فهرست مطالب

محیط زیست طبیعی - سال شصت و نهم شماره 3 (پاییز 1395)
  • سال شصت و نهم شماره 3 (پاییز 1395)
  • تاریخ انتشار: 1395/09/21
  • تعداد عناوین: 18
|
  • فاطمه محمدیاری*، حسین اقدر، رضا بصیری صفحات 597-616
    در این تحقیق، متغیرهای شیمیایی آب های زیرزمینی دشت مهران و دهلران با استفاده از روش های زمین آمار (روش کریجینگ و کوکریجینگ) مورد مطالعه قرار گرفت. آب حاصل از 29 چاه، در سال های 1379 تا 1392 از لحاظ سدیم، کلر، سولفات، TDS وTH آنالیز شیمیایی گردید. به کمک نرم افزار Arc GIS 10 درونیابی به روش کوکریجینگ و کریجینگ صورت گرفت. برای انتخاب مدل مناسب جهت برازش بر روی واریوگرام تجربی از مقدار RMSE کمتر و ساختار فضایی قوی تر استفاده شد. نتایج حاصل از محاسبه RMSE و MAE نشان داد که روش کوکریجینگ نسبت به روش کریجینگ برتری دارد. این امر به دلیل RMSE و MAE کمتر در روش کوکریجینگ می باشد که نشان دهنده دقت بالا و خطای پایین است. نتایج نشان می دهد که داده های کیفی آب زیرزمینی در این منطقه دارای همبستگی قوی می باشند و ساختار مکانی آنها از مدل کروی و نمایی تبعیت می کند. درنهایت با استفاده از روش کوکریجینگ، منطق فازی و طبقه بندی شولر نقشه پهنه بندی منطقه مورد مطالعه جهت شرب تهیه گردید. با توجه به نقشه نهایی 32 درصد از منطقه برای شرب مناسب، 18 درصد نسبتا مناسب و 50 درصد نامناسب می باشد. نتایج نشان داد که کیفیت آب منطقه مورد مطالعه برای شرب در حد مطلوب نیست. با روی هم گذاری نقشه پهنه بندی و نقشه حاصل از آنالیز Hot spot مشاهده شد که نقاط با غلظت های زیاد و در آستانه هشدار در کنار هم و در طبقه نامناسب نقشه پهنه بندی، قرار گرفته اند.
    کلیدواژگان: آبهای زیرزمینی، طبقه بندی شولر، کوکریجینگ، کریجینگ، آنالیز Hot spot
  • مجید جانفدا *، داود شاهسونی صفحات 617-632
    وجود بیش ازحد ترکیبات نیتروژنی در منابع آب یکی از عوامل تهدید کننده حیات انسان و آبزیان بشمار می رود. لذا شناخت و کنترل متغیرهای موثر بر نیتروژن ورودی به منابع آب، از اهمیت بسزایی برخوردار است. بررسی متغیرهای موثر با نمونه گیری، عملا به علت تنوع دشوار است. متغیرهای موثر را می توان توسط فنون ریاضی و ابداع راهکارهای شبیه سازی رایانه ای، شناسایی نموده و عملا از عوامل با اثرات ناچیز صرف نظر کرد تا بتوان منابع مالی را برای کنترل تعداد معدودی از عوامل بهینه صرف نمود. الگو های متعددی برای برآورد میزان این ترکیبات ساخته شده است. در این مقاله از الگوی پرکاربرد INCA-N ، به منظور انجام تحلیل حساسیت و کاهش تعداد متغیرها استفاده شده است. INCA-N شامل تعداد زیادی متغیر ورودی است. لذا شناسایی متغیرهای بی تاثیر یا کم تاثیر حائز اهمیت است. روش تحلیل حساسیت واریانس- مبنا به خوبی می تواند متغیرهای مهم را شناسایی و حساسیت خروجی الگو را نسبت به متغیرها توسط شاخص حساسیت اصلی ارزیابی کند. این مقاله ضمن معرفی روش واریانس- مبنا و برآورد شاخص حساسیت اصلی با روش طرح متعادل تصادفی (RBD) به تحلیل حساسیت خروجی الگو INCA-N و کاهش متغیرها در رودخانه توید می پردازد. نتایج تحلیل حساسیت در حجم نمونه های 500 ، 1000 و 2000 و عدم قطعیت نتایج با شبیه سازی مجدد نمونه ها به تعداد 50 تکرار بررسی شد. نتایج نشان داد که چهار متغیر (میزان جذب نیترات گیاهان، نرخ نیتراتزدایی، آلی سازی و معدنی-سازی) از هفت متغیر الگو INCA-N کفایت می کند. سه متغیر نیتروژن هوا، جذب آمونیاک توسط گیاه و بیشینه جذب نیتروژنی غیرضروری هستند. این چهار متغیر ضروری به ترتیب دارای اثر اصلی 456/0، 207/0،204/0، 097/0 هستند. اثرات متقابل بین متغیرها ضعیف ( 036/0) و قابل چشم پوشی است. بنابراین روش تحلیل حساسیت طرح متعادل تصادفی کارایی مناسبی در کاهش متغیرهای این پدیده دارد.
    کلیدواژگان: نیتروژن، تحلیل حساسیت واریانس - مبنا، طرح متعادل تصادفی، الگوی INCA-N
  • امیرحسین حمیدیان*، هاجر نوروزنیا، روح الله میرزایی صفحات 633-643
    گیاه پالایی یکی از مهمترین روش های زیستی پایدار جهت مقابله با اثرات روزافزون آلاینده ها می باشد. در مطالعه حاضر قابلیت گیاه پالایی یک گیاه آبزی (لاله تالابی )جهت پالایش فلزات سنگین (مس، کروم، سرب ، آرسنیک و کادمیوم) ارزیابی می گردد. مطابق نتایج لاله تالابی مقادیر زیادی از فلزات مذکور را طبق غلظت های اندازه گیری شده مورد تجمع زیستی قرار می دهد.غلظت ها به ترتیب برای فلزات مس، کروم، سرب، آرسنیک و کادمیوم 31/0، 07/3، 91/0، 2 /1 و 32/14میکروگرم بر گرم وزن خشک می باشند . کارآیی گیاه پالایی ازطریق اندازه گیری غلظت زیستی و انتقال زیستی مورد ارزیابی قرار می گیرد. متوسط فاکتورهای غلظت زیستی به ترتیب برای فلزات مس ، کروم ، سرب ، کادمیوم و آرسنیک 1830، 460،1170، 2900 می باشند. مطابق نتایج لاله تالابی قابلیت بالایی در جذب فلزات مذکور از خود بروز داده است. با توجه به داده ها ، نتایج نشان می دهد که لاله تالابی می تواند به عنوان یک گونه ارزشمند جهت اهداف گیاه پالایی در تالاب انزلی مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: فلزات سنگین، گیاه پالایی، غلظت زیستی، لاله تالابی، تالاب انزلی
  • علیرضا دانشی، مصطفی پناهی *، مهدی وفاخواه صفحات 645-667
    افت شدید تراز آب و خشک شدن تدریجی دریاچه اورمیه، مشکلات و نگرانی هایی را در سطوح ملی و بین المللی به همراه داشته و ضرورت به کارگیری رویکرد های نوین در اقدامات مدیریتی جهت اصلاح الگوی مصرف آب در محدوده دریاچه اورمیه را مطرح ساخته است. از جمله ابزارهای سیاستی اقتصادی و کارآمد برای مدیریت و صیانت منابع طبیعی، سازوکار پرداخت بهای خدمات اکوسیستمی (PES) در سال های اخیر، در کشورهای مختلف موردتوجه قرار گرفته و نتایج قابل توجهی را در پی داشته، است. در تحقیق حاضر، تلاشی برای ارزیابی جنبه های فنی و اقتصادی استفاده از ابزار سیاستی PES، در قالب پرداخت نقدی مشخص به کشاورزان محدوده جهت تشویق به عدم کشت اراضی تحت مالکیت آنها به عمل آمده است. این ارزیابی، می تواند نیازهای اقتصادی و اجتماعی را برای اعمال اقدامات مدیریتی جدید درمورد منابع آب حوزه آبخیز سیمینه رود را با تاکید بر کاهش آب مصرفی بخش کشاورزی، به خوبی تبیین نموده و از این طریق به افزایش رهاسازی آب به دریاچه یاری رساند. نتایج این تحقیق نشان داد که 55/53 درصد از بهره برداران ساکن موافق چنین طرحی بوده و برای اعضای جامعه محلی، دارای مقبولیت تلقی می شود. همچنین، از نقطه نظر اقتصادی، نسبت منفعت به هزینه برای پیاده سازی چنین سیاستی برابر با 1/70 محاسبه شده و درنتیجه، دارای توجیه اقتصادی کافی برای اجرا خواهد بود. بنابراین، می توان نتیجه گیری کرد که اجرای طرح پرداخت نقدی برای عدم کاشت محصولات زراعی در چهارچوب برنامه PES برای مدیریت آب در حوزه آبخیز سیمینه رود امکان پذیر و کارآمد خواهد بود.
