فهرست مطالب

علوم محیطی - سال بیستم شماره 1 (پیاپی 75، بهار 1401)

نشریه علوم محیطی
سال بیستم شماره 1 (پیاپی 75، بهار 1401)

  • تاریخ انتشار: 1400/12/15
  • تعداد عناوین: 15
|
  • راحله هاتفی، حبیب الله یونسی*، علی ماشین چیان مرادی، سعید نوجوان صفحات 1-20
    سابقه و هدف

    صنایع داروسازی در رده چهارم تولید فاضلاب قرار دارند و حاوی مقادیر قابل توجهی از داروها و پیش ماده‌های مورد نیاز در داروسازی هستند که سمی بوده و با روش‌های سنتی به‌راحتی حذف نمی‌شوند و استفاده از روش‌های پیشرفته جهت پاک سازی مورد نیاز است. هدف از این پژوهش، سنتز Fe3O4 ، سنتز فتوکاتالیست TiO2 آناتاز، نشاندن TiO2 بر روی Fe3O4، سنتز GQD از مالتوز برای اولین بار، نشاندنGQD بر روی Fe3O4/TiO2 و تولید نانوکامپوزیت Fe3O4/TiO2/GQD و بررسی میزان کارایی فتوکاتالیست سنتزی در تخریب فتوکاتالیستی ایمی‌پرامین از محیط آبی است.

    مواد و روش‌ها

    فتوکاتالیست سنتزی Fe3O4/TiO2/GQDs شامل سه جزء است که در چهار مرحله سنتز گردیده است. در ابتدا، اکسید آهن به فرم مگنتیت و به روش هم‌رسوبی تهیه شد. سپس Fe3O4/TiO2 با استفاده از روش سل-ژل و از تیتانیوم ایزوپروپوکساید (IV) به‌عنوان منبع تیتانیوم و در فرم بلوری آناتاز سنتز گردید. در مرحله سوم، از مالتوز به‌عنوان منبع کربن برای تولید GQD به روش هیدروترمال استفاده شد. در پایان، فتوکاتالیست به‌روش هیدروترمال از نشاندن GQD در ساختار Fe3O4/TiO2 حاصل شد. ویژگی‌های ساختاری و کیفیت فتوکاتالیست با استفاده از روش‌های FT-IR، ایزوترم جذب/واجذب نیتروژن، FESEM و HRTEM بررسی شد. در پایان، کارایی تخریب فتوکاتالیستی تحت تاثیر متغیرهای مختلف بررسی شد.

    نتایج و بحث

     نتایج طیف‌سنجی FT-IR نانو پودرها و فتوکاتالیست سنتزی مبین وجود پیک‌های جذبی C=C، C-H، C-O، Fe–O و Ti-O-Ti است. همچنین پیک‌های جدید در cm-1 1400 و cm-1 1170 احتمالا مربوط به تشکیل پیوند Fe–O بین آهن Fe3O4 و گروه کربوکسیل GQDS است که حاکی از تشکیل موفقیت‌آمیز Fe3O4/TiO2/GQD است. مساحت سطح ویژه فتوکاتالیست بر پایه ایزوترم جذب/واجذب m²/g 38 است. همچنین براساس طبقه‌بندی آیوپاک، این ایزوترم‌ها از نوع IV و مربوط به ساختارهای متخلخل مزوپور و حلقه هیستریس H2 است. تصاویر FESEM مبین ریخت‌شناسی تقریبا کروی فتوکاتالیست سنتزی و توزیع یکنواخت نانوذرات TiO2 در سطح مگنتیت است که بدون تغییر در مورفولوژی و فقط با تغییر اندازه ذرات پس از نشستن TiO2 روی سطح نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی همراه بوده است. تصاویر HRTEM حاکی از شکل کروی ذرات با قطر عمدتا کمتر از nm 50 و فاصله مشبک مربوط به آناتاز (TiO2) و GQDs است. همچنین عملکرد فتوکاتالیستی نانوکامپوزیت سنتزی و دستیابی به بیشینه درصد حذف ایمی‌پرامین متاثر از متغیرهای مختلف دوز فتوکاتالیست، pH، دمای محیط، مدت زمان تابش مورد سنجش قرار داده شد. شرایط بهینه حذف شامل دوز فتوکاتالیست 5/0 گرم بر لیتر، pH برابر با 3، دما برابر با C° 40 در مدت زمان تابش 120 دقیقه با راندمان بالغ‌بر 90% در پساب آزمایشگاهی و تقریبا 70% برای پساب واقعی بدست آمد. آزمایش‌های بازیابی فتوکاتالیست مبین پایداری فتوکاتالیست سنتزی است که می‌تواند بدون از دست دادن فعالیت اولیه قابل ‌استفاده مجدد برای فرایند تصفیه باشد.

    نتیجه‌ گیری

     نتایج نشان می‌دهد که مکانیسم تخریب ایمی‌پرامین از نوع تخریب اکسیداسیونی از طریق حفرات نوری تولیدشده است و از سینتیک درجه اول تحت تابش نور UVA پیروی می‌نماید. همچنین یافته‌ها حاکی از قابلیت کاربرد صنعتی فتوکاتالیست سنتزی Fe3O4/TiO2/GQDs در تصفیه پساب حاوی آلاینده‌های آلی پایدار تحت شرایط بهینه است.

    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت TiO2، GQDs مغناطیسی، معدنی شدن فتوکاتالیستی، مکانیسم تخریب نوری
  • جلیل بادام فیروز*، علیرضا رحمتی، نوشین دانش پژوه، رویا موسی زاده، رضا میرزایی صفحات 21-40
    سابقه و هدف

    اراک یکی از هشت کلان شهرآلوده ایران به حساب می آید که آلودگی آن عمدتا تحت تاثیر فعالیت صنایع مختلف مستقر در شهر یا حومه آن می باشد. با استفاده از مدل‏سازی آلودگی هوا می‏ توان اثر انتشار ذرات معلق و گازهای ناشی از فعالیت‏های صنایع مختلف را بر محیط زیست منطقه را برآورد نمود. این تحقیق سعی در بررسی تاثیر صنایع موجود و در دست احداث شهر اراک بر کیفیت هوای این شهر با استفاده از مدل ADMS به عنوان مدل پرکاربرد و مورد وثوق سازمان حفاظت محیط زیست دارد.

    مواد و روش ها

     با توجه به اینکه در شهر اراک منابع کانونی از منابع اصلی آلودگی هوا می باشند، برای مدل‏سازی آلودگی هوای این شهر از مدل ADMS-5.2 استفاده و 17 صنعت بزرگ (شامل 98 دودکش) واقع در محدوده شهر به عنوان نقاط آلاینده در نظر گرفته شدند. علاوه بر اطلاعات انتشار، اطلاعات هندسی دودکش شامل ارتفاع و قطر دهانه آن و درجه حرارت هوای خروجی نیز وارد مدل شد. به منظور صحت سنجی نتایج بدست آمده از مدلسازی، نتایج اندازه گیری های ایستگاه های محیطی با مقادیر برآورد شده از مدلسازی با استفاده از ضریب همبستگی خطی پیرسون مورد مقایسه قرار گرفت.

    نتایج و بحث

    نتایج بدست آمده حاکی از آن بود که غلظت گازهایCO، SO2 و NO2 در کلیه ایستگاه ها در حد مجاز استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست است. پراکنش ذرات معلق (خطوط هم مقدار) در شهر اراک به سمت غرب و جنوب غربی تا شعاع 3 کیلومتری در جهت باد غالب و نیمه غالب و در محدوده شازند به سمت غرب تا شعاع 1 کیلومتری در جهت باد غالب و به سمت جنوب غرب تا 5 کیلومتری در جهت باد نیمه غالب صورت گرفته است. سپس به غلظت زمینه منطقه یعنی 1/19 میکروگرم رسیده است. تجمع خطوط هم مقدار گاز SO2 در کانون آلودگی شازند تا شعاع 7 کیلومتری در جهت غرب و تا شعاع 10 کیلومتری در جهت جنوب غرب مشاهده می شود. تجمع خطوط هم مقدار گاز NO2 مشابه گاز SO2 می باشد. شعاع تاثیر گاز CO از اراک به سمت شازند کشیده شده است. تجمع خطوط هم مقدار گاز CO در اراک تا شعاع 5 کیلومتری در جهت غرب و و جنوب غرب صورت گرفته است. تجمع خطوط هم مقدار گاز H2S در شازند تا شعاع 5 کیلومتری در جهت غرب و جنوب شرق و غربی می باشد. به طور کلی بخشی از اختلاف بین نتایج نمونه ‏برداری و مدل‏سازی نشان دهنده وجود منابع الاینده ای است که در مدل دیده نشده و خارج از منابع آلاینده کارخانه ها است. در اکثر ایستگاه ها نتایج مدل‏سازی و اندازه گیری گاز SO2 اختلاف زیادی نداشت و ضریب همبستگی داده ها بالاست که بیانگر دقت محاسبات و نقش پررنگ صنایع در نظر گرفته شده بر غلظت این آلاینده گازی است. همچنین، در اکثر ایستگاه ها نتایج اندازه گیری محیطی گاز NO2 نسبت به مدل‏سازی کمتر بود که نشان می داد صنایع سهم بیشتری در انتشار این گاز در آن نقاط داشته و احتمالا به علت در نظر صنایع در دست احداث انتشار این آلاینده بیشتر از شرایط موجود تخمین زده شده است. غلظت اندازه گیری محیطی گاز CO در تمامی ایستگاه ها بیشتر از نتایج مدل‏سازی است. صنایع سهم کمی در بار آلودگی این آلاینده دارند و در مناطق شهری غلظت گاز مونوکسیدکربن به منابع متحرک و بار ترافیکی وابسته است.

    نتیجه گیری

     در مجموع منحنی میزان های آلایندگی شهر نشان داد که کانون آلایندگی در جنوب شرقی اراک و در مجموعه پالایشگاه، پتروشیمی و نیروگاه حرارتی قرار گرفته است. با توجه به اورلی کانتور پراکنش گاز و ذرات، تعدادی از نقاط که در تمام کانتورها در نزدیکترین فاصله به کانون آلودگی بوده است به عنوان نقاط حساس و دو نقطه به عنوان ایستگاه شاهد و 4 نقطه نیز به عنوان ایستگاه های در معرض آلودگی در هر دوره پیشنهاد شد.

    کلیدواژگان: پایش، اراک، مدلسازی، کیفیت هوا
  • کمال سیاه چشم*، مهناز محمدی، سعید محمد سرورالدین صفحات 41-55
    سابقه و هدف

    اکسیداسیون زون های کانی سازی شده سولفیددار طی فرآیند هوازدگی در اثر واکنش های بیولوژیکی و شیمیایی تشدید شده و زهاب اسیدی (AMD) حاصله باعث آزادسازی و تحرک عناصر فلزی سمی و سنگین از سنگ مادر و تمرکز آن ها در محیط خاک یا آب می شود. در این پژوهش نمونه های خاک برداشته شده از اطراف روستای دوست بگلو (شمال غرب مشگین شهر) که یک منطقه کانه زایی و دگرسانی است، مورد بررسی قرار گرفت و  گونه های شیمیایی، میزان مسمومیت زایی و منشا عناصر سنگین As، Cd، Cu، Cr، Pb، Sb، Ni و Zn تعیین گردید.

    مواد و روش ها

     در این پژوهش غلظت کل و زیست دسترس پذیری عناصر سنگین As، Cd، Cu، Cr، Pb، Sb، Ni و Zn در 5 نمونه خاک سطحی توسط گونه بندی به روش استخراج ترتیبی (تسیر) در پنج فاز (تبادل پذیر، متصل به کربنات، متصل به اکسیدهای آهن و منگنز، متصل به مواد آلی و فاز باقیمانده) و نرم افزار ترمودینامیکی Visual Minteq مورد ارزیابی واقع شد.

    نتایج و بحث

    نتایج حاصل از روش استخراج ترتیبی معلوم می کند که بیش ترین غلظت از مجموع غلظت کل هر 8 عنصر سنگین مورد مطالعه در فاز باقی مانده (تثبیت شده در ساختار کانی ها) قرار دارد. این مساله نشان دهنده منشا زمین زاد این عناصر بوده و می تواند حاصل فرسایش و هوازدگی سنگ های منطقه در نظر گرفته شود. عنصر Sb در قیاس با سایر عناصر مورد بررسی غلظت بیش تری در فازهای بالقوه دسترس پذیر (تبادل پذیر، متصل به کربنات، متصل به اکسیدهای آهن و منگنز و متصل به مواد آلی) داشته و احتمال مسمومیت زایی این عنصر بیش تر است. خروجی نرم افزار نشان داد که در نمونه های مذکور گونه های غالب سرب بصورت Pb (SO4) 22- ، Pb2+ و PbSO4 (aq)، مس بصورت CuSO4 (aq) وCu2+  نیکل بصورت NiSO4 (aq) ، Ni2+  و NiSO4، آنتیموان بصورت Sb (OH)3 ، Sb (OH2+ و Sb (OH)61- ، بصورت روی Zn (SO4)22-، ZnSO4 (aq) و Zn2+ ، آرسنیک بصورت H3AsO3 و H2AsO4-  کادمیوم بصورت Cd (SO4) 22- و Cd2+ و گونه های غالب کروم بصورت CrSO4+ ،CrOHSO4 (aq) و HCrO4- حضور داشتند. عموما گونه های آبگین آزاد عناصر مذکور قابلیت تحرک بیشتری نسبت به گونه های دیگر دارند، در عوض غلظت این گونه ها در مقایسه بسیار اندک است و اغلب این عناصر، بیشتر در قالب کمپلکس هایی با تحرک پذیری کم حضور دارند.

