چکیده فرسایش خاک یکی از مهمترین مسائل اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی جهان است. فرسایش خاک از شاخص های اصلی در ارزیابی سلامت اکوسیستم می باشد. طبق اطلاعات موجود، آسیا بیش از سایر قاره ها مشکل فرسایش دارد و در این میان ایران دارای فرسایش خاک بالایی است. در کشور ما به دلیل عدم وجود تعداد کافی ایستگاه های اندازه گیری و همچنین ناقص بودن آمار طولانی مدت آنها، برای تخمین فرسایش خاک مدل سازی هیدرولوژیک حوزه های آبخیز برای محاسبه فرسایش اهمیت ویژه ای دارد. تکنولوژی تخمین فرسایش خاک (مدل های فرسایشی) ابزار قدرتمندی است که بیشتر از نیم قرن است که استفاده می شود. در مطالعه حاضر از مدل swat2005 و روش ارزیابی اراضی برای برنامه ریزی استفاده از ارضی زیرحوزه شاخه اصلی زاینده رود با هدف نیل به کاهش هدررفت خاک استفاده شد. مدل swat یک مدل شبیه ساز پیوسته، مفهومی و طولانی مدت در مقیاس حوزه ای است که بر اساس دوره های زمانی روزانه و زیرروزانه طراحی شده است. واسنجی، اعتبارسنجی و آنالیز عدم قطعیت مدل با استفاده از برنامه sufi-2 انجام شد. پس از جمع آوری ورودی های مدل swat که شامل نقشه مدل ارتفاع رقومی (dem)، شبکه جریان، کاربری اراضی، خاک، فایل های پایگاه داده ای اقلیم و خاک و در نهایت آمار بارش و درجه حرارت حداقل و حداکثر ایستگاه های هواشناسی منطقه مطالعاتی، مدل برای دوره زمانی 1987-2005 اجرا شد. برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل از داده های ایستگاه هیدرومتری قلعه شاهرخ استفاده گردید. سه چهارم داده ها برای واسنجی و یک چهارم برای اعتبارسنجی استفاده شدند. برای ارزیابی مدل از شاخص های p-factor، d-factor، ضریب تبیین (2r) و ضریب ناش-ساتکلیف (n-s) استفاده شد. نتایج شبیه سازی رواناب ماهانه بسیار رضایت بخش بود به طوری که 2r و n-s به ترتیب 79/0 و 69/0 برای واسنجی و 75/0 و 61/0 برای اعتبارسنجی به دست آمدند. برای شبیه سازی رواناب روزانه و رسوب روزانه نیز 2r و n-s به ترتیب 75 /0 و 67/0 برای واسنجی رواناب روزانه و 57/0 و 51/0 برای واسنجی رسوب روزانه و 72/0 و 59/0 برای اعتبارسنجی رواناب روزانه و 52/0 و 45/0 برای اعتبارسنجی رسوب روزانه به دست آمدند. در همه مراحل p-factor بزرگتر از 50 درصد و d-factor کمتر از یک به دست آمد که تأئید دیگری بر شبیه سازی رضایت بخش انجام شده بودند. پس از آن ارزیابی اراضی به روش نشریه 212 موسسه تحقیقات آب و خاک صورت گرفت و براساس آن نقشه کاربری اراضی به دست آمد که در اجرای ثانویه مدل به عنوان ورودی شرکت داده شد و سپس رواناب ماهانه، رواناب روزانه و رسوب روزانه شبیه سازی شدند که اینها با همتاهای خود در اجرای اولیه مدل مقایسه شدند و از آزمون t استیودنت برای مشخص کردن تفاوت های آنها در سطح احتمال 99 درصد استفاده شد. نتایج، موید این مطلب است که استفاده از اراضی برحسب پتانسیل و استعداد آنها باعث کاهش معنی دار (01/0> p) حداکثر بار رسوب و حداکثر رواناب شده است. البته مقداری افزایش در جریان پایه رودخانه در اجرای مدل با کاربری مبتنی بر پتانسیل اراضی دیده می شود که به دلیل نفوذ عمقی آب و پرآب شدن احتمالی چشمه ها و جریان پایه رودخانه است که سبب شد در مجموع هم رواناب کمتری در این حالت به دست آید. نتایج کلی این تحقیق نشان داد که اگر اراضی بر اساس قابلیت اراضی آنها مورد بهره-برداری قرار گیرند، رواناب و رسوب کمتری تولید می گردد. کلمات کلیدی: مدل swat2005، ارزیابی اراضی، واسنجی، اعتبار سنجی و ضریب ناش- ساتکلیف.

