silty clay و شن خلیج فارس در شرایط دو فازی هواnapl- بدست آمد. همچنین، منحنی های رطوبتی این خاک ها در شرایط سه فازی آب-هوا-napl در سه نسبت هیدروکربن-آب شامل 25-75، 50-50 و 75-25 تعیین شد. مواد هیدروکربنی مورد مطالعه شامل بنزین، گازوئیل، نفت سفید و نفت خام بود. هدایت هیدرولیکی اشباع هر یک از خاک ها برای بنزین، گازوئیل، نفت سفید و نفت خام و آب نیز به روش بار ثابت بدست آمد. سپس پارامترهای مربوط به منحنی های رطوبتی در شرایط دوفازی و سه فازی بر اساس مدل های ون گنوختن، بروکس و کوری و کمپبل بدست آمد. همچنین منحنی های هدایت هیدرولیکی غیر اشباع حالت های دو فازی آلاینده های بنزین، گازوئیل، نفت سفید و نفت خام و آب توسط مدل های ون گنوختن-معلم، بروکس و کوری-معلم، بروکس و کوری-بوردین و کمپبل بدست آمد. نتایج نشان داد در هر دو حالت دو فازی و سه فازی پارامتر مکش ورود هوا در توابع هیدرولیکی نسبت به پارامتر دامنه توزیع خلل و فرج حساسیت بیشتری به تغییرات ویژگی های فیزیکی سیالات دارد. در اغلب موارد، مکش ورود هوا برای نفت خام نسبت به آب افزایش و برای سه آلاینده ی دیگرکاهش یافت. همچنین پارامتر بیان کننده ی توزیع خلل و فرج، در اغلب موارد برای بنزین بیشترین و برای نفت خام کمترین مقدار را داشت. مقدار این پارامتر برای گازوئیل و نفت سفید نیز نسبت به آب کمتر بود. هدایت هیدرولیکی اشباع به ترتیب برای بنزین، نفت سفید و گازوئیل بیشتر و برای نفت خام کمتر از آب بود. اما در مکش های نزدیک به اشباع هدایت هیدولیکی نفت سفید، بنزین و گازوئیل کمتر از آب بود. هدایت هیدولیکی نفت خام اغلب در مکش های نزدیک به یک اتمسفر بیش از سه napl دیگر بود. تقریبا در تمامی سیستم های سه فازی، منحنی های مشخصه napl-آب بالاتر از منحنی آب و ترکیب 75-25 napl-آب بالاتر از دو ترکیب دیگرقرار گرفت. در بیشترمحیط ها، ترکیبات ماده آلاینده نفت خام، منحنی رطوبتی بالاتری نسبت به بقیه ترکیبات نشان داد. در اغلب سیستم های سه فازی، پارامتر بیان کننده توزیع تخلخل کاهش و مکش ورود هوا افزایش یافت. منحنی های مشخصه سه فازی نفت خام اغلب بیشترین تغییر را نشان داد. پس از نفت خام، گازوئیل و سپس نفت چراغ و بنزین قرار گرفتند. با این حال، رفتار محیط های سه فازی حاوی بنزین و نفت سفید شبیه به یکدیگر بود. در بسیاری از موارد، با کاهش مقدار ماده هیدروکربنی در ترکیبات از 75 به 25 درصد، مقادیر پارامتر شاخص توزیع تخلخل افزایش و مکش ورود هوا کاهش نشان داد و به مقادیر این پارامتر ها در منحنی مشخصه آب نزدیک شدند. نتایج این پژوهش نشان می دهد که خاک های خشک توانایی بهتری برای عبور آلاینده های هیدروکربنی از محیط غیر اشباع به آب های زیرزمینی دارند. همچنین بنزین به دلیل حلالیت در آب و هدایت هیدرولیکی زیاد محیط های متخلخل برای این سیال، به مراتب آلاینده ی خطرناکتری برای سلامتی آب های زیرزمینی محسوب می شود.

آب عامل حیات و نهاده اصلی در کشاورزی است. بخش بزرگی از کشور پهناور ما به دلیل واقع شدن در منطقه خشک و نیمه خشک، با کمبود آب رو به رو است. یکی از عواملی که کمبود آب را به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک حادتر می کند، تبخیر آب از سطح خاک است. زیرا در این نواحی، از یک سو نزولات آسمانی و دسترسی به منابع آب محدودتر می باشد و از دیگر سو عوامل جوی موثر در تبخیر با شدت بیشتری اعمال می گردند. افزون بر این، تبخیر از سطح خاک نه تنها باعث اتلاف آب می گردد، بلکه ممکن است موجب شور شدن خاک نیز شود. هدف از این پژوهش، برآورد مقدار تبخیر از سطح خاک بدون پوشش در حالت های مختلف وجود و عدم وجود لایه غیر قابل نفوذ، سطح ایستابی و زهکش بود. تخمین مقدار تبخیر با استفاده از مدل پارامتریک پیشنهادی توسط زارعی و همایی از دیگر اهداف این پژوهش بود. بدین منظور، مقادیر تبخیر تجمعی و لحظه ای در یک خاک لوم شنی ابتدا به صورت وزنی اندازه گیری و سپس با استفاده از مدل پیشنهادی زارعی و همایی به صورت تابعی از افت سطح ایستابی برآورد شد. آنگاه، کارایی مدل پیشنهاد شده مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مرحله اول تبخیر در خاک دارای لایه غیر قابل نفوذ، طولانی تر و در نتیجه مقدار تبخیر تجمعی آن در 10 روز اول آزمایش، بیش از خاک های دیگر است. در صورتی که با گذشت زمان، مقدار تبخیر تجمعی در خاک دارای سطح ایستابی از سایر خاک ها پیشی گرفت. همچنین نتایج حاصل، تطابق مناسبی بین مقادیر اندازه گیری و پیش بینی شده نشان داد. کم برآوردی هر دو مدل را می توان به تبخیر ناشی از حرکت رو به بالای آب به صورت بخار، از بین رفتن ساختمان خاک و نیز خطای اندازه گیری ها نسبت داد. افزون بر آن، نتایج به دست آمده از مقادیر لحظه ای اندازه گیری و پیش بینی شده نشان می دهد که با افزایش عمق سطح ایستابی، نتایج حاصل از مدل تطابق بهتری با مقادیر اندازه گیری شده دارد. همچنین، روند توزیع رطوبت در نیمرخ خاک طی فرآیند تبخیر نشان داد که دامنه تغییرات رطوبت در سطح همه خاک ها حداکثر بوده و با افزایش عمق به حداقل خود می رسد.

