فهرست مطالب

نشریه تحقیقات منابع طبیعی تجدید شونده
سال چهاردهم شماره 1 (پیاپی 39، بهار و تابستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/06/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • هومن رجبی اسلامی* صفحات 1-13
    تاثیر نانوذره اکسید روی به عنوان مکمل معدنی در جیره غذایی بر تغییرات با گلبول‏ های سفید خون قزل‏ آلای رنگین‏ کمان در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفت. تعداد 900 قطعه بچه ماهی قزل‏ آلای رنگین‏ کمان (5/41±17/22 گرم) به صورت تصادفی در 18 تانک (شش گروه آزمایشی هر یک با سه تکرار) توزیع گردیدند. جیره غذایی پایه بدون افزودن مکمل روی تهیه و برای تغذیه ماهیان در گروه شاهد منفی استفاده شد. سایر جیره ‏های آزمایشی با افزودن 10، 30، 50 و 70 میلی‏ گرم در کیلوگرم نانوذره اکسیدروی و 70 میلی‏ گرم سولفات روی (شاهد مثبت) به ازای هر کیلوگرم جیره غذایی پایه تهیه شدند. ماهیان پس از دو هفته سازگاری برای 8 هفته توسط جیره‏ های غذایی مربوط به هر یک از گروه های آزمایشی مورد تغذیه قرار گرفتند. نمونه‏ های خونی در انتهای دوره آزمایشی به منظور بررسی تعداد گلبول‏ های سفید خونی و شمارش افتراقی آنها از ماهیان گرفته شد. نتایج نشان داد نانواکسید روی تاثیر معنی‏ دار بر تعداد گلبول‏‏ های سفید خونی دارد، به طوری که بیشترین تعداد این گروه از سلول‏ های خونی سفید با 22000±178000 عدد در میلی‏ مترمکعب در ماهیان تغذیه شده با جیره غذایی حاوی 50 میلی‏ گرم مکمل نانوذره اکسیدروی در هر کیلوگرم جیره غذایی ثبت گردید که به شکل معنی‏ داری بیش از تعداد آنها در ماهیان تغذیه شده با جیره پایه بود (0/05>p). همچنین ماهیان تغذیه شده با جیره حاوی 50 میلی‏ گرم نانوذره اکسیدروی در هر کیلوگرم جیره غذایی با 0/13±72/21 درصد دارای بالاترین درصد لنفوسیت‏ ها بودند، درحالی که کمترین درصد نوتروفیل‏ نیز در ماهیان تغذیه شده با جیره حاوی 50 میلی‏ گرم نانوذره اکسیدروی در هر کیلوگرم جیره غذایی ثبت گردید. با این وجود تعداد حقیقی نوتروفیل خون ماهیان در این گروه آزمایشی 5/4 برابر بیش از تعداد آنها در گروه شاهد بود. یافته های پژوهش حاضر نشان داد روی به شکل اکسید نانو تاثیر معنی‏ داری بر فراسنجه ‏های مرتبط با گلبول‏ های سفید خون قزل‏ آلای رنگین‏ کمان داشته و موجب افزایش تعداد لکوسیت‏ ها، درصد لنفوسیت‏ ها و کاهش نسبت نوتروفیل‏ ها گردیده که بیانگر قابلیت بالاتر ایمنی خونی آنها است.
    کلیدواژگان: قزل آلای رنگین‏ کمان، گلبول‏ سفید خونی، نانواکسید روی
  • میترا امامی، مرجان محمدزاده*، سیدحامد میرکریمی، شعبان شتایی، محمدهادی معیری صفحات 15-35

