مصطفی چرم

<p style="text-align: justify;">اهداف این مطالعه تولید نانوذرات زئولیت و بررسی اثرات اندازه ذرات زئولیت بر جذب نیکل از محلول&not;های آبی و خاک می&not;باشد. در این پژوهش نانوذرات زئولیت به&not;وسیله دستگاه آسیاب گلوله-ای سیاره&not;ای تولید و آنالیزهای XRD، PSA و SEM به منظور تعیین خصوصیات نانوذرات تولید شده، انجام گرفت.&nbsp;&nbsp; آزمایشات آب به صورت پیمانه&not;ای با بررسی اثر پارامترهای مختلف از قبیل اثر زمان تماس، غلظت&not;های اولیه فلز نیکل و مقدار جاذب زئولیت، بر میزان جذب نیکل، توسط جاذب میکرو و نانوزئولیت بررسی شد. نتایج نشان داد که به صورت مشابه برای هر دو جاذب، با افزایش زمان تماس و مقدار جاذب، میزان جذب افزایش و با افزایش غلظت&not;های اولیه نیکل مقدار جذب کاهش یافت. با توجه به برازش نتایج داده&not;ها، بهترین ایزوترم جذب، مدل لانگمویر با ضریب&not;تبیین 96/0 برای جاذب میکروزئولیت و 86/0 برای نانوزئولیت بدست آمد. در خاک نیز اثرات اندازه جاذب زئولیت بر میزان حذف نیکل خاک در سطوح مختلف بررسی شد. در سطح 5 میلی&not;گرم بر کیلوگرم نیکل به خاک با افزودن 2 درصد وزنی زئولیت به خاک میزان نیکل قابل استفاده خاک از 73/2 به 2 میلی&not;گرم بر کیلوگرم برای کاربرد میکروزئولیت و 8/1 میلی&not;گرم بر کیلوگرم برای کاربرد نانوزئولیت کاهش یافت. در سطح 10 میلی&not;گرم برکیلوگرم نیکل، میزان نیکل خاک از 02/5 میلی&not;گرم بر کیلوگرم به 74/3 برای کاربرد میکروزئولیت و 48/3 میلی&not;گرم بر کیلوگرم خاک برای کاربرد نانوزئولیت کاهش یافت. همچنین افزودن زئولیت به خاک علیرغم کاهش آلودگی، سبب افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی، سدیم و پتاسیم خاک شده است.</p>

فاضلاب¬ها و کودهای حیوانی منشا بسیاری از باکتری¬های بیماری¬زا هستند که در تماس مستقیم با خاک قرار دارند و امکان انتقال این ریزجانداران در محیط متخلخل خاک فراهم است. این امر سلامتی آب¬های سطحی و زیرزمینی، که در کشورهای در حال توسعه از منابع اصلی آب آشامیدنی به شمار می¬آیند را به خطر می¬اندازد. در حال حاضر معادلات سینتیک جذب و ایزوترم جذب از کاربرد فراوانی در فرآیند جذب برخوردارند. دراین تحقیق اثر زئولیت طبیعی و اسیدی بر جذب باکتری¬های اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس اروئوس و مخلوط دو باکتری باتوجه به منابع عظیم زئولیت و ویژگی های منحصر به فرد آن به عنوان فیلتر بررسی شد. نتایج نشان داد پس از دو هفنه زمان ماندگاری، میزان جذب باکتری¬های استاف¬اروئوس، اشرشیاکلی و مخلوط دو باکتری در هر دو نوع زئولیت بطور معنی¬داری افزایش یافت. اما رفتار زئولیت طبیعی و اسیدی در خصوص جذب باکتری¬ها یکسان نبود. زئولیت طبیعی یبشترین جذب باکتری استاف¬اروئوس را نسبت به زئولیت اسیدی¬شده داشت. در صورتیکه زئولیت اسیدی¬شده بیشترین جذب باکتری اشرشیاکلی را نسبت به زئولیت طبیعی نشان داد. نکته قابل توجه جذب بیشتر زئولیت طبیعی در زمان کاربرد هر دو باکتری با هم نسبت به زئولیت اسیدی است. در این تحقیق برای بررسی فرآیند جذب سطحی باکتری توسط زئولیت طبیعی و اسیدی از مدل¬های تعادلی لانگ مویر و فروندلیج و مدل های سینتیکی استفاده شد. مقایسه مدل¬ها با استفاده از ضریب تبیین(R2) و خطای استاندارد(SE) نشان داد که معادله پارابولیک با بیشترین ضریب) 94/0=( R2 و کمترین ضریب) 03/0 SE= (بهترین گزینه برای توصیف جذب سینتیکی کلیه تیمارها دراین تحقیق می¬باشد. ضرایب تبیین به دست آمده از معادلات ایزوترم جذب نشان داد که هردو معادله ایزوترم توصیف خوبی از تیمار زئولیت طبیعی و باکتری استافیلوکوکوس¬اروئوس داشت. در حالی ایزوترم فرندلیچ برای توصیف فرآیند جذب از تیمار زئولیت اسیدی و باکتری اشرشیاکلی مناسب¬تر بود.