    کلیدواژگان: پرداخت نقدی، PES، ارزش گذاری اقتصادی، نسبت منفعت به هزینه، دریاچه اورمیه
  • زینب رحیمی زاده، امیرحسین حمیدیان*، سید ولی حسینی صفحات 669-679
    در سال های اخیر تولید پلیمرهای زیستی به دلیل عدم سمیت در محیط، در دسترس بودن و هزینه پایین آن ها، به عنوان ابزاری برای جذب عناصر سنگین مورد توجه اکثر محققین قرار گرفته است. پلیمر زیستی کیتوزان دارای توانایی منحصر به فردی در انعقاد و لخته سازی ذرات معلق و کلوئیدی، جذب روغن و گریس محلول و فلزات سنگین را دارا است. در این مطالعه به بررسی حذف یون فلزات سنگین (Al، Cd، Co، Cu، Fe و Pb) از پساب ساختگی توسط نانوکامپوزیت کیتوزان – رس پرداخته شد. سپس با اضافه کردن جاذب به محیط واکنش، درصد جذب یون فلزات سنگین (Al، Cd، Co، Cu، Fe و Pb) توسط جاذب کیتوزان – رس در اسیدیته ها، زمان های تماس و مقادیر مختلف از ماده جاذب مورد آزمایش قرار گرفت. طبق نتایج با افزایش pH پساب ساختگی، درصد جذب یون های فلزی افزایش یافته و در pH بین 5 تا 6 به حداکثر خود رسید. درصد جذب برای فلزات بستگی به مدت زمان تماس داشت، به طوری که با افزایش مدت زمان تماس، درصد جذب برای فلزات نیز افزایش یافت و بعد از گذشت 3 ساعت به حالت تعادل رسیدند. همچنین درصد جذب بستگی به مقدار ماده جاذب داشت. با افزایش مقدار جاذب به پساب ساختگی، درصد جذب فلزات افزایش یافت. بنابراین می توان نتیجه گرفت که نانوکامپوزیت کیتوزان – رس توانایی خوبی جهت حذف فلزات سنگین (Al، Cd، Co، Cu، Fe و Pb) از پساب را دارد.
    کلیدواژگان: فلز سنگین، نانوکامپوزیت، کیتوزان - رس، جذب، پساب
  • سهیل سبحان اردکانی *، مریم محمدی روزبهانی، راضیه مشعل پور فرد صفحات 681-696
    فلزات سنگین در اثر عوامل طبیعی و مصنوعی به بوم سازگان های آبی واردشده و از مهم ترین آلاینده های سمی این محیط ها محسوب می شوند که پایداری بالایی داشته و از توانایی ایجاد سمیت در آب زیان و قابلیت تجمع در زنجیر غذایی برخوردارند. این پژوهش با هدف بررسی غلظت کادمیم، کروم و نیکل در جوامع درشت بی مهرگان بسترزی خوریات موسی و همبستگی آن با تجمع فلزات در رسوب در سال 1391 انجام یافت. نمونه برداری از رسوبات توسط گرب انجام یافت. گونه های موجود در نمونه های ماکروبنتوزی نیز پس از شستشو در الک 5/0 میکرون، شناسایی شدند. پس از هضم نمونه های رسوب و ماکروبنتوز، غلظت عناصر توسط دستگاه نشر اتمی خوانده شد. نتایج بیان گر آن است که بیشینه میانگین غلظت عناصر کادمیم، کروم و نیکل بر حسب میلی گرم در کیلوگرم در نمونه های رسوب به ترتیب برابر با 10/0±17/0، 0/2±50/46 و 0/2±43/41 و در نمونه های ماکروبنتوز نیز به ترتیب برابر با 10/0±21/0، 0/1±10/64 و 0/1±40/41 و مربوط به Bivalvia می باشد. هم چنین نتایج مقایسه میانگین غلظت عناصر کادمیم، کروم و نیکل در نمونه-های رسوب با رهنمود WHO بیان گر آن است که میانگین غلظت تمام عناصر مورد ارزیابی کم تر از حد استاندارد می باشد. بنابراین، می توان عنوان کرد گرچه رسوبات منطقه مورد مطالعه به فلزات سنگین کادمیم، کروم و نیکل آلوده نیست، ولی استقرار صنایع مختلف پتروشیمی در منطقه مورد مطالعه، نشت نفت از سکوهای حفاری و تخلیه آب توازن نفتکش ها احتمال آلودگی رسوبات و به تبع آن گونه های آب زی ساکن به فلزات سنگین را افزایش می دهد.
    کلیدواژگان: تجمع زیستی، ماکروبنتوز، فلز سنگین، خورموسی
  • مریم سعیدصبایی*، عبدالرسول ماهینی، رضا غریبی، الناز سعیدصبایی صفحات 697-713
    امروزه مسئله خدمات اکوسیستم و تاثیر فعالیت های انسانی بر آن بسیار مورد توجه قرار گرفته است. متاسفانه بسیاری از فعالیت های انسانی در جستجوی توسعه اقتصادی بدون توجه به خدمات اکوسیستم هستند. شاید بتوان گفت بیشترین تغییرات در مقادیر خدمات اکوسیستم به دلیل تغییرات کاربری اراضی و نحوه مدیریت زمین رخ داده است. در سال های اخیر اقداماتی جهت استفاده از سنجش خدمات اکوسیستم در بهینه یابی کاربری اراضی انجام شده است، به این معنی که بهگزینی کاربری ها در منطقه بر اساس مقادیر تغییر در خدمات اکوسیستمی انجام می گیرد. مطالعه حاضر به صورت نمونه به بررسی چگونگی انجام بهگزینی کاربری ها با توجه به تغییر در میزان فرسایش خاک و قابلیت نگهداشت آب به عنوان دومورد از خدمات اکوسیستم بر پایه برنامه ریزی خطی در واحدهای کاری سرزمین می-پردازد. منطقه مورد مطالعه بخش کوچکی از شهرستان گرگان است. در این دیدگاه به کاربری های مختلف به عنوان اکوسیستم های متفاوتی با قابلیت نگهداشت آب و حفظ خاک متفاوت، توجه شده است. تابع هدف مورد استفاده در بهگزینی بر اساس معیار فرسایش خاک نوشته شده و محدودیتی که در تقابل با آن است نیز میزان نگهداشت آب در هر یک از کاربری ها است. برای این منظور از سامانه پشتیبان مدیریت اراضی LUMASS استفاده شده است. در این مطالعه تخصیص بهینه کاربری ها در قالب دو سناریو انجام شد. در هر دو سناریو هدف آن بود که میزان فرسایش خاک کل منطقه نسبت به شرایط پیش از به گزینی کاهش یابد. در سناریوی اول، هدف کاهش بیش از 50 درصد در مقدار فرسایش خاک بدون هیچ محدودیتی در خصوص مساحت کاربری ها بود در سناریوی دوم تلاش شد که تا حد امکان مقدار مساحت کاربری کشاورزی در حد فعلی باقی بماند. نتایج نشان داد که مقدار فرسایش خاک در سناریوی اول و دوم به ترتیب کاهشی 61 درصدی و 10 درصدی در مقایسه با شرایط قبل از بهگزینی نشان می دهد. در هر صورت، انتخاب بهترین شکل به گزینی بستگی به رویکرد مدیریتی و شرایط کل منطقه دارد. این مسئله که حفظ، کاهش و یا افزایش کدام کاربری به نفع کل منطقه است و یا چه مقدار کاهش در فرسایش کل منطقه و یا هر تغییری در سایر معیارها در تابع هدف باید مد نظر قرار گیرد، همگی مسائلی است که در نتیجه به گزینی تاثیرگذار است.