آب زیرزمینی یکی از مهمترین منابع تأمین آب شرب مورد نیاز انسان است. استفاده از آب های زیرزمینی در کشور ما که فاقد منابع آب سطحی فراوان است، از دیر باز رواج بسیار داشته است. امروزه نیز بخش مهمی از آب های مورد نیاز، به خصوص در بخش کشاورزی و برای مصارف شهری از منابع زیرزمینی تأمین می شود. هدف از این پژوهش بررسی تغییرات مکانی کیفیت آب و برخی خصوصیات خاک در دشت یزد-اردکان است. این دشت در منطقه ای خشک واقع شده و به علت خشکسالی های مکرر در چند سال اخیر، استفاده از آب های زیرزمینی برای کشاورزی و تأمین آب شرب شهرها و روستاها اهمیت بسیار زیادی یافته است. منطقه مطالعاتی به وسعت 504 کیلومتر مربع در دشت یزد-اردکان در مرکز استان یزد واقع گردیده است. نمونه برداری از آب چاه ها و خاک های منطقه به صورت تصادفی انجام شد. تعداد 123 نمونه آب چاه طی دو مرحله نمونه برداری در اواخر فصل خشک (مهر ماه) و اواخر فصل مرطوب (اردیبهشت ماه) جمع آوری شد. تعداد 128 نمونه خاک) cm20-0( از همان موقعیت آب ها برداشت شد و برخی از پارامترهای شیمیایی در نمونه های آب و خاک اندازه گیری شد. تغییرنمای همه جهته پارامترها در نمونه های آب و خاک های برداشت شده از منطقه با استفاده از نرم افزار variowin تهیه گردید. با استفاده از کریجینگ بلوکی و برنامه رایانه ای illwis 3 نقشه های مربوطه به غلظت پارامترها در خاک و آب تهیه گردید. نتایج بررسی های زمین آماری حاکی از دقت نسبتاً خوب مقادیر تخمین زده شده می-باشد و نشان داد که بیشترین غلظت فلوراید و نیترات مربوط به مناطق کشاورزی می باشد. نقشه های حاصل از کریجینگ بلوکی فلوراید با نقشه های حاصل از کریجینگ بلوکی کلسیم، منیزیم و sar در مهرماه و با نقشه های کریجینگ کلسیم، منیزیم و بی کربنات در اردیبهشت ماه هماهنگی داشت. به دلیل عدم دستیابی به ساختار مناسب تغییرنما، عملیات کریجینگ و تهیه نقشه در دو فصل نمونه برداری دو مورد پارامتر نیترات صورت نگرفت. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که تغییرات غلظت فلوراید طی دو مرحله نمونه برداری مرتبط با شرایط هیدروشیمیایی محیط می باشد. میانگین غلظت فلوراید در مرحله اول بیشتر از مرحله دوم نمونه برداری بود، اما میانگین غلظت نیترات در مرحله دوم نمونه برداری نسبت به مرحله اول نمونه برداری افزایش نشان داد، غلظت فلوراید و نیترات در محدوده آب های غیرآلوده قرار داشت. با توجه به حد استاندارد فلوراید در آب آبیاری (mg/l 5/1) و در آب آشامیدنی (mg/l 1) میزان فلوراید اندازه گیری شده در این پژوهش در محدوده مناسب جهت آبیاری و دارای کمبود جهت آب آشامیدنی است. از نظر مقدار نیترات نیز آب های مورد مطالعه در این پژوهش جهت آب آبیاری و آب آشامیدنی در محدوده استاندارد قرار داشتند. با توجه به واقع شدن دشت یزد-اردکان در منطقه خشک، کمبود بارندگی و عمق زیاد چاه ها در منطقه مطالعاتی، خصوصیات خاک نتوانست تغییرات فلوراید و دیگر پارامترهای شیمیایی در آب های زیرزمینی در طی دو فصل نمونه برداری را توجیه کند.

آلودگی خاک و انباشتگی فلزات سنگین در خاک و محصولات کشاورزی یکی از مهم ترین مسایل زیست محیطی است که زندگی گیاهان، حیوانات و انسان را تهدید می نماید. با توجه به کمبود اطلاعات پیرامون غلظت عناصر سنگین در خاک و محصولات مهم کشاورزی در استان همدان، این مطالعه با هدف بررسی منشاء عناصر سنگین در خاک و همچنین بررسی غلظت عناصر سنگین در محصولات مهم کشاورزی و ارزیابی خطرپذیری عناصر سنگین برای انسان در محصولات مهم کشاورزی در استان همدان صورت گرفت. تعداد 286 نمونه مرکب خاک سطحی از عمق 0-20 سانتی متری از کل استان همدان جمع آوری شد. همچنین150 نمونه گیاه از محصولات مهم کشاورزی شامل 39 نمونه گندم، 21 نمونه جو، 13 نمونه ذرت، 28 نمونه سیب زمینی و 47 نمونه یونجه از مزارع استان برداشت شد. موقعیت نقاط توسط دستگاه gps تعیین و کاربری محل نیز شناسایی و ثبت گردید. غلظت کل و قابل جذب روی، سرب، نیکل، مس، کبالت و کروم و علاوه بر این ماده آلی، آهک، ظرفیت تبادل کاتیونی، ph و بافت خاک در نمونه های خاک اندازه گیری شد و غلظت عناصر سنگین در نمونه های خاک و گیاه با دستگاه icp اندازه گیری شد. نتایج بررسی آمار چند متغیره نشان داد که کروم، کبالت و نیکل در یک گروه قرار داشته و غلظت کل آنها در خاک توسط مواد مادری کنترل می شود روی و سرب با همدیگر گروه دوم را تشکیل می دهند و که غلظت آنها در ارتباط با فعالیت های انسان تغییر می کند. مس به گروه سوم را تشکیل می دهد غلظت آن توسط مواد مادری و فعالیت های انسان کنترل می شود. توزیع فراوانی غلظت فلزات اندازه گیری شده نشان می دهد که بر اساس استاندارد خاک کشور هلند، نیکل بیشترین آلودگی (97 درصد) را در استان همدان دارد. روی، مس و کروم به ترتیب در 1، 48 و 35 درصد نمونه ها بیشتر از حد مجاز آلودگی عناصر بر اساس استاندارد خاک کشور هلند می باشد. بین