 استفاده از کودهای آلی در جهت افزایش حاصلخیزی خاک، از ارکان مهم و تاثیرگذار پایداری اکوسیستم¬های کشاورزی در مناطق خشک و نیمه¬خشک است. بهبود خصوصیات خاک¬های شور و سدیمی از طریق افزودن کودهای آلی یک شیوه مدیریتی مناسب بوده که میتواند شرایط رشد گیاهان و دسترسی آن¬ها به عناصرغذایی را بهبود بخشد. این پژوهش به منظور ارزیابی اثرات استفاده از کودهای آلی بر دینامیک تغییرات کربن خاک و خصوصیات بیولوژیکی خاک در دو دوره انکوباسیون 60 و 90 روز انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تیمار آلی (شاهد، کمپوست قارچی و کود گاوی) و به میزان 50 تن در هکتار، در سه سطح شوری(2 ، 5/7، 7/9) با سه تکرار انجام گردید. نتایج نشان داد افزودن کود¬گاوی و کمپوست قارچی بر مقادیر نیتروژن، فسفر قابل دسترس و سایر عناصر خاک در سطوح مختلف شوری در سطح یک درصد معنی¬دار و موجب افزایش آن¬ها گردید. افزودن کودهای آلی، کربن خاک را افزایش داده و میزان دسترسی به آن را بهبود بخشید و هم¬چنین به طور معنی¬داری (p< 0.05) سبب افزایش فعالیت¬های میکروبی خاک شد. کودگاوی نسبت به کمپوست قارچی کارایی بیشتری در افزایش ویژگی¬های بیولوژیکی و کربن خاک داشت. تیمارهای مورد استفاده سبب تحریک فعالیت میکروبی و افزایش کربن زیست توده میکروبی با توجه به نوع و کیفیت سوبسترا (کودهای آلی) شدند. از طرفی شوری خاک اثرات منفی بر زیست¬توده میکروبی و قابلیت دسترسی آن¬ها به کربن خاک داشت و استفاده از تیمارهای آلی ویژگی¬های مذکور را بهبود بخشید. در نتیجه، استفاده از کودهای آلی یک رویکرد مناسب در جهت اصلاح خاک¬های شور و شورسدیمی می باشد

<p>&lt;p&gt;فسفر یکی از عناصر غذایی پرمصرف گیاه است. دلیل اصلی گسترش کمبود فسفر در خاک&amp;zwnj;های کشاورزی تثبیت آن عنصر در خاک&amp;zwnj;هاست. جذب و آزاد شدن فسفر از فرآیندهای مهمی است که غلظت فسفر را در خاک کنترل می&amp;zwnj;کند. از این&amp;zwnj;رو این مطالعه با هدف بررسی اثر لجن فاضلاب در سه سطح(صفر، 200، 400) و زئولیت در سه سطح (صفر، 20، 40) تن در هکتار خاک به صورت آزمایش گلدانی در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار انجام شد. در این آزمایش از روش عصاره&amp;lrm;&amp;zwnj;گیری دنباله&amp;zwnj;ایی برای اندازه&amp;zwnj;گیری شکل&amp;zwnj;های مختلف فسفر و روش بی&amp;zwnj;کربنات سدیم 5/0 نرمال در5/8 pH= در دوره زمانی(5، 30، 60، 720، 1440، 2160 و 2880) دقیقه برای اندازه&amp;zwnj;گیری سینتیک رهاسازی فسفر استفاده شد. میزان فسفر آزاد شده با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر تعیین گردید. سینتیک رهاسازی به وسیله 6 معادله سینتیکی مرتبه صفر، مرتبه اول، مرتبه دوم، تابع نمایی، پخشیدگی پارابولیک و