    کلیدواژگان: خدمات اکوسیستم، بهگزینی کاربری اراضی، مدیریت زمین، برنامه ریزی خطی، سامانه پشتیبان مدیریت اراضی(LUMASS)
  • آرزو سلیمانی*، حسین محمد عسگری، علی دادالهی سهراب، هیوا علمی زاده، سید حسین خزاعی صفحات 715-728
    ریزگردهای اتمسفری به دلیل وجود مواد مغذی، بر تولید اولیه در دریاها اثرگذار است. در این پژوهش طی ده سال از داده های ضخامت نوری ریزگردها و کلروفیل a در منطقه خلیج فارس استفاده گردید و رابطه ی بین آن ها مورد بررسی قرار گرفت. بررسی متوسط ماهانه تغییرات ضخامت نوری ریزگردها و میزان کلروفیل a از سال 2004 تا 2013 نشان داد که همبستگی بالایی بین دو پارامتر وجود دارد به گونه ای که با افزایش میزان ضخامت نوری، میزان کلروفیل a افزایش و با کاهش آن کاهش می یابد. نتایج نشان داد که در دو فصل بهار و تابستان که میزان ریزگردها بالا می باشد، ریزگردها اثر معنی داری بر تولید اولیه دارد اما در فصل زمستان که میزان ریزگردها کم است، اثر معنی داری بر تولید اولیه ندارد. افزایش بیش از حد و تداوم زیاد ریزگردها، شدت تابش رسیده به سطح دریا را به مقدار زیاد کم می کند و میزان کلروفیل a و تولید اولیه که رابطه ی مستقیمی با نور و شدت تابش دارد، را کاهش می دهد. اما در صورتی که افزایش ریزگردها با افزایش مواد مغذی همراه باشد و شدت تابش دریافتی را به مقدار زیاد کاهش ندهد، باعث افزایش کلروفیل a و تولید اولیه می شود. یک تاخیر زمانی چند روزه بین پیک ضخامت نوری ریزگردها و افزایش درکلروفیل a مشاهده شد که به دلیل زمان مورد نیاز برای رسوب آهن، انحلال و تجمع آن می باشد. این پژوهش با استفاده از داده های سنجش از دور ماهواره ای مشخص نمود که ارتباط معناداری بین ضخامت نوری ریزگردها و میزان غلظت کلروفیل a در منطقه خلیج فارس وجود دارد.
    کلیدواژگان: سنجش از دور، ریزگرد، خلیج فارس، کلروفیلa، ضخامت نوری ریزگردها
  • مهشید سوری *، ساوان شاهرخ، جواد معتمدی، علیرضا افتخاری صفحات 729-742
    ذخیره کربن، راهکاریست که به کاهش کربن اتمسفری و اصلاح تبعات تغییر اقلیم کمک میکند. در پژوهش حاضر، توان ذخیره کربن گونه صنعتی- دارویی جاشیر ( (Prangos ferulaceaeدر مراتع کوهستانی استان آذربایجان غربی، مورد مطالعه قرار گرفت. در منطقه مطالعاتی سایت جاشیر، چهار ترانسکت 100 متری به طور تصادفی و در امتداد هر ترانسکت، 5 پلات با فواصل 20 متر، به طور سیستماتیک انداخته شد. زیتوده جاشیر در اوایل فصل تابستان به روش قطع و توزین، در همه پلات ها اندازه گیری شد. در ابتدا و انتهای هر ترانسکت یک پروفیل در دو عمق 15-0 و 30-15 حفر گردید. نمونه های خاک و گیاه به آزمایشگاه فرستاده شد. میزان ذخیره کربن برای هر کدام از نمونه های خاک دو عمق و زیتوده گیاه جاشیر تعیین گردید. داده با آزمون های تجزیه واریانس یک طرفه و آزمون T مورد تحلیل قرار گرفتند. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که خاک منطقه جاشیر در عمق دوم، میزان کربن بیشتری دارد. در سطح احتمال 5% اختلاف معنی داری بین ترسیب کربن در بیوماس هوایی ( مجموع ساقه و برگ) و زمینی مشاهده میشود. در بین اندام های گیاه جاشیر ریشه بیشترین میزان ذخیره کربن را دارد. سهم ذخیره کربن خاک تحت زیتوده جاشیر، نسبت به بیوماس آن بیشتر است.
    کلیدواژگان: ذخیره کربن، گونه صنعتی دارویی، جاشیر، خاک، بیوماس
  • فاطمه شاه علیان، راضیه لموچی *، علیرضا صفاهیه، نگین سلامات، هاجر آبیار، فاطمه موجودی، مصطفی زارع دوست صفحات 743-756
    این پژوهش با هدف جداسازی و شناسایی گونه های Ochrobactrum anthropi و Psedomonas putida به عنوان شاخص برای سنجش جذب فلز سرب و تجزیه آنتراسن در شرایط آزمایشگاهی انجام شد. نتایج نشان داد که گونه های مذکور در غلظت 50 میلی گرم بر لیتر سرب و 30 میلی گرم بر لیتر آنتراسن بخوبی رشد داشته اند. بگونه ای که حداکثر رشد در غلظت 50 میلی گرم بر لیتر سرب 39/1 و 30 میلی گرم بر لیتر آنتراسن 530/0 اندازه گیری گردید. نتایج حاصل از بررسی توانایی جذب فلز سرب توسط باکتری O. anthropi در غلظت 50 میلی گرم بر لیتر و حذف آنتراسن توسط P. putida در غلظت 30 میلی گرم بر لیتر حاکی از آن بود که باکتری های فوق از همان لحظه تلقیح به سرعت فلز و آنتراسن را از محلول جذب کرده و میزان آنرا بسرعت در محلول کاهش می دهند. حذف سرب و آنتراسن از محلول فلزی و هیدروکربنی توسط گونه های Ochrobactrum anthropi و Psedomonas putida دقایق انتهایی سنجش بطور فعالی ادامه داشت و در انتهای آزمایش به ترتیب 84 درصد سرب و 986/77 درصد آنتراسن حذف گردید.
    کلیدواژگان: حذف زیستی، فلزات سنگین، آنتراسن، P. putida، O.anthropi
  • خسرو صدیق بیان*، مهناز مظاهری اسدی، عباس فرازمند، علیرضا منادی سفیدان، ناصر علی اصغرزاد صفحات 757-771
    خاک های آلوده به ترکیبات نفتی معمولادارای گونه های باکتریایی قادر به تجزیه ترکیبات آروماتیک هستند.هیدروکربن های آروماتیک پلی سیکلیک همانند آنتراسن ، نفتالین و فنانترن سمی ترین و سرطانزاترین آلاینده ها بوده و آسیب های جدی به محیط زیست و موجودات زنده وارد می کنند. این ترکیبات غالبا توسط صنایع پیروشیمی به خاک ها تخلیه می شوند. روش های بیولوژیکی با بکارگیری میکروارگانیسم های موثر جدا شده از خاک های آلوده نفتی برای پاک سازی این خاک ها ترجیح داده می شود . میکروارگانیسم ها از این هیدروکربن ها بعنوان منبع کربن و انرژی استفاده کرده و نهایتا تولید آب، CO2 و مواد بی ضرر می کنند. در این مطالعه، نمونه هایی از خاک های آلوده محوطه پالایشگاه و مجتمع پتروشیمی ، ایستگاه های پمپ بنزین و گاراژهای تعمیر اتومبیل در شهرتبریز برداشته شدند و سوسپانسیون خاک ها در محیط های اختصاصی کشت شده و 100 جدایه بدست آمد. از هیدروکربن های آنتراسن، فنانترن و نفتالین به مقدار 1000 میلی گرم در لیتر به محیط مولرهینتون براث افزوده و جمعیت ثابتی از باکتری های فوق بصورت جداگانه اضافه شد و به مدت یک هفته در 28 با دور 130 در دقیقه در انکوباتور نگهداری شد. میزان تخریب هیدروکربن های مذکور با روش اسپکتروفتومتری تعیین گردید . نهایتا تعداد زیادی از باکتری های تجزیه کننده هیدروکربن های آروماتیک با قدرت تخریب مختلف بدست آمد، در بین آنها بترتیب 51% ،47% ،و 41% از کل جدایه ها دارای قدرت تجزیه بیولوژیکی بیش از 30% ازمواد نفتالین ، آنتراسن و فنانترن بودند .با تکثیر انبوه و مساعد کردن شرایط رشد، میتوان از این جدایه های موثر در پاک سازی خاک های آلوده به هیدروکربن های آروماتیک در مناطق آلوده نفتی استفاده کرد.