: آلودگی زیست بوم، بویژه خاک از چالش های مهم عصر کنونی است. آلاینده های مایع آلی نامحلول در آب (napl) سهم بزرگی از کل آلاینده های زیست محیطی را تشکیل می دهند. درک چگونگی نفوذ naplها به خاک از اهمیتی ویژه برخوردار است. زیرا با درک آن، می توان خاک های آلوده به naplها را اصلاح و اقداماتی مدیریتی برای جلوگیری از نفوذ آنها به سفره های آب زیرزمینی بکار گرفت. هدف از این پژوهش، ارزیابی کمّی فرآیند نفوذ برخی ترکیبات نفتی شامل نفت خام، گازوئیل، بنزین و نفت سفید به خاک لوم شنی تحت بارهای ثابت و افتان این ترکیبات بود. پارامترهای نفوذ و هدایت هیدرولیکی اشباع با استفاده از مدل نفوذ فیلیپ، کوستیاکوف، گرین و آمپت و قانون دارسی برآورد و با مقادیر اندازه گیری شده مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که با گذشت زمان ، طول جبهه رطوبتی و نفوذ تجمعی naplها مشابه آب افزایش می یابد. بیشترین مقدار نفوذ برای این ترکیبات همچون آب در زمان های آغازین نفوذ رخ داد. هدایت هیدرولیکی اشباع نفت خام، بنزین، گازوئیل، نفت سفید و آب به ترتیب 043/0، 365/0، 240/ 0، 280/0 و 061/0 سانتی متر بر دقیقه برآورد شد. مدل نفوذ گرین و آمپت در مقایسه با دو مدل دیگر برآورد ی بهتر از نفوذ ترکیبات napl به خاک ارائه داد. نتایج همچنین نشان داد که برخی ویژگی های naplها همچون گرانروی، کشش سطحی و چگالی، تاثیر ی به سزا بر نفوذ این ترکیبات به خاک دارد.

چکیده ندارد.

اندازه گیری خصوصیات هیدرولیکی خاک ها نظیر هدایت آب اشباع و ظرفیت رطوبت قابل دسترس در خاک های با بافت رسی به علت هزینه زیاد و زمان بری آن اغلب با مشکل مواجه است. در این طمالعه امکان تخمین این دو خصوصیت با اهمیت توسط خصوصیاتی از خاک که به سادگی قابل اندازه گیری هستند و به طور عمومی در مطالعات خاکشناسی ثبت می شوند، مورد بررسی قرار گرفته است. خاک های مورد مطالعه، خاک های کشاورزی با بافت رسی در استان گیلان است و درصد رس ‏‎(%c)‎‏، شن ‏‎(%s)‎‏، سیلت ‏‎(%si)‎‏ و وزن مخصوص ظاهری ‏‎(b.d)‎‏ و درصد کربن آلی ‏‎(%o.c)‎‏، به عنوان متغیرهای مستقل این مطالعه محسوب می شوند. از دو سری داده خاکشناسی استفاده شد. سری اول (شامل 187 نمونه) برای رگرسیون خطی چندگانه به منظور ایجاد رابطه ای بین هدایت آبی اشباع ‏‎(k )‎‏ ‎ و رطوبت قابل دسترس ‏‎(awc)‎‏ با پنج خصوصیت مستقل ذکر شده و سری دوم (شامل 34 نمونه) برای آزمون نتایج و تعیین دقت معادلات رگرسیونی بدست آمده، بودند. مدل های رگرسیونی بدست آمده برای تخمین هدایت آبی اشباع و رطوبت قابل دسترسی به شرح زیر بود:‏‎r =0.972‎‏ ‏‎(cm/day) k =-3.288+15.168 b.d-0.198%c+0.531%o.c‎‏ ‏‎r =0.855‎‏ ‏‎(%)awc=-17.830+0.974%c‎‏ ‏‎(%c>40)‎‏ارتباط وزن مخصوص ظاهری با اندازه خلل و فرج و مقدار کربن آلی نیز با تاثیر بر ساختمان خاک و هم آوری ذرات آن در ایجاد خلل و فرج مناسب موثر خواهند بود و در نتیجه می توانند بر افزایش مقدار هدایت آبی اشباع تاثیر گذارند ولی مقدار رس به علت تاثیری که بر اندازه خلل و فرج دارد می تواند بر مقدار هدایت آبی اشباع تاثیر معکوس بگذارد. هم چنین مقدار رس به همان علت افزایش خلل و فرج ریز در خاک موجب افزای نگهداشت آب در خاک شده و میزان رطوبت قابل استفاده در خاک را به مقدار قابل ملاظه ای افزایش می دهد. مقدار ضریب همبستگی بین مقادیر اندازه گیری شده و تخمین زده شده برای هدایت آبی اشباع ‏‎‏‎‏‎(r=0.979**‎‏) و برای رطوبت قابل استفاده ‏‎(r=0.935**)‎‏ بود.