الوویچ ساده شده مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش زمان مقدار فسفر قابل استخراج به روش اولسن در همه تیمارها افزایش نشان داد. معادله مرتبه اول و تابع توان بهترین معادله برازش شده تعیین شد. کاربرد لجن فاضلاب باعث افزایش معنی&amp;zwnj;دار دی&amp;zwnj;کلسیم فسفات، اکتا کلسیم فسفات، و آلومینیوم فسفات گردید و کاربرد زئولیت تنها باعث افزایش آلومینیوم فسفات خاک شد. اثر متقابل زئولیت و لجن فاضلاب نیز باعث افزایش میزان آپاتیت شد. از بین ضرایب معادلات سینتیک برتر در اکثر موارد ضریب a از معادله تابع توان به دلیل همبستگی با شکل&amp;zwnj;های مختلف فسفر معدنی به جز آپاتایت بهترین معادله برازش داده&amp;zwnj;ها پیشنهاد می&amp;zwnj;شود. نتایج این بررسی نشان داد که بیش&amp;zwnj;ترین غلظت فسفر در این خاک&amp;zwnj;ها مربوط به شکل آپاتایت است که به تنهایی 41/45 درصد مجموع فسفر شش مرحله را تشکیل می&amp;zwnj;دهد و کم&amp;zwnj;ترین غلظت فسفر شامل دی&amp;zwnj;کلسیم فسفات است که به میزان 8/1 درصد است. در این اندازه&amp;zwnj;گیری میزان فسفر محبوس قابل مشاهده نبود.&lt;/p&gt;</p>

با توجه به کمبود آب، استفاده از پساب فاضلاب می¬تواند منبع تامین آب جهت آبیاری محسوب گردد. همواره مقادیر نسبتا″ زیادی از عناصر غذایی پرمصرف و کم مصرف در پساب وجود دارد. علاوه بر این حاوی مقادیر زیادی از فلزات سنگین است که به دلیل اثرات سوء این عناصر بر محیط زیست وخطر سمیت برای انسان و دیگر موجودات، جهت مصرف آن میبایست توجه کافی منظور گردد. با به کار گیری زئولیت¬ در کنار کاربرد پساب در اراضی کشاورزی علاوه بر افزایش بهره¬وری پساب¬، خطرات ناشی از حضور فلزات سنگین در پساب را نیز می توان کاهش داد. شناخت و استفاده از موجودات همزیست در خاک¬های آلوده برای زدودن آلودگی امری ضروری است، یکی از این موجودات قارچ مایکوریزا است قارچ¬ میکوریزا آربسکولار در غیر متحرک کردن فلزات در فراریشه گیاه موثرند و با تجمع فلزات در ریشه¬های گیاه و میسلیوم¬ها به تثبیت گیاهی کمک می¬کند. بدین منظور آزمایشی بصورت فاکتوریل در پایه طرح کاملا″ تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. تیمارهای آزمایشی شامل دو سطح قارچ میکوریزا و عدم قارج میکوریزا، دو سطح آبیاری با پساب فاضلاب و آبیاری معمولی و سه سطح 0، 10 و 20 درصد حجمی زئولیت بود. نتایج نشان داد که استفاده از پساب فاضلاب سبب افزایش کادمیم در خاک، ریشه و اندام هوایی گیاه شبدر برسیم می¬گردد که کاربرد زئولیت و قارچ میکوریزا سبب کاهش معنی¬دار کادمیم محلول خاک، ریشه و اندام هوایی گردید. کاربرد توام پساب فاضلاب، قارچ و زئولیت، علاوه بر کاهش ورود کادمیم به گیاه، سبب بهبود خصوصیات رشدی گیاه شبدر گردید.

