فصلنامه علوم و مهندسی محیط زیست
سال دوم شماره 8 (پاییز 1394)

در این مطالعه جهت مقایسه میزان جذب فلز سنگین کروم شش ظرفیتی از محلول های آبی با دو جاذب، نانو گرافن متخلخل مغناطیسی NPG/ Fe3O4 و نانو ذرات آهن Fe3O4 فرآیند جذب بررسی گردید. در این فرآیند به منظور حذف سریع و بهینه جاذب و جذب شونده از فاز مایع، از یک آهنربای قوی دستی استفاده گردید. اثر پارامترهای مختلف همچون pHمحلول، زمان جذب، غلظت جاذب، دما و غلظت اولیه کروم در روند کاهش غلظت آلاینده مورد بررسی و مقادیر بهینه هر کدام از فاکتورها برای هر جاذب مشخص شد. مدل سازی فرآیند جذب با استفاده از دو مدل ایزوترم لانگمایر و فروندلیچ و معادلات سینتیکی شبه درجه اول و دوم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان از همخوان بودن میزان جذب با مدل ایزوترم لانگمایر و معادله سینتیکی شبه درجه دوم برای هر دو جاذب بوده است. همچنین بررسی ترمودینامیک نشان داد که فرآیند جذب با افزایش بی نظمی همراه بوده و گرماگیر است. نتایج پژوهش نشان داد که نانو جاذ ب های موجود به دلیل جدا سازی راحت و سریع از محلول می تواند به عنوان یک جاذب موثر برای حذف آلاینده ها به ویژه فلزات سنگین از آب و فاضلاب در صنعت به کار رود این در حالی است که نانو جاذب Fe3O4 اگر چه به همراه گرافن متخلخل جهت حذف آلاینده عملکرد مطلوبی داشته ولی به تنهایی در مقایسه با گرافن متخلخل مگنت شده راندمان بهتری نداشته است.

ویژگی های ریختی در مطالعات آرایه شناسی ماهیان ابزاری کارآمد می باشد. جمعیت های سگ ماهی های جویباری سفیدرود (Oxynoemacheilus bergianus) در رودخانه های مختلف حوضه دریاچه نمک تفاوت های ریختی بالایی را در شکل بدن نشان می دهند ولی این تغییرات توسط روش های معمول ریخت سنجی سنتی و ویژگی های شمارشی قابل بیان نمی باشد. از این رو تحقیق حاضر با هدف مقایسه ویژگی های ریختی جمعیت های این گونه در رودخانه های حوضه دریاچه نمک (قمرود، رودخانه کردان و جاجرود) با استفاده از روش ریخت سنجی هندسی به اجرا درآمد. نتایج آنالیز CVA با ارزش P حاصل از آزمون جایگشت تفاوت معنی داری را بین الگوی شکل بدن جمعیت های مورد بررسی نشان داد. براساس نتایج اعضای جمعیت رودخانه قمرود بواسطه داشتن سر و ساقه دمی درازتر و کم عمق و جایگاه قدامی باله پشتی از دو جمعیت دیگر قابل شناسایی بودند. جمعیت کردان نیز بواسطه باله مخرجی عقبی تر و موقعیت قدامی باله سینه ای و جمعیت رودخانه جاجرود بواسطه عمق بیشتر سر و بدن از یکدیگر تفکیک شدند.

هدف از این مطالعه تعیین غلظت فلزات سنگین ( Pb، Zn، Cu، Cd،Ni ، Cr،Mn ،As) در مزارع گندم شهر اهواز می باشد. به این منظور، 5 قطعه زمین کشاورزی گندم انتخاب شدند. از خاک و گندم هر قطعه زمین بترتیب 5 نمونه خاک از عمق 30-0 سانتیمتری و یک نمونه گندم (بصورت مرکب از منطقه برداشت خاک ها) نمونه برداری شد. در مجموع 25 نمونه خاک و 5 نمونه گندم برداشت شد. پس از آماده سازی نمونه ها در آزمایشگاه، به منظور تعیین غلظت فلزات سنگین در نمونه های خاک و گندم به ترتیب از دستگاه های ICP-MS و ICP-OESاستفاده شد. میزان آلودگی خاک به فلزات سنگین با استفاده از ضریب غنی شدگی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مطالعه نشان داد که غلظت کروم در همه ایستگاه های مناطق مورد بررسی از تمام استاندارد های بکار برده شده (استاندارد خاک کشاورزی اتحادیه اروپا Eu))، استاندارد سازمان بهداشت جهانی WHO))، استاندارد پوسته قارهای فوقانی و استاندارد حفاظت محیط زیست امریکا ( (USEPA) بیشتر است. میانگین فلز نیکل در خاک نیز از تمام استاندارد های به کار برده شده بالاتر است. در هر حال غلظت تمام عناصر در نمونه های گندم از استاندارد بیشینه رواداری فلزات سنگین و استاندادFAO-WHO کمتر است. مقادیر کم فاکتور انتقال نیز این مسئله را تایید می کند. احتمالا ماهیت قلیایی خاک، مقدار ماده ی آلی و بافتریز دانه خاک کشاورزی مسئول انتقال کم فلزات سنگین از خاک به دانه گندم است.