غلظت قابل جذب عناصر با غلظت کل عناصر ارتباط معنی داری مشاهده شد. همچنین غلظت کل نیکل، مس و کروم همبستگی بالای با رس و سیلت خاک نشان دادند. در نمونه های گیاه برداشت شده میانگین غلظت کروم در سیب زمینی بالاتر از غلظت مجاز ارائه شده بر اساس who می باشد و بقیه عناصر دارای میانگین غلظت پایین تر از حد مجاز who می باشند. مقدار شاخص خطرپذیری (thq) نشان می دهد که اثرات سوء بیماری های غیر سرطانی برای سلامت از خوردن یک عنصر با مصرف سیب زمینی و گندم وجود ندارد. مقدار شاخص خطرپذیری برای همه گروه های سنی پایین تر از 1 بدست آمد که احتمال خطر آشکار سلامتی پایین است. مقدار شاخص خطرپذیری کل (hi) از طریق مصرف گندم و سیب زمینی برای پسران و دختران به ترتیب برابر با 78/0 و 81/0 و در گروه سنی بزرگسالان برای مردان و زنان به ترتیب برابر با 51/0 و 61/0 و در سالخوردگان به ترتیب برای مردان و زنان 52/0 و 60/0 بدست آمد. شاخص خطرپذیری کل (hi) برای همه گروه های سنی پایین تر از 1 بود .که نشان دهنده این است که جمعیت عمومی مصرف کننده سیب زمینی و گندم در استان همدان در محدوده امن قرار دارند

کانی های میکایی گرمادیده با اسامی تجاری متفاوت از جمله ورمیکولیت، در تهیه بستر کشت گیاهان گلخانه ای استفاده می-شوند. اعمال گرما بر کانی ها می تواند با تغییر ساختار آن ها، آزادسازی عناصر و از جمله پتاسیم را تحت تأثیر قرار دهد. پژوهش حاضر با هدف بررسی تأثیر حرارت بر آزادسازی پتاسیم از میکاهای دی و تری اکتاهدرال در شرایط بدون کشت (عصاره گیری آزمایشگاهی) و زیر کشت (گلخانه ای) انجام شد. ذرات دو کانی موسکویت و فلوگوپیت با قطر کمتر از 60 میکرون به مدت 5 ساعت در دماهای 100 تا 900 درجه سانتیگراد قرار گرفتند. به منظور بررسی تغییرات مورفولوژی سطح کانی ها بر اثر حرارت و مقایسه آن با شاهد، عکس-برداری از سطح نمونه ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شد. مقدار پتاسیم قابل استخراج کانی های میکایی شاهد و حرارت دیده به دو روش استات آمونیوم نرمال و سدیم تترافنیل بران (در سه زمان 1، 5 و 15 دقیقه) تعیین گردید. به منظور بررسی تأثیر همزمان تیمارهای حرارتی و تراوه های ریزوسفری بر رهاسازی پتاسیم، آزمایش گلدانی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. کانی های گرما دیده به صورت مخلوط با شن کوارتزی (به عنوان ماده پرکننده) در بستر کشت گیاه یونجه استفاده شد. بستر کشت تیمارهای شاهد نیز دارای شن و کانی های حرارت ندیده بود. در طول دوره 150 روزه کشت، گیاهان با دو نوع محلول غذایی (کامل یا بدون پتاسیم) و آب مقطر آبیاری شدند. در پایان دوره کشت، بخش هوایی و ریشه گیاه جدا شده و عصاره گیری به روش خاکستر خشک انجام و مقدار پتاسیم در عصاره گیاه با شعله سنج نوری تعیین شد. کانی های میکایی پاسخ های متفاوتی به تیمارهای حرارتی نشان دادند. میکروگراف های الکترونی روبشی ورقه ورقه شدن کانی ها را در دماهای پایین تر و خرد و متلاشی شدن صفحات کانی ها را در دماهای بالا نشان دادند. همچنین خمیدگی و چین خوردگی لبه های ورقه های هر دو کانی در گستره دمایی 200 تا 350 درجه سانتیگراد مشاهده شد. نتایج آزمایش گلدانی تأثیر معنی دار تیمارهای حرارتی، نوع کانی و نوع محلول غذایی را بر میزان وزن خشک، غلظت و جذب پتاسیم گیاه نشان داد. در تیمارهای بدون پتاسیم مقدار پتاسیم جذب شده توسط گیاه به طور معنی داری تحت تأثیر نوع بستر کشت قرار داشت. در بسترهای کشت دارای فلوگوپیت و در هر دو حالت تغذیه ای، غلظت پتاسیم شاخسار کلیه تیمارها به استثنای دماهای 700 و 900 درجه سانتیگراد در حالت تغذیه ای بدون پتاسیم، در محدوده کفایت برای گیاه یونجه قرار داشت، درحالیکه بسترهای کشت موسکویت تنها در حالت تغذیه با محلول غذایی کامل قادر به تأمین پتاسیم مورد نیاز گیاه بود. در دماهای 100 و 200 درجه سانتیگراد به ترتیب برای موسکویت و فلوگوپیت بیشترین پتاسیم قابل دسترس گیاه آزاد شد، همچنین تغییرات ساختاری که منجر به کاهش قابل ملاحظه در آزادسازی پتاسیم گردید، برای موسکویت در دمای بالاتر از 700 و برای فلوگوپیت در دمای 500 تا 700 درجه سانتیگراد اتفاق افتاد. مقادیر جذب در بسترهای دارای فلوگوپیت تغذیه شده با محلول غذایی بدون پتاسیم بسیار بیشتر از مقادیر پتاسیم استخراج شده توسط هر دو عصاره گیر بود، با این حال جذب توسط گیاه بیشترین همبستگی را با عصاره گیر سدیم تترافنیل بران در زمان یک دقیقه نشان داد و با افزایش زمان عصاره گیری ضریب همبستگی این رابطه کم شد. مقادیر پتاسیم استخراج شده از فلوگوپیت توسط سدیم تترافنیل بران در زمان 1 و 15 دقیقه به مقادیر پتاسیم جذب شده در چین اول و دوم نزدیک بود. در موسکویت همبستگی بالایی بین مقدار جذب گیاه و مقدار پتاسیم عصاره گیری شده توسط استات آمونیوم نرمال مشاهده شد و مقادیر جذب بسیار نزدیک به مقادیر عصاره گیری شده توسط استات آمونیوم بود.