    نتیجه گیری

     بر اساس نتایج استخراج ترتیبی؛ هر 8 عنصر مورد مطالعه، پتانسیل ریسک اکولوژیکی بالا و رخداد آلودگی قابل توجه در رسوب آبراهه و افق های سطحی خاک زراعی منطقه دوست بگلو را نشان می دهد. تحلیل یافته های نرم افزار Visual Minteq حاکی از آنست که فعال ترین گونه های این عناصر و غلظت مربوطه بین تمام انواع گونه های محتمل به ترتیب شامل: Cd2+ (49/1%)، CrOHSO4 (aq) (20/25%)، Cu2+ (38/%10)، Pb2+ (37/%1)، ZnSO4 (aq (83/18%) می باشد. از آنجاییکه گونه های متحرک تر، غلظت پایینی داشته و از طرفی طبق نتایج استخراج ترتیبی بیشترین مقدار عناصر مورد مطالعه در فاز باقیمانده حضور دارند، لذا میزان زیست دسترس پذیری و مسمومیت زایی این عناصر ناچیز برآورد می شود. در حالت کلی می توان نتیجه گیری نمود که تنها درصد اندکی از عناصر در فازهای زیست دسترس پذیر حضور دارند و نگرانی درباره احتمال تحرک عناصر با تغییر شرایط محیطی و دسترس پذیری برای گیاهان را از بین می برد.

    کلیدواژگان: استخراج ترتیبی، زیست دسترس پذیری، فلزات سنگین، Visual Minteq، دوست بگلو
  • فاطمه بیات، حسام قدوسی*، کاظم شاهوردی صفحات 57-75
    سابقه و هدف

    رشد سریع جمعیت، کشاورزی، شهرنشینی و صنعت موجب افزایش تقاضای آب و رقابت برای مصارف مختلف شده است. ترویج بهره وری آب در کشاورزی تاثیر قابل توجهی بر افزایش راندمان مصرف آب دارد. روش های توزیع و تحویل آب نیز نقش تعیین‏کننده ای در میزان انعطاف پذیری سامانه های آبیاری و بهبود بهره وری آب دارند. از میان روش های موجود، روش تحویل برحسب درخواست انعطاف پذیری بیشتری نسبت به روش گردشی دارد و نسبت به روش برحسب تمایل (بر حسب تقاضا) به زیرساخت های کمتری نیاز دارد. تنظیم مناسب سازه ها و دستورالعمل های بهره برداری بین درخواست های متوالی تابعی از تغییرات دبی، فاصله زمانی بین بهره برداری ها، همزمانی درخواست های مختلف، شرایط فیزیکی سازه های کانال و رفتار هیدرودینامیکی جریان می باشد که موجب پیچیدگی و لزوم استفاده از روش های ریاضی جهت مدل سازی و بهره برداری می گردد. در این تحقیق از روش جدید FSL (آموزش سارسای فازی) و روش ANN (شبکه های عصبی مصنوعی) استفاده گردید و بمنظور تعیین عملکرد روش جدید بکار رفته عملکرد آن با روش ANN مقایسه گردید. داده های بکار رفته نیز مربوط به کانال عقیلی شرقی واقع در استان خوزستان می باشند.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق، مقایسه کارایی دو روش یادگیری مدرن (یادگیری تقویتی سارسای فازی) و یادگیری سنتی (شبکه های عصبی مصنوعی) به منظور برنامه ریزی توزیع و تحویل آب در روش تحویل برحسب درخواست در کانال عقیلی شرقی استان خوزستان انجام شد. به منظور شبیه سازی از 70%، 15% و 15% داده ها به ترتیب برای آموزش، کالیبراسیون و اعتبار سنجی مدل ها استفاده شد. یادگیری و آموزش داده های دبی و بازشدگی آبگیرها توسط شبکه های عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه و تابع پایه شعاعی انجام و بهترین حالت تنظیم سازه ها با استفاده از معیارهای ضریب همبستگی و ریشه میانگین مربعات خطا انتخاب شد. همچنین، بهترین تنظیم سازه ها با استفاده از روش یادگیری تقویتی نیز استخراج گردید. به منظور ارزیابی نتایج نیز از شاخص ‏های راندمان، کفایت، پایداری و عدالت در تحویل آب و همچنین شاخص های میانگین و حداکثر نوسانات سطح آب نسبت به عمق هدف استفاده گردید.

    نتایج و بحث

     بر اساس نتایج بدست آمده مشاهده شد که شاخص MPA (عدالت در تحویل) در روش شبکه عصبی مصنوعی برای بلوک های اول و دوم کانال به ترتیب برابرند با 952/0 و 919/0 و در حالت استفاده از روش سارسای فازی این مقادیر به ترتیب برابر 996/0 و 1 می باشند. همچنین مقادیر شاخص MPF  (راندمان در تحویل) در هنگام شبیه سازی با استفاده از شبکه عصبی در هر دو بلوک برابر 1 می باشد و در شبیه سازی با استفاده از FSL این مقادیر برابر 999/0 و 971/0 می باشند. در روش MLP خطای حداکثر نوسانات سطح آب در بلوک های اول و دوم به ترتیب برابرند با 2/9 و 8/3 درصد و در روش FSL این خطاها برابرند با 5/5 و 4/7 درصد. نتایج نشان داد که شاخص های میانگین و حداکثر نوسانات سطح آب برابر حداقل خود می باشند و شاخص های تحویل آب نیز به مقادیر مطلوبشان نزدیک می باشند. بطور کلی می‏توان نتیجه گرفت با توجه به شاخص ‎های ارزیابی، روش FSL نتایج بهتری نسبت به روش MLP دارد. با این حال نتایج روش MLP نیز قابل قبول و معتبر می ‏باشد.

    نتیجه گیری

    در این تحقیق از روش شبکه های عصبی پرسپترون چندلایه و تابع پایه شعاعی در برنامه متلب جهت تعیین دستورالعمل های بهره برداری کانال عقیلی شرقی در استان خوزستان استفاده شد و نتایج با روش سارسای فازی مورد مقایسه قرار گرفت. بمنظور شبیه سازی هیدرودینامیکی کانال نیز مدل ICSS مورد استفاده قرار گرفت. بررسی ها نشان داد که نتایج شبکه پرسپترون چندلایه از شبکه تابع پایه شعاعی بهتر است و نتایج مدل سازی با روش سارسای فازی نیز از روش پرسپترون چندلایه مناسب تر می باشد. اما بهرحال هر دو روش می توانند در عمل مورد استفاده قرار گیرند.

    کلیدواژگان: روش بر حسب درخواست، شاخص‎های ارزیابی، عملکرد بهره برداری، کانال عقیلی شرقی
  • صفا گوهری، احمدرضا محرابیان*، راهله شکوهی شورمستی صفحات 77-112
    سابقه و هدف

    داده های علم گرده شناسی، در علوم متنوعی چون سیستماتیک گیاهی، گرده شناسی عسل شامل بررسی و ارزیابی کیفیت وخلوص عسل، گرده شناسی هوا، چینه شناسی، پزشکی قانونی، آب و هوا شناسی دیرینه، بازسازی پوشش های گیاهی دیرین، پیش-بینی و شبیه سازی وقایع اقلیمی گذشته و پیش بینی وقایع اقلیمی آینده، ، باستان شناسی، رده بندی و فیلوژنی و شناسایی حساسیت های فصلی کاربرد دارد. به دلیل آن که بسیاری از گونه های کاشته شده و زینتی در گروه عوامل آلرژی زا محسوب می گردند و با توجه به این که تاکنون هیچ مطالعه ی جامعی در ایران پیرامون گرده شناسی صورت نپذیرفته است، بنابراین به نظر می رسد انجام یک مطالعه گرده شناسی و تهیه بانک اطلاعاتی گرده شناسی شهر تهران از اهمیت پایه ای در مطالعات آلرژی برخوردار است. اهداف این مطالعه بررسی صفات ریخت شناسی و ریز ریخت شناسی، طبقه بندی و تهیه ی بانک اطلاعاتی گرده شناسی گونه های علفی و درختچه ای کاشته-شده ی شهر تهران می باشد.

    مواد و روش ها

    شهر تهران با مساحتی حدود 600 کیلومترمربع به دلیل قرار گیری در دامنه های جنوبی البرز، وسعت جغرافیایی و قرار گیری در یک شیب ارتفاعی گسترده از شرایط اقلیمی متنوعی برخوردار است که در برگیرنده گونه های متنوع زینتی می باشد. بنابراین با بررسی فلورهای چاپ شده و اطلاعات سازمان فضای سبز شهر تهران لیستی از گونه های تاثیرگذار و فراوان تهیه شد. سپس نمونه های گیاهی مورد نظر از رویش گاه های گیاهی جمع آوری شد و بر اساس روش های استاندارد، آبگیری و تثبیت شدند. سپس گونه های گیاهی با استفاده از فلورهای ایران و ایرانیکا شناسایی شدند. در نهایت دانه های گرده جدا شده از بساک را بر روی پایه های مخصوص میکروسکوپ الکترونی قرار داده و پس از پوشش دادن نمونه ها با فلز طلا با میکروسکوپ الکترونی نگاره (SEM) عکسبرداری شدند. سپس دانه های گرده بر اساس منابع معتبر گرده شناسی طبقه بندی و توصیف گردیدند.

    نتایج و بحث

     نتایج این مطالعه شامل تهیه یک منبع مدون تصویری بومی پیرامون دانه گرده 145 گونه درختچه ای و علفی کاشته شده شهر تهران می باشد. این 145 گونه گیاهی متعلق به 65 خانواده گیاهی شامل 95 گونه علفی و 50 گونه درختچه ای هستند. خانواده آفتابگردان با 16 گونه و خانواده گلسرخیان با 14 گونه بیشترین نمونه ها را دارا هستند. از 131جنس مورد بررسی، 43 جنس آلرژی زا گزارش شده اند که خانواده آفتابگردان با دارا بودن 5 جنس آلرژی زا و سپس خانواده های سرو و زیتون با 3 جنس آلرژی زا بیشترین فراوانی گونه های آلرژی زا را در بین خانواده های مورد بررسی دارند. نتایج این مطالعه نشان می دهد که درختچه های آلرژی زا فراوانی بیشتری نسبت به گیاهان علفی آلرژی زا دارند. این در حالی است که درختان و درختچه ها به دلیل تولید گرده فراوان تر و گرده افشانی با باد دارای تاثیرات آلرژی زای بیشتری هستند. دانه های گرده این گونه ها معمولا کوچک بوده و می توانند در مسافت های طولانی پراکنده شوند و از ماندگاری بیشتری در هوا برخوردارند. نتایج این مطالعه نشان می دهد که گرده های آلرژی نیز از تنوع ریختی بالایی برخوردارند البته تاثیر معنادار ریز ریخت شناسی دانه ی گرده در ایجاد آلرژی به مطالعات گسترده تری نیاز دارد.

    نتیجه گیری

    دستاوردهای این مطالعه به عنوان یک الگو جهت مطالعات گرده شناسی و به ویژه در پژوهش های آسم و آلرژی در کشور کاربرد خواهد داشت. به علاوه این مطالعه در راستای تکمیل بانک اطلاعات گرده ای و اطلس گرده شناسی کشور انجام می گردد. نتایج این مطالعه نشان می دهد که در شهر تهران گونه های گیاهی متعددی بدون در نظر گرفتن ملاحظات آلرژی زایی کاشته شده که به عنوان یک هشدار مهم جهت مدیران اکولوژی شهر می باید مد نظر قرار گیرد.

    کلیدواژگان: بانک اطلاعات گرده ای، گرده شناسی هوا، آسم و آلرژی
  • حمید سرخیل*، زینب کریمی اصل، محمد طلائیان عراقی صفحات 113-128
    سابقه و هدف

    مشکل آلودگی صدا جدی ترین مسئله ای است که اکثر مردم به صورت عمومی با مقادیر بیش از حد مجاز آن، مواجه می باشند. هدف این پژوهش بررسی میزان آلودگی صوتی حاصل از تردد قطار مترو شهری تهران در زمان ورود و خروج در ایستگاه های زیر زمینی دروازه دولت و تجریش می باشد.

    مواد و روش ها

    این پژوهش که در ماه های تابستان و پاییز سال 1398 بر روی ایستگاه های دروازه دولت و تجریش از خط یک متروی تهران صورت گرفته است، مقادیر بیشینه و کمینه در عرض سکو در فواصل معین از لبه سکو و در دو نوبت صبح و عصر در فاصله زمانی هر سه روز یکبار، به تعداد 48 ایستگاه اندازه گیری شده و تحلیل شده است. در ادامه تحقیق در ایستگاه تجریش با انجام برداشت های محدود با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی به تخمین توزیع آلودگی صوتی پرداخته شده است.

    نتایج و بحث

     مقادیر اندازه گیری شده در فواصل معین از لبه سکو نشان می دهد که میزان آلودگی صدای حاصل از ورود قطار به سکو، ورود همزمان دو قطار به سکو، ورود قطار بدون توقف و عبور از سکو در بیشتر زمان ها، بالاتر از حد استاندارد بوده و در برخی ایستگاه های برداشت، به بالای 100 دسی بل هم می رسید که این خود نشان دهنده شرایط بحرانی آلودگی صوتی در این سکوهای مترو می باشد.

    نتیجه گیری

    روش های مورد استفاده در تحقیق حاضر به منظور تخمین میزان آلودگی صوتی در سکوهای مترو کارآمد بوده است. به طوری که می توان با شناسایی محدوده های بحرانی، با ارایه تمهیداتی صدمات حاصل از آلودگی صدا بر سلامت شهروندان را مدیریت نمود.