    کلیدواژگان: آلودگی خاک، تجزیه زیستی، سموم آروماتیک، میکروارگانیسم های خاک
  • نازلی عابدینی، هومن رجبی اسلامی* صفحات 773-790
    تاثیر نانودی‏اکسید تیتانیوم بر 6 نمونه جلبک آب شیرین در این پژوهش مطالعه گردید. جلبک‏های آزمایشی پس از خالص سازی با روش‏های مولکولی شناسایی و برای 0، 24، 48 و 96 ساعت تحت تاثیر غلظت‏های 001/0، 01/0، 1/0 و 1 میلی گرم در لیتر نانو‏دی‏اکسید تیتانیوم قرار گرفتند تا میزان کلروفیل a و پراکسیداسیون چربی آنها مشخص گردد. نتایج نشان داد که نانودی‏اکسید تیتانیوم دارای اثر بازدارندگی بر رشد جلبک‏های Chlamydomonas moewusii، Chlamydomonas sp.، Chlorococcum oleofaciens (strain 1)، Chlorococcum oleofaciens (strain 2)، Scenedesmus obliquus در تمام غلظت‏های آزمایشی پس از گذشت دست کم 48 ساعت از شروع تماس داشته است و همچنین میزان پراکسیداسیون چربی آنها افزایش یافت. در مقابل میزان کلروفیل a جلبک Chlorococcum oleofaciens (strain 3) پس از گذشت 96 ساعت تماس با نانودی‏اکسید تیتانیوم افزایش و پراکسیداسیون چربی آن کاهش پیدا کرد. یافته های پژوهش حاضر نشان داد که پاسخ گونه های مختلف به نانودی‏اکسید تیتانیوم متفاوت بوده که می‏تواند به تغییر غالبیت گونه‏ای در منابع آبی منجر شود.
    کلیدواژگان: جلبک آب شیرین، دی اکسید تیتانیوم، کلروفیل a، پراکسیداسیون چربی
  • انوشا عطاران *، آرش صلاحی نژاد، آرش جوانشیر خویی، سهیل ایگدری، راضیه لک صفحات 791-802
    گاماروس از جمله سخت پوستان منطقه امواج می باشد که نقش مهمی در زنجیره ی غذایی ایفا می کند و با تغذیه از پوده ها، انرژی را به رده های بالاتر مانند ماهی و پرندگان انتقال می دهد. آلودگی های زیادی چه از دریا و خشکی به سواحل دریای خزر راه پیدا می کنند. فلز کادمیوم از جمله فلزات پایدار و خطرناک است که به مقدار کم در محیط طبیعی وجود دارد ولی مقدار آن در چند دهه اخیر از طریق منابع انسان ساز مربوط به فعالیت های شهری و صنعتی در دریاها و سواحل افزایش یافته است. این تحقیق با هدف بررسی مقایسه ای مقدار و نرخ جذب فلز کادمیوم توسط Gammarus sp. به عنوان کفزی غالب داخل رسوبات نرم دریای خزر و خود رسوبات انجام گردید. بدین منظور غلظت کادمیوم، پایینتر از غلظت مهلک آن برای گاماروس در نظر گرفته شد. محلول فلزی از ظروف حاوی گاماروس و رسوب عبور داده شد و در زمان های صفر (نمونه ی شاهد)، 30، 60، 90، 150، 210و 270 دقیقه از مزوکوزم به عنوان محیط آزمایشی نمونه برداری صورت گرفت. نمونه ها پس از آماده سازی و هضم اسیدی در آزمایشگاه به منظور تعیین غلظت کادمیوم توسط دستگاه ICP-OES مورد سنجش قرار گرفتند. نتایج بر اساس آنالیز واریانس یک طرفه نشان داد که بین بازه های زمانی متفاوت اختلاف معنی داری در جذب کادمیوم وجود دارد. همچنین آزمون تی نیز مشخص نمود که اختلاف معنی داری بین میزان جذب فلز کادمیوم توسط گاماروس و رسوب وجود داشت. بر اساس نتایج این تحقیق می توان نتیجه گیری کرد که میزان جذب فلز کادمیوم توسط گاماروس و رسوب تابعی از زمان مواجهه است که با طولانی شدن این زمان تجمع مقدار کادمیوم جذب شده افزایش می یابد. هر دو بخش می توانند به عنوان شاخصی در پایش آلودگی محیط های ساحلی مورد استفاده قرار گیرند.
    کلیدواژگان: گاماروس، رسوب، کادمیوم، دریای خزر. جذب زیستی
  • حمید گشتاسب *، فرهاد عطایی، علی جهانی، محمود صوفی، ناهید احمدی صفحات 803-820
    برای رسیدن به مدیریت صحیح و منطقی علفخواران داشتن درک قابل اعتماد از روابط میان آنها با پوشش گیاهی به ویژه جایی که جمعیت آنها در حال کاهش باشد حیاتی است. از اینرو در بررسی تلاش گردیده تا با هدف شناسایی وضعیت زیستگاه گونه شوکا (Capreolus capreolus ) گامی در جهت حفاظت آن برداشته شود. به همین منظور درطی سال1392-1391 و در سه فصل مختلف نشانه های حضور و عدم حضور گونه مذکور بر روی مسیرهای ترانسکت خطی و پارامترهای گیاهی شامل: تراکم و تاج پوشش، درجه اهمیت، قطر برابر سینه درختان بلوط و گیاهان مورد تغذیه گونه در منطقه حفاظت شده بوزین و مرخیل ثبت و برآورد شدند.آنالیزهای پوشش گیاهی با روش های تی– مربع، روش پلات انجام شدند و در نهایت داده ها با روش تعمیم یافته خطی (GLMs) مدلسازی شدند و بهترین مدل بر اساس کمترین مقدار معیار اطلاعات آکاییکه انتخاب شد. همچنین، از روش کای مربع آزمون برابری فرضها به منظور مقایسه میزان حضورگونه شوکا در فصول مختلف آزمون شد. از بین مدلهای اجرا شده مدل حضور شوکا با تاج پوشش درختان بلوط بیشترین و قطر برابر سینه کمترین همبستگی را نشان می دهند. برای سایر پارامترها هیچ گونه همبستگی یافت نشد. همچنین، تعداد 27 گونه گیاه مورد تغذیه شوکا از طریق آنالیز سرگین شناسایی شد. تراکم درختان بلوط و ترکیب گونه های درختچه اشکوب کف می تواند در پویایی جمعیت شوکا تعیین کننده باشد. اقدامات حفاظتی با محوریت جوامع محلی برای حفاظت گونه شوکا توصیه می شود.