مطالعه نحوه تشکیل و تکامل خاک ها، اطلاعات مهمی در ارتباط با خاک در اختیار ما قرار می دهد. در این تحقیق نقش مواد مادری آذرین درونی (آلکالی گرانیت، گرانودیوریت،منزودیوریت، سینیت و پیروکسن دیوریت) و بیرونی (هورنبلند آندزیت، پیروکسن آندزیت، داسیت و آندزیت)، در منطقه نیمه خشک شمال غرب ایران در درجه تحول و تکامل خاک مورد مطالعه قرار گرفت. جهت بررسی تحول و تکامل خاک ها از خصوصیات فیزیکوشیمیایی، کانی شناسی، میکرومورفولوژی، و شاخص های هوادیدگی شیمیایی متفاوت استفاده شد. همچنین رفتار عناصر اصلی (si، al، ca، mg، k، na، fe ) و کمیاب (rb، sr، ba، co، ni،cu ، zn، as، pb، cr، v، y، zr، nb) مطالعه گردید. خاکرخ های توسعه یافته روی سنگ های آذرین بیرونی در مقایسه با آذرین درونی بافت سنگین تر و آهن پدوژنیک بیشتری دارند. اسمکتیت کانی رسی غالب در تمام خاکرخ ها می باشد. علاوه بر این کانی در خاکرخ های توسعه یافته روی مواد مادری آذرین درونی(داسیت و آندزیت) ایلایت و کائولینیت نیز حضور دارند. در خاکرخ های توسعه یافته روی سینیت، پیروکسن دیوریت و آندزیت، ورمی کولیت نیز مشاهده شد. در دو خاکرخ حاصل از هورنبلند آندزیت و پیروکسن آندزیت بیش از 80% بخش رس، اسمکتیت است و احتمالاً کانی های حد واسط ایلایت و ورمی کولیت، که طی هوادیدگی کانی های اولیه ایجاد می شوند در این دو خاکرخ حذف و به اسمکتیت تبدیل شده اند. با این تفاسیر اسمکتیت کانی پایدار و محصول اصلی هوادیدگی درجای کانی های اولیه در شرایط رطوبتی محدود منطقه نیمه خشک مطالعاتی است. خاکرخ های توسعه یافته روی مواد مادری آذرین بیرونی به جز آندزیت (فابریک striated) فابریک کلسیتی دارند. در این خاکرخ ها نودول های کلسیت، کلسیت سوزنی شکل و هایپوکوتینگ کلسیت مشاهده شد. ریشه های کلسیتی شده (quera) همراه با مناطق تخلیه آهک در خاکرخ های حاصل از آندزیت و هورنبلند آندزیت حضور دارد. منشأ کلسیم در این خاکرخ ها احتمالاً هوادیدگی درجای سیلیکات هایی (فلدسپات های کلسیم دار، هورنبلند و پیروکسن) که کلسیم در ساختار خود دارند، می-باشد. پذیرفتاری مغناطیسی در خاکرخ ها متأثراز مقدار آن در سنگ مادری است و مقدار آن در سنگ و خاکرخ ها بدین صورت است: سینیت>پیروکسن دیوریت>آلکالی گرانیت، گرانودیوریت و منزودیوریت >هورنبلند آندزیت و داسیت > پیرکسن آندزیت > آندزیت. مقدار این فاکتور در همه خاکرخ ها به جز خاکرخ حاصل ازآندزیت در مقایسه با سنگ مادری آن کاهش یافت. علت آن تخریب کانی های فرومغناطیس اولیه طی هوادیدگی و حذف آنها از خاکرخ است. پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس در خاکرخ های توسعه یافته روی مواد مادری آذرین درونی کم و در دیگر خاکرخ-ها بیش از یک است. شاخص های هوادیدگی شیمیایی ba، b/a، b/r، cia، ciw، pia، pwi و wr با خصوصیات خاک (رس، آهن پدوژنیک و جرم مخصوص ظاهری) همبستگی بالایی دارند و می توانند شدت هوادیدگی خاکرخ ها را نشان دهند. بر اساس منحنی mfw روند هوادیدگی بدین صورت است: هورنبلند آندزیت< پیروکسن آندزیت< داسیت< سنگ های آذرین درونی. عنصر ca و سپس na در بین عناصر اصلی به مقدار قابل توجهی در تمامی خاکرخ ها به خصوص خاکرخ های حاصل از سنگ های آذرین بیرونی تخلیه شده اند. تخلیه این دو عنصر عمدتاً به علت هوادیدگی ذرات پلاژیوکلاز است. تخلیه کلسیم طی هوادیدگی کانی های هورنبلند و پیروکسن نیز محتمل است. تخلیه k از خاکرخ ها کمتر از ca و na می باشد و در مورد mg تقریباً تخلیه ای رخ نداد. با توجه به فاکتور تجمع، عناصر rb، sr و ba در بخش شن و سیلت تجمع یافته اند ، که نشان از عدم تجمع این عناصر درکانی های ثانویه می باشد. غلظت عناصر co، zn، cu، ni، as و pb در رس بیشتر از سیلت و شن می