    کلیدواژگان: ایستگاه مترو، نرم افزار مدل ویژن پرو، آلودگی صوتی، مدل شبکه عصبی مصنوعی
  • خدیجه اصغری*، حمید جلیلوند، حامد اسدی صفحات 129-149
    سابقه و هدف

    تنوع گونه ای ترکیبی از دو مولفه به هم پیوسته غنای گونه ای و یکنواختی است. مولفه اول غنای گونه ای است که مربوط به تعداد گونه های حاضر در واحد نمونه برداری است؛ و دومین مولفه یکنواختی است که به نحوه توزیع افراد گونه ها در محیط اطلاق می شود، یکی از مشکلات مهم این شاخص ها جدا نکردن سهم این دو مولفه در مقدار شاخص عددی است. روش موثری که برای این منظور ابداع شده است، تجزیه و تحلیل SHE نام دارد. پژوهش پیش رو نیز با هدف بررسی ترکیب و تنوع گونه ای و تعیین سهم هر یک از مولفه های تنوع در چهار توده طبیعی، جنگل کاری افراپلت، توسکا ییلاقی و زربین در جنگل کلت انجام شد.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش با استفاده از 40 پلات مربعی شکل با مساحت 400 مترمربع که به صورت انتخابی در منطقه مورد مطالعه پیاده شد، ابتدا فهرست کلیه گونه های علفی به تفکیک فرم رویشی و وفور (درصد تاج پوشش) گونه های گیاهی براساس معیار فراوانی- غلبه وان درمال ثبت شد، سپس به شمارش گونه های چوبی در هر قطعه نمونه پرداخته شد. آنگاه داده های پوشش علفی و چوبی در نرم افزار اکسل سازماندهی شدند و در نرم افزار PAST تجزیه های غنا (تعداد گونه، غنای مارگالف و غنای منهنیک)، یکنواختی (شانون-وینر)، تنوع (سیمپسون و شانون-وینر) انجام شد. نرمال بودن داده ها نیز با استفاده از آزمون کولموگروف- اسمیرنوف و همگنی واریانس ها با آزمون لون در نرم افزار SASمورد بررسی قرار گرفت و برای تعیین سهم هریک از مولفه های غنا و یکنواختی نیز از روش SHE استفاده شد.

    نتایج و بحث

     نتایج مقایسه میانگین شاخص های مختلف تنوع مربوط به گونه های علفی نشان داد که چهار توده طبیعی، افراپلت، توسکا ییلاقی و زربین از نظر میزان غنا (مارگالف و منهنیک) باهم اختلاف معنی دار دارند (p <0/01). نتایج طبقه-بندی گیاهان از نظر شکل زیستی به روش رانکایر نیز نشان داد همی کریپتوفیت ها دارای بیشترین فراوانی هستند، همچنین تجزیه مولفه های غنا و یکنواختی در مقیاس لگاریتم طبیعی (تجزیه SHE) برای گونه های چوبی در منطقه کلت نشان داد که میزان یکنواختی روند ثابت بین چهار توده دارد و شاخص غنا در توده زربین و توده طبیعی دارای نوسان بوده و روند افزایشی دارد. در توده توسکا ییلاقی شاخص یکنواختی و غنا در تعیین تنوع گونه های علفی و چوبی در این منطقه سهم یکسان داشته و در توده زربین شاخص غنا بیشترین میزان را داشت. همان گونه که در منحنی مربوط به تجزیه SHE می-توان مشاهده کرد، منحنی غنا (LnS) و یکنواختی (Ln E) همزمان باهم تغییر نمی کنند و تغییر منحنی غنا بیشتر از یکنواختی است. این امر بیانگر سهم بیشتر غنا نسبت به یکنواختی در تعیین تنوع داده های مربوط به گونه علفی و چوبی در منطقه مورد مطالعه است، در واقع این مساله نشان می دهد که با افزایش تعداد نمونه ها تنها گونه های نادر و غیرمتداول هستند که به اسامی گونه های علفی و چوبی اضافه می شوند.

    نتیجه گیری

    به طور کلی نتایج پژوهش حاضر نشان داد که میزان تنوع گونه علفی با توجه به آمیختگی گونه ها در توده طبیعی بیشترین مقدار را در این منطقه دارد، از طرفی میزان تنوع و غنا گونه های چوبی نیز در توده طبیعی و جنگل کاری پهن برگ بیشتر از توده سوزنی برگ است. بنابراین جنگل کاری با گونه های پهن برگ اثر مثبتی روی تنوع گونه های گیاهی منطقه دارد. همچنین مولفه موثر بر شاخص عددی تنوع در چهار توده مولفه غنا (Ln S) است، به این معنی که تغییرات و نوسانات شدیدی در گونه های گیاهی و ترکیب آنها مشاهده شد.

    کلیدواژگان: افراپلت، تنوع گونه ای، تجزیه ساختار جامعه (SHE)، غنای گونه ای، نکا- ظالمرود
  • حمید سودائی زاده*، فریبا حکم اللهی، امیرحسین ناطقی، منوچهر محمدی صفحات 151-166
    سابقه و هدف

    برخی از فرآیندهای صنعتی، معدن کاری و استفاده از کودهای شیمیایی و قارچ کش ها در کشاورزی امروزی، منجر به رها سازی فلزات سنگین و همچنین افزایش شوری خاک و آب ها می شوند به گونه ای که افزایش سطح جهانی آلودگی به فلزات روند نگران کننده ای به خود گرفته است. از طرفی وجود یک بیلیون هکتار زمین های شور در سراسر کره زمین که تنها با پالایش فیزیکی، شیمیایی و زیستی قابل استفاده در کشاورزی می باشند، تهدیدی برای امنیت غذایی محسوب می شوند. وجود معادن بسیار در دنیا وایران و در نتیجه فرسایش خاک و انتشار غبار از سدهای باطله موضوعی نگران کننده است. پتانسیل سیانوباکترها در ایجاد پوشش بیولوژیک خاک، جذب فلزات سنگین و شوری خاک ها نسبت به روش های فیزیک وشیمیایی رایج، از جنبه کاربردی و اقتصادی بودن در حال بررسی می باشد.

    مواد و روش ها

     در کارخانه طلای موته در نتیجه عملیات استخراج طلا به وسیله سیانوراسیون، روزانه پساب و رسوب خاک باطله به صورت گسترده ای حاصل می شود. در مهرماه 97 جمع آوری نمونه های خاک باطله از معدن طلا انجام شد. نمونه های خاک باطله معدن جهت شناسایی و رشد ریزجلبک ها، در محیط کشت اختصاصی جلبک ها کشت داده شد. قبل و بعد از قرارگیری 5 گرم خاک باطله معدن در معرض 5/0 گرم زیست توده سیانوباکتری ها، عناصر سدیم، پتاسیم و فلزات سنگین سرب و کادمیوم خاک باطله اندازه گیری شد و داده ها مورد آنالیز آماری قرار گرفت.

    نتایج و بحث

     پس از کشت خاک معدن، سیانوباکترهای Oscillatoria tenuis C.Agardh ex Gomont ،tenue Gomont Phormidium، Lyngbya aestuarii Liebman ex Gomont و جلبک سبز Scenedesmus obliquus (Turpin) Kützing شناسایی شدند. نتایج کشت سیانوباکتری های رشته ای روی خاک های باطله معدن طلا نشان می دهد که این ریزموجودات فتوسنتز کننده می توانند به راحتی روی خاک های باطله آلوده معدن رشد کنند و پوشش بیولوژیک سطحی قابل ملاحظه ای را ایجاد کنند. همچنین نتایج نشان داد که O. tenuis، عنصر سدیم را بطور معنی داری کاهش داده است و P. tenue بیشترین میزان جذب سرب را داشته است و احتمالا با خالص کردن این دو گونه و استفاده جهت رشد روی خاک باطله معدن طلای موته می توان معدن را از شوری و عناصر سنگین به مقدار زیادی پاک سازی و همچنین از فرسایش خاک و انتشار غبار از سدهای باطله جلوگیری نمود.

    نتیجه گیری

    با توجه به وجود تعداد فراوان معادن مختلف طلا در دنیا و ایران، استحصال این فلز گران بها به طور وسیعی با استفاده از سیانور صورت گرفته که بدلیل سمیت بالا دارای اثرات سوء زیست محیطی زیادی می باشد. انتشار غبار سیانور از سد باطله می تواند سلامتی موجودات زنده نزدیک به آن از جمله کارگران معدن، گیاهان و حتی ریزجلبک های خاک زی را تحت تاثیر قرار دهد. با زیست پالایی خاک معادن می توان فرآیند احیای زیستی را با سرعت بیشتری انجام داد. نتایج کار محققان معادن طلای آفریقای جنوبی نشان می دهد که سیانوباکتری ها، پوشش بیولوژیکی سطحی قابل ملاحظه ای را روی خاک باطله ایجاد می کنند که با نتایج حاصل از این تحقیق مبنی بر رشد Phormidium سیانوباکتر مقاوم معدن طلای موته روی باطله ها و ایجاد پوشش بیولوژیک گسترده روی خاک مطابقت دارد.

    کلیدواژگان: Phormidium، فلزات سنگین، زیست پالایی، معدن طلای موته
  • مجتبی اسمعیل زاده، حسین مرادی* صفحات 167-178
    سابقه و هدف

    درسالهای اخیر استفاده از گیاهان دارویی و داروهای گیاهی  جایگاه خاص خود را در بین عموم مردم پیدا کرد، که این امر موجب شناخت و معرفی گیاهان دارویی جهت کاربرد در صنایع داروسازی شده است. رویشگاه های طبیعی ایران به عنوان منابع ارزشمند ژنی تعدادی زیادی از گیاهان دارویی مفید می باشند که از جمله آنها می توان به رشد خودرو زولنگ در شمال کشور اشاره نمود. زولنگ گیاهی علفی و چند ساله از خانواده چتریان است که به وفور در نواحی شمالی کشور رویش می کند. این گیاه باارزش دارای ترکیبات دارویی نظیر: استیلن، فلاوونویید، ساپونین های تری ترپن میباشد.

    مواد و روش ها

     این تحقیق جهت بررسی تاثیر ارتفاع بر ترکیبات آنتی اکسیدانی و ترکیبات تشکیل دهنده اسانس گیاه زولنگ در سه ارتفاع(30، 100 و 300متر از سطح دریا) از بخش سوادکوه استان مازندران که رویشگاه طبیعی این گیاه بود،  انجام شد. گیاهان پس از جمع آوری و خشک شدن جهت اندازه گیری صفاتی نظیر: آنتی اکسیدان، فنل، فلاوونویید با حلال متانول عصاره گیری شدند و اندازه گیری انجام شد. همچنین جهت شناسایی ترکیبات اسانس، و بازدهی درصد اسانس، به روش تقطیر با آب و دستگاه کلونجر استخراج اسانس صورت گرفت و با دستگاه کروماتوگرافی گازی(GC/MS) ترکیبات اسانس استحصال شده، شناسایی گردید.

    نتایج و بحث

    طبق نتایج این پژوهش، صفات آنتی اکسیدان، فنل، فلاوونویید و درصد اسانس در سطح یک درصدمعنی دار(p<0.01) شدند. این نتایج بیانگراین موضوع است که ارتفاعات میتوانند برروی ترکیبات فنلی و آنتی اکسیدانی گیاه زولنگ موثرباشند. تحقیقی نشان داد که در درجه اول، خصوصیات شیمیایی خاک و در درجه دوم، ارتفاع از سطح دریا مهمترین عامل در تغییرات میزان اسانس میباشد. این نتایج نشان می دهد که ترکیبات آنتی اکسیدانی و فنلی تحت تاثیر ارتفاع هستند و عواملی نظیر: میزان و شدت نور، اشعه ماورا بفش، دما و میزان بارش جز عوامل موثر بر گیاهان روییده در این مناطق است که باعث بوجو آمدن اختلاف میشود. ارتفاع 300متر از سطح دریا برروی درصدمهار رادیکال آزادDPPH بهترین اثررا داشته و میزان درصدمهار را نسب به ارتفاع 30مترازسطح دریاتا دو برابر افزایش داد. اما درفلاوونویید ارتفاع30 و 100مترارتفاع ازسطح دریا باهم اختلافی نشان ندادند، اما با گیاهان برداشت شده از ارتفاع 300متر اختلاف نشان دادند و مقداربیشتری را شامل شدند. همچنین با افزایش ارتفاع، درصداسانس کاهش می یابد. نتایج حاصل از همبستگی صفات نشان میدهدکه  فلاوونویید و فنل با افزایش درصد بازده اسانس افزایش یافته و ارتباط معنی داری دارند. همچنین آنتی اکسیدان ارتباط معکوسی با درصد بازده اسانس و فلاوونویید دارد. نتایج کروماتوگرافی گازی نشان دادکه ترکیباتی نظیر: D-Limoneneو beta.-Sesquiphellandrene با افزایش ارتفاع میزانشان در اسانس کاهش و ترکیب cis-.alpha.-Bisabolene با افزایش ارتفاع، در اسانس گیاه زولنگ افزایش یافت. نتایج حاصل از آنالیز اسانس گیاه دارویی زولنگ با دستگاه کروماتوگرافی(GC/MS)، نشان می دهد که مقدار ترکیبات شناسایی شده لزوما به ارتفاع وابسته نبوده و میتواند تابع عوامل دیگری باشد.

    نتیجه گیری

    نتایج نشان داد که میزان مهاررادیکال آزادDPPHباافزایش ارتفاع، افزایش می یابد اما روند میزان درصدبازدهی اسانس بصورت معکوس با افزایش ارتفاع کاهش یافت. همچنین تفاوت معنی داری بین ارتفاع30 و100متر از سطح دریا در فلاوونویید حاصل نشد. تعداد ترکیبات شناسایی شده حاصل از کروماتوگرافی گازی در ارتفاع 300متر از سطح دریا بیشترین بود. همچنین سه ترکیب D-Limonene، beta.-Sesquiphellandrene و cis-.alpha.-Bisabolene تابع ارتفاع از سطح دریا بودند.

    کلیدواژگان: چتریان، فنل، فلاوونوئید، کروماتوگرافی گازی
  • ناطق لشکری صنمی، جمشید قربانی*، سید محمد حجتی، قربان وهابزاده، بابک متشرع زاده صفحات 179-197
    سابقه و هدف

    فعالیت های معدنکاری موجب آسیب به محیط زیست در سراسر دنیا شده است. باطله های معدنی متروک حاصل از فعالیت های معدنکاری به دلیل شرایط نامناسب و همراه داشتن طیف وسیعی از فلزات سنگین، موجب محدودیت رشد گیاهان می شوند. شناسایی گیاهان حاضر در محیط های معدنی و بررسی خصوصیات جوانه زنی بذر آنها به منظور استفاده از این گیاهان در احیا پوشش گیاهی اهمیت دارد. در این تحقیق خصوصیات جوانه زنی بذر گیاه افسنطین (Artemisia absinthium)، ازمک (Lepidium draba)و خارمریم (Silybum marianum) که در باطله های معدنی زغال سنگ در استان مازندران رویش دارند در غلظت های مختلف مس، سرب و کادمیوم بررسی شد.

    مواد و روش ها

    بذرها از توده های گیاهی مستقر در باطله های زغال سنگ در طی دو سال جمع آوری شدند. آزمایش به صورت طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. محلول سولفات مس و نیترات سرب در غلظت های صفر (شاهد)، 50، 100، 200 و 300 میلی گرم در لیتر و نیترات کادمیوم در غلظت های صفر (شاهد)، 5، 10، 20 و 30 میلی گرم در لیتر به عنوان تیمار انتخاب شدند. برای هر تکرار تعداد 20 بذر روی یک لایه کاغذ صافی در پتری دیش قرار داده شد. سپس تیمارها اعمال و در ژرمیناتور با کنترل دما، نور و رطوبت قرار داده شدند. شمارش تعداد بذور جوانه زده در هر پتری دیش به صورت روزانه و تا ثابت شدن جوانه زنی ادامه یافت. در پایان آزمایش خصوصیات درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، ضریب آلومتری (نسبت طول ریشه چه به ساقه چه)، شاخص بنیه بذر، درصد سمیت برای ریشه چه و شاخص تحمل بذر اندازه گیری شدند.

    نتایج و بحث

     نتایج نشان داد که افزایش غلظت مس، سرب و کادمیوم به طور معنی داری (05/0≥ p) بر خصوصیات جوانه زنی بذر گیاهان اثر داشت. بذر گونه S. marianumدر تیمار مس و سرب، گونه A. absinthiumدر پاسخ به سرب و گونه L. drabaتحت تنش کادمیوم درصد و سرعت جوانه زنی بالاتری داشتند. شدیدترین کاهش درصد جوانه زنی در غلظت های بالای کادمیوم برای A. absinthium مشاهده شد. با افزایش غلظت عناصر کاهش معنی دار در درصد و سرعت جوانه زنی برای A. absinthium زودتر از دو گونه دیگر مشاهده شد. مقادیر کم غلظت فلزات موجب کاهش رشد ریشه چه و ساقه چه در هر سه گیاه شد و S. marianum دارای بیشترین طول ریشه چه و ساقه چه در تمامی غلظت های اعمال شده فلزات بود. مس نسبت به سرب و کادمیوم کاهش بنیه بذر بیشتری را سبب شد. بذر گونه L. drabaنسبت به سمیت کادمیوم و گونه S. marianumنسبت به سمیت سرب و مس شاخص تحمل بذر بالاتری داشتند. در همه تیمارها با افزایش غلظت، میزان سمیت گیاهی افزایش یافت. کمترین میزان سمیت گیاهی در تنش مس و سرب برای S. marianum و در کادمیوم برای L. draba مشاهده شد. درصد سمیت مس و کادمیوم به خصوص در غلظت های بالا برای بذر گونه A. absinthiumبیشتر بود. با توجه به اعمال غلظت های مشابه برای مس و سرب، همه گونه ها در تنش مس با محدودیت بیشتری همراه بود ه اند. غلظت های پایین تر کادمیوم تا حدی برای گیاهان قابل تحمل بوده اما به طور کلی بیشترین اثر بازدارندگی را بر گونه ها و به خصوص گونه A. absinthiumداشت.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج، پاسخ گیاهان به این تنش ها بر حسب نوع گونه، نوع فلز و غلظت آنها متفاوت بوده است. هر سه گونه در غلظت های بالای فلزات سنگین توانایی جوانه زنی داشتند. حضور این گونه ها در باطله های زغال سنگ و توانایی جوانه زنی آنها در غلظت های بالای فلزات سنگین موجب می شود تا بتوان این گیاهان را در برنامه های احیایی آینده و گیاه پالایی به کار گرفت.

    کلیدواژگان: باطله های معدنی، بنیه بذر، سمیت گیاهی، فلزات سنگین، گیاه پالایی
  • محمدکریم معتمد*، فاطمه قربانی پیرعلیدهی، خدیجه علیزاده ازبری صفحات 199-219
    سابقه و هدف

    وجود نگرانی در رابطه با امنیت غذایی، سلامت غذایی، سلامت افراد جامعه و همچنین جلوگیری از تخریب منابع طبیعی، موجب شکل گیری مفهوم کشاورزی پایدار شد. یکی از راهکارهای مهم اجرایی شدن کشاورزی پایدار، اجرای طرح های مدیریت تلفیقی آفات است. مدیریت تلفیقی آفات برنج به عنوان یک رهیافت مدیریتی و اکولوژیکی می تواند با کاهش مصرف نهاده-هایی چون سموم و آفات شیمیایی گامی موثر در حفظ محیط زیست باشد. اجرای عملیات مدیریت تلفیقی آفات برخلاف روش های کنترل شیمیایی، با پیچیدگی های زیادی همراه بوده و نیازمند همکاری و مشارکت همه جانبه ی کشاورزان است. بنابراین تحقیق حاضر با هدف بررسی تاثیر مشارکت شالی کاران گیلانی در طرح های مدیریت تلفیقی آفات برنج با تاکید بر شاخص های حفاظت محیط زیست در شهرستان فومن استان گیلان به انجام رسید.

    مواد و روش ها

     روش تحقیق حاضر از نظر رویکرد کلی، یک تحقیق ترکیبی (کمی- کیفی) و از نظر هدف کاربردی است. تحقیق در دو مرحله به انجام رسید. در مرحله ی کیفی گروهی 30 نفره از کارشناسان و کشاورزان (مطلعان کشاورزی پایدار و مدیریت تلفیقی آفات) به صورت گلوله برفی انتخاب شدند و مورد مصاحبه قرار گرفتند. تجزیه و تحلیل مصاحبه ها با تحلیل محتوای کیفی و با استفاده از نرم افزار Maxqda انجام شد و اعتبار یافته ها با استفاده از روش سه گوشه سازی تایید شد. در مرحله ی کمی، از بین 16 شهرستان استان گیلان به صورت تصادفی ساده شهرستان فومن انتخاب شد. سپس پرسشنامه ی محقق ساخته بین 323 کشاورز شرکت کننده در طرح IPM (Integrated Pest Management) توزیع شد. بررسی میزان مشارکت در قالب پنج گویه با طیف لیکرت صورت گرفت. داده های حاصل با استفاده از نرم افزار SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. در بخش توصیفی از فراوانی و درصد و در بخش استنباطی از ضریب همبستگی اسپیرمن استفاده شد.

    نتایج و بحث

    بررسی میزان مشارکت شالی کاران در طرح های مدیریت تلفیقی آفات برنج در شهرستان فومن نشان داد که سطح مشارکت شالی کاران در طرح مذکور از دیدگاه آنان در حد متوسط تا خوبی بوده است. در نتیجه بیشترین مشارکت کنندگان مشارکتی در سطح متوسط داشتند (82/58 درصد). نتایج تحقیق نشان داد که مشارکت شالی کاران در طرح های مدیریت تلفیقی آفات به جز چند مورد با سایر اثرات ارایه شده توسط افراد مورد مصاحبه (تیم صاحب نظران و مطلعان IPM) همبستگی معناداری در سطح یک درصد دارد. اما از نظر اثرات اقتصادی شالی کاران دیدگاه متفاوتی نسبت به کارشناسان مورد مطالعه داشتند. به اعتقاد شالی کاران شهرستان فومن، مشارکت آن ها با اثرات اقتصادی از جمله کاهش هزینه های تولید برنج، افزایش تولید برنج و افزایش درآمد و همچنین با اثر زیست محیطی افزایش امکان کشت توام رابطه ی معناداری را نشان نداد.

    نتیجه گیری

     طرح های پیچیده ی IPM برای اجرایی شدن نیازمند مشارکت همه جانبه ی کشاورزان است. بررسی تاثیر مشارکت شالی کاران شهرستان فومن در اجرای چنین طرح هایی و ارزیابی اثرات مثبت آن ها توسط کشاورزان بر ادامه دار بودن و تقویت طرح-های مذکور با تامین اعتبارات کافی و آموزش مناسب توسط کشاورزان و مسیولان شهرستان تاکید دارد.

    کلیدواژگان: مشارکت شالی کاران، طرح های مدیریت تلفیقی آفات، حفاظت محیط زیست، شهرستان فومن
  • ثریا خدادادی*، مصیب پهلوانی، رمضان حسین زاده صفحات 221-225
    سابقه و هدف

    با توجه به کارکردهایی که محیط زیست برای جامعه بشری دارد، مسایل مربوط به آلودگی محیط زیست از اهمیت بالایی برخوردار است. آلودگی هوا از جمله مصادیق آلودگی محیط زیست می باشد که در دهه های اخیر بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. بر اساس ادبیات اقتصادی یکی از عوامل مهم در انتشار آلاینده های هوا، صنعتی شدن فعالیت های اقتصادی و ساختار تولید در این بخش می باشد. بر این اساس هدف از این تحقیق بررسی اثرات مستقیم و غیرمستقیم (سرریز) تغییر ساختار تولید در بخش صنعت بر انتشار دی اکسید کربن ناشی از مصرف انرژی می باشد.
    موارد و

    روش ها

    این تحقیق با استفاده از الگوی اقتصاد سنجی فضایی، طی سال های 1394-1387، برای 30 استان ایران انجام شده است. برای محاسبه شاخص تغییر ساختار تولید در این مطالعه از شاخص تغییرات ساختاری ارایه شده توسط لیلین (2012) استفاده شده است. قبل از تخمین مدل ابتدا برای بررسی پایایی متغیرها، آزمون ریشه واحد لوین، لین، چو (LLC) برآورد شده است و در نهایت بعد از انجام آزمون هاسمن و آزمون های تشخیص والد و والد چندگانه طبق نتایج به دست آمده از آزمون های مذکور مدل دوربین فضایی با اثرات تصادفی مکانی  برآورد شده است.

    نتایج و بحث

     براساس نتایج بدست آمده از آزمون ریشه واحد لوین، لین، چو (LLC) همه ی متغیرهای مدل پایا هستند. انجام آزمون هاسمن نیز برآورد را به روش تصادفی (RF) پیشنهاد می کند. براساس نتایج حاصل از تخمین مدل تاثیر تولید ناخالص داخلی سرانه بر انتشار دی اکسید کربن مثبت و معنادار می باشد؛ اگر تولید ناخالص داخلی سرانه یک در صد افزایش یابد، انتشار دی اکسید کربن به مقدار 22/0درصد افزایش می یابد. تاثیر شدت انرژی بر انتشار دی اکسید کربن مثبت و معنادار است؛ اگر شدت انرژی یک درصد افزایش پیدا کند، انتشار دی اکسید کربن 06/0 درصد افزایش می یابد. تاثیر جمعیت بر انتشار دی اکسید کربن مثبت و معنادار است؛ اگر جمعیت یک درصد افزایش یابد؛ انتشار دی اکسید کربن 95/0 درصد افزایش می یابد. تاثیر تغییرات ساختار صنعتی بر انتشار دی اکسید کربن منفی و بی معنا بوده است؛ این به معنای آن است که ساختار صنعتی در استان های مختلف در راستای کاهش انتشار دی اکسیدکربن تغییر نموده است، اگرچه سهم این تغییرات در کاهش این آلاینده ناچیز بوده است. از سوی دیگر، تاثیرگذاری فضایی  تغییرات ساختار صنعتی بر انتشار دی اکسیدکربن منفی و معنادار می باشد. ضریب مربوط به اثرات سرریزی صنعتی شدن نشان می دهد که اگر شاخص تغییرات ساختار صنعتی به میزان یک درصد افزایش پیدا کند، انتشار دی اکسید کربن در مناطق مجاور به مقدار 03/0درصد کاهش پیدا می کند.

    نتیجه گیری

     تخمین مدل نشان داده است که تغییر ساختار صنعت دارای اثر مستقیم و منفی بر انتشار کربن در استان ها داشته است. این امر نشان می دهد که ساختار صنعت در استان های مختلف به سمت صنایعی تغییر کرده است که میزان انتشار دی اکسیدکربن در آنها کمتر بوده است. یکی از دلایل این امر می تواند افزایش سهم زیربخش هایی از صنعت باشد که شدت مصرف انرژی آنها پایین است. دلیل دیگر این امر نیز می تواند افزایش سهم بخش هایی باشد که از انرژی های فسیلی با آلایندگی کمتر استفاده می کنند. نتایج دیگر مدل نشان داده است که تغییر ساختار تولید در بخش صنعت استان ها دارای اثرات غیرمستقیم (سرریزی) منفی بر تولید استان ها داشته است. بر اساس نتایج مدل، پیشنهاد می شود تا  سیاست هایی اتخاذ شود تا انتقال عوامل و منابع از بخش هایی که بازدهی پایین دارند به سمت بخش هایی که بازدهی بالا دارند، صورت گیرد.. همچنین سیاست های بهینه سازی مصرف انرژی در زیربخش های صنعتی با شدت انرژی بالا و زیربخش هایی که از سوختهای فسیلی با ضریب انتشار بالا مانند گازوییل و نفت کوره استفاده می کنند، مورد توجه قرار گیرد.

    کلیدواژگان: 1- انتشار دی اکسید کربن، 2- صنعتی شدن، 3- ساختار صنعتی، 4- آلودگی، 5- اقتصادسنجی فضایی
  • فاطمه درگاهیان*، سمیه حیدرنژاد، سعیده ناطقی صفحات 237-249
    سابقه و هدف

    تالاب ها اکوسیستم های زنده ای هستند که کاهش آب آنها به دلایل طبیعی و غیر طبیعی، منجر به نابودی و مرگ و میر موجودات زنده می شود. پس از خشکسالی های متوالی، در صورت رخداد بارش های سیلابی و آبگیری مجدد، بازگشت حیات در آنها تا حدود زیادی غیرممکن است. براساس معاهده رامسر مساحت تالاب شادگان 537731 هکتار است و شامل محدوده آب شیرین، پهنه جزر و مدی، خور موسی، سایر مناطق و اراضی حاشیه ای است. در این مقاله هدف بررسی تغییرات مساحت محدوده آب شیرین تالاب است. براساس تصاویر ماهواره لندست در زمان پرآبی مساحت این محدوده در حدود 164 هزار هکتار و معادل 28درصد مساحت کل تالاب است. این تالاب به دلیل عملکردهای متنوع از قبیل کنترل سیلاب، تعدیل هوا، کنترل فرسایش خاک، زیستگاه گیاهان و جانوران و تامین کننده معیشت جوامع انسانی اطراف تالاب، از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است. حفظ سیستم های پیچیده تالابی و استفاده پایدار از منابع بی شمار آنها منوط به مطالعه و شناخت دقیق آنهاست. هدف این تحقیق پایش روند تغییرات مساحت بخش آب شیرین تالاب با استفاده از تصاویر ماهواره ای و شناسایی عوامل موثر بر تغییرات مساحت آن است.

    مواد و روش ها

    از داده های ماهواره ای لندست TM و ETM+ و OLI ، گذر 165 و ردیف 39 سال های 1998، تا 2018 در محدوده زمانی خردادماه جهت پایش مساحت آب تالاب شادگان استفاده شد. عوامل مختلف اقلیمی، هیدرواقلیمی و مدیریت آب در محدوده کل حوزه آبخیز منتهی به تالاب و در محدوده خود تالاب به علت وسعت زیاد، برای دوره مورد مطالعه استخراج و روند تغییرات و ارتباط آنها با تغییرات مساحت آب تالاب بررسی شد. با استفاده از روش تحلیل مولفه های اصلی (PCA) عواملی که بیشترین واریانس تغییرات آب را تبیین می کردند، شناسایی و تحلیل شد.

    نتایج و بحث

    روند تغییرات مساحت آب تالاب شادگان در مجموع افزایشی بود. عوامل موثر بر تغییرات آب تالاب شناسایی شد. داده ها با استفاده از دو آماره KMO و بارتلت نشان داد عنصرهای مورد بررسی در تغییرات مساحت آب دار آب براساس تحلیل عاملی مناسب هستند. نتایج حاصل از تحلیل عاملی نشان داد که در مجموع پنج عامل نقش به سزایی در تغییرات مساحت آبدار تالاب شادگان دارد. در مجموع پنج عامل توانسته اند 88.9 درصد از واریانس داده ها را تبیین کنند؛ عامل اول: دما، سطح زیرکشت، تعداد سد و بند خاکی و زه آب ورودی از نیشکر است که تقریبا 36% از واریانس را تبیین می کند، عامل دوم که رطوبت حوضه است و 15% واریانس را تبیین می کند. عامل سوم خشکسالی دبی لحظه ای است که 14.9 درصد از کل واریانس را تبیین می کند. عامل چهارم دبی و بارش با 11.8 درصد و عامل پنجم رطوبت تالاب است که 11.2درصد واریانس تغییرات مساحت آب را تبیین می کنند.

    نتیجه گیری

    تالاب هایی که در منتهی الیه حوزه های آبخیز قرار دارند علاوه بر عوامل موثر در محدوده تالاب، تحت تاثیر عوامل اثرگذار در حوضه آبخیز مربوطه هستند. پس از بررسی و استخراج روند تغییرات مساحت آب تالاب با استفاده از روش ها و تکنیک های سنجش از دوری مناسب، شناسایی عوامل مناسب موثر بر تغییرات مساحت آب تالاب از اهمیت زیادی برخوردار است. در مجموع پنج عامل توانسته اند 88.9 درصد از واریانس تغییرات را تبیین کنند. در عامل اول که تقریبا 36% واریانس تغییرات مساحت آب تالاب را تبیین می کند؛ غیر از دما سه عامل که ناشی از فعالیت های انسانی است، بیشترین اهمیت را داشته اند: سطح زیرکشت به علت توسعه طرح های بزرگ آبیاری، استفاده از منابع آب رودخانه جراحی که منبع 90 درصدی ورودی آب به تالاب است و بندها و سدهای متعدد در بالادست تالاب با ممانعت از رسیدن بارش های سیلابی و رواناب های فصلی و زه آب نیشکر بعنوان آب ورودی به تالاب. به منظور مدیریت تالاب کاهش فعالیت های انسانی و بهره برداری از منابع آب به منظور تامین حقابه طبیعی تالاب باید مد نظر قرار گیرد تا تالاب بتواند به عنوان یک اکوسیستم زنده ادامه حیات دهد.

    کلیدواژگان: اکوسیستم تالابی، عوامل طبیعی، عوامل انسانی، تحلیل عاملی، ماهواره لندست
  • الهام ابراهیمی*، لاله ابراهیمی صفحات 251-265
    سابقه و هدف

    روش ارزیابی چرخه حیات (LCA) از روش های جامع ارزیابی است که امکان تخمین اثرات زیست محیطی تجمعی ناشی از همه مراحل چرخه حیات یک فعالیت را فراهم می آورد. اثرات زیان بار توسعه کشاورزی بر محیط زیست بر کسی پوشیده نیست. عدم توجه کافی به الگوی مصرف نهاده های تولیدی در بخش کشاورزی به عنوان مصرف کننده اصلی آب در ایران، می تواند سبب تشدید چالش های زیست محیطی شود. اتلاف نهاده هایی مانند کودهای شیمیایی برای افزایش بهره وری، سبب آلودگی منابع آب و خاک می-شود. از سوی دیگر در مطالعات مربوط به ارزیابی اثرات زیست محیطی، محصولات زراعی به مراتب بیشتر از محصولات باغی مورد توجه قرار گرفته است، حال آنکه محصولات باغی عموما آب بر تر هستند.

    مواد و روش ها

    با توجه به اینکه ایران به عنوان کشوری نیمه خشک با بحران کم آبی مواجه است، در این مطالعه ارزیابی فعالیت های کشاورزی با استفاده از روش جاپای بوم شناختی و ارزیابی چرخه حیات (LCA) به عنوان راهکار مناسبی برای برنامه ریزی های آینده در جهت کاهش فشارهای محیطی و تامین نیازهای مصرفی در راستای نیل به اهداف توسعه پایدار مدنظر قرارگرفته است. برای اطلاعات مربوط به تولید نهاده ها و تجزیه وتحلیل اثرات زیست محیطی محصولات انگور و سیب، از نرم افزار Simapro 9.0.0.49 استفاده شده است. محاسبات به ازای یک واحد کارکردی معادل با یک کیلو گرم انجام شد. تاثیر چرخه حیات ارزیابی و در شش گروه تاثیر تقاضای انرژی تجمعی، جاپای بوم شناختی، جاپای آب، پتانسیل گرمایش جهانی، پروتکل گازهای گلخانه ای و شاخص زیستی (شامل گازهای گلخانه ای، لایه اوزون، اسیدی شدن، تغذیه گرایی، فلزات سنگین، آفت کش و منابع انرژی) دسته بندی شد.

    نتایج و بحث

     بر اساس نتایج، شاخص کمیابی آب بر اساس جاپای آب برای سیب حدود 7/1 برابر انگور است. مقدار جاپای بوم شناختی کربن در اکسید و اشغال سطح برای محصول سیب به ترتیب 3/1 و 65/4 برابر محصول انگور می باشد. پتانسیل گرمایش جهانی که بر اساس تجمع گازهای کربن دی اکسید، متان و نیتروژن اکسید به دست می آید تفاوت فاحشی در بین این دو محصول نداشته و مقدار آن برای سیب 3/1 برابر انگور می باشد. تولید گازهای گلخانه ای و نیز آسیب ناشی از استفاده از آفت کش ها برای محصول سیب به ترتیب با نسبت 1.29 و 4.24 بیشتر از محصول انگور است. مقدار مصرف منابع انرژی برای یک واحد عملکردی از دو محصول سیب و انگور به ترتیب برابر 10.1 و 9.13 مگاژول ارزش حرارتی خالص می باشد.

    نتیجه گیری

    به طور کلی ارزیابی زیست محیطی تولید دو محصول سیب و انگور نشان داد که در بیشتر شاخص های مورد مطالعه، محصول سیب آسیب بیشتری به محیط زیست وارد می کند. حال آنکه میزان کاهش دی کسید کربن برای یک کیلوگرم محصول سیب 44 برابر همین میزان محصول انگور است. بسته به وضعیت زیست محیطی منطقه مطالعاتی، می توان درخصوص ترجیح کشت این دو محصول تصمیم گیری نمود. با توجه به منابع محدود آب در ایران، تغییر و بهبود الگوی کشت در مقیاس خرد و کلان می تواند تاثیر قابل توجهی بر وضعیت محیط زیست بگذارد. روش های مدیریت زراعی مانند کاربرد نهاده های آلی، گیاهان تثبیت کننده نیتروژن و مدیریت خاک ورزی می توانند به منظور کاهش اثرات زیست محیطی مدنظر قرار بگیرند. استفاده از روش های کنترل بیولوژیک آفات می-تواند از مصرف بی رویه آفت کش ها و سموم جلوگیری و سبب آسیب کمتر به محیط زیست شود.

    کلیدواژگان: شاخص زیستی، اثرات محیط زیستی، جاپای بوم شناختی، مصرف منابع، گرمایش جهانی
  • فاطمه کاظمیه*، اسما عیدی صفحات 267-284
    سابقه و هدف

    کشاورزی ارگانیک یکی از راهبردهای کشاورزی پایدار است که متکی بر روش های طبیعی کنترل آفات و بیماری ها بوده و استفاده و کاربرد آفت کش ها و علف کش های مصنوعی، کودهای شیمیایی، هورمون ها و آنتی بیوتیک ها تا حد امکان منع شده است. باتوجه به اهمیت موضوع امنیت غذایی و خسارات جبران ناپذیر ناشی از استفاده ی بیش ازحد نهاده های شیمیایی کشاورزی بر محیط زیست و سلامت انسان ها، هدف کلی این تحقیق شناسایی و تبیین عوامل بازدارنده توسعه کشاورزی ارگانیک بود. استان آذربایجان غربی به لحاظ موقعیت خاص جغرافیایی و تنوع محصولات کشاورزی از ظرفیت بالایی در تولید محصولات ارگانیک از جمله انگور، توت سفید، انار و سیب برخوردار است. با اینکه سابقه کشت ارگانیک از دیرباز در استان آذربایجان غربی معمول بوده است اما متاسفانه درحال حاضر این نوع کشاورزی با موانع و مشکلات بسیاری مواجه می باشد، بنابراین شناسایی و تببین عوامل بازدارنده بکارگیری کشاورزی ارگانیک اهمیت دارد و باید در جهت رفع این مشکلات گام برداشت تا کشاورزی ارگانیک توسعه یابد.

    مواد و روش ها

    پژوهش حاضر به لحاظ هدف کاربردی و از نظر پارادایم تحقیق جزء پژوهش های کمی-کیفی بود. در مرحله اول عوامل بازدارنده توسعه کشاورزی ارگانیک به روش دلفی شناسایی شدند. جامعه آماری این مرحله 25 نفر از اساتید دانشگاهی، خبرگان و متخصصان بودند که برای جمع آوری اطلاعات از روش نمونه گیری هدفمند استفاده شد. در مرحله دوم داده های حاصل از توافق متخصصان، بصورت پرسشنامه بسته پاسخ در اختیار کارشناسان قرار گرفت. جامعه آماری تحقیق در این مرحله شامل 101 نفر از کارشناسان سازمان جهاد کشاورزی شهرستان ارومیه بودند که به دلیل محدود بودن جامعه آماری برای جمع آوری اطلاعات از روش سرشماری استفاده شد. به منظور تحلیل داده ها از تکنیک تحلیل عاملی اکتشافی براساس روش تجزیه به مولفه های اصلی بهره گرفته شد. 

     نتایج و بحث

    براساس نتایج تحقیق، مهم ترین موانع و عوامل بازدارنده توسعه کشاورزی ارگانیک به ترتیب شامل: موانع اطلاعات و دانش کشاورزی(نبود دانش کافی در زمینه تولید محصولات ارگانیک)، موانع انگیزشی و نگرشی(عدم علاقه و مقاومت کشاورزان در پذیرش کشت محصولات ارگانیک)، موانع اقتصادی (نداشتن پشتوانه مالی برای تحمل خسارت های دوره گذر)، موانع فنی-مدیریتی و حمایتی (آشنا نبودن به فنون و روش های کشت محصولات ارگانیک و نبود متولی واحد و مشخص برای محصولات ارگانیک)، موانع کاربرد نهاده (مصرف بیش ازحد کودهای شیمیایی)، موانع ترویجی (شرکت محدود کشاورزان در برنامه های ترویجی و آموزشی) بودند.

    نتیجه گیری

    برنامه ریزان بخش کشاورزی باید با ارایه راهکار هایی در زمینه تسهیل امر صادرات محصولات کشاورزی ارگانیک، حمایت از کشاورزان پیشرو در کشت ارگانیک، اطلاع رسانی و انجام فعالیت های ترویجی برای استفاده از ظرفیت های موجود در کشور، جهت دهی تحقیقات کشاورزی از مصرف کود های شیمیایی به مصرف کودهای آلی و بیولوژیک، توجه ویژه به کشاورزی ارگانیک در تدوین برنامه های راهبردی تحقیقات کشاورزی و نظام قیمت گذاری مناسب و مجزا برای محصولات ارگانیک، زمینه را برای توسعه و اعتلای این نظام کشاورزی پایدار را فراهم نمایند. ارایه دوره های آموزشی- ترویجی در زمینه کشاورزی ارگانیک برای کشاورزان و تشویق آنان به شرکت در این کلاس ها و همچنین آموزش مروجین کشاورزی برای اشاعه کشاورزی ارگانیک و نیز به ترویج کشاورزی ارگانیک از طریق رسانه های جمعی مثل رادیو و تلویزیون و سایر کانال های ارتباطی و منابع اطلاعاتی جهت ارتقاء سطح آگاهی های عمومی مصرف کنندگان و تولیدکنندگان محصولات ارگانیک پرداخته شود.

    کلیدواژگان: ارگانیک، سازمان جهاد کشاورزی، کشاورزی پایدار، محیط زیست، موانع
|
  • Raheleh Hatefi, Habibollh Younesi *, Ali Mashinchian Moradi, Saeed Nojavan Pages 1-20
    Introduction

    The pharmaceutical industry is occurred in the fourth wastewater production with significant amounts of drugs and precursors required in pharmacy that are toxic and are not removed by traditional methods, so have to be used advanced technology for treatment. The purpose of this study was synthesis of Fe3O4, anatase TiO2, loading of TiO2 on the Fe3O4 surface, synthesis of GQD based on maltose for the first time, loading of GQD on the Fe3O4/TiO2 and investigating the efficiency of as-synthesized photocatalyst Fe3O4/TiO2/GQDs for imipramine photodegradation from aquatic media.

    Materials and methods

    Firstly, prepared photocatalyst Fe3O4/TiO2/GQDs included three components, which produced in four steps. Firstly, iron oxide was prepared in the form of magnetite by co-precipitation method. Then, Fe3O4/TiO2 was synthesized by sol-gel manner and titanium iso propoxide (IV) as a titanium source in anatase crystalline form. In the third step, maltose was used as procedure for GQD production in hydrothermal method. So, as-synthesized photocatalyst was obtained by loading GQD on the Fe3O4/TiO2. Then, the structural properties and quality of the nanocomposite were investigated using FT-IR, Nitrogen adsorption/desorption isotherm, FESEM and HRTEM technique. Finally, the efficiency of photocatalytic decomposition was examined affected by different independent variables.

    Results and discussion

    FT-IR results of naopowders and prepared photocatalyst indicated absorbance peaks of C=C, C-H, C-O, Fe–O and Ti-O-Ti bonds. Also, new peaks were appeared in 1400 and 1170 cm-1 which is related to forming the Fe–O bond between Fe in Fe3O4 and the carboxyl group in GQDs, showing the successful preparation of Fe3O4/TiO2/GQD. The specific surface area was 38 m²/g in Nitrogen adsorption/desorption isotherm. According to IUPAC classification, the isotherm curve of photocatalyst was the type IV and hysteresis loop of types due to mesoporous structure. FESEM images determined the almost spherical morphology of as-synthesized photocatalyst and homogenous distribution of TiO2 nanoparticles on the magnetite surface that was utilized without any changes in morphology but particle size changing after loading TiO2 on the magnetite particles. HRTEM results confirmed the spherical spherical shape with less than 50 nm diameter and the lattice spacing related to anatase (TiO2) and GQDs. Also, the photocatalytic efficiency of the as-synthesized nanocomposite were measured for achieving the maximum removal of imipramine related to different variables including photocatalyst dose, pH, ambient temperature, and irradiation time. The best yield gained exceed 90% in experimental sample and about 70% in real wastewater under the optimum condition comprising photocatalyst dose of 0.5 g/L, pH ≈3, temperature ≈40 °C for 120 minutes. The reusability of the synthesized photocatalytic material investigated which was stable and active similar to primary sample and suitable for many times.

    Conclusion

    The results showed, the dominant mechanism of imipramine degradation was oxidative decomposition via the photogenerated holes and followed by the first-order models under the UVA light irradiation. Therefore, results proved as-prepared photocatalyst Fe3O4/TiO2/GQDs could be developed for treatment of persistence organic pollutants in industrial wastewater under optimized conditions.

    Keywords: magnetic TiO2 anatase, GQDs, photocatalytic mineralization, photogeneration mechanism
  • Jalil Badamfirooz *, Alireza Rahmati, Nooshin Daneshpajooh, Roya Mousazadeh, Reza Mirzaei Pages 21-40
    Introduction

    Arak is one of the eight most polluted cities in Iran, whose pollution is mainly due to the activities of various industries located in the city or its suburbs. Using air pollution modeling it would be possible to estimate the effect of emissions of suspended particles and gases from the activities of various industries on the local environment. This study is an attempt to investigate the impact of existing and under construction industries in Arak on the air quality of the city using the ADMS model as a widely used and trusted model of the Department of Environment (DoE).

    Material and methods

    Because the main sources of air pollution in Arak are of focal type, in modeling air pollution, 17 large industries (including 98 chimneys) located in the city were considered as pollution points. In addition to the emission data, the geometrical data of the chimneys including the height and diameter of their opening and the temperature of the exhaust air were also included in the model. To validate the model outputs, the measurement values of the environmental stations were compared with the values estimated by the modeling using Pearson linear correlation coefficient.

    Results and Discussion

    The results showed that the concentration of CO, SO2, and NO2 in all stations was within the permissible level announced by the DoE. The dispersion of suspended particles (contour lines) in the city was to the west and southwest and up to a radius of 3 km in the prevailing and semi-prevailing wind direction. This for Shazand was to the west up to a radius of 1 km in the prevailing wind direction and to the southwest up to 5 km in the direction of semi- prevailing wind until reaching the background concentration of 19.1 μg. Accumulation of SO2 contour lines in Shazand pollution center was observed up to a radius of 7 km in the west direction and up to a radius of 10 km in the southwest direction. The accumulation of NO2 contour lines was the same as NO2. The radius of impact of CO gas was extended from Arak to Shazand. Accumulation of CO contour lines in Arak was up to a radius of 5 km in the direction of west and southwest. The accumulation of H2S contour lines in Shazand was up to a radius of 5 km towards the directions of west, southeast, and southwest. In general, the difference between the sampling and modeling results indicated the pollution sources that were not observed in the model and were beyond those emitted from the factories. In most stations, the modeled and directly monitored SO2 concentrations were not much different and the correlation coefficient of the data was high, indicating the accuracy of the calculations and the prominent role of industries in the emission of this gaseous pollutant. Also, in most stations, the results of environmental measurement of NO2 were less than the modeled values, revealing that the industries had a greater share in the emission of this gas. The overestimate of this emission may probably be due to the inclusion of the under construction industries in the model. The environmental concentration of CO in all stations was higher than the modeled values. Industries have a small share in the pollution load of this pollutant while in urban areas, the concentration of CO depends on the mobile sources and traffic load.

    Conclusion

    In general, the pollution levels of the city showed that the center of pollution was in the southeast of Arak and in the complex of the refinery, petrochemical company, and thermal power plant. According to the overlaid contours of emissions, a number of points (14 points) that were closest to the pollution centers were proposed as critical stations, two points as control stations, and 4 points as the stations exposed to pollution in each period.

    Keywords: monitoring, Arak, Modeling, Air quality
  • Kamal Siahcheshm *, Mahnaz Mohammadi, Saied Mohammad Sorouraddin Pages 41-55
    Introduction

    Oxidation of sulfide mineralized zones during the weathering processes is intensified by biological and chemical reactions and the resulting acid mine drainage (AMD) causes the release and mobility of toxic and heavy metals from the parent rock and their concentration in soil or water. In this study, soil samples taken from around the village of Doustbaglu (northwest of Meshginshahr), which is considered a typical mineralization and alteration area, were studied and chemical species, toxicity and origin of heavy elements such as As, Cd, Cu, Cr, Pb, Sb, Ni and Zn were determined.

    Materials and Methods

    In this study, total concentration and bioavailability of heavy elements (i.e. As, Cd, Cu, Cr, Pb, Sb, Ni and Zn) in five surface soil samples were evaluated by Tessier sequential extraction method in five phases (exchangeable, bound to carbonate, bound to iron and manganese oxides, bound to organic matter and residual phase) and using of the Visual Minteq thermodynamic software.

    Results and discussion

    The results of the sequential extraction method show that the highest concentration of the total concentration of all 8 heavy elements studied were retained in the residual fraction (stabilized in the mineral structure). This indicates the geogenic origin of these elements and can be considered the result of erosion and weathering of rocks in the region. Compared to other elements, Sb has a higher concentration in potentially available fractions (e.g. exchangeable, carbonate-bound, bound to Fe-and Mn-oxides, and/or organic matter) and can be readily available to plants and toxic. The software output delineates that the predominant species in the examined samples were lead (Pb) as Pb (SO4)22-, Pb2+ and PbSO4(aq); copper as CuSO4 (aq) and Cu2+; nickel as NiSO4 (aq), Ni2+ and NiSO4; antimony as Sb(OH)3, Sb(OH)2+ and Sb(OH)61-; zinc as Zn(SO4)22-, ZnSO4(aq) and Zn2+; Arsenic as H3AsO3 and H2AsO4-; Cadmium as Cd(SO4)22-; and Cd2+ The predominant species of chromium were CrSO4+, CrOHSO4(aq) and HCrO4-. In general, the free water-soluble species of these elements are more mobile than other species; instead, the concentration of these species is very low in comparison, and most of these elements are more present in the form of complexes with low mobility.

    Conclusion

     Based on sequential extraction results; all 8 studied elements show high ecological risk potential and significant pollution in the sediment of waterways and surface soil horizons of the Doustbaglu area. Analysis of the findings of Visual Minteq software indicates that the most active types of elements and related concentrations, among all possible types, include: Cd2+(1.49%), CrOHSO4(aq)(25.20%), Cu2+(10/38%), Pb2+(1/37%), ZnSO4(aq) (18.83%), respectively. Since more mobile species have low concentrations and on the other hand, according to the results of sequential extraction, most of the studied elements are present in the remaining phase, so the bioavailability and toxicity of these elements are estimated to be negligible. In general, it can be concluded that only a small percentage of elements are present in bioavailable fractions, and this can alleviate concerns about the possibility of element release by changing environmental conditions and thus accessibility to plants.

    Keywords: Sequential Extraction, Bioavailability, Heavy Metals, Visual Minteq, Doustbaglu
  • Fateme Bayat, Hesam Ghodousi *, Kazem Shahverdi Pages 57-75
    Introduction

    The rapid growth of population, agriculture, urban and industries has led to increasing water demand and competition for its consumptions. The promotion of agricultural water productivity has the main effect on improving water consumption. Water delivery and scheduling methods are important to increase the flexibility of irrigation systems. Among different available methods, the on-request water delivery has higher flexibility than the rotational one and doesn’t need the high cost of automatic systems. The appropriate adjustment of the structures and their operational instructions between successive requests is a function of discharge variation, time interval between operations, coincidence of different request, physical condition of canal and structures and hydrodynamic behavior of the flow, which is a complex task. To obtain the performance of the recently utilized method, i.e., FSL (Fuzzy SARSA Learning), it is necessary to compare it to a traditional method like ANN (Artificial Neural Network). In this research, the data of the east Aghili canal was trained for programming water delivery and distribution using MLP (Multi-Layer Perceptron) and RBF (Radial Basis Function) networks of artificial neural networks with the on-request method. Finally, the results of the FSL and ANN models were compared.

    Methodology

    In this research, the MLP (Multi-Layer Perceptron) and RBF (Radial Basis Function) networks of artificial neural networks were used to determine the procedure for exploiting the operational instructions of the on-request method in the east Aghili canal, in Khuzestan province, using its flow and gate opening data. In this research, 70%, 15%, and 15% of data were used to train, test, and validate the model, respectively. The correlation coefficient and root mean square error were used for determining the better method. Modeling of the canal was made using the ICSS (Irrigation Canal Conveyance System) hydrodynamic model. To evaluate the MLP, RBF, and FSL outputs, maximum and average errors of water depth, adequacy, efficiency, equity, and dependability were used.

    Results and Discussion

    The operational instructions were determined using the MLP for Mars 2017 in the east Aghili canal, and they were compared to the corresponding determined operational instructions using FSL. According to the obtained results, it can be observed that the MPA index in the neural network method in the first and second block of this channel, respectively are 0.952 and 0.919 and in the case of using the FSL method, these values are equal to 0.996 and 1. Also, the MPF index in the simulation using the neural network in both blocks are equal to 1 and in the case of FSL, these values are equal to 0.999 and 0.971. The maximum error of MAE of water level in the first and second block of the study, respectively are equal to 9.2 and 3.8 percent and in the case of using the FSL method, these are equal to 5.5 and 7.4 percent. The results showed that the MLP is better than the RBF to determine the operational instructions. The MAE and IAE indicators were minimum, and the water delivery indicators were close to their desired values according to the Molden and Gates (1990) criteria. Aldo, it was revealed that the FSL is better than the MLP; however, the MLP results are valid and can be used in practice.

    Conclusions

    In this research, the ANN model was used for determining operational instructions using MATLAB. The training was done using the MLP and RBF using the east Aghili canal data. The ICSS was used for simulating the canal. The results showed that the MLP was better than RBF, and the FSL model was better than the MLP as well. However, both of them can be used in practice.