    کلیدواژگان: شوکا، منطقه حفاظت شده، بوزین مرخیل، مدل های تعمیم یافته خطی
  • پردیس گودرزیان *، محمدرضا یزدانی، سید حمید متین خواه صفحات 821-833
    آلودگی آب های سطحی و زیر زمینی توسط نیتروژن و فسفر یکی از دلایل اصلی پدیده یوتریفکاسیون (پر غذایی) و ایجاد امراض مختلف برای انسان ها و همچنین آلودگی آب نوشیدنی در بسیاری کشورها شده است. از جمله، کاربری کشاورزی است که آلودگی غیر نقطه ای نیتروژن و فسفر حاصل از این کاربری سبب کاهش کیفیت آب رودخانه ها و دریاچه ها در سراسر جهان گشته است. بنابراین این مطالعه با هدف معرفی سپرهای ساحلی به عنوان یک راهکار موثر در کاهش آلودگی های آب و بررسی ساختار و عملکرد آنها در پاکسازی نیتروژن و فسفر به عنوان یکی از آلاینده های کشاورزی پرداخته شد، با توجه به این امر که تاکنون مطالعات بسیار کمی در کشور در این زمینه صورت گرفته است. به دلیل اهمیت زاینده رود به عنوان یکی از رودهای اصلی کشور که حیات منطقه اصفهان به آن وابسته است این رود و زمین های کشاورزی آلاینده اطراف آن به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب گشت. در ابتدا توسط نرم افزار Google earth حاشیه زاینده رود از حیث سپر های ساحلی همراه با کاربری کشاورزی که عموما شالیکاری بوده و دارای آلودگی می باشند، شناسایی گشته و پس از آن با مطالعات میدانی به کاوش پیرامون ساختار و عملکرد آن پرداخته شد. از جمله ویژگی های مهم ساختاری سپرهای ساحلی طول، مساحت، محیط، عرض سپرهای ساحلی و تیپولوژی آن می باشد که در عملکرد آنها نقش ویژه ای دارند و در این پژوهش مورد مطالعه قرار گرفتند. پس از آن نمونه برداری صورت گرفت. نمونه ها در ترانسکت های موازی به ترتیب در قسمت اول، وسط و آخر مزرعه و ابتدا و انتهای سپر ساحلی در عمق 30 سانتی متر به پایین برداشت شده و آلودگی نیتروژن و فسفر در آزمایشگاه تعیین گردید. نتایج نشان می دهند که سپر های ساحلی در پاکسازی نیتروژن و فسفر رویکردی موثر و کارا می باشند. به طوری که از ابتدای مزرعه به سمت انتهای سپر ساحلی میزان این دو آلاینده کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: آلودگی آب، آلودگی نیتروژن، آلودگی فسفر، سپر ساحلی، آلاینده های کشاورزی
  • راضیه لک، جواد درویشی خاتونی* صفحات 835-851
    بحران اخیر محیط زیستی و خشک شدن دریاچه ارومیه هم اکنون یکی از بزرگترین مخاطرات زمین شناختی کشور محسوب می گردد. در این پژوهش بررسی های دورسنجی در بازه زمانی 35 ساله، پردازش داده های اقلیمی 55 ساله و رابطه آن با تغییرات تراز آب دریاچه، پایش هیدروژئوشیمی دریاچه به مدت 6 سال، تهیه 23 مغزه رسوبی دست نخورده با بیشینه ژرفای 9 متر از رسوبات بستر دریاچه انجام گرفت. با توجه به نتایج بدست آمده از مغزه گیری، بخش اصلی دریاچه در حداقل 13000 سال گذشته، محیط دریاچه ای بوده و رسوبگذاری پیوسته دیده می شود. لذا تغییر اقلیم و بویژه افزایش تبخیر در سال های اخیر اگر چه خود عاملی در کاهش تراز آب دریاچه محسوب می گردد، اما علت اصلی خشک شدن دریاچه ارومیه نیست. عوامل آنتروپوژنیک (انسانی) از عوامل مهم کاهش تراز آب دریاچه ارومیه می باشد که شامل احداث میانگذر شهید کلانتری، توسعه بی رویه کشاورزی و استفاده از آب های زیر زمینی و احداث سدها است. از سوی دیگر مراحل تکاملی شورابه دریاچه ارومیه به انتها رسیده است و مقدار منیزیم شورابه بیش از سدیم گردیده است در این شرایط با افزایش بسیار زیاد میزان تبخیر، دریاچه به پلایا یا کفه نمکی شده (ضخامت زیاد نمک در بستر دریاچه به 6 متر نیز می رسد) و در معرض نابودی است. ورود آب شیرین به صورت مقطعی و نه یکباره به داخل آن، بدون کمک به احیا آن سبب از بین رفتن منابع آب می شود. لذا محدود نمودن دریاچه، برداشت نمک و استفاده اقتصادی از نمک های آن و در نتیجه کاهش بخشی از نمک دریاچه قبل از آبگیری می تواند از راهکارهای مناسب جهت احیا دریاچه باشد. بخش شمالی دریاچه بدلیل عمق ذاتی برای احیا در فاز اول و بخش جنوبی آن برای برداشت نمک و املاح اقتصادی مناسب است.
    کلیدواژگان: دریاچه ارومیه، پالئوژئولیمنولوژی، محیط های رسوبی، ترکیب شورابه، راهکار احیا
  • امین نیکخواه، سعید فیروزی *، سید حسین پیمان، سرور خرم دل صفحات 853-864
    در سال های اخیر سهم عمده ای از نیتروژن مورد نیاز گیاهان زراعی در ایران از منبع کود اوره تامین شده است که این امر اثرات زیست محیطی قابل توجهی را به دنبال داشته است. هدف از این مطالعه، بررسی اثرات زیست محیطی مصرف این نهاده شیمیایی در طی سال های 91-1386 با استفاده از روش ارزیابی چرخه حیات در ایران می باشد. ارزیابی چرخه حیات در چهار بخش اهداف و حوزه عمل مطالعه، ممیزی چرخه حیات، ارزیابی اثرات و تفسیر اثرات اجرا گردید. اثرات زیست محیطی در قالب سه گروه تاثیر مهم شامل گرمایش جهانی، اسیدیته و اوتریفیکاسیون خشکی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج تجزیه و تحلیل داده ها نشان داد که در حدود 5/1، 6/8 و 8/42 درصد از مجموع اثرات زیست محیطی در کشور ایران به ترتیب در قالب گروه های تاثیر گرمایش جهانی، اسیدیته و اوتریفیکاسیون خشکی مربوط به مصرف این نهاده شیمیایی بود. میانگین شاخص های وزن دهی شده در دوره مورد بررسی در این گروه های تاثیر به ترتیب برابر با 1160785، 11330566 و 25384073 بود و مصرف کود اوره بیش ترین تاثیرات مخرب زیست محیطی را در قالب گروه تاثیر اوتریفیکاسیون خشکی بر جا گذاشته است. بنابراین، مدیریت مصرف کود اوره و جایگزینی بخشی از آن با منابع آلی و غیرشیمیایی در بوم نظام های کشاورزی به منظور کاهش آلودگی های زیست محیطی ایران امری ضروری و اجتناب ناپذیر است.
    کلیدواژگان: اثرات زیست محیطی، اوتریفیکاسیون، کود شیمیایی، گرمایش جهانی و نیتروژن
  • سمن هاشمی*، محمدرضا مجدزاده طباطبایی، رضوان موسوی ندوشنی صفحات 865-880
    در دهه های اخیر، جمعیت قزل آلای خال قرمز رودخانه های حوزه لار بدلیل تنظیمات رودخانه ای و تاثیر آن بر مورفولوژی رودخانه، کاهش یافته است. در حال حاضر با توجه به شرایط کم آبی در کشور، شدت اثرات تنظیم جریان بر جمعیت های موجودات نهرها و ارزش های اکولوژیک خاص در سرشاخه های لار، ارائه مدل های ارزیابی زیستگاهی و پیش بینی پاسخ های اکولوژیک رودخانه به تغییرات طبیعی و مصنوعی ایجاد شده، امری ضروری بنظر می رسد که می تواند در ارائه روش های مدیریت بهره برداری از این رودخانه مورد استفاده قرار گیرد. لذا در این مطالعه، با ایجاد ارتباط بین فرآیندهای هیدرولوژیک، هیدرولیک، مورفولوژیک و اکولوژیک، ارائه روشی تحلیلی و کاربردی جهت ارزیابی زیستگاه های قزل آلای خال قرمز مورد نظر قرار گرفت. پس از انجام بازدید صحرایی و اندازه-گیری های لازم، با استفاده از فرمول شیلدز، آستانه های تنش برشی بی بعد شامل آستانه دبی زیست محیطی، آستانه دبی مقطع پر و آستانه دبی رسوبی، در هر یک از رودخانه های لار، دلیچای و سفیدآب محاسبه گردید. سپس با استفاده از محاسبه آستانه های تنش برشی بی بعد رودخانه ، تاثیر تغییر دبی بر پراکنش و فراوانی آبزیان در پاسخ به تغییرات مورفولوژیک رودخانه، مورد بررسی قرار گرفت. همچنین در ایستگاه های مورد مطالعه، دبی جریان در محدوده آستانه دبی زیست محیطی و آستانه دبی رسوبی، طی فعالیت های زیستی وابسته به تکثیر، دبی زیستی مشخص گردید، در صورتیکه دبی جریان بیشتر از آستانه دبی زیست محیطی، طی فعالیت های زیستی دوران رشد، دبی زیستی در نظر گرفته شد. نتایج این پژوهش نشان می دهد که دبی جریان، هندسه مقطع عرضی و اندازه مواد بستر، می تواند بر فعالیت های زیستی و چرخه زندگی قزل آلای خال قرمز، موثر باشد و تنظیم نامناسب جریانات رودخانه ای می تواند منجر به حذف تدریجی این آبزی از اکوسیستم های مذکور گردد.
