نام خانوادگی: عباسی نام: زینب عنوان پایان نامه: رفع آلایندگی آترازین و اندوسولفان در خاک با استفاده از نانوذرات آهن استاد راهنما: دکتر عبدالامیر معزی-دکتر عبدالرحمن برزگر استاد مشاور: دکتر حسین نجف زاده ورزی- دکتر فریبا حیدری زاده درجه تحصیلی: کارشناسی ارشد رشته: خاکشناسی گرایش: شیمی و حاصلخیزی خاک محل تحصیل: دانشگاه شهید چمران اهواز دانشکده: کشاورزی تاریخ فارغ التحصیلی: 12/03/89 واژه های کلیدی: آترازین، نانوذرات آهن، پالایش، اندوسولفان. چکیده: برای کاهش دادن آلودگی خاکها و آبهای زیر سطحی، خاکهای آلوده به آفت کش ها باید پالایش گردند. نانو ذرات آهن (به خاطر سطح ویژه زیاد و فعالیت سطحی بالا) نسل جدیدی از فناوری های تصفیه محیط زیست را ارائه نمودند که راه حل ارزان قیمتی برای بیشتر مشکلات چالش برانگیز تصفیه محیط زیست است. در تحقیق حاضر تاثیر نانوذرات آهن پوشش یافته با اوره کولین کلراید بر دکلریناسیون آترازین (2-کلرو 4- اتیل آمینو 6- ایزوپروپیل آمینو 5،3،1 تریازین) و ?-اندوسولفان (10،10،9،8،7،6– هگزاکلرو-5،1،a5،9،6،a9- هگزاهایدرو-9،6– متانو-3،4،2- بنزو دایوکساتایپن- 3- اکسید) در خاک و آب آلوده مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق تاثیر نانو ذرات آهن و ph محلول در قالب طرح فاکتوریل با سه تکرار مورد مطالعه قرار گرفت. آترازین (g soil20/g4/0) و اندوسولفان (g soil20/g5/0) با 3/0 گرم از نانو ذرات آهن (5/4درصد) تیمار گردید. پس ازسه هفته غلظت سموم با کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا اندازه گیری شد. کاهش ph از 5/6 تا 8 در خاک منجر به کاهش تخریب (غلظت) آترازین گردید. این نتیجه برای نمونه های تیمار شده با اندوسولفان نیز تکرار گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که نانو ذرات آهن در خاکهای قلیایی ممکن است توفیقی داشته باشند.

تراکم خاک باعث کاهش حجم خلل و فرج خاک شده و اغلب منجر به تخریب ساختمان خاک می شود. با ایجاد تراکم نه تنها خصوصیات فیزیکی خاک تغییر می کند، بلکه ویژگی های انتقال آب و املاح منافذ نیز تحت تأثیر قرار می گیرد. در این مطالعه اثرات فشردگی مکانیکی (تراکم) ایجاد شده توسط تراکتور بر پارامترهای فیزیکی و مسیرهای جریان آب در خاک مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهید چمران اهواز انجام گردید. پنچ تیمار اعمال شده شامل شاهد (بدون عبور تراکتور)، یک بار عبور، دو بار عبور، چهار بار عبور و هشت بار عبور تراکتور با هم مقایسه شدند. پارامترهایی از قبیل جرم مخصوص ظاهری، تخلخل کل، پایداری خاکدانه ها، هدایت هیدرولیکی و منحنی مشخصه رطوبتی در آزمایشگاه اندازه گیری شد. در مزرعه، محلول ردیاب رنگی بریلیانت بلو سی اف سی به طور یکنواخت توسط باران ساز با سرعت پنج میلیمتر در ساعت و به مدت هشت ساعت به هر تیمار اضافه گردید. یک روز بعد از اضافه کردن ماده ردیاب رنگی، پروفیل های عمودی حفر شده و از مسیرهای جریان رنگی با استفاده از دوربین های دیجیتال عکس برداری شد. تصاویر دیجیتالی با استفاده از تکنیک پردازش تصویر تجزیه و تحلیل شده و توزیع مکانی ماده ردیاب رنگی به صورت کمی در هر تیمار مشخص گردید. اثرات فشردگی خاک جریان ترجیحی را افزایش داد. جمع شدن آب روی سطح خاک تیمار های متراکم نشان دهنده کاهش نفوذ در اثر تراکم ایجاد شده بود. بیشترین اثر تراکم در عمق 20-0 سانتی متر بود و از این عمق به بعد تغییراتی در خصوصیات فیزیکی خاک در اثر تراکم ایجاد