امروزه دفن مواد زائد جامد با رعایت مسائل محیط زیستی از ضروریات طرح های توسعه شهری است. از طرف دیگر مکان یابی و یافتن مکان بهینه یکی از مهترین جنبه های مدیریت مواد زائد است. در این میان دانش ژئومورفولوژی با توجه به ماهیت خود در رابطه با بررسی تحول عوارض سطح زمین می تواند نقش مهمی در مکان یابی محل مناسب دفن زباله داشته باشد. در این پژوهش سعی شده تا با بررسی معیارهای ژئومورفیک و سایر عوامل تاثیرگذار مانند محیط زیستی، اقتصادی، اجتماعی منطقه و با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) و فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) مکان یابی بهینه برای دفن زباله شهر زرین دشت شیراز انجام داد. در این پژوهش ابتدا معیارهای مهم (شیب، شبکه ی راه ها، شبکه ی هیدروگرافی، ژئومورفولوژی، زمین شناسی، نقشه ی خاک) در مکان یابی دفن زباله بر اساس ویژگی های منطقه شناسایی و پس از وزن دهی در AHP به عنوان ورودی به پایگاه داده های مکانی GIS انتقال داده شدند. در نهایت چهار منطقه مناسب، در ارتباط با هدف تحقیق تعیین و اولویت بندی گردیدند. با مقایسه و ارزیابی بر اساس وزن دهی پارامترها، چهار مکان دفن بهداشتی مشخص و ارزیابی شدند. بررسی های میدانی و تحلیل نقشه ها ی GIS نشان داد که مکان شماره یک به دلایل ژئومورفیکی در مقایسه با دیگر مکان ها مناسب تر است

ویژگی های سیمای سرزمین با استفاده از سنجه های آماری نشان دهنده شکل و مکان انواع کاربری ها نسبت به یکدیگر هستند و می توانند بر فرآیندهای هیدرولوژیکی و چرخه مواد مغذی موثر باشند؛ بنابراین درک ارتباط این متغیرها بر پارامترهای کیفیت آب یک اولویت برای ارزیابی بار آلودگی و پیش بینی اثرات بر کیفیت آب های سطحی است. با توجه به اهمیت این موضوع در این مطالعه از ابزار ارزیابی آب و خاک (SWAT) برای شبیه سازی تغییرات نیترات در حوزه آبخیز تجن بین سال های 2013-2001 استفاده شد. نتایج مدل نشان داد بار سالانه نیترات از سال 2001 تا 2013 از 31070 کیلوگرم تا 89350 کیلوگرم در خروجی حوزه متغیر است. بررسی نتایج نشان داد که تغییرات نیترات با تراکم حاشیه (ED)، تعداد لکه (NP)، حاشیه کل (TE)، اندازه موثر لکه (MESH) و شاخص شکل چشم انداز (LSI) در سه کاربری مرتع و جنگل و کشاورزی دارای همبستگی مثبت بالا (01/0p-value≤) است. نتایج رگرسیونی بین میزان آلودگی نیترات و سنجه های سیمای سرزمین در خروجی حوضه نشان می دهد که معیارهای سیمای سرزمین می تواند بیش از 95 درصد از واریانس تغییرات نیترات در کل حوزه آبخیز را نشان دهد. نتایج حاصل از اینمطالعه می تواند یک راهنمای مفید در جهت مدیریت شکل کاربری ها جهت بهبود کیفیت آب حوضه باشد.

استفاده ازگیاهان برای پالایش خاک های آلوده به فلزات سنگین راه کاری اقتصادی و موثر می باشد. گیاه پالایی از جمله روش های پیشنهادی است که با انباشت عناصر سنگین در گیاهان، خروج این عناصر از خاک های آلوده را امکان پذیر می کند. به همین منظور در این پژوهش مقاومت و اثر جذب فلز کادمیوم بر روی نهال های یک ساله Acacia victoriae با چهار غلظت از محلول کلرید کادمیوم) 0، 50، 250، 500 میلی گرم بر لیتر) به صورت یک طرح کاملا تصادفی در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفتند. پس از طی 45 روز برخی از شاخص های مورفوفیزیولوژیکی گیاه و مقدار تجمع کادمیوم در اندام های مختلف آن ارزیابی شد. نتایج کاربرد سطوح مختلف کادمیوم نشان داد که همه شاخص های مورد بررسی به طور معنی داری تحت تاثیر کادمیوم قرار گرفتند. به گونه ای که با افزایش غلظت کادمیوم به ترتیب کاهش 69%، 62%، 59%، 56%، 52%، 51%، 47%، 27% کلروفیل کل، شاخص تحمل، سطح برگ، وزن خشک کل، وزن تر کل، ارتفاع گیاه، قطر یقه و تعداد برگ در مقایسه با تیمار شاهد حاصل شد و علائم سمیت کادمیوم در غلظت500 میلی گرم بر لیتر در گیاه ظاهر شد. مقدار تجمع کادمیوم نیز در همه تیمارها در ریشه ها بالاتر از قسمت های هوایی گیاه بود. به طوری که بیش از 93% (56933 میلی گرم برکیلوگرم) کادمیوم در ریشه های این گونه در بالاترین غلظت تجمع یافت. با توجه به ضریب تجمع زیستی بیش تر از یک و فاکتور انتقال کم تر از یک (9/112 و 07/0میلی گرم برکیلوگرم) A.victoriae را می توان به عنوان گونه تثبیت کننده کادمیوم در پالایش خاک های آلوده به این فلز به کار برد و استفاده از این گونه برای مطالعات بعدی گیاه پالایی، به منظور یافتن راه کارهای استقرار بهتر گیاه و افزایش کارایی گیاه پالایی پیشنهاد می شود.