مشکل شوری و سدیمی شدن خاک ها مهمترین عامل تخریب اراضی بخصوص در مناطق خشک و نیمه خشک است بهمین دلیل اولین مرحله جهت بهبود بهره وری و افزایش سطح زیر کشت و عملکرد در واحد سطح در این خاک ها اصلاح و احیاء این اراضی می باشد. در هفت دهه گذشته روشهای مختلف زیادی برای اصلاح خاک های شور و سدیمی با توجه به عوامل فنی و مدیریتی متعدد ارائه شده است. هدف از مطالعه پیش رو ارزیابی استفاده از فسفوجیپسوم به عنوان منبع کلسیم و پساب خام کارخانه تولید شکر به عنوان منبع آبشویی در اصلاح خاک های شور و سدیمی می باشد. عاملی که این دو ماده اصلاحی را بهم مرتبط می سازد باکتری های احیاء کننده سولفات بوده که از سولفات فسفوجیپسوم به عنوان منبع سولفات و گیرنده الکترون و از مواد آلی محلول موجود در پساب به عنوان دهنده الکترون طی متابولیسم زیستی خود استفاده می کنند. طی این چرخه حلالیت فسفوجیپسوم افزایش یافته و بدنبال تجزیه زیستی مواد آلی پساب مقدار مواد آلی محلول خروجی نیز کاهش می یابد. بدین منظور کارایی فسفوجیپسوم در سه سطح مصرفی 0 ، 15 و 30 تن درهکتار و طی تلقیح و عدم تلقیح باکتری های احیاء کننده سولفات و آبشویی توسط پساب صنعتی کارخانه تولید شکر در دو خاک شور و سدیمی و سدیمی در قالب مطالعات ستونی بررسی شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که کاربرد پساب در خاک شور و سدیمی کاهش 92 درصدی را در شوری خاک داشته است. از طرفی کاربرد فسفوجیپسوم به میزان 15 تن در هکتار همراه با باکتری های احیاء کننده سولفات حداکثر تاثیر را در کاهش درصد سدیم تبادلی (ESP) خاک داشته و کابرد فسفوجیپسوم به میزان 30 تن در هکتار بیشترین تاثیر در کاهش اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) پساب را داشته است. در حالی که در خاک سدیمی فسفوجیپسوم به میزان 30 تن در هکتار همراه با باکتری های احیاء کننده سولفات بیشترین مقدار را در کاهش ESP و COD را داشته است. بنابراین کاربرد فسفوجیپسوم و باکتری های احیاء کننده سولفات علاوه بر کاهش معنی دار در ESP خاک موجب پالایش پساب استفاده شده جهت آبشویی خاک می باشد.