شده مشاهده نگردید. نتایج این مطالعه نشان داد اثرات تراکم در تیمار هشت بار عبور تراکتور بیشتر از تیمارهای دیگر بود. میزان جرم مخصوص ظاهری در تیمار هشت بار عبور تراکتور نسبت به تیمار شاهد 5/5 درصد افزایش یافت. مقدار تخلخل کل و همچنین درصد خاکدانه های بزرگتر از یک میلیمتر در تیمار هشت بار عبور تراکتور نسبت به تیمار شاهد به ترتیب 6 و 70 درصد کاهش یافتند. نتایج به دست آمده توسط دستگاه نفوذسنج صفحه ای نشان داد که تعداد منافذ درشت و متوسط، درصد جریان عبوری و هدایت هیدرولیکی اشباع و غیراشباع در تیمار هشت بار عبور تراکتور نسبت به تیمار شاهد به ترتیب 85، 5/62، 47، 71 و 5/66 درصد کاهش یافتند. همچنین نتایج حاصل از پردازش تصاویر تأیید کننده نتایج قبلی بوده و نشان دادند که میزان نفوذ ماده ردیاب رنگی (به عنوان شاخص نفوذ آب در خاک) در بیشترین سطح فشردگی خاک (هشت بار عبور تراکتور) نسبت به تیمار شاهد 5/77 درصد کاهش داشت. نتایج به دست آمده از آزمایش نفوذ ماده رنگی همخوانی بسیار خوبی با اندازه گیری های آزمایشگاهی داشت. در تیمار شاهد نفوذ ماده ردیاب رنگی یکنواخت بوده در صورتی که در تیمارهای چهار و هشت بار عبور تراکتور میزان نفوذ سطحی بسیار کم ولی در عمق های پایین تر به علت جریان ترجیحی نفوذ ماده ردیاب رنگی دیده شد. اندازه گیری های آزمایشگاهی میزان تراکم عمق های مختلف را نشان داد که توسط نتایج آزمایش نفوذ ردیاب رنگی مشخص نشد. از طرف دیگر الگوهای جریان اثرات تراکم و اطلاعاتی در مورد تغییرات حاصل از تراکم منطقه نفوذ آب در خاک را نشان داد.

در راستای توسعه روز افزون پرورش قارچ خوراکی دکمه ای موانع بسیاری وجود دارند که باید بر طرف گردند. کمبود و بالا بودن هزینه تهیه پیت ماس به عنوان خاک پوششی یکی از این محدودیت ها می باشد. بنابراین آزمایشی تحت عنوان تأثیر شوری فیلترکیک به عنوان خاک پوششی بر عملکرد قارچ خوراکی دکمه ای (agaricus bisporus) در دانشگاه شهید چمران ، دانشکده کشاورزی انجام گرفت. تیمارهای طرح شامل 1 t: فیلترکیک با سطح شوری ds.m-1 2 ece= ، 2 t: فیلترکیک با سطح شوری ds.m-1 4 ece = ، 3 t: فیلترکیک با سطح شوری ds.m-16 ece=، 4 t: فیلترکیک با سطح شوریds.m-1 2 ece = + 20 درصد کمپوست برگشتی ، 5t: فیلترکیک با سطح شوریds.m-1 4 ece= +20 درصد کمپوست برگشتی ، 6 t: فیلترکیک با سطح شوری ds.m-1 6 ece= +20 درصد کمپوست برگشتی ، 7 t: کمپوست برگشتی و 8 t: پیت ماس بودند. تیمارها با سه تکرار و به صورت طرح کاملاً تصادفی ترکیب شدند. فیلترکیک از شرکت کشت و صنعت دعبل خزاعی تهیه و به منظور دستیابی به هدایت الکتریکی پایدار مورد نظر چندین بار آبشویی شد. کمپوست بذر زنی شده ، کمپوست برگشتی و پیت ماس نیز توسط شرکت کشاورزی دز تهیه گردیدند. پس از تکمیل پنجه دوانی ، خاک های پوششی بر روی کمپوست های اسپان ران شده قرار داده شدند و تمامی مراقبت های زراعی تا زمان برداشت اعمال گشتند. تعداد پین در واحد سطح ، وزن مخصوص ، قطر کلاهک و پایه ، طول پایه و عملکرد قارچ اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که تیمار های حاوی فیلتر کیک با هدایت الکتریکی 2 دسی زیمنس بر متر مربع بر تعداد پین در واحد سطح تأثیری همانند تیمار پیت ماس به دنبال داشت و عملکرد قارچ ها در این تیمار ها برابر بود لیکن افزایش معنی داری را نسبت به سایر تیمار ها نشان دادند. عملکرد بیشتر گزارش شده برای سه تیمار فوق به دلیل آب قابل دسترس بیشتر برای قارچ بوده است.

دستگاه نفوذ سنج صفحه ای یکی از وسایل پر طرفداری می باشد که اخیراً برای اندازه گیری در جای هدایت هیدرولیکی خاک در حالت نزدیک اشباع خاک طراحی شده است. نفوذ سنج صفحه ای برای اندازه گیری خصوصیات هیدرولیکی منافذ درشت خاک مزرعه و جریانهای ترجیحی، طراحی شده است و به طور ویژه ای برای مطالعات مدیریتی قابل استفاده می باشد به طوری که از آن می توان برای اندازه گیری هدایت هیدرولیکی غیر اشباع خاک در محدوده مکش صفر تا 200 میلیمتر استفاده کرد. به دلیل نیاز گسترده جامعه مهندسی آب و خاک کشور و با توجه به قیمت بالای دستگاه و خروج ارز از کشور تصمیم به ساخت یک مدل اولیه از دستگاه گرفته شد. برای دستیابی به این مهم با الگو قرار دادن دستگاه ساخته شده توسط پیروکس و وایت (1988) و مطالعه مقالات ارائه شده در این زمینه، اقدام به طراحی و ساخت یک طرح اولیه از دستگاه شد. دستگاه دارای اجزای مختلفی از جمله دیسکت کف، سیستم ماریوت، مخزن آب و برج حباب می باشد. برج حباب، مکش مورد استفاده (h0) روی سطح خاک را با تنظیم ارتفاع آب در لوله ورودی هوا کنترل می کند، آنچنانکه منافذ خاک به انرژی معادل h0 برای خارج کردن آب مخزن (نگهداری شده با مکش h0) نیاز دارند. دستگاه ساخته شده دارای دیسکتی با قطر 20 سانتیمتر می باشد. دیسکت کف دارای قسمت های حمایت کننده، پرکننده و تماس دهنده می باشد که برای ساخت آن ها مواد مختلف مورد آزمایش قرار گرفته و با اندازه گیری ضریب هدایت (ضریب آلفا) لایه های مختلف، بهترین لایه ها برای نصب در دیسکت انتخاب شدند. برای بررسی صحت کار دستگاه، دستگاه از چند نظر، نظیر توانایی اعمال صحیح مکش های انتخابی، توانایی کار در خاک های مختلف و مقایسه با نمونه خارجی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که دستگاه به طور کامل مکش های تنظیم شده را لحاظ کرده و به خوبی توانایی انجام کار در خاک های با بافت های مختلف را دارد. و بین نتایج بدست آمده از دستگاه ساخته شده و دستگاه خارجی اختلاف معنی داری وجود نداشت

در مناطق نیمه خشک پستی و بلندی ها بعنوان مهمترین عامل در تشکیل و تکامل خاک شناخته شده اند. بدین منظور اثر پستی و بلندی ها در شرایط آب و هوایی نیمه خشک در تشکیل، طبقه بندی، به همراه خصوصیات فیزیکو شیمیایی و کانی شناسی منطقه ای در فاصله 10 کیلو متر شمال شهرستان فسا واقع در استان فارس که دارای رژیم رطوبتی زریک و رژیم حرارتی ترمیک می باشد مورد مطالعه قرار گرفت. در ابتدا بااستفاده از عکس های هوایی واحد های فیزو گرافی تفکیک و با استفاده نقشه توپوگرافی1:25000 مناطق حفر پروفیل مشخص گردید. چهار نوع واحد فیزیو گرافی شامل تپه، دشت دامنه ای واریزه ای ،دشت آبرفتی رود خانه و دشت پست در منطقه تشخیص داده شد. مطالعات کانی شناسی و بررسی خصوصیات فیزیکو شیمیایی بر اساس توپوسکانس در 14 پروفیل صورت گرفت. بر اساس نتایج، خاک ها طبق سیستم جامع امریکایی در رده انتی سول و اینسپتی سول و عمدتا"در سه زیر گروه بزرگ قرار می گیرند که عبارتند از: typic