    کلیدواژگان: ارزیابی زیستی رودخانه، تنش برشی بی بعد، زیستگاه، قزل آلای خال قرمز
|
  • Fateme Mohammadyari * Pages 597-616
    In this study, Mehran and Dehloran groundwater chemical variables were studied using geostatistical methods (kriging and co-kriging). Sodium, chloride, sulfate, TDS and TH of 29 water wells, were chemical analyzed from 2001 to 2014. The method of co-kriging and kriging interpolation was done using Arc GIS 10 software. Lower RMSE and strong spatial structure were used to select the appropriate model to fit the experimental variogram. The results of RMSE and MAE showed that the co-kriging is better than the kriging method. This is due to a low RMSE and MAE in co-kriging method indicates the high precision and lower error, and the results show that water quality data in this area are the strong correlation and their spatial structure follow spherical and exponential models. Finally, zoning map of the study area were obtained using co-kriging method, fuzzy logic and Sholer classification. According to the final map, 32, 18 and 50% of the area are suitable for drinking, relatively good and inappropriate, respectively. The results showed that water quality in the study area is not desirable for drinking. Areas with high concentrations of the warning threshold are located next to each other and in inappropriate zoning map class with overlay zoning map and the map of Hot spot analysis.
    Keywords: Groundwater, Schuler classified, Kriging, co- kriging, Analysis Hot spot
  • Majid Janfada * Pages 617-632
    The existence too much nitrogen compounds in water is one of the threatening factors of aquatic life and humans. Thus understanding and controlling the effecting variable on sources of nitrogen entering the water is crucial. Investigate of important variable symptom variety is impossible by sampling. Its can detect effective variable by using of mathematical technique and innovation computer approach simulation and neglected the variables that has little effect in practically that finance source consume for control in a count of optimize variable. Several models have been developed to estimate this phenomenon. In this article used of INCA-N to sensitivity analysis and variable reduce. INCA-N has different variable input thus detection of affectless variable of INCA-N is important. Variance based method doing well detecting of important variable and interaction between and sassing main sensitivity index of output model respected these variables. In this paper, further introduce variance based approach and estimation of sensitivity index with random balance design also defray to sensitivity analysis and reduce variables of INCA-N model in the tweed river. The results of sensitivity analysis in 500, 1000 and 2000 sample size and investigated uncertainty of result did by 50 repeating in samples. The result showed that four of seven variables (nitrate uptake rate by plants, denitrification rates, immobilization and mineralization) of INCA-N are important. Three variable nitrogen fixation, ammonium planet uptake and maximum nitrogen uptake is no important. These four necessary variables corresponding with main effect (0.456, 0.207, 0.204 and 0.09. Also Interaction between this variable are so weak (maximum= 0.036) that can surrender of them. Thus random balance design sensitivity analysis method has good efficiency in reduction of variable these phenomena.
    Keywords: Nitrogen, Variance based Sensitivity Analysis, Random Balance Design, INCA-N model
  • Amir Hossein Hamidian *, Hajar Norouznia, Rouhollah Mirzaei Pages 633-643
    Plant-based remediation (i.e. phytoremediation) is one of the most significant eco-sustainable techniques to cope with devastating consequences of pollutants. In the present study, the potential of a wetland macrophyt (i.e. Nelumbo nucifera) for the phytoremediation of heavy metals (i.e. Cu, Cr, Pb, As and Cd) in the Anzali wetland was evaluated. The results showed that N.nucifera tends to accumulate notable amounts of Cu, Cr, Pb, As and Cd according to their assayed concentrations as follows: 0.31 μg g-1 dw, 3.07 μg g-1 dw, 0.91 μg g-1 dw1.2 μg g-1 dw and 14.32 μg g-1 dw, respectively. Further accurate perception of the phytoremediation efficiency were conducted using both bioconcentration factor and translocation factor. The average of the highest bioconcentration factors was presented in a descending order as: 1.83×103, 1.17×103, 1.17×103, 0.46×103 and 0.29×103 for the Cu, Cr, Pb, Cd and As, respectively. Based on the results, N.nucifera presents high potential to absorb all the alluded metals except for As and Cd. Eventually, relying on the observed findings, the results support the idea that N.nucifera species would be employed as the prospective candidate for the phytoremediation process in Anzali wetland.
    Keywords: Heavy metals, phytoremediation, Bioconcentration, Nelumbo nucifera, Anzali Wetland
  • Alireza Daneshi, Mostafa Panahi *, Mehdi Vafakhah Pages 645-667
    Extensive loss in water table and successive decline of Lake Urmia, has induced some problems and worries in national and international levels. This has raised necessity of the application of new approaches in management practices to improve water consumption patterns in Lake Urmia area. Among existing and efficient economic policy instruments to protect natural resources, the Payment for Ecosystem Services mechanism (PES) has recently attracted attention in different countries with remarkable implications.
    In the present study, an effort was made to assess technical and economic aspects of the PES in terms of direct payment to hinder the farmers from crop cultivation in their owned lands. This can lead to a better clarification of socio-economic needs in applying new management practices for water resources in Simineh Rud sub-basin emphasizing water consumption reduction in agricultural sector which will increase more water release for the Lake.
    The results of this study showed that 55.53 percent of inhabitant farmers are agree with such an idea and it is acceptable to local community members.
    Also, from economic point of view, the benefit-cost ratio has been calculated as 1.7 for implanting this policy in the sub-basin. Therefore, it can be argued that direct payment to farmers to hinder them from crop cultivation is economically feasible and efficient.
    Keywords: Direct payment, PES, Economic Valuation, Benefit Cost Ratio, Lake Urmia
  • Zeynab Rahimizadeh, Amir Hossein Hamidian*, Seyed Vali Hosseini Pages 669-679
    During the recent years, production of biological polymers has been considered as a tool for absorbing heavy metals. This is because of their non-toxicity properties and accessibility in the environment as well as their low price. Chitosan biological polymer has showed an extraordinary capability in coagulation and flocculation of suspended and colloidal particles, absorption of dissolved grease and oil and heavy metals. In this study, removing heavy metals (Al, Cd, Co, Cu, Fe and Pb) ions from aqueous solutions using chitosan – clay nanocomposites was investigated. After the addition of the absorbent into the reaction environment, parameters including absorption percentage of heavy metals (Al, Cd, Co, Cu, Fe, Pb) by chitosan-clay absorbent in acidities, contact time and the amount of absorbent matter were investigated. According to the results, by increasing pH of the solution, the adsorption of the metal ions was increased and the maximum adsorption occurred in pH 5 to 6. Absorption percentage had proportion with contact time: by increasing contact time, absorption percentage increased and reached equilibrium state after 3 hours. Also absorption percentage had proportion with the amount of the absorbent. By increasing the absorbent amount into the solution, metal absorption percentage was increased. So it can concluded that chitosan-clay nanocomposites has a good ability in removing heavy metals (Al, Cd, Co, Cu, Fe, Pb) from solution.