شوری خاک معضل اساسی برای تولید محصولات کشاورزی در سراسر جهان محسوب می¬شود. اصلاح و آبشویی خاک¬های شور بسیار هزینه¬بر بوده و به علت تبخیر بالا در مناطق خشک و نیمه خشک احتمال شور شدن مجدد این خاک¬ها وجود دارد. لذا استفاده از موادی که باعث افزایش تحمل گیاهان به شوری خاک شود ضروری به نظر می¬رسد. به منظور بررسی تاثیر پلیمر سوپر جاذب و قارچ میکوریزا بر تنش شوری خاک آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 1393- 1392 در دانشگاه شهید چمران اهواز اجرا گردید. تیمارهای آزمایش شامل شوری خاک (3، 6 و 9 دسی زیمنس بر متر)، پلیمر سوپر جاذب A200 (صفر و 5/0 درصد وزنی) و قارچ میکوریزا (صفر و 50 گرم بر کیلوگرم) بودند. خاک¬های با شوری مختلف به گلدان¬های سه کیلوگرمی منتقل، تیمار پلیمر سوپر جاذب با کل خاک مخلوط و تیمار قارچ میکوریزا نیز اعمال گردید. نتایج نشان تنش شوری و پلیمر سوپر جاذب اثر معنی داری بر صفات، عملکرد در واحد سطح، ارتفاع بوته، طول خوشه، تعداد دانه در خوشه، وزن هزار دانه، قطر ساقه، سطح برگ، وزن تر اندام هوایی، وزن خشک اندام هوایی، وزن خشک ریشه، هدایت روزنه ای، شاخص کلروفیل، محتوی نسبی آب برگ،پایداری غشاء، کلروفیل a و b، درصد کلونیزاسیون ریشه، تنفس و زیست توده میکروبی و عناصر غذایی ماکرو گیاه گندم داشت. اثر قارچ میکوریزا بر تمام صفات ذکر شده به غیر از وزن¬تر اندام هوایی و شاخص کلروفیل معنی¬دار شد. بر اساس نتایج این پژوهش استفاده توام پلیمر سوپر جاذب و قارچ میکوریزا خصوصیات رشدی و عناصر غذایی گیاه گندم را بهبود بخشید. استفاده توام پلیمر سوپر جاذب و قارچ میکوریزا عملکرد را در شوری 3 و 9 دسی زیمنس بر متر به میزان 97/61 و 6/54 درصد نسب به تیمار شاهد افزایش داد. بنابراین میتواند گام موثری در جهت افزایش کمی و کیفی محصول گندم در اراضی شور استان خوزستان باشد.

امروزه با توجه به افزایش روزافزون جمعیت جهان نیاز به تولید مواد غذایی بیشتر از یک سو و افزایش تولید لجن فاضلاب شهری و صنعتی از سوی دیگر، مدیریت دفع لجن فاضلاب ضروری می¬باشد. یکی از راه¬های مدیریت لجن فاضلاب و افزایش قدرت بهره¬وری خاک، استفاده از آن به عنوان کود در زمین¬های کشاورزی است. از محدودیت¬های اصلی لجن فاضلاب وجود غلظت‌های بالای فلزات سنگین از جمله سرب و کادمیم می¬باشد. یکی از موثرترین و باصرفه¬ترین روش¬های پالایش فلزات سنگین تثبیت آن¬ها توسط کانی زئولیت است. بدین منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه¬ی طرح کاملا تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. تیمارهای آزمایشی شامل دو سطح صفر و 50 تن در هکتار لجن فاضلاب و چهار سطح صفر، 5/2، 5 و 10 درصد وزنی زئولیت بودند. تیمارهای لجن فاضلاب به خا¬ک¬ها اضافه گردید و به منظور یکنواختی محیط عمل، به مدت 6 هفته در شرایط مناسب رطوبتی برای تجزیه اولیه فاضلاب و افزایش تاثیر آن در خاک قرار داده شدند، سپس تیمارهای زئولیت به گلدان¬ها اضافه گردید و بذر ذرت رقم سینگل کراس 704 کشت شد و رطوبت آن¬ها در حد 70 درصد ظرفیت مزرعه¬ای حفظ گردید. پس از گذشت 78 روز و در مرحله 8 برگی، گیاهان برداشت شدند و آزمایشات انجام شد. نتایج نشان داد استفاده از لجن فاضلاب سبب افزایش معنی¬دار (در سطح یک درصد) میزان سرب و کادمیم محلول در خاک و سرب و کادمیم کل موجود در ریشه و اندام هوایی گیاه ذرت گردید. کاربرد زئولیت سبب کاهش معنی¬دار (در سطح یک درصد) غلظت سرب و کادمیم کل موجود در ریشه و اندام هوایی گیاه و سرب و کادمیم محلول در خاک گردید. در تیمار 50 تن در هکتار لجن فاضلاب کاربرد 10 درصد وزنی زئولیت میزان کادمیم محلول خاک و کادمیم کل ریشه و اندام هوایی گیاه را به صفر رساند. لجن فاضلاب سبب بهبود خصوصیات بیولوژیکی خاک از جمله تنفس میکروبی، جمعیت میکروبی و کربن زیتوده میکروبی و سطوح صفر، 5/2 و 5 درصد وزنی زئولیت نیز سبب بهبود این پارامترها گردید، اما کاربرد 10 درصد وزنی زئولیت سبب کاهش مقادیر آن¬ها شد. در این پژوهش کاربرد توام لجن فاضلاب و زئولیت، علاوه بر کاهش ورود سرب و کادمیم به گیاه و افزایش ماده آلی خاک، سبب بهبود خصوصیات رشدی گیاه ذرت گردید.

