در اغلب مناطق خشک و نیمه خشک از جمله اراضی وسیعی از ایران (بیش از 80 درصد) مساله ی بحران آب به عنوان یکی از اصلی ترین مشکلات در مسیر ایجاد کشاورزی پایدار، مطرح است. لذا استفاده از منابع آبی با کیفیت پایین تر به عنوان راه حلی جهت رفع نیاز آبی بخش کشاورزی مورد بررسی قرار گرفته است. تحقیق حاضر با هدف بررسی اثرات درازمدت آبیاری با پساب بر برخی از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک و خطر سلامتی فلزات سنگین انجام شد. به همین منظور چهار مزرعه با تاریخچه های متفاوت آبیاری با پساب به مدت 13 (w13) و 23 سال (w23)، آبیاری با آب چاه (w0) و آبیاری با آب چاه در مدت 15 سال اخیر (w0-15) در منطقه ی طاقانک، شهرکرد انتخاب شد. محاسبه ی بعد فرکتال می تواند به چند روش و با دو گزینه ی برازش خطی و غیر خطی صورت گیرد. برازش غیرخطی روش کرچنکو و ژانگ به دلیل ضریب تبیین بالاتر و میانگین مربعات خطا و معیار اطلاعاتی آکائیکه کوچک تر به عنوان مناسب ترین روش محاسبه ی بعد فرکتال ذرات بافت انتخاب شد. تجزیه و تحلیل خطا نیز موید این روش است. بین بعد فرکتال حاصل از برازش خطی و غیرخطی در دو روش جرم-قطر و جرم-قطر کراچنکو و ژانگ رابطه ی معنی دار ولی نه چندان قوی مشاهده شد. از این روابط می توان برای تصحیح بعد فرکتال تعیین شده در مطالعات قبلی استفاده نمود. آبیاری با پساب به مدت 13 سال ضریب ?sرا 8 درصد افزایش داده ولی آبیاری طولانی تر مقدار این ضریب را تغییر نداد. اگرچه آبیاری با پساب به مدت 13 سال تغییری در ضریب ? نداده است اما آبیاری طولانی تر با پساب ? را از 03/0 به 014/0 کاهش داد که به معنی افزایش نقطه-ی مکش ورود هوا از 30 به 70 سانتی متر است. آبیاری با پساب تمایل به افزایشn داشته ولی افزایش معنی دار در طول 23 سال آبیاری با پساب اتفاق نیفتاده است. 23 سال آبیاری با پساب ظرفیت زراعی و آب قابل استفاده را حداقل 2% افزایش و نگه داشت رطوبت در خاک را بهبود داده است.پساب کربن آلی و تخلخل خاک را افزایش و هدایت الکتریکی و جرم ویژه ی ظاهری خاک را کاهش داده است (05/0>p). آبیاری با پساب شاخص دکستر را از 064/0 به 077/0 افزایش داد (05/0>p). 13 سال آبیاری با پساب منجر به افزایش دو تا سه برابری تخلخل موثر خاک شده است (05/0>p). برای تمامی مزارع مقدار شاخص rwcدر دامنه ی مطلوب قرار داشت. گنجایش هوایی در اثر کاربرد پساب به 19/0 افزایش یافته است (05/0>p) که به مفهوم افزایش آب ثقلی است.پساب ساختمان، تخلخلوبهپیرویازآنهدایتآبی اشباعخاک (ks) را تحت تاثیر قرار می-دهد.آبیاری با پساب به مدت 13 سال هدایت آبی اشباع خاک را افزایش داده است (05/0>p) در حالی که آبیاری طولانی-تر با پساب (23 سال) هدایت آبی اشباع خاک را بیشتر افزایش نداده است. مقادیر هدایت آبی اشباع برآورد شده به روش راولز و همکاران برپایه ی بعد فرکتال روش کرچنکو و ژانگ نزدیک ترین نتایج را به مقادیر اندازه گیری شده توسط نفوذسنج مکشی داشت و قادر بود اثر کاربرد پساب را بر هدایت آبی اشباع منعکس سازد. آبیاری با پساب منجر به افزایش غلظت و شاخص انباشت روی (2/1)، مس (3/1)، کرومیوم (6/1) و نیکل (6/1) و کاهش کادمیوم (4/0) و سرب (8/0) گردیده است. غلظت کادمیوم، کرومیوم وسرب در دانه ی گندم و ذرت فراتر از حد مجاز اتحادیه اروپا بود. در گندم و ذرت، شاخص خطر سرب برای کودکان و بزرگسالان و کادمیوم برای کودکان بزرگ تر از 1 بود که به مفهوم خطر جدی و فزاینده مصرف گندم و ذرت تولید شده در این ناحیه است.