امروزه اکوتوریسم در میان انواع مختلف گردشگری از جایگاه ویژه و رشد قابل توجهی برخوردار است. حوزه ی مطالعاتی منطقه شکارممنوع خرمناز با مساحت 35/199 کیلومترمربع منطقه ای کوهستانی در استان کهگیلویه و بویراحمداز توابع شهرستان بویراحمد واقع شده است. این مطالعه با هدف ارزیابی توان محیط زیستی محدوده ی مطالعاتی خرمناز به منظور استقرار کاربری توسعه اکوتوریسم انجام شد. بدین منظور نخست با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی [F1] مناسب ترین معیارها و گزینه های توسعه اکوتوریسم در منطقه با استفاده از نظرات کارشناسان تعیین شدند. وزن دهی به معیارها با توجه به نوع کاربری، با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) در محیط نرم افزار Expert Choice به انجام رسید که از بین معیارهای اصلی، محیط فیزیکی-شیمیایی بیشترین وزن و محیط فرهنگی کمترین وزن را به خود اختصاص دادند. سپس با استفاده از مدل مخدوم و روی هم گذاری نقشه ها درمحیط GISقابلیت ها و پتانسیل منطقه جهت کاربری اکوتوریسم مشخص شد. نتایج این پژوهش نشان داد که محیط فیزیکی-شیمیایی جهت استقرار کاربری توسعه اکوتوریسم نسبت به محیط اقتصادی-اجتماعی، محیط بیولوژیکی و محیط فرهنگی وزن بیشتری به خود اختصاص داده است. همچنین نقشه نهایی نشان داد که منطقه خرم ناز از نظر تفرج متمرکز، 4% درصد در طبقه 1، 10%درصد طبقه 2 و 86%درصد طبقه نامناسب و برای تفرج گسترده، 22%درصددر طبقه 1، 45% درصد در طبقه 2 و 33% درصددر طبقه نامناسب قرار می گیرند. با توجه به نتایج هر دو روش، منطقه توان لازم را جهت استقرار کاربری اکوتوریسم دارد که می توان سرمایه گذاری های لازم جهت فعال شدن اکوتوریسم در این محدوده را انجام داده و مدیریت منطقه را با دیدگاه حفظ محیط زیست توسعه داد.

روش های اندازه گیری زمینی و فناوری سنجش از دور از مهم ترین روش های ردیابی و توزیع ریزگردها در محیط قلمداد می گردند. با استفاده از معادله دیفرانسیل انعکاس طیفی و شاخص جذب ریزگردها می توان اطلاعات زیادی را در مورد غبار در مقیاس وسیع به دست آورد. هدف از این مطالعه تحلیل تغییرات میزان بازتاب در عمق های نوری ریزگردها برای شعاع موثرهای مختلف باند 4(553 میکرومتر) سنجنده مودیس می باشد. دامنه عمق نوری ریزگردها،در جو خالص با میزان AOD ( ) تا یک فضای بسیار تیره با AOD ( ) برای شعاع موثرهای 9726/0، 459/1، 945/1، 460/1 و 36/2 میکرون در ترکیبی از 9 زاویه سرسوی خورشیدی، 16 زاویه سرسوی ماهواره ای و 16 زاویه آزیموت خورشید / ماهواره ای نسبی می باشد. نتایج نشان داد که میزان بازتاب در شعاع موثرهای مختلف برای عمق های نوری متفاوت می باشد. همچنین نتایج نشان داد که در جداول LUT با افزایش میزان عمق نوری ذرات معلق میزان بازتاب رسیده به سنجنده کاهش می یابد و با کاهش این میزان عمق نوری میزان بازتاب رسیده به سنجنده افزایش می یابد.در نهایت، مدل با استفاده از دامنه ای از شعاع موثرها بهتر خواهد شد، زیرا ذرات غباری که در جو پخش شده اند دارای شعاع های گوناگونی هستند.