اصلاح اراضی شوروسدیمی یکی از راه‌های پیش‌روی بشر برای دستیابی به غذای بیشتر است. در این تحقیق، ارزیابی کارایی مدلهای آبشویی در پیش بینی‌روند شوری‌وسدیم‌زدایی در خاک‌های با ویژگیهای فیزیکی متفاوت بررسی شد. برای این منظور، آزمون صحرایی در اراضی شوروسدیمی در غرب رودخانه جراحی دشت مکسر درشهرستان ماهشهر در دو ایستگاه تعیین شده، انجام شد. ایستگاه A در سری حدید در زیرگروه Typic Haplosalid ، رده Aridisol ، دارای بافت سبک تا متوسط، کلاس شوری و قلیائیت S4A3می‌باشد. ایستگاه B در سری هشچه در زیر گروه Typic Haplosalid ، رده Aridisol ، دارای بافت نسبتا سنگین تا سنگین ، کلاس شوری و قلیائیت S4A3قرار دارد. آبشوبی به روش پیوسته در دو تیمار با و بدون ماده اصلاح کننده گچ برای هر دو ایستگاه صورت گرفت نتایج نشان داد که با کاربرد175 سانتی متر عمق آب خاکشویی در ایستگاه A در تیمار بدون ماده اصلاح کننده98/76درصد ودر تیمار با ماده اصلاح کننده 74/78 درصد ودر ایستگاه B در تیماربدون ماده اصلاح کننده65/92 درصد و در تیمار با ماده اصلاح کننده 11/93 درصد املاح تا عمق 150 سانتی‌متری شسته شده‌اند. همچنین با وجود نسبت جذب سدیم و درصد سدیم تبادلی بالای خاک، پراکنش سدیمی خاک به علت میزان کافی گچ و املاح محلول در آب آبشویی پس از آبشویی، نیازی به مواد اصلاح کننده نبوده و ساختمان خاک نیز تخریب نمی‌گردد. از طرفی در ایستگاه Bکه دارای بافت سبک تا متوسط می‌باشد بازده آبشویی بیشتر می‌باشد بنابراین در یک عمق مشخص شوری زدایی و سدیم زدایی نسبت به ایستگاه Aمقدار آب خاکشویی کمتری مورد نیاز است از بین مدلهای بررسی شده آبشویی مدل ریاضی نمایی و مدل تجربی دیلمان بیشترین همبستگی را با مشاهدات صحرایی نشان داده است بنابراین در صورتی که آزمایشات صحرایی قبل از انجام عملیات آبشویی در اراضی مشابه مقدور نباشد می‌توان از مدل تجربی دیلمان برای محاسبه عمق آبشویی مورد نیاز استفاده کرد. نتایج مربوط به مدل مخزن با مجرای فرعی آبشویی نشان می دهد که نتایج مدل با فرض دوره طبیعی با نتایج صحرایی، نزدیک تر بوده است. به طور کلی در 50 سانتی متری سطح خاک نتایج آبشویی و نتایج حاصل از مدل نزدیکتر می باشند و در اعماق بیش از 50 سانتیمتری میزان شوری پیش بینی شده توسط مدل با مقادیر مشاهده شده تفاوت داشته است.