باشند. غلظت عناصر cr، v و y در رس کمتر از سیلت و شن است. تجمع zrو nb در بخش سیلت و سپس شن است. بین مقدار عناصر کمیاب در خاک و سنگ مادری ضریب همبستگی بالایی مشاهده شد، که نشان دهنده درجا بودن خاکرخ ها و منشأ توارثی این عناصر در خاک است. rb، sr و ba در تمامی خاکرخ ها طی هوادیدگی تخلیه شده اند. عناصر as و pb به مقدار قابل توجهی و cr کمی در تمام خاکرخ ها غنی شدند. به طور کلی با توجه به نتایج مطالعات متفاوت انجام شده، خاکرخ های توسعه یافته روی سنگ های آذرین بیرونی در مرحله متوسط و خاکرخ های حاصل از سنگ های آذرین درونی در مرحله ابتدایی هوادیدگی می باشند.

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.

فرونشست گرد و غبار به طور گسترده در مناطق خشک و نیمه خشک جهان اتفاق می افتد. به دلیل اینکه ذرات گرد و غبار دارای اندازه ریز هستند، جذب سطحی بالا و در نتیجه امکان انتقال آلودگی بالائی دارند. بنابراین فلزات سنگین با اتصال به آنها، می توانند در مقیاس وسیعی منتشر شوند. کرمان از جمله شهرهای صنعتی ایران می باشد که کارخانجات و معادن مختلفی در اطراف آن قرار دارد. هدف از این تحقیق، بررسی توزیع زمانی و مکانی فرونشست اتمسفری و نیز غلظت فلزات سنگین، پذیرفتاری مغناطیسی، شناسایی منابع احتمالی، خصوصیات شیمیایی، بافت و کانی شناسی رسی گرد و غبار شهر کرمان می باشد. نمونه های گرد و غبار به وسیله ی تله های شیشه ای نصب شده بر روی پشت بام ساختمان های یک طبقه در 35 نقطه شهر کرمان به صورت ماهانه طی اردیبهشت تا پایان آبان 1391 (مجموعاً 245 نمونه) جمع آوری شد. همچنین جهت مقایسه نتایج آنالیز گرد و غبار اتمسفری با خاک منطقه، 60 نمونه مختلف خاک سطحی (cm10- 0) از مناطق برون شهری و 35 نمونه مختلف خاک از مناطق درون شهری کرمان تهیه شد. نرخ فرونشست گرد و غبار بر حسب واحد جرم بر واحد سطح در واحد زمان محاسبه گردید. همچنین پذیرفتاری مغناطیسی نمونه های گرد و غبار با استفاده از حسگر ms2b تعیین گردید. غلظت کل فلزات سرب، روی، منگنز، نیکل و مس بعد از هضم با اسید نیتریک 6 نرمال توسط دستگاه جذب اتمی قرائت گردید. همچنین، میزان پ-هاش و هدایت الکتریکی نیز در عصاره 1:2 آب به گرد و غبار و توزیع اندازه ذرات با استفاده از الک 270 مش و دستگاه سانتریفیوژ تعیین شد. تغییرات کانی شناسی رسی ذرات گرد و غبار نیز توسط دستگاه پراش اشعه ایکس مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که متوسط نرخ فرونشست بین ماه های اردیبهشت تا آبان از 4/17 به 5 گرم بر متر مربع در ماه کاهش یافته است که می توان به کاهش متوسط سرعت باد نسبت داد. پراکنش مکانی نمونه ها نیز نشان می دهد که میزان فرونشست از 84/4 در قسمت های جنوبی تا 84/14 گرم بر متر مربع در ماه (غالباً در قسمت های شمالی) متغیر می باشد. همچنین مشخص گردید که غلظت فلزات سنگین در گرد و غبار به مراتب بالاتر از نمونه های خاک درون شهری و برون شهری است. همچنین، به دلیل منابع متعدد آلاینده های شهری از قبیل حمل و نقل، ساختمان سازی و صنایع متعدد، غلظت کل فلزات سنگین در خاک های درون شهری نسبت به خاک های برون شهری بیشتر می باشد. بررسی توزیع زمانی و مکانی غلظت فلزات سنگین و نیز مطالعه همبستگی بین فلزات مختلف نشان داد که 3 فلز مس، سرب و روی و نیز 2 فلز نیکل و منگنز توزیع زمانی و مکانی مشابهی دارند. بنابراین به نظر می رسد که این عناصر از دو منبع متفاوت سرچشمه می گیرند. شناسایی منابع احتمالی آلودگی گرد و غبار به روش تجزیه و تحلیل مولفه-های اصلی این نتیجه را تأیید کرد و مشخص گردید که فلزات مس، سرب و روی ناشی از فعالیت های انسانی بوده و فلزات منگنز و نیکل از عوامل طبیعی منشأ می گیرند. پراکنش مکانی فلزات سنگین