    Keywords: Heavy metal, Nanocomposite, Chitosan, Clay, Adsorption, Aqueous solution
  • Soheyl Sobhan Ardakani * Pages 681-696
    Heavy metals are discharged into the marine environment through natural process and anthropogenic activities. They can remain in solution or in suspension in the water column, precipitate to the bottom, or be taken up by various marine organisms. Thus, metals can accumulate to toxic concentrations causing ecological damage, and subsequently be transferred to humans and terrestrial animals through the food and feed chains. Therefore this study was conducted for evaluation of Cd, Cr and Ni concentrations in macrobenthos communities of Khor Musa and correlation with metals accumulation in sediments in 2012. For sediments sampling, cores of 40 cm length were collected with the help of a PVC tube by gently intruding it into the sediment and protruding it out, capping, and freezing it upon return to the laboratory. After digesting the sediments with Aqua Regia solution 3/1 (v/v) HCl/HNO3 in microwave device and identifying the macrobenthos species, concentrations of heavy metals sediments and macrobenthos samples were measured using ICP-AES. All statistical analyses were performed using the SPSS 18.0 statistical package. The results showed that maximum mean concentrations of Cd, Cr and Ni in sediment samples were 0.17±0.10, 46.50±2.0 and 41.43±2.0 ppm respectively, and maximum mean concentrations of these elements in macrobenthos samples were 0.21±010, 64.10±1.0 and 41.40±1.0 ppm respectively belonged to Bivalvia. Also the mean concentrations of metals were significantly lower than permissible limits recommended by WHO (P
    Keywords: bioaccumulation, macrobenthos, Heavy metals, Khor Musa
  • Maryam Saeedsabaee *, Abdolrassoul Mahini, Reza Gharibi, Elnaz Saeedsabaee Pages 697-713
    Nowadays, there is a growing interest in the issue of ecosystem services and the impact of human activities on them. Unfortunately, in many cases humans have followed economic development without paying due attention to ecosystem services. Hence, many negative changes in ecosystem services have been brought about by inappropriate land-use change and management practices. Parallel with these negative trends, quantifying and mapping ecosystem services and incorporating them into the land-use optimization process has also witnessed a lot of development. As such, ecosystem services have opened their way into the land use planning and management process. This study attempts to examine how land-use allocation using linear programming can be enhanced with respect to soil erosion potential and water supply as two quintessential ecosystem services. The case study is located in a small part of Gorgan Township. Land-use categories have been considered as different ecosystems with different capabilities for water supply and soil erosion control. The objective function used for the linear programming was based on soil erosion potential and water supply in each parcel of land. To implement the study, the land-use management support system LUMASS was used. The process was done in two scenarios to minimize the amount of soil erosion in comparison with the current situation. The aim of the first scenario of land-use allocation was a decrease of more than 50% in the amount of soil erosion without limiting the area of land-use categories. For the second scenario, we attempted to allocate land-use with the aim of keeping the area of agriculture as close as possible to it's current coverage. Our results show that the amount of soil erosion in the first and the second scenario have respectively decreased by 61% and 10% in comparison with the non-optimizated situation. However, the best configuration of the land-use depends on the management goals. In this context the primary concern is that which land-use categories must be kept, decreased or increased in area to gain more overall benefit. Evidently, the desired decrease in soil erosion or appropriate changes in other criteria affect the results of land-use allocation.
    Keywords: ecosystem services, Land-Use Optimization, Land management, linear programming, land-use management support system (LUMASS)
  • Arezo Soleymani *, Hoseiin Mohamadasgari Pages 715-728
    Atmospheric dusts have nutrients elements such as iron and aluminum, which they have an impacts on primary production in the sea. In this study, ten years of AOT and chlorophyll_a data was used to investigate relationship between them in the Persian Gulf. Investigation of monthly aerosol optical thickness and chlorophyll concentration from 2004 to 2013 showed that there is high correlation between them. So that, with increasing of optical thickness, chlorophyll concentration increase and with decreasing of optical thickness, chlorophyll concentration decrease. Results showed that in spring and summer with high level of dust concentration, dust has significant effect on primary production but in winter with low level of dust concentration, dust has not significant effect on primary production. High frequency of dust events may reduce sea surface radiation intensity, chlorophyll concentration and primary production which they are directly related to the light and radiation intensity. But if the increasing of dust concentration is associated with increasing of nutrient elements and no significant reduction of radiation intensity, the concentration of Chla and primary production will increase. There is a time delay of a few days between AOT and Chl_a peaks, which is due to the time required for iron deposition, dissolution and assimilation. This study shows significant relationship between aerosol optical thickness and chlorophyll concentration in the Persian Gulf using satellite remote sensing data.
    Keywords: Remote Sensing, Dust, Persian Gulf, Chlorophyll a, Aerosol Optical Thickness
  • Mahshid Souri *, Alireza Eftekhari Pages 729-742
    Carbon storage is a strategy that helps to reduce atmospheric carbon and reform of climate change consequences. In the present study, the carbon sequestration potential of the pharmaceutical industry _ Jashirmountain pastures Khalyfan Mahabad region, was studied. The study area Jashir site, four transects 100 m along each transect 5 randomly spaced 20 m plots, were carried out systematically. Jashir biomasses in all plots were measured by Cutting and weighing method. At the beginning and end of each transect, profiles in both 0-15 and 15-30 were drilled. Samples were sent to the laboratory and carbon storage rates for each of them were determined. The results indicate that in soil Jashir of Second depth, there is a greater proportion of carbon storage. Significant at the 5% level, there is a meaningful gap between air and ground carbon storage in biomass is observed. The contribution of carbon storage industries - pharmaceutical Jashir it is more than biomass.
    Keywords: Carbon Storage, Jashir, Soil, Biomass, West Azarbayjan
  • Fatemeh Shahaliyan, Razieh Lamoochi *, Alireza Safahieh, Negin Salamat, Hajar Abyar, Fatemeh Mojodi, Mostafa Zaredoost Pages 743-756
    This study aimed to isolate and identify the species Ochrobactrum anthropi and Pseudomonas putida as indicators for measuring lead absorption and degradation of anthracene in laboratory conditions. The results showed that the mentioned species could grow well in 50 mg/l of lead and 30 mg/l of anthracene. The maximum growth at concentrations of 50 mg/l of lead and 30 mg/l of anthracene was measured 1.39 and 0.530, respectively. The results of the study of the ability of lead uptake by O. anthropi at a concentration of 50 mg/l and anthracene removal by P. putida at a concentration of 30 mg/l indicated that the mentioned bacteria started absorbing lead and anthracene at the time of inoculation and quickly reduced their concentrations in the solution. Removal of lead and anthracene by Ochrobactrum anthropi and Pseudomonas putida from the metal and hydrocarbon solutions continued actively till the final moments of measurement and at the end of the experiment, 84% of lead and 77.986% of anthracene were removed.
    Keywords: biosorption, Heavy metals, Anthracene, P. putida, O.anthropi
  • Khosroo Sedighbayan * Pages 757-771
    Oil contaminated soils usually harbor bacterial species capable of degrading aromatic compounds. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) such as anthracene, naphthalene, phenanthrene, are the most toxic and carcinogenic pollutants which cause severe damages to the environment and living organisms. These compounds are mainly discharged to the soil by petrochemical industries. Biological methods by using efficient microorganisms isolated from oil contaminated soils are preferred for removing these materials from soils. The microorganisms use hydrocarbons as sources of carbon and energy to produce water, CO2, biomass and harmless materials. In this study, soil samples were taken from different oil-pollute regions of the Tabriz Petroleum Refinery, Petrochemical Industry, gasoline service stations and cargarages. The soil suspensions were cultured in selective media and 100 isolates were obtained. Phenanthren, anthracene and naphthalene at a rate of 1000 mg/L were added to the Muller Hilton broth medium and then a fixed amounts of these bacteria were added, separately. They were incubated in shaker-incubator with 130 rpm at 28˚C for one week. The rate of PAHs destruction was evaluated by spectrophotometery method. Many bacterial isolates possessing different PAHs destroying rates were obtained. Among the isolates, %51, %47 and %41 of them were capable of destruction(up to %30) of naphthalene, anthracene and phenanthrene, respectively. By improving the growth conditions and proliferation of effective bacteria it can be possible to remediate PAHs- polluted soils in oil contaminated regions.
    Keywords: aromatic toxins, biodegradation, Polycyclic hydrocarbons, Soil contamination
  • Nazli Abedini, Houman Rajabi Islami * Pages 773-790
    In this research, the effect of titanium dioxide nanoparticles on 6 samples of freshwater algae specimens was studied. The experimental algae were recognized after purification by molecular methods and put under the effect of nano-titanium dioxide densities of 0/001, 0/01, 0/1 and 1 mgL-1. The results indicated that nano titanium dioxide has inhibitory effect on the growth of Chlamydomonas moewusii, Chlamydomonas sp., Chlorococcum oleofaciens (strain 1), Chlorococcum oleofaciens (strain 2) and Scenedesmus obliquus, whilst their lipid peroxidation was increased after at least 48 h exposure. In contrast, chlorophyll a of Chlorococcum oleofaciens (strain 3) was increased after 96 hours exposure with nano titanium dioxide, while its lipid peroxidation decreased. Finding of the present research indicated that different species could differently respond to nano titanium dioxide exposure that may result in changing of species dominance of water resources.
    Keywords: Nanoparticle, Freshwater Alga, Titanium dioxide, Chlorophyll a, lipid peroxidation
  • Anoosha Attaran * Pages 791-802
    The crustacean Gammarus sp. lives in sediment at coastal zones having an important role on food chains. It also transfers energy to higher trophic levels i.e. fishes and birds. The littoral zone of the Caspian Sea receives many pollutants from the sea and the land. Cadmium can be found naturally in low concentrations in the environment but human intervention, anthropological discharge connected to the urban and industrial activities raise the concentration of heavy metals in costal sediment and aquatic ecosystems. In the present study, Gammarus sp. was selected as a test organism because it is the abundant in southern coast of the Caspian Sea. This crustacean absorbs metals from food or water. The concentration of cadmium in the present experiment was lower than LC50. Samples were collected from the submerged mesocosm different times, i.e. 0 (control), 30, 60, 90, 150, 210 and 270 minutes. After preparing the sediment and Gammarus samples, cadmium concentration were determined using an ICP-OES. Significant differences (using ANOVA) were observed among exposure times. A t-test indicated that there was a significant difference between Gammarus and sediment in cadmium uptake. In conclusion, the present study indicated that cadmium absorption by Gammarus and sediment was a function of the exposure time and accumulation of this metal, increases over time.
    Keywords: Gammarus sp, Sediment, Cadmium, Caspian Sea, biotic absorption
  • Hamid Goshtasb *, Farhad Ataei, Ali Jahani, Mahmoud Sofi, Nahid Ahmadi Pages 803-820
    In order to reach sound herbivore management, understanding of vegetation associations with herbivores, specifically where the populations of the species of interest are depleting is crucial. Hence, in this investigation, effort was made aiming to determine the current habitat status of roe deer species (Capreolus capreolus) for conservation purposes. During 2012 and 2013 in three distinct seasons, presence and absence of roe deer sign data were recorded on random transect lines. Moreover, vegetation parameters including: density, canopy cover of oak trees, Importance Value, diameter breast height (DBH) of the oak trees, and the edible plant species in Bozin and Markheil Protected Area were measured. Vegetation analysis was carried out using T-Square and plot sampling techniques. Data was modeled by performing Generalized Linear Model (GLM) approach and the best candidate model was chosen based on the least value of the Akaike Information Criterion (AIC). Additionally, a chi-square equivalent assumption was tested to compare the differentiation rates of roe deer presence between the seasons. From the generated models, the presence of roe deer demonstrated a strong correlation with canopy cover and DBH, but no significant correlation appeared for the other factors. At the same time, 27 edible plant species were identified using pellet group analysis. Finally, the density of oak trees and the composition of understory scrubs may potentially influence the population dynamic of roe deer in the area. Further the community based research survey and conservation measures need to be accomplished for enhancing the viability of this overlooked species.
    Keywords: Roe deer, protected area, Bozin, Markheil, Generalized linear model
  • Pardis Godarziyan * Pages 821-833
    The contamination of surface and ground waters by nitrogen and phosphorus is a major factor affecting estuarine eutrophication and drinking water supplies in many countries. Considering agriculture, Non-point source (NPS) pollution from croplands has reduced water quality in rivers and lakes around the world. So this study was aimed to introduce buffer zones as an effective way that reduces water pollution and also investigating their structure and function in nitrogen and phosphorus removal as an agricultural pollutant. Unfortunately, studies on buffer zones are very limited in our country. Due to the importance of Zayandehrud as a main river of the country on which the life of Isfahan city is dependent, Zayandehrud and agricultural land around this river were selected as the study area. At first, Zayandehrud margins were identified by Google earth software for the buffer zones associated with agricultural land which mostly consisted of paddy fields and had nitrogen and phosphorus pollutions. Then, structure and function of buffer zones were investigated through field studies. Measurement of perimeter, area, length, latitude and longitude and typology of Buffer zone spots are important structural characterizes that play a key role on buffer zones function and they have been studied in this research. After that, samples were taken in parallel transects at the beginning, middle and at the end of the field at the depth of 30 cm and then nitrogen and phosphorus pollution was determined in laboratory. Results have shown that buffer zone is such an effective approach in nitrogen and phosphorus removal that their amounts reduced from the beginning of field to the end of the buffer zone.
    Keywords: Water pollution, Nitrogen pollution, Phosphorus pollution, Buffer zones, Agricultural pollutions
  • Razyeh Lak, Javad Darvishi Khatooni * Pages 835-851
    Recent environmental crisis and drying lake Urmia, now is considered as one of the biggest geological hazards in Iran. In this research, remote sensing study for a period of 35 years, 55-year climatic data processing and their relationship with lake water fluctuations were implemented, hydrogeochemical monitored for 6 years and undisturbed sedimentary cores of western lake sediments were prepared by Auger coring method. 23 cores having a maximum depth of 9 meters and totally 140 m of the lake sub floor sediments were verified. According to the results of the coring, the main part of the lake atleast 13,000 years ago had been lake environment and are visible continuous lacustrine sedimentation. Anthropogenic (human)factors is important factors in decrease of Urmia lake water level that including the irregular development agriculture, the use of ground water and dams construction and construction of Shahid Kalantari causeway. Therefore, climate change and increase evaporation, especially in recent years, is considered a factor in reducing the water level, but it is not the main reason in drying of the Urmia lake. On the other hand, process brine evolution has expired in the Urmia lake and amount of brines magnesium has been more than sodium. In these conditions, with huge increase in evaporation rate, lake has become to playa or salt pan (high thickness of salt in the lake bed is more than 6 meter)and is in verge of annihilation. Entry fresh water as sectional and not once into it, with out help to save it, is cause of destruction sources of water. Thus limiting the lake, extracting of economical salt from its brine and salts reduction part of the salt lake, before dewatering is the most appropriate lake reclamation solution. The northern part of the lake due to the inherent depth, appropriate for restoration in first phase and southern part appropriate for extraction salt and economic minerals.
    Keywords: Urmia Lake, Paleogeolimnology, Depositional environments, Brine composition, restoration solutions
  • Amin Nikkhah, Saeed Firouzi *, Sayed Hossein Payman, Surur Khorramdel Pages 853-864
    In recent years, a major contribution of the nitrogen needed for agricultural production was supplied from urea chemical fertilizer in Iran; this issue would lead to the serious environmental impacts. The aim of this study was to investigate the environmental impacts of the use of this important agricultural input through Life Cycle Assessment (LCA) methodology during 2007-2012. LCA in four sections including "the goal and scope definition”, “inventory analysis (inputs and outputs of the system)”, “impact assessment, and interpretation of the impacts were calculated. Investigation was performed on three impact categories such as global warming, acidification and eutrophication for terrestrial ecosystems. The obtained data analysis showed that approximately of 1.5%, 8.6% and 42.8% of the environmental consequences of impact categories including global warming, acidification and eutrophication for terrestrial ecosystems in Iran were related to the this input consumption, respectively. The amounts of weighted indices during the period for these impact categories were calculated 1160785, 11330566 and 25384073, respectively. Urea fertilizer consumption had the highest environmental hazards in terms of eutrophication for terrestrial ecosystems impact category. Therefore, management of the urea fertilizer consumption to minimize its environmental impacts and its replacement by non-chemical nitrogen resources is vital in agriculture sector of Iran.
    Keywords: Environmental impacts, Eutrophication, chemical fertilizer, Global warming, Nitrogen
  • Saman Hashemi *, M. R. M. Tabatabai, Rezvan Mousavi Nadoushani Pages 865-880
    In recent decades, brown trout populations have been declining due to river regulation and its impact on river morphology along Lar River downstream of Lar Dam located near Tehran. Currently, due to water scarcity in the country, intensity of water regulation impacts on aquatic population of streams and specific ecologic values in tributaries of Lar River, it is necessary to present a habitat assessment model to predict ecologic response of the river to natural and man-induced changes by which can be applied to strategic management of the river. Hence, in this research,an analytically applied approach is adopted to assess brown trout population by creating relation among hydrologic, hydraulic, morphologic and ecologic processes. After field work and required measurements, Shields function was applied to derive dimensionless shear stress for minimum environmental flow, bankfull discharge and critical discharge for initiation of sediment transport for Lar, Dalichai and Sefid-Ab rivers. Then, dimensionless shear stress for initiation of the bed sediments was used to investigate effects of discharge variation on frequency and distribution of aquatic life in response to morphologic changes. It was found that when water discharge is in the range of discharge corresponding to environmental flow threshold and critical discharge for sediment motion, it is identified functional discharge for bed occupation while water discharge greater than critical discharge for sediment motion is also considered functional discharge for bed preparation. Results obtained from this research, suggest that water discharge, cross-sectional geometry and bed material size could be effective on ecologic functions and life cycle of brown trout fish and inappropriate river regulation may lead to gradual elimination of that from river ecosystem.
    Keywords: River habitat assessment, dimensionless shear stress, habitat, brown trout fish