haploxereptsخاک های تشکیل شده در بیشتر قسمت های منطقه بجز دشت آبرفتی رودخانه اند که کمی متکامل و دارای افق اکریک و کمبیک می باشند. خاک های واقع شده بروی دشت پست واریزه ای نیز تکامل پروفیلی باعث شده بود بیشتر حجم مواد مادری به لایه های در حال تکامل کمبیک تبدیل شود ، typic calcixerepts خاک های تشکیل شده بر روی تپه های کم ارتفاع منطقه که تجمع کلسیت بصورت پودری و سخت دانه داشتند وtypic xeropsamment رسوبات آبرفتی رودخانه ای که خاک های جوان و نامتکامل بودند که تحت تأثیر فعالیت انسان تخریب شده بودند همچنین این زیر گروه هادر سیستم بین المللی فائو در گروه مرجع آرنوسول، کمبیسول و کلسی سول طبقه بندی گردیدند. نتایج کانی شناسی رسی نیز گویای وجود کانی های ورمی کولیت و کانی های لایه آمیخته ورمی کولیتی ، اسمکتیت، کائولینیت، پالی گورسکیت و تاحدودی کوارتز همچنین کلریت به مقدار کمتردر اراضی بالادست را نشان داد همچنین نتایج نشان داد هر چه از نقاط با شیب و ارتفاع بیشتر به قسمت های با شیب کمتر و تکامل پروفیلی بیشتر می رسیم بر میزان کانی های گروه ورمی کولیت و لایه مخلوط های ورمی کولیتی، اسمکتیت افزوده و از میزان کانی های ایلیت و پالی گورسکیت کاسته شده است. همچنین بدون تغییر باقی مانده کائولینیت و کوارتز در این خاک ها نشانگر مورثی بودن آنهاست.

مبنای یک ساختمان خوب برای رشد گیاه پایداری خاکدانه های آن در آب است . همچنانکه پراکندگی اندازه ذرات کنترل کننده اندازه و گسترش و در نتیجه خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک است . شوری و سدیمی بودن دو خصوصیت مهم شیمیایی تخریب کننده خصوصیات فیزیکی خاکهای مناطق خشک است . افزایش سدیم تبادلی باعث تمایل ذرات رس به پراکنده شدن و در نتیجه تخریب خاکدانه ها و از دست رفتن ساختمان خاک میگردد ارتباط موادآلی و پایداری ساختمان خاکهای غیرشور و سدیمی به خوبی مورد بررسی قرار گرفته است اما اثر مواد آلی روی خاکهای شور و سدیمی و واکنشهای بین مواد آلی، شوری و سدیمی بودن هنوز به خوبی مشخص نیست . موضوع این تحقیق بررسی اثر مواد آلی در اصلاح ساختمان خاکهای شور و سدیمی است . سه نمونه خاک با شوری زیاد انتخاب و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آنها بر اساس روشهای استاندارد تعیین شد. برای قرار دادن خاکها در پنج کلاس شوری متقاوت بر اساس رده بندی خاکهای شور و سدیمی در ایران، 4-0، 8-4 ، 16-8، 32-16، و بیش از 32 دسی زیمنس در متر مورد آبشویی قرار گرفت . سه مقدار 0، 10 و 15 گرم در کیلوگرم ماده آلی با نسبت c/n12/6 به نمونه های خاک اضافه شد نمونه های تا 60 درصد رطوبت ظرفیت مزرعه مرطوب و پس از چهار روز نگهداری به مدت دو روز در هوای آزاد خشک شدند پس از پنج بار تر و خشک شدن، پایداری ساختمان، نفوذپذیری و خصوصیات شیمیایی خاکها اندازه گیری شد. نتایج بدست آمده نشان داد اضافه کردن 10 تا 15 گرم در کیلوگرم مواد آلی به خاک تا ege32ds/m و esp35 صرفنظر از بافت خاک باعث افزایش پایداری ساختمان خاک میگردد.