نیز نشان داد که غلظت فلزات در نیمه غربی کرمان بیشتر بوده که در این رابطه، توپوگرافی اطراف کرمان نقش مهمی را بر عهده دارد. به طور کلی متوسط شاخص جامع آلودگی فلزات سنگین مورد مطالعه در نمونه های گرد و غبار، برابر 98/2 می باشد و 71/65% نمونه در کلاس متوسط آلودگی و 28/34% آن ها در کلاس آلودگی شدید قرار می گیرند. نتایج پذیرفتاری مغناطیسی نیز نشان داد که بیشترین تفاوت معنی دار پذیرفتاری مغناطیسی مربوط به ماههای آبان و تیر و مرداد می باشد که علت آنرا می توان تنوع ورود مواد مغناطیسی به گرد و غبار دانست. همچنین مشخص گردید که فعالیت های انسانی مانند فعالیت های صنعتی و گرد و غبارهای ناشی از آن، باعث افزایش پذیرفتاری مغناطیس خاک های درون شهری شده است. بررسی خصوصیات شیمیایی گرد و غبار نیز نشان داد که خاک های شور و قلیای اطراف کرمان (منشأ محلی) منشأ بخش عمده گرد و غبار شهری است. نتایج به دست آمده از توزیع اندازه ذرات گرد و غبار نیز حاکی از آن است که گرد و غبار منشأ محلی دارد. با توجه به نتایج به دست آمده مبنی بر بالا بودن نرخ فرونشست گرد و غبار اتمسفری در کرمان، لازم است با مدیریت مناسب شرایط را برای کاهش منابع آلاینده فراهم نمود.

چکیده خاک های مناطق زیادی از جهان از جمله ایران به طور کامل یا به روز نقشه برداری نشده اند. نیاز به جمع آوری و تفسیر اطلاعات خاک برای مدیریت سیستم های کشاورزی و محیط زیست افزایش یافته است. عکس های هوایی در نقشه برداری رقومی و سنتی خاک استفاده می شود. نقشه برداران خاک به عکس های هوایی دقیق برای تهیه نقشه ژئوفرم به روش فیزیوگرافی نیاز دارند. با توجه به محدودیت دسترسی به عکس های هوایی به روز و عدم انجام نقشه برداری خاک برای بخش گسترده ای از ایران، ضروری است جایگزینی مناسب برای عکس های هوایی پیدا کرد. از اهدف این مطالعه، ارزیابی تفسیر تصاویر گوگل ارث جهت تهیه نقشه ژئومرفولوژی و تفکیک تغییرپذیری کلاس های خاک (مطالعه اول) و خصوصیات خاک سطحی (مطالعه دوم) با مقیاس 1:50000 در منطقه مروست یزد بودند. واحدهای ژئومرفیک بر اساس فرآیندهای شکل گیری، ساختار و ریخت کلی خودشان توسط تفسیر تصاویر گوگل ارث و با استفاده از نقشه های توپوگرافی و زمین شناسی در سطوح مختلف تفکیک شدند. برای تحقق اهداف آماری مطالعه اول، روی دو واحد ژئومرفیک pi111 (فن بریده بریده) و pl111 (بالادست دشت آبرفتی) انتخاب شد. سپس، نمونه از افق های 18 خاکرخ برداشت و ویژگی های شیمیایی و فیزیکی آن ها اندازه گیری شد. همچنین برای تحقق اهداف آماری مطالعه دوم، مهم ترین ویژگی های 313 نمونه خاک سطحی برداشت شده از کل سطوح ژئومرفیک (با مساحت 34000 هکتار)، اندازه گیری شد. کیفیت نقشه ژئومرفولوژی از نظر تفکیک تغییرپذیری کلاس های خاک در کلیه سطوح رده بندی سیستم های تاکسونومی و مرجع جهانی خاک با محاسبه شاخص های تنوع و خلوص و از نظر تفکیک تغییرپذیری ویژگی های خاک سطحی با آنالیزهای تحلیل ممیزی، مقایسه ی میانگین و ضریب تبیین بررسی گردید. نتایج مطالعه اول نشان داد که سطوح ژئومرفیک pi111 و pl111 بر اساس سیستم تاکسونومی به ترتیب دارای 23 و 40 درصد خلوص در سطح فامیل و بر اساس سیستم مرجع جهانی خاک، دارای 31 و 46 درصد خلوص در سطح توصیف کننده ها هستند و تا سطح زیرگروه هر دو آن ها دارای بیش از 75% خاک غالب می باشند. خلوص تفسیری سطح ژئومرفیک با در نظر گرفتن خاک های مشابه، به بیش از 69 درصد در سطح سری افزایش یافت. مقایسه درصد خلوص طبقه بندی سطوح ژئومرفیک در هر دو سیستم نشان می دهد که به طور میانگین درصد خلوص بر اساس طبقه بندی سیستم مرجع جهانی خاک کمتر از تاکسونومی می باشد و سیستم مرجع جهانی خاک برای پارامتر شوری و گچ شرایط محدود کننده تری در نظر گرفته است. علاوه بر این، شاخص های تنوع خاک در خلال سلسله مراتب هر دو سیستم از سطوح بالا به پایین افزایش می یابد و سطح ژئومرفیک pi111 نسبت به pl111 متنوع تر است. نتایج مطالعه دوم نشان داد که خاک های منطقه مطالعاتی از نظر ویژگی های ph، ماده آلی و بافت خاک سطحی تغییرات شدیدی ندارد اما، از نظر میزان سنگریزه، گچ، sar، آهک، ece و شن دارای تغییرات معنی داری می باشد و این ویژگی ها از مهم ترین پارامترها در تمایز بین واحدها می باشند. تحلیل ممیزی نشان داد که صحت اکثر واحدهای تفکیک شده بیش از 60 درصد می باشد و واحدهای نقشه تهیه شده منطقه مطالعاتی با صحت میانگینی 2/64 درصد مرزبندی شده اند. تجزیه واریانس نشان داد که واحدهای نقشه از نظر خصوصیات خاک سطحی دارای تفاوت معنادار (در سطح 01/0) هستند و ضریب تبیین نشان داد که واحدهای نقشه بیش از 50 درصد از واریانس کل اکثر خصوصیات شامل سنگریزه، گچ، sar، آهک، ece، شن و ماده آلی (به جز خصوصیات رس، ph، سیلت و پتاسیم محلول)، را توجیه کرده اند. استفاده از تصاویر گوگل ارث که رایگان، قابل دسترس و دارای قدرت تفکیک مکانی بالا می باشند، واقعیت تغییرپذیری خاک ها را با دقت قابل قبول بیان می کند و در نقشه برداری خاک مفید می باشد؛ لذا با تفسیر تصاویر گوگل ارث می توان، نقشه های خاک در مقیاس های متوسط تا کوچک در سطح زیر گروه با صرف هزینه و زمان نسبتاً کم تهیه کرد. کلمات کلیدی: تصاویر گوگل ارث، نقشه برداری خاک، نقشه ژئومرفولوژی، خلوص، تنوع، تحلیل ممیزی، تغییرپذیری خاک ها

تغییرات پوشش/کاربری اراضی و تخریب جنگل و خاک به طور موثر بر انتشار گازهای گلخانه ای اثر می گذارد و منجر به گرمایش جهانی می شود. این تحقیق با هدف مدل سازی مکانی روابط بین تراکم کربن آلی خاک (socd) و مولفه های محیطی و همچنین بررسی نقش تغییرات کاربری اراضی در تغییرات زمانی ذخیره کربن آلی خاک در دو عمق 20-0 و 40-20 سانتی متری بر مبنای سه سناریوی مدیریتی در منطقه دیلمانٍ استان گیلان انجام گرفت. مولفه های محیطی مورد مطالعه عبارت از کاربری/پوشش اراضی، شیب، جهت، ارتفاع، شاخص ndvi، ndwi، wi و بافت خاک (درصد شن، رس و سیلت) بودند. از روش تصادفی-طبقه بندی شده به منظور مشخص کردن محل پلات های نمونه برداری در واحدهای همگن استفاده شد. روش والکلی- بلاک برای اندازه گیری میزان کربن آلی خاک استفاده گردید. در نهایت از روش آماری من ویتنی یو و تحلیل همبستگی برای بررسی روابط بین تراکم کربن آلی خاک و مولفه های محیطی استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که بیشترین میزان socd در هر دو عمق مورد مطالعه به ترتیب در اراضی جنگلی، مراتع و اراضی کشاورزی وجود دارد. نتایج مدل سازی مکانی با استفاده از مدل شبکه عصبی نشان می دهد که این مدل قادر است 78 و 74 درصد تغییرپذیری socd را به ترتیب برای عمق های 20-0 و 40-20 سانتی متری بیان کند. تحلیل حساسیت نشان می دهد که مهم ترین متغیرها که دارای نقش مثبت در پیش بینی تغییرات مکانی کربن آلی خاک هستند عبارتند از ndvi> ndwi> سیلت> رس> ارتفاع در عمق 20-0 سانتی متری. از طرف دیگر، در عمق 40-20 سانتی متری مهمترین متغیرهای پیش بینی کننده تراکم کربن آلی خاک عبارتند از ndvi> ndwi> رس> سیلت. تغییرات کاربری اراضی منطقه نیز با مدل land change modeler بر اساس سه سناریوی "تداوم"، "کشاورزی-حفاظت" و "تغییرات-محدودیت" انجام پذیرفت و تغییرات ذخیره کربن آلی خاک بر مبنای تغییر مساحت کاربری ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که اعمال سناریوی "تغییرات-محدودیت" نسبت به سایر سناریوها به حفاظت بیشتر اکوسیستم های طبیعی، افزایش ترسیب کربن و ذخیره کربن آلی خاک در منطقه دیلمان منجر خواهد شد.

حدود 90 میلیون هکتار یا 54 درصد از سرزمین ایران را مراتع تشکیل می¬دهد و این خود لزوم واهمیّت پژوهش و تحقیقات در جنبه¬های مختلف مرتع را نشان می¬دهد با وجود این، متأسفانه در مطالعات منابع طبیعی توجّه کمی به این موضوع شده است. ارزیابی تناسب اراضی مرتعی از موارد مهم در مدیریت آن به شمار می¬رود. تحقیق حاضر در حوزه آبخیز آب ماهی با وسعت 15800هکتار، واقع در شمال غربی استان فارس، انجام شده است. هدف اصلی این مطالعه، بررسی تناسب کیفی اراضی این حوزه آبخیز، جهت چرای دام )بز و گوسفند( با استفاده از چهارچوب ارائه شده توسط ککم، بعنوان مدلی که تا¬کنون در کشورمان جهت ارزیابی مرتع مورد استفاده قرار نگرفته، و همچنین مدل تعدیل شده فائو، با بکارگیری فنّاوری 3s که تلفیقی از سه فنّاوری سیستم¬ اطّلاعات جغرافیایی، سیستم موقعیّت¬یاب جهانی و سنجش از دور می¬باشد، بوده است. اجزاء واحدهای اراضی بعنوان واحدهای همگن کاری تعیین شدند و پس از مطالعات میدانی و جمع¬آوری داده¬های مختلف مورد نیاز اجرای مدل ککم و تعدیل شده فائو، و همچنین نمونه¬برداری¬های میدانی جهت فرآیند سنجش از دور، برای تولید لایه رقومی درصد پوشش گیاهی و مدل¬سازی آن و ورود آنها به سیستم اطّلاعات جغرافیایی و ساخت یک بانک اطّلاعات اراضی و لینک آن به داده¬های مکانی، بر اساس تعاریف موجود در هر مدل، و استفاده از توابع مختلف gis و تجزیه و تحلیل جدولی، نقشه¬های تناسب کیفی اراضی جهت چرای دام درهر یک از روش¬های ذکر شده، تولید گردید. نتایج حاصل از اجرای دو مدل ککم و تعدیل شده فائو در حوزه آبخیز آب ماهی دارای تفاوت¬هایی از نظر تعیین کلاس¬های تناسب می¬باشد که این موضوع مربوط به فاکتور¬های مورد بررسی و نحوه امتیاز دهی مختلف به آنها در دو مدل می باشد. از سوی دیگر مشخص گردید خصوصیّات فیزیکی از جمله: شیب زیاد، سنگریزه سطحی فراوان، فرسایش و کم بودن درصد پوشش گیاهی به دلیل چرای مفرط و بیشتر از ظرفیّت، مهم-ترین عوامل محدود¬کننده و کاهش دهنده تناسب اراضی مراتع حوزه آبخیز آب ماهی می¬باشند و در نهایت نشان داده شد که می توان با استفاده از تصاویر ماهواره¬ای و اعمال پردازش¬های رقومی مناسب، درصد پوشش گیاهی را با دقّت قابل قبولی مدل سازی نمود و تخمین زد.

چکیده در دهه های اخیر با توجه به افزایش جمعیت و روند رو به رشد صنعتی شدن کشورها، مشکلات زیست محیطی زیادی زندگی انسان ها و سایر موجودات زنده را به خطر انداخته است. آلاینده های زیادی از طریق خاک می توانند وارد چرخه ی غذایی انسان شوند که از مهم ترین این آلاینده ها، عناصرسنگین می باشند. این عناصر به دلیل آثار زیان بار و طول عمر بالا در محیط زیست از اهمیت زیادی برخوردار هستند. برای تخمین میزان عناصر سنگین در خاک از روش های شیمیایی استفاده می شود که این روش ها بسیار دشوار، هزینه بر و وقت گیر می باشند. در سال های اخیر برای تخمین میزان عناصر سنگین در خاک از روش پذیرفتاری مغناطیسی استفاده می شود که روشی آسان و غیر مخرب است. تعداد 76 نمونه در این پژوهش با هدف بررسی تغییرات پذیرفتاری مغناطیسی با خروج عناصر سنگین از خاک مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از آماده سازی، عناصر سنگین از چهار فاز تبادلی، اکسیدی، احیایی و فاز ساختاری و باقی مانده خاک به روش عصاره گیری متوالی خارج شد و پس از خروج عناصر از هر فاز، پذیرفتاری مغناطیسی در دو فرکانس khz 46/0(فرکانس کم) و khz6/4 (فرکانس زیاد) اندازه گیری گردید. غلظت عناصر سرب، روی، منگنز، آهن، مس، نیکل، کروم و کبالت به وسیله ی دستگاه جذب اتمی اندازه گیری گردید. نتایج این پژوهش نشان داد که خروج عناصر سنگین از خاک تأثیر معنی داری بر پذیرفتاری مغناطیسی خاک دارد و باعث کاهش آن می شود. بیشترین کاهش پذیرفتاری مغناطیسی پس از خروج عناصر سنگین از فاز ساختاری و باقی مانده خاک وکمترین آن پس از خروج این عناصر از فاز تبادلی خاک رخ داد. در این تحقیق همبستگی بین عناصر سنگین در فازهای مختلف خاک و همچنین همبستگی بین پذیرفتاری مغناطیسی با خصوصیات خاک و عناصر سنگین تعیین شد. نتایج این تحقیق نشان داد که غلظت عناصر سنگین موجود در فازهای مختلف خاک تأثیر بسزایی در میزان پذیرفتاری مغناطیسی دارد و همچنین می توان از روش حساسسیت مغناطیسی به عنوان روشی آسان، کم هزینه و سریع برای بررسی غلظت عناصر سنگین در فازهای مختلف خاک استفاده نمود. کلمات کلیدی:عناصر سنگین، پذیرفتاری مغناطیسی، فاکتور آلودگی، همبستگی، عصاره گیری متوالی