مدل سازی حرکت فلوراید و بررسی عوامل موثر برحرکت آن در خاک تحت شرایط مزرعه

فلورید یک عنصر ضروری کم مصرف برای انسان است. اما جذب بیش از حد آن باعث ایجاد بی نظمی های فیزیولوژیکی از جمله فلوروسیس دندان و استخوان و آسیب به کلیه ها می شود. بر اساس گزارش unisef جذب بیش از حد فلورید باعث شیوع فلوروسیس در 27 کشور دنیا شده است. اما علیرغم اهمیت موضوع مطالعات کمی در زمینه فلورید انجام شده است. بخش اول این پژوهش در منطقه ای به وسعت6800 کیلومتر مربع در استان اصفهان انجام شد. نمونه برداری از اعماق صفر تا 20 سانتیمتری خاک به روش نمونه برداری تصادفی طبقه بندی شده، انجام شد. در کل 257 نمونه از منطقه برداشت شد. میانگین غلظت فلورید محلول mg l-1 0.85و بیشتر از میانگین خاکهای دنیا (mg l-0/5) بود. میانگین غلظت فلورید کل خاک mg kg-1 100/7و کمتر از میانگین غلظت فلورید کل در خاکهای دنیا (mg kg-1 320) بود. میانگین غلظت فلورید در زمین های کشاورزی و شهری بطور معنی داری بیشتر از زمین های بایر و مراتع بود. علت این افزایش در زمینهای کشاورزی احتمالاً در اثر استفاده از کودهای فسفره و در مناطق شهری در اثر آلودگیهای ناشی از فعالیت برخی از صنایع است. نقشه های کریجینگ نشان می دهد که بیشترین غلظت فلورید محلول و فلورید کل در اطراف رودخانه زاینده رود و در قسمتهای مرکز و غرب منطقه مورد بررسی یعنی در قسمتهایی که اراضی کشاورزی، مناطق شهری و صنعتی قرار دارند، متمرکز شده است. در بخش دوم پژوهش جذب و واجذب فلورید در یک خاک آهکی بررسی شد. جذب فلورید در خاکهای آهکی کم بود و بیشینه ظرفیت جذب فلورید در خاک (qmax) تعیین شده به وسیله مدل لانگمویر برای فلورید mg g-0/14 بدست آمد. برازش مدل فروندلیخ بر داده های واجذب نیز نشان داد که مقادیر ثابت kf و n همدماهای واجذب بیشتر از مقادیر متناظر همدماهای جذب است. همچنینndesorb/nsorb < 1 و ksorb kdesorb است که معیارهای پسماند مثبت می باشند. در بخش سوم پژوهش به منظور بررسی حرکت فلورید در یک خاک آهکی از لایسیمترهایی با ابعاد 1×1×1 مترمکعب استفاده گردید. این لایسیمترها در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان واقع در لورک نجف آباد نصب شدند. آزمایش در قالب طرح کاملاٌ تصادفی با تکرارهای نامساوی انجام شد. دو گیاه اسفناج و یونجه با سه تکرار در لایسیمترها کاشته شد. تیمار شاهد (بدون گیاه) نیز درنظر گرفته شد. تیمارهای اعمال شده شامل دو غلظتmg kg-1 318 و mg kg-1 635 فلورید و دو غلظت 157 و mg kg-1 315 برمید بود که به ترتیب به صورت نمک فلورید سدیم و برمید پتاسیم به سطح خاک اضافه گردید. ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک اندازه گیری شد. برای شبیه سازی حرکت فلورید در خاک از نرم افزار hydrus-1d نسخه 4 استفاده گردید. بیشترین غلظت فلورید محلول و فلورید کل خاک بعد از افزودن دو غلظت متفاوت فلورید به خاک، در 10 سانتیمتر رویی خاک مشاهده شد. نرم افزار hydrus-1d توانست حرکت و تغییرات غلظت فلورید محلول در نیمرخ خاک را به خوبی پیش بینی نماید. غلظت فلورید در ریشه اسفناج و یونجه بصورت معنی دار(سطح 5 درصد) بیشتر از شاخسار بود. ضرایب انتقال فلورید به ریشه اسفناج بیشتر از ریشه یونجه بود. اما بطورکلی ضرایب انتقال فلورید از خاک به ریشه و شاخسار این گیاهان بسیار کم بود. این موضوع نشان می دهد که این دو گیاه فلورید زیادی را از طریق خاک جذب نمی کنند. غلظت برمید در در شاخسار دو گیاه اسفناج و یونجه به طور معنی داری (سطح 5 درصد) بیشتر از ریشه بود. در بخش دیگر پژوهش مقدار جذب روزانه فلورید از طریق مصرف برخی سبزیجات، غلات و آب آشامیدنی در ساکنان اصفهان بررسی شد. نتایج نشان داد که بیشینه جذب روزانه فلورید از طریق این مواد برای کودکان و افراد بالغ به ترتیب 36 و 29/4 g kg-1day-1µاست. این مقادیر کمتر از آستانه کفایت جذب (ai) برای حفظ سلامت انسان است. شاخص کل خطرپذیری ناشی از مصرف فلورید از راههای مختلف برای ساکنان منطقه کوچکتر از یک است. به عبارت دیگر اگر تنها راههای ورود فلورید به بدن انسان از این مواد و مسیرها باشد، احتمال ابتلا به بیماریهای غیرسرطانی ناشی از جذب فلورید در این منطقه ناچیز است. واژه های کلیدی: فلورید، کریجینگ، hydrus-1d، شاخص خطرپذیری