    Keywords: East Aghili canal, Performance indicators, on-request method, Operation performance
  • Safa Gohari, Ahmadreza Mehrabian *, Raheleh Shokouhi Shoormasti Pages 77-112
    Introduction

    Palynology as a multidisciplinary science can be provided data base for a wide range of sciences such as the Plant systematics, Quality control of honey (Melissopalynology), Aeropalynology, Stratigraphy palynology, Forensic palynology, Paleoclimate, prediction and simulation of past climatic events, Archaeology, phylogeny and etc. Because of several cultivated and ornamental species are classified as allergenic plants, so identification, classification, and preparation of their database has particular importance. So far, no comprehensive study has been carried out on palynology in Iran. Therefore, it seems that carrying out a palynological study and preparing its database in Tehran is the first step in allergy studies. The objectives of this study are to investigate the morphological and micro-morphological characteristics, classification and preparing palynological database in Tehran.

    Materials and methods

    Tehran has an area of about 600 km2 due to its location on the southern slopes of the Alborz Mountainous Region, widely extended along north to south and east to west zones, so showing a variety of climatic conditions that include diverse species (e.g. ornamental and etc.). So, review the published flora and present information on green space data bases in area, target taxa were selected. The plant samples were collected by field samplings and were deposited on the basis of standard methods. Finally, the pollen grains were coated with gold material. Then, they were scanned with Scanning Electron Microscopy (SEM). Afterward, they identified by diverse pollen references on palynology.

    Results and discussion

    The results of this study include the preparation of a native visual source about the pollen grains of 145 species of shrubs and Cultivated Herbaceous Plant Species in Tehran. These 145 plant species belong to 65 plant families, including 95 herbaceous species and 50 shrub species. Asteraceae (16 species) and Rosaceae (14 species) have the most species. Among 131 genera studied, 43 genera were reported to be allergic that Asteraceae with 5 genera and then Cupressaceae and Oleaceae with 3 genera have the highest frequency of allergenic species among the studied families. The results of this study show that allergenic shrubs are more abundant than allergenic herbaceous plants. However, trees and shrubs have more allergenic effects due to more pollen production and wind pollination. The pollen grains of these species are usually small and can be scattered over long distances and have a longer durability in the air. The results of this study show that allergic pollens also have a high morphological diversity, however, the significant effect of pollen grain micro-morphological characteristics on allergies requires more extensive studies.

    Conclusion

    The achievements of this study will serve as a pilot for the study of palynological study, especially in asthma and allergy in the country. The results of this study show that in Tehran, several plant species have been planted without considering allergenic considerations, which should be considered as an important warning for ecological managers of the city.

    Keywords: Aeropalynology, Asthma, Allergy, Polynological Database
  • Hamid Sarkheil *, Zeinab Karimi Asl, Mohammad Talaeian Araghi Pages 113-128
    Introduction

    The problem of noise pollution is the most severe problem that most people encounter in public with excessive amounts of it. The purpose of this study is to investigate the amount of noise pollution caused by Tehran metro train traffic at the time of arrival and departure at the underground stations of Darvazeh Doulat and Tajrish.

    Material and methods

    This study, which was conducted in the summer and autumn of 1398 on the Darvazeh Doulat and Tajrish stations of Tehran Metro Line 1, showed the maximum and minimum values at specific distances from the edge of the platform. And in the morning and evening at intervals. Once every three days, 48 stations were measured and analyzed. In the continuation of the research in Tajrish station, the distribution of noise pollution has been estimated by performing limited impressions using artificial neural network.

    Results and Discussion

    The values measured at specific distances from the edge of the platform show that the amount of noise pollution from the arrival of trains to the platform, the simultaneous entry of two trains to the platform, the arrival of non-stop trains, and crossing the platform in most times, is higher than standard. In some harvesting stations, it reached over 100 decibels, which indicates the critical situation of noise pollution in these subway platforms.

    Conclusion

    The methods used in the present study have effectively estimated the amount of noise pollution in subway platforms. So that by identifying critical areas, by providing measures to manage the damage caused by noise pollution on the health of citizens can be managed.

    Keywords: Metro Station, Model Vision Pro Software, Noise pollution, Artificial Neural Network Model
  • Khadijeh Asghari *, Hamid Jalilvand, Hamed Asadi Pages 129-149
    Introduction

    Species diversity is a combination of two interrelated components of species richness and evenness. The first component is the species richness, which is related to the number of species in the sampling unit; The second component is evenness, which refers to the distribution of species in the site. One of the important problems of these indicators is not determining the contribution of these two components in the diversity index value. An effective method that has been developed for this purpose is called SHE. The aim of the was to investigate the contribution of diversity of understory species in four natural stands, Acer velutinum Boiss, Alnus subcordata C. A. M. and Cupressus sempervirens. var horizontalis afforestation in Colet forest.

    Materials and methods

    In this research, using 40 square plots with an area of 400 square meters, which were selectively sampled in the study area. Then, the list of all herbaceous species with its cover percentage were recorded by Vandermarel criteria. Woody species were counted in each sample plot. The grass and wood cover data were organized in Excel and PAST software for analyzing of richness (number of species, Margalf richness and Menhenick richness), evenness (Shannon-Wiener), diversity (Simpson and Shannon-Wiener). The normality and homogeneity of the data was evaluated using Kolmogorov-Smirnov and Leven test, respectively. SHE analysis was used to determine the contribution of each component of richness and evenness.

    Results and discussion

    The results of comparing the mean of different diversity indices related to herbaceous species showed that the four studied stands (natural, Acer velutinum Boiss, Alnus subcordata C. A. M. and Cupressus sempervirens. var horizontalis) have significant differences in terms of richness (Margalf and Manhenic) (P <0/01). The results of classification of plants in terms of biological form by Raunkiaer method also showed that hemicryptophytes have the highest abundance in the study area. Also the SHE analysis of richness and evenness components for woody regeneration species in the Colet area showed that the evenness of the trend is constant between the four stands and the richness index in the Cupressus sempervirens and natural stands were fluctuating and its trend has an increase shape. In the Alnus subcordata stand, the evenness and richness index had the same contribution in determining the diversity of herbaceous species and woody regeneration in this region. In addition, SHE curve showed that the richness curve (LnS) and the uniformity (Ln E) do not change with each other, and the change in the richness curve is greater than the evenness. This indicates a greater contribution of richness than evenness in contribution of determining the diversity of data related to herbaceous species and woody regeneration. In fact, this showed that with the increase in the number of samples, only rare species were being added to the list of herbaceous and woody species.

    Conclusion

    In general, the results of the present study showed that the diversity of herbaceous species due to species composition in the natural stand had the highest value in this region. Also, richness and diversity of woody species in natural stand and broadleaves reforestation stands were higher than coniferous reforestation. Therefore, reforestation with broadleaves species has a positive effect on the diversity in the region. Also, the effective factor on the diversity indices in the four stands was the richness component (Ln S), which means that severe changes and fluctuations in plant species and their composition have been observed.

    Keywords: Acer velutinum Boiss, Species diversity, Society structure analysis (SHE), Species richness, Neka- Zalemrood
  • Hamid Sodaeizade *, Fariba Hokmollahi, AmirHossein Nateghi, Manouchehr Mohammadi Pages 151-166
    Introduction

    Natural and human activities lead to soil degradation and soil salinization. In the last two centuries, world metal pollution level has increased extremely. Presence of some heavy metals in aquatic ecosystems is a constant threat to the health of human societies. The decrease of farmlands threatens food security. There are approximately 1 billion ha salt-affected soils all over of world, which can be made available resources after chemical, physical and biological remediation. Existence of many mines in the world and also in Iran and as a result, soil erosion and dust release from waste dams is matter of concern. Bioremediation using biological agents to detoxify and degradation of environmental pollutants- provides a suitable alternative method for substitution of current heavy metals removal strategies.

    Material and methods

    Daily as a result of extraction operations by cyanidation in Mouteh gold mining complex, waste water and waste soil sediment widely achieved. In this study soil samples were collected from Mouteh Goldmine tailing damp soil in September 2018. The collected soil samples were cultured in BG11 medium and incubated for microalgae identification and biomass production. Also 5 gr soil inoculated with 0.5 gr biomass and the physico-chemical characteristics of the soil including pH, Na+ and K+, Pb and Cd, before and after the inoculation of soil with Cyanobacteria were determined.

    Results and discussion

    in this study, cyanobacteria Phormidium tenue Gomont, Osillatoria tenuis C.Agardh ex Gomont, Lyngbya aestuarii Liebman ex Gomont and green Algae, Scenedesmus obliquus (Turpin) Kützing were identified. Culture results of filamentous cyanobacteria on goldmine tailing damp soil showed that cyanobacteria can grow easily and produced a surface crust significantly. The results of the Physical analysis of the soil samples showed that O. tenuis decreased Na as a salinity element, and P. tenue absorbed high amounts of Pb as a heavy metal pollution element. Probably by using Mouteh Goldmine soil cyanobacteria, Osillatoria tenuis and Phormidium tenue for mine tailingdamp soil bioremediation, could play mine recovery from salinity and heavy metals and also preventing soil erosion and dust release from waste dams.

    Conclusion

    Generally, it can be concluded thatdue to the existence of many goldmines in the word and Iran, daily as a result of extraction operations by cyanidation and high toxicity of cyanide, environmental adverse effects are observed. Dust release from waste dams can be affected health of living organisms like mining workers, plants and even soil microalgae which are close to the mine. By soil goldmine bioremediation can be processed biological resuscitation faster. The research results of African goldmine researchers on soil samples showed that cyanobacteria produced a surface crust significantly, that with the results of this research based on the growth of Phormidium tenue in the mine and producing a surface crust is consistent.

    Keywords: Phormidium, Heavy Metal, Bioremediation, Mouteh Goldmine
  • Mojtaba Ismailzadeh, Hossein Moradi * Pages 167-178
    Introduction

    In recent years, the use of medicinal plants and herbal medicines has found its special place among the general public, which has led to the recognition and introduction of medicinal plants for use in the pharmaceutical industry. Iran's natural habitats are valuable genetic resources for a large number of useful medicinal plants, including the growth of the Zolang vehicle in the north of the country. Zolang is a perennial herbaceous plant of the Umbelliferae family that grows in abundance in the northern parts of the country. This valuable plant contains medicinal compounds such as acetylene, flavonoids, triterpene saponins.

    Materials and Methods

    This study was conducted to investigate the effect of altitude on antioxidant compounds and constituents of essential oil of Zolang plant at three altitudes (30, 100 and 300 meters above sea level) in Savadkuh section of Mazandaran province, which was the natural habitat of this plant. After collection and drying, the plants were extracted with methanol solvent to measure traits such as antioxidants, phenol, flavonoids and the measurement was performed. Also, in order to identify the essential oil compounds, and the percentage yield of essential oil, the essential oil was extracted by distillation with water and Clevenger apparatus and the extracted essential oil compounds were identified by gas chromatography (GC / MS).

    Results and Discussion

    According to the results of this study, the traits of antioxidants, phenol, flavonoids and essential oil content were significant at the level of one percent (p <0.01). These results indicate that altitudes can be effective on phenolic and antioxidant compounds of Zolang plant. Research has shown that firstly, the chemical properties of the soil and secondly, altitude is the most important factor in changes in the amount of essential oil. These results show that antioxidant and phenolic compounds are affected by altitude and factors such as: amount and intensity of light, ultraviolet rays, temperature and precipitation are among the factors affecting plants grown in these areas that cause differences. An altitude of 300 meters above sea level had the best effect on the percentage of free radicals in DPPH and doubled the percentage of salinity compared to 30 meters above sea level. However, in flavonoids, they did not show any difference between 30 and 100 meters above sea level, but they differed from plants harvested from 300 meters above sea level and included a larger amount. Also, with increasing height, the percentage of essential oil decreases. The results of correlation of traits show that flavonoids and phenol have a significant relationship with increasing the percentage of essential oil yield. Antioxidants are also inversely related to the percentage of essential oils and flavonoids. The results of gas chromatography showed that compounds such as: D-Limonene and beta.-Sesquiphellandrene decreased with increasing altitude in essential oil and cis-.alpha.-Bisabolene increased with increasing altitude, in essential oil of Zolng plant. The results of analysis of the essential oil of Zolang medicinal plant by chromatography (GC / MS) show that the amount of identified compounds is not necessarily dependent on height and can be a function of other factors.

    Conclusion

    The results showed that the amount of free radical inhibition of DPPH increases with increasing altitude, but the trend of percentage of essential oil yield decreased inversely with increasing altitude. Also, there was no significant difference between 30 and 100 meters above sea level in flavonoids. The number of compounds identified by gas chromatography was the highest at an altitude of 300 m above sea level. Also, the three compounds D-Limonene, beta.-Sesquiphellandrene and cis-.alpha.-Bisabolene were a function of altitude.

    Keywords: Flavonoids, gas chromatography, Pheno, Umbrella
  • Nateq Lashkari Sanami, Jamshid Ghorbani *, Seyed Mohammad Hodjati, Ghorban Vahabzadeh Kebria, Babak Motesharezadeh Pages 179-197
    Introduction

    Mining activities causes substantial damage to the environment worldwide. Abandoned mine wastes from mining activities limit the growth of plants due to unfavorable conditions and the concentration of a wide range of heavy metals. Identifying plant species growing on mine waste and assessing their seed germinations are important for vegetation restoration on mining areas. This study aimed at assessing the germination characteristics of Artemisia absinthium, Lepidium draba, and Silybum marianum naturally growing on coal mine wastes in Mazandaran province under different concentrations of copper (Cu), lead (Pb), and cadmium (Cd).

    Materials and methods

    Seeds were collected from plants growing in coal wastes during 2 years. Completely randomized design was conducted with three replicates. Treatments were CuSO4 and Pb(NO3)2 at 0 (control), 50, 100, 200, and 300 mg/L, and Cd(NO3)2 at 0 (control), 5, 10, 20, and 30 mg/L. In each replicate 20 seeds were placed in a Petri dish containing a layer of filter paper. Then treatments were applied and Petri dishes were taken to a germinator under controlled temperature, moisture, and light. Germinated seeds were counted daily and then germination percentage, germination rate, allometric coefficient, seed vigor index, phytotoxicity percentage and seed tolerance index were calculated.

    Results and discussion

    The results showed that increasing the concentration of lead, copper, and cadmium significantly affected the seed germination of studied plants. S. marianum had better germination percentage and rate in lead, and copper while germination of A. absinthium, L. draba, was better in cadmium, and copper, respectively. The greatest reduction in germination percentage was found for A. absinthium in 20, and 30 mg/L Cd. As the concentration of metals increased, significant reduction in germination percentage and rate for A. absinthium started in lower concentrations than the other species. Root and shoot length of all species significantly reduced even in low concentration of metals and S. marianum had greater root and shoot length under all treatments. Reduction in seed vigor index was greater under Cu than that in Pb and Cd. High tolerance index was found for L. draba in response to cadmium and for S. marianum under the stress of lead and copper. In all treatments increase in metal concentration significantly increased phytotoxicity index. Under Cu and Pb S. marianum showed least phytotoxicity index while the lowest phytotoxicity index was found for L. draba under Cd stress. Copper and cadmium in high concentration were more toxic for A. absinthium than that for the other two species. Under similar concentrations of copper and lead, all species showed reduced germination in copper stress. Cadmium in lower concentrations were tolerable for plants but generally it had the greatest inhibitory especially on A. absinthium.

    Conclusion

    Overall the responses were different regarding to the plant species, metal and concentrations. All three species were able to germinate at high concentrations of heavy metals. The presence of these species in coal wastes and their ability to germinate in high concentrations of heavy metals makes it possible to use these plants in future restoration and phytoremediation programs.

    Keywords: Heavy Metal, Mine waste, Phytoremediation, Plant phytotoxicity, Seed vigor
  • Mohammad Karim Motamed *, Fatemeh Ghorbani Piralidehi, Khadijeh Alizadeh Azbarai Pages 199-219
    Introduction

    Concerns about food security, food health, community health, as well as preventing the destruction of natural resources, led to the formation of the concept of sustainable agriculture. One of the important ways to implement sustainable agriculture is to implement integrated pest management projects. Rice integrated pest management as a management and ecological approach can be an effective step in preserving the environment by reducing the consumption of inputs such as pesticides and chemical pests. Implementing integrated pest management operations, unlike chemical control methods, is associated with many complexities and requires the full cooperation and participation of farmers. So present research was aimed effect of paddy farmers' participation in rice integrated pest management projects with emphasis on environmental protection indicators in Fooman township of Guilan province.

    Material and methods

    The method of the present research is mixed research (quantitative-qualitative) in terms of general approach and applied in terms of purpose. The research was conducted in two stages. In the qualitative stage, a group of 30 experts and farmers (experts in sustainable agriculture and integrated pest management) were selected as snowballs and interviewed. The interviews were analyzed using qualitative content analysis using Maxqda software and the validity of the findings was confirmed using the triangulation method. In a quantitative stage, from 16 cities of Guilan province, Fooman township was randomly selected. The researcher-made questionnaire was then distributed among 323 farmers participating in the IPM (Integrated Pest Management) project. The participation rate was assessed in the form of five items with a Likert scale. The data were analyzed using SPSS software. Frequency and percentage were used in the descriptive part and Spearman correlation coefficient was used in the inferential part.

    Results and discussion

    The study of rice farmers 'participation in rice integrated pest management projects in Fooman township showed that the level of rice farmers' participation in the project was moderate to good from their point of view. As a result, most participants had a moderate level of participation (58.82%). The results showed that the participation of paddy farmers in integrated pest management projects has a significant correlation at the level of one percent with the exception of a few cases with other effects presented by the interviewees (IPM team of experts and informants). But in terms of economic effects, paddy farmers had different views from the experts studied. According to the rice farmers of Fooman township, their participation did not show a significant relationship with economic effects such as reducing rice production costs, increasing rice production and increasing income, as well as increasing the possibility of co-cultivation with the environmental effect.

    Conclusion

    Complex IPM projects to be implemented require the full involvement of farmers. The study of the impact of the participation of paddy farmers in Fooman township in the implementation of such projects and the evaluation of their positive effects by farmers on the continuity and strengthening of these projects with adequate funding and appropriate training by farmers and city officials.

    Keywords: Paddy farmers' participation, integrated pest management projects, Environmental protection, Fooman township
  • Soraya Khodadadi *, Mosayeb Pahlavani, Ramezan Hossein Zadeh Pages 221-225
    Introduction

    Considering the functions of the environment for human society, environmental pollution related issues have great importance. Air pollution is one of the environmental pollutions had more attention in recent decades. According to the economic literature, one of the important factors affected the emission of air pollutants is the industrialization of economic activities and the structure of production in industry sector. Accordingly, the current study amid to investigate the direct and indirect effects (spillovers) of structural changes in the industrial sector on carbon dioxide emissions from energy consumption.

    Materials and methods

    This research have been carried out using spatial econometric model for thirty provinces of Iran during 2006-2015. To calculate the index of structural change in production in this study, the index of structural change index presented by Lillian (2012) has been used. Before estimating the model, at first, to check the stationarity of the variables, the Levin, Lin, Chou (LLC) unit root test was estimated, and finally, after performing the Hausman and multiple Wald test, according to the results obtained from the tests, the spatial Durbin model is estimated with spatial random effects.

    Results and discussion

    Based on the results of the Levin, Lin, Chou (LLC) unit root test, all variables of the model are I (0). Hausmann test also suggests the estimation by random effect method (RF). Based on the results of estimating the model, the effect of GDP per capita on carbon dioxide emissions is positive and significant; If GDP per capita increases by one percent, carbon dioxide emissions will increase by 0.22 percent. The effect of energy intensity on carbon dioxide emissions is positive and significant; If the energy intensity increases by one percent, carbon dioxide emissions increase by 0.06 percent. The effect of population on carbon dioxide emissions is positive and significant; If the population increases by one percent; Emissions of carbon dioxide increase by 0.95%. The effect of changes in industrial structure on carbon dioxide emissions has been negative. This means that the industrial structure in different provinces has changed in order to reduce carbon dioxide emissions, although the contribution of these changes in reducing this pollutant was small. On the other hand, the spatial impact of industrial structure changes on carbon dioxide emissions is negative and significant. The coefficient related to the effects of industrial overflow shows that if the index of changes in the industrial structure increases by one percent, carbon dioxide emissions in adjacent areas will decrease by 0.03 percent.

    Conclusion

    Model estimation has shown that the restructuring of industry has a direct and negative effect on carbon emissions in the provinces. This indicates that the structure of industry in different provinces has changed to industries with lower carbon dioxide emissions. One of the reasons for this could be the increase in the share of sub-sectors of the industry that have low energy consumption. Another reason for this could be the increase in the share of sectors that use fossil fuels with less pollution. Other results of the model have shown that the change in the structure of production in the industrial sector of the provinces has had indirect effects (spillovers) on the production of the provinces. Based on the results of the model, it is suggested that policies be adopted to transfer factors and resources from low-efficiency sectors to high-efficiency sectors. Also, energy efficiency policies in high-energy intensive industrial sectors and sub-sectors that use high-emission fossil fuels such as diesel and fuel oil should be considered.

    Keywords: 1Carbon dioxide emissions, 2- industrialization, 3- industrial structure, 4- pollution, 5- spatial econometrics
  • Fatemeh Dargahian *, Somayeh Heydarnejad, Saeedeh Nateghi Pages 237-249

    Wetlands are living ecosystems whose water depletion for natural and unnatural reasons leads to the extinction and death of living organisms. After successive droughts, if flooding and rehydration occur, it is largely impossible for them to return to life. According to the Ramsar agreement, the area of Shadegan wetland is 537731 hectares and includes fresh water area, tidal zone, Khormousi, other areas and marginal lands. In this study, the area of freshwater area of the wetland based on the Landsat satellite image during flooding is about 164 thousand hectares and is equivalent to 28% of the total area of the wetland. This wetland is extremely important due to various functions such as flood control, air conditioning, soil erosion control, plant and animal habitat and livelihood provider. The preservation of complex wetland systems and the sustainable use of their myriad resources depend on their careful study and knowledge. The purpose of this study is to monitor the trend of changes in the freshwater area of the wetland using satellite images and identify the factors affecting changes in its area. Materials and methods Landsat TM, ETM + and OLI satellite data from 1998 to 2017 were used to monitor the water area of Shadegan Wetland. Various climatic, hydro-climatic and water management factors were extracted for the study period in the whole watershed leading to the wetland and in the wetland itself due to its large area and the trend of changes and their relationship with changes the wetland water area were investigated.

    Keywords: Wetland ecosystem, Natural factors, human factors, Factor analysis, Landsat satellite
  • Elham Ebrahimi *, Laleh Ebrahimi Pages 251-265
    Introduction

    Life Cycle Assessment (LCA) is a comprehensive assessment method that allows the estimation of cumulative environmental impacts from all life cycle stages of an activity. The destructive effects of agricultural development on the environment,environment are of a great importance. Insufficient attention to the pattern of consumption of production inputs in the agricultural sector as the main consumer of water in Iran can exacerbate environmental challenges. Misuse of inputs such as chemical fertilizers in order to increase agricultural productivity, pollutes water and soil resources. On the other hand, in environmental impact assessment studies, crops have received much more attention than horticultural crops, while horticultural crops have generally more water requirements.

    Material and methods

    As Iran as a semi-arid country is facing a water shortage crisis, in this study the evaluation of agricultural activities and grape and apple crops using ecological footprint method and life cycle assessment (LCA) as suitable solution for future plans are considered to reduce environmental pressures and meet consumption needs in order to achieve sustainable development goals. Input generation information of Simapro 9.0.0.49 software is used to analyze the environmental impact. Calculations were performed for a functional unit if 1 kg. Life cycle impact was assessed and categorized into 6 impact groups: cumulative energy demand, ecological footprint, water footprint, global warming potential, greenhouse gas protocol and Eco-indicator (including greenhouse gases, ozone layer, acidification, eutrophication, heavy metals, pesticide and energy resources).

    Results and discussion

    According to the results, the water scarcity index based on water footprint for apples is about 1.7 times that of grapes. The ecological footprint of carbon in oxide and surface occupation for apple crop is 1.3 and 4.65 times that of grape crop, respectively. The potential for global warming, based on the accumulation of carbon dioxide, methane, and nitrogen oxides, is not significantly different between the two crops, and its value for apples is 1.3 times that of grapes. Greenhouse gas emissions and pesticide damages are 1.29 and 4.24 higher for apples, respectively, than for grapes. Consumption of energy sources for one functional unit of two apple and grape crops is 10.1 and 9.13 MJ LHV, respectively.

    Keywords: Eco-indicator, environmental impacts, ecological footprint, Resource use, Global warming
  • Fatemeh Kazemiyeh *, Asma Eidi Pages 267-284
    Introduction

    Organic farming is one of the sustainable agricultural strategies that relies on natural methods to control pests and diseases and has been prevented from using artificial pesticides and herbicides, chemical fertilizers, hormones and antibiotics. Given the importance of food security and the irreparable damage caused by overuse of chemical chemicals in agriculture and human health, the main purpose of this study was to identify and explain the barriers to the development of organic farming. Due to its special geographical location and variety of agricultural products, West Azerbaijan Province has a high capacity in the production of organic products such as grapes, white berries, pomegranates and apples. Although the history of organic farming has long been common in West Azarbaijan province, unfortunately, this type of agriculture is currently facing many obstacles and problems, so it is important to identify and explain the factors that prevent the use of organic agriculture and should be addressed to solve these problems.

    Materials and methods

    The present study was a quantitative-qualitative research in terms of practical purpose and research paradigm. In the first stage, barriers the development of organic agriculture were identified by Delphi method. The statistical population of this stage was 25 university professors, experts and specialists who used purposeful sampling method to collect information. In the second stage, the data obtained from the agreement of the experts were provided to the experts as a closed questionnaire. The statistical population of the study at this stage included 101 experts from the Agricultural Jihad Organization of Urmia, which due to the limited statistical population was used to collect information from the census method. In order to analyze the data, the exploratory factor analysis technique was used based on the method of analysis to the main components.

    Results and discussion

    The value of KMO for the set of barriers to organic farming development was 0.79. Therefore, the number of samples was suitable for factor analysis. Because the KMO range is between zero and one, and the closer it is to one, the higher the sample validity. Bartlett's test score was 3072.307, which was significant at the 1% level. Therefore, it can be concluded that the separation of factors is done correctly and the variables of each factor have a high root correlation with each other. According to the research results, the most important barriers the development of organic agriculture, respectively, include: barriers to information and agricultural knowledge (lack of sufficient knowledge in the production of organic products), motivational and attitude barriers (lack of interest and resistance of farmers in accepting cultivation of organic products) , Economic barriers (lack of financial support to withstand the damages of the past), technical-managerial and supportive barriers (unfamiliarity with the techniques and methods of cultivation of organic products and lack of a single and specific trustee for organic products), barriers to use (excessive consumption of chemical fertilizers), extension barriers (farmers' limited participation in extension and educational programs.

    Conclusion

    Agricultural planners should be guided by solutions in the field of facilitating the export of organic agricultural products, supporting leading farmers in organic farming, informing and carrying out extensional activities to use the existing capacities in the country. Agricultural research from the use of chemical fertilizers to the use of organic and biological fertilizers, special attention to organic agriculture in developing strategic plans for agricultural research and appropriate and separate pricing system for organic products. Providing training and extension courses in organic farming for farmers and encouraging them to participate in these classes.

    Keywords: Agricultural Jihad Organization, barriers, Environment, Organic, Sustainable agriculture