    جنگل زدایی و تخریب جنگل منجر به شکل گیری سیماهای سرزمین فقیر در سرتاسر جهان شده است. اگرچه در گذشته راهبردهای حفاظت بر حفظ سیستم های طبیعی دست نخورده تاکید داشته اند، امروزه راهبرد ها بر حفظ و بازسازی بوم سازگان های تخریب شده متمرکز شده اند. رویکرد بازسازی سیمای جنگلی، رویکردی مهم برای بازسازی خدمات بوم شناسی و اقتصادی- اجتماعی بوم سازگان های جنگلی در مقیاس سیمای سرزمین تلقی می شود. شناسایی و اولویت بندی معیارها و شاخص های کارآمد و موثر در فرآیند اولویت بندی مناطق برای بازسازی سیمای جنگلی در اجرای چنین رویکرد هایی ضرورتی است که تاکنون در ایران انجام نشده است. از این رو هدف از این پژوهش معرفی معیارها و شاخص های موثر در اولویت بندی مناطق مناسب برای بازسازی سیمای جنگلی در منطقه مورد مطالعه است. در این مطالعه با تاکید بر هدایت تلاش های بازسازی به سمت مناطق تضمین کننده حداکثر سود از دو منظر ضرورت (لزوم بازسازی) و فرصت (امکان پذیری بازسازی)، در مجموع 26 معیار و 68 شاخص از دیدگاه های بوم شناسی و اقتصادی- اجتماعی شناسایی و سپس در قالب روش دلفی اولویت بندی شدند. نتایج نشان داد در بخش ضرورت بازسازی، معیار بوم شناسی روند تخریب سیمای سرزمین و معیار اقتصادی- اجتماعی فقر، اولویت نخست را به خود اختصاص داده اند. همچنین، معیارهای بوم شناسی تخریب و پتانسیل زادآوری طبیعی با اولویت برابر و معیار اقتصادی- اجتماعی بودجه از نظر امکان پذیری بازسازی در اولویت نخست قرار دارند. نتایج این پژوهش علاوه بر اینکه می تواند به تصمیم گیران و برنامه ریزان در مسیله حفاظت از طبیعت و استفاده از آن کمک کند، می تواند با توجه متعادل به هر دو جنبه ضرورت و فرصت بازسازی، منجر به مشارکت فعال ذی نفعان در برنامه های بازسازی سیمای جنگلی شود.

    کلیدواژگان: بازسازی، روش دلفی، سیمای جنگلی، معیارها و شاخص ها
  • رضوان صفدری، سید مسعود منوری*، ساسان بابایی کفاکی، هادی کیادلیری صفحات 37-49
    بهبود تصمیمات در مدیریت آتش سوزی مستلزم درک کامل روابط مکانی- زمانی بین خشکسالی و آتش سوزی است. برای تحقق این امر، مناطق طبیعی استان لرستان به عنوان سایت تحقیقاتی انتخاب شدند. داده های آتش سوزی محصولات ماهواره MODIS و داده های بارش ماهانه استان به منظور برآورد شاخص خشکسالی SPI برای دوره آماری 1379 تا 1401 استخراج گردید. ارتباط مکانی و زمانی بین فراوانی رخدادهای آتش سوزی و توزیع مکانی و زمانی خشکسالی ها در مقیاس سالانه و ماهانه در سطح استان بر اساس مدل همبستگی پیرسون بررسی شد. نتایج نشان داد روند آتش سوزی ها در منطقه افزایشی است. ماه های خرداد و تیر بیشترین فراوانی آتش سوزی ها در عرصه های طبیعی استان را تجربه نمودند. شهرستان پلدختر بیشترین تکرار آتش سوزی در عرصه های طبیعی را داشته است. کل منطقه گرایش به خشکی داشته است، اما قسمت های شرقی بیشتر دربرگیرنده طبقات با درجات بالاتر خشکسالی بودند. نتایج ماتریس همبستگی نشان داد تنها رخدادهای خشکسالی فصل بهار تا تابستان همبستگی منفی معنی دار، اما متوسطی با رخدادهای آتش سوزی فصول بهار و تابستان داشته است. با وجود نتایج به دست آمده، این مطالعه تاکید دارد ارتباط دادن آتش سوزی ها با خشکسالی نیاز به مطالعه بیشتری دارد و تنها با یک شاخص محاسباتی نمی توان رابطه واقعی این دو پدیده را اثبات کرد.
    کلیدواژگان: آتش سوزی، پوشش گیاهی، همبستگی، SPI، MODIS
  • کیانا راسخ، مامک صلواتیان*، مرضیه کاظم زاده صفحات 51-67

    امروزه با افزایش آگاهی از اثرات محیط زیستی ساختمان ها و همچنین ظهور ابزارهای توانمند برای ارزیابی آنها علاقه فزاینده ای به مطالعه ارزیابی چرخه حیات در تمام صنایع از جمله صنعت ساختمان در کشورهای پیشرفته به وجود آمده است. با وجود انتشار مقالات متعدد در این زمینه، هیچ یک بر چالش های روش ارزیابی چرخه حیات، مطالعات مربوطه و راهکار های بالقوه برای رسیدگی به چالش ها تمرکز نداشته است. هدف مقاله حاضر ارایه گزارشی سیستماتیک از مطالعات کاربردی روش ارزیابی چرخه حیات در صنعت ساخت و ساز برای ارایه راه حل بالقوه جهت انجام تحقیقات هدفمند آتی است. روش تحقیق این مقاله شامل بررسی مختصر ادبیات موضوع برای ارایه نمای کلی از روش ارزیابی چرخه حیات و انتخاب و مطالعه سیستماتیک مقالات/کتاب های مروری جهت بررسی مزایا و چالش های تحقیقات ارزیابی چرخه حیات بود. با بررسی مقاله های معتبر پژوهشی از سال 2000 تا 2023 در مجموعه مقالات ISI و مقاله های علمی- پژوهشی فارسی، در مجموع 72 مقاله مرتبط مورد مطالعه قرار گرفت. با توجه به تنوع فاکتورهای تاثیرگذار بر ارزیابی چرخه حیات در ساخت وساز، ابتدا گزارش های آماری از نحوه پراکندگی جغرافیایی و موضوعی ارایه شد و سپس اهداف مورد مطالعه، حوزه های عمل، بانک های اطلاعاتی، ابزارها و اثرات محیط زیستی مورد مطالعه مقاله های معتبر منتشر شده مورد بررسی قرارگرفت و نقاط قوت و ضعف پژوهش های اخیر را نمایان ساخت. یافته ها نشان داد استفاده از بانک های اطلاعاتی یکپارچه و همچنین اصول محاسباتی و نرم افزار های محاسبه گر هماهنگ در کنار یکسان سازی واحدهای عملکردی به همسویی پژوهش ها در چارچوب استانداردهای واحد و نیز امکان مقایسه و بسط نتیجه گیری ها می انجامد و در نتیجه ارایه تصویر جامع تر از اثرات محیط زیستی محصولات و سیستم های ساختمانی را برای حرفه مندان فراهم می آورد.

    کلیدواژگان: اثرات محیط زیستی، ارزیابی چرخه حیات، صنعت ساخت و ساز، مصرف انرژی ساختمان، LCA
  • هدی نوروزپور، امیر هومن حمصی*، محمد طلایی پور، بهزاد بازیار، مجید عبدوس صفحات 69-77
    نگرانی فزاینده در مورد آلودگی محیط زیست باعث افزایش تقاضا برای مواد زیست تخریب پذیر در سراسر جهان گشته است. برای جلوگیری از آسیب های محیط زیست، کاهش هزینه ها و جایگزین نمودن پلیمرهای مصنوعی، از پلیمرهای طبیعی در ساخت کامپوزیت استفاده می شود. در این پژوهش خواص زیست تخریب پذیری و حرارتی کامپوزیت چوب پلاستیک مورد بررسی قرار گرفت. برای ساخت نمونه ها از آرد چوب راش با نسبت وزنی 40 درصد و اندازه ذرات با مش 80 به عنوان تقویت کننده ماده زمینه استفاده شد. پلیمر مورد مطالعه برای زیست تخریب پذیر نمودن کامپوزیت، پلی هیدروکسی بوتیرات بود. از نشاسته با درصد وزنی 8 و 12 درصد به عنوان کوپلیمر، از نانورس به منظور بهبود خواص مکانیکی و مالییک اندرید به عنوان جفت کننده استفاده شد. نمونه ها با استفاده از اکسترودر دو مارپیچه مخلوط و با دستگاه تزریق ساخته شدند، سپس تحت آزمون های وزن سنجی حرارتی و آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی و زیست تخریب پذیری قرار گرفتند. در خواص حرارتی با حضور آرد چوب به عنوان پرکننده و دیگر افزودنی ها دمای تخریب حدود 250 درجه سانتی گراد حاصل شد که نسبت به بیوپلیمر PHB که در محدوده 95 درجه سانتی گراد  می باشد، بهبود نشان داد. دمای انتقال شیشه ای بالا رفت و این مقدار در پلیمر خالص 5 و در نتایج حاصله از کامپوزیت تا 68 درجه افزایش نشان داد، در حالی که دمای ذوب و بلورینگی در هر دو کاهش یافت. در آزمون زیست تخریب پذیری نمونه های حاوی PHB خواص تخریب پذیری مناسبی نشان دادند. کاهش وزن در اثر تخریب آرد چوب، نشاسته و پلیمر طبیعی توسط موجودات ریز خاک اتفاق افتاد. نمونه های کامپوزیت تولید شده در این پژوهش کاملا زیست تخریب پذیر می باشند.
    کلیدواژگان: پلی هیدروکسی بوتیرات، زیست تخریب پذیری، کامپوزیت چوب پلاستیک، نانو، نشاسته
  • سمیرا مرسلی، حسین بابازاده*، شهرام شاهمحمدی، حسین صدقی صفحات 79-90

    بیان صحیح و دقیق انتقال آلاینده ها در محیط متخلخل از اهمیت بالایی برای ارزیابی و اصلاح آنها در خاک و آبخوان ها برخوردار است. جنبه مهم در انتقال املاح و آلاینده ها، استفاده از مدل های مناسب برای توصیف رفتار انتقال آنها است. در این مطالعه غلظت فلز سنگین کادمیوم در ستون خاک لومی دست نخورده با استفاده از آزمایش جانشینی اختلاط پذیر اندازه گیری شد. این آزمایش در سه غلظت اولیه (50 ، 100 و 150 میلی گرم بر لیتر) تکرار شد. سپس انتقال فلز Cd توسط مدل کسری انتقال-پخش (FADE) شبیه سازی شد. منحنی های رخنه حاصل از شبیه سازی مدل مذکور و نتایج آزمایش های برازش داده شده و تاثیر غلظت بر عملکرد آن بررسی گردید. پارامترهای درجه کسری (α)، ضریب پخش (D) و فاکتور تاخیر (R) در هر سه غلظت اولیه با استفاده از روش مسیله معکوس برآورد و مقایسه شد. نتایج نشان داد مدل FADE انتقال فلز کادمیوم را با 0/98=RMSE و 0/05=r2 به خوبی شبیه سازی می کند. مقایسه منحنی های رخنه برازش داده شده توسط مدل FADE و داده های آزمایشگاهی نیز موید این موضوع است. همچنین مقدار α در هر سه غلظت اولیه تقریبا با هم برابر و مساوی 1/7 می باشد که نشان دهنده انتقال نامتعارف Cd است. به نظر می رسد عدم اثرگذاری C0 بر پارامتر درجه کسری که پارامتر اصلی مدل FADE است، باعث شده عملکرد مدل مذکور با تغییرات غلظت اولیه روند خاصی نداشته و قابل چشم پوشی باشد. با افزایش غلظت اولیه، فرآیند پخشیدگی در انتقال فلز کادمیوم افزایش یافته و روند آن غیرخطی و غیرقابل پیش بینی می شود و رابطه فاکتور تاخیر با غلظت اولیه معکوس می باشد.

    کلیدواژگان: انتقال فلزات، غلظت اولیه، کادمیوم، کسری انتقال- پخش، FADE
  • امین رضائی، حسین بابازاده*، امیر خسروجردی، مهدی سرائی تبریزی صفحات 91-110
    فعالیت های انسانی، وجود املاح در بستر رودخانه و رواناب ها و همچنین آلودگی های حمل شده توسط هوا منجر به آلوده شدن رودخانه ها به عنوان یکی از اصلی ترین منابع تامین آب می شود. در این پژوهش با انتخاب رودخانه گاماسیاب، نمونه گیری از 16 نقطه مورد نظر برای سه بازه زمانی در آلوده ترین محل که دارای بیشترین میزان آلاینده نسبت به سایر ایستگاه ها را پس از آزمایش اسپکتوفتومتری از نمونه ها داشت، در فصل سال انجام شد. نمونه های جمع آوری شده پس از انتقال به آزمایشگاه مورد سنجش و تعیین میزان آلاینده هدف قرار گرفتند. سپس به منظور تصفیه با استفاده از نانوذره زیولیت طبیعی و اصلاح شده شبیه سازی شدند. در ادامه با استفاده از مدل Design Expert و فرض دو عامل pH و نسبت جاذب به آلاینده ، ضمن یافتن نقاط بهینه جذب، مقادیر جذب تیوری نیز یافت شدند. نتایج تحقیق نشان داد راندمان جذب برای نمونه اصلاح شده با 0/2 مولار نیتریک اسید و سولفوریک اسید برابر با 77 درصد برآورد شد. از بررسی اندرکنش سولفات با سه آلاینده شاخص دیگر شامل فسفات، نیترات و آهن که به وسیله شبیه سازی محلول و به منظور خنثی کردن اثر سایر مواد محلول صورت گرفت، مشخص گردید یون های فسفات و نیترات منجر به کاهش جذب یون سولفات توسط جاذب شده و یون آهن منجر به افزایش جذب سولفات توسط جاذب می شود. همچنین نتایج شبیه سازی مدل مورد نظر نشان داد نقطه بهینه جذب برای جاذب برابر با 9/6=pH و 17/01=D/C بوده و مقادیر مورد نظر منجر به جذب آلاینده به میزان 86/5 درصد می شود. در نهایت ایزوترم فروندلیچ برای این جاذب با ضریب تعیین 0/92 به عنوان ایزوترم برتر نسبت به ایزوترم لانگمویر با ضریب تعیین 0/79 انتخاب شد.
    کلیدواژگان: ایزوترم لانگمویر، ایزوترم فروندلیچ، رودخانه گاماسیاب، نانوذره زئولیت، نقاط بهینه جذب
  • میلاد طباطبائی هاشمی، مهدی سرائی تبریزی*، حسین بابازاده صفحات 111-123

    از آنجا یی که بخش کشاورزی مصرف کننده اصلی آب در کشور است، دستیابی به کشاورزی پایدار بدون در نظر گرفتن مسایل زیست محیطی ممکن است در درازمدت مخاطراتی را به دنبال داشته باشد، لذا کمیت و کیفیت آب های سطحی در کشاورزی از اهمیت بالایی برخوردار است. این پژوهش با هدف پایش کیفی منابع آب های سطحی برای دستیابی به کشاورزی و منابع طبیعی پایدار، به بررسی محدوده مطالعاتی حوضه آبریز رودخانه ارس پرداخته است. بالغ بر 100 نمونه برداشت شده از 9 ایستگاه رودخانه ارس، حدفاصل روستای یایچی کشور آذربایجان تا نزدیک دریاچه سد ارس، از مهر ماه 1397 تا مرداد ماه 1398 با استفاده از شاخص کیفیت آب کشاورزی ویلکوکس و نرم افزار Grapher مورد بررسی، طبقه بندی و ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از پژوهش نشان داد نمونه ها در دیاگرام شولر در محدوده قابل قبول بوده، اما می بایست برای شرب، سایر عناصر موثر نیز مورد بررسی قرار گیرد. کم ترین میزان نسبت جذب سدیم در خرداد ماه (1/40میلی گرم بر لیتر) و بیشترین مقدار آن در آبان ماه (3/43 میلی گرم بر لیتر) می باشد. همچنین میزان هدایت الکتریکی آب در خرداد ماه (840 میکرو زیمنس بر سانتی متر) کم ترین و در مهر ماه (1375 میکرو زیمنس بر سانتی متر) بیشترین مقدار به ثبت رسیده است. بر اساس دیاگرام ویلکوکس، کلیه نمونه ها در محدوده کیفیC3S1 بوده و جز آب های شور به شمار می روند. علی رغم بالا بودن سطح شوری در نمونه های این رودخانه، طی بازه زمانی مورد بررسی جهت کاربری کشاورزی تفاوت معنی داری در روند کیفی ایستگاه ها مشاهده نشد، لیکن باید تمهیدات لازم در استفاده از این آب ها به عمل آید.

    کلیدواژگان: دیاگرام ویلکوکس، رودخانه ارس، شاخص های کیفی آب، Grapher
  • مکیه عبدالحسین حمود، عاطفه چمنی*، سهیل سبحان اردکانی صفحات 125-139

    آلودگی هوا باعث بیماری های مزمن تنفسی و قلبی عروقی می شود و تخمین زده می شود سالانه بین 2/6 تا 4/8 میلیون مرگ زودرس به این علت اتفاق می افتد. هدف از این مطالعه، تعیین غلظت عناصر بالقوه سمی در گردوغبار داخلی مجتمع های مسکونی شهر اصفهان در زمستان 1401 بود. بدین منظور، مجتمع های مسکونی در 31 نقطه از شهر اصفهان به گونه ای انتخاب شدند که کل شهر را پوشش دهند. با استفاده از برس پلاستیکی تمیز، گردوغبار از سطوح داخلی طبقه همکف یا اول مجتمع های مسکونی به جز فضاهای مشاع، جمع آوری و در مجموع 93 نمونه به آزمایشگاه منتقل و غلظت کل عناصر آرسنیک، کادمیوم، نیکل، منگنز، کبالت، سرب و وانادیوم با استفاده از دستگاه ICP-OES مدل Optima 83 اندازه گیری شد. میانگین غلظت آرسنیک، کادمیوم، نیکل، منگنز، کبالت، سرب و وانادیوم به ترتیب 5/55، 0/95، 32/6، 241، 3/87، 300 و 30/6 میلی گرم بر کیلوگرم گزارش شد. طبق نتایج فاکتور غنی شدگی، غلظت سرب و کادمیوم در همه ایستگاه ها به جز علامه امینی دارای منشا غیرطبیعی و انسان ساخت است. میان شاخص غنی شدگی سرب و شاخص ارزیابی خطر با شاخص ترافیکی، همبستگی مثبت معنی دار به ترتیب در سطح 95 درصد(r=0/369،  Pvalue=0/021) و 99 درصد (r=0/619،  Pvalue=0/0) وجود دارد. بدین معنی که حجم ترافیک دارای تاثیر عمده بر غلظت عناصر بالقوه سمی مورد مطالعه در ایستگاه های نمونه برداری است.

    کلیدواژگان: اصفهان، گردوغبار داخلی، عناصر بالقوه سمی، مجتمع های مسکونی
  • فرشید کرمی، عبدالعلی کرمشاهی*، امیر مدبری، علی مهدوی، جلال هناره خلیانی صفحات 141-150

    در این پژوهش یکی از مهم ترین کارکردها و خدمات جنگل، کارکرد حفظ و نگهداری عناصر غذایی خاک در جنگل های حوزه آبخیز دالاب در استان ایلام ارزش گذاری شده است. ابتدا میزان فرسایش و رسوب در منطقه مورد مطالعه با استفاده از مدل پسیاک اصلاح شده در وضعیت موجود بررسی شد. در این پژوهش با تدوین دو سناریو مبنی بر تبدیل جنگل طبیعی (فعلی) با تاج پوشش متوسط 30 تا 50 درصد به زمینی بدون پوشش درختی از طریق امتیازدهی به مدل، تغییرات در میزان فرسایش و رسوب تخمین زده شد. در ادامه با انجام نمونه برداری از خاک و تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی میزان مواد مغذی خاک تعیین شد. سپس با در نظر گرفتن اختلاف میزان فرسایش در وضعیت جنگل طبیعی (فعلی) با تاج پوشش متوسط 30 تا 50 درصد و زمین بدون پوشش درختی، مقدار هر یک از عناصر مغذی در خاک و همچنین مقدار هدر رفت عناصر مغذی خاک محاسبه شد. با به کارگیری روش هزینه جایگزینی، ارزش خدمت نگهداری از مواد مغذی خاک اکوسیستم جنگلی برآورد شد. نتایج نشان داد جنگل مورد مطالعه می تواند سالانه 2/52 تن فسفر، 35/55 تن پتاسیم و 251/96 تن نیتروژن در سال به ارزش تقریبی 2,275,700 میلیون ریال در سال را حفظ کند و از هدر رفتن آن در اثر فرسایش جلوگیری کند. همچنین ارزش هر هکتار از جنگل برای این کارکرد 88/13 میلیون ریال برآورد شد. برآورد ارزش این خدمت اکوسیستمی در جنگل های زاگرس حاکی از نقش بسیار موثر اکوسیستم های جنگلی در کنترل فرسایش و حفاظت از مواد مغذی خاک است.

    کلیدواژگان: ایلام، فرسایش، کارکرد جنگل، مواد مغذی، هزینه جایگزینی
  • محمدرضا امیری مرگاوی، محمد طلایی پور*، امیر هومن حمصی، بهزاد بازیار، اسماعیل قاسمی صفحات 151-160
    در این بررسی تاثیر اصلاح شیمیایی خمیر OCC و وزن مولکولی پلی پروپیلن بر خواص فیزیکی و مورفولوژی بایوکامپوزیت سلولزی مورد مطالعه قرار گرفت. برای این منظور الیاف OCC با انیدریداستیک تیمار شده و سپس با پلی پروپیلن و عامل سازگارکننده (0 و 3 درصد) مخلوط شدند. نسبت الیاف و مواد پلیمری 30 به 70 در نظر گرفته شد که به روش پرس گرم در دمای 180 درجه سانتی گراد ساخته شد. جذب آب، واکشیدگی حجمی و زاویه تماس بر هر نمونه بر اساس استانداردهای ASTM  اندازه گیری شد. طیف سنجی تبدیل فوریه (FTIR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) به ترتیب برای بررسی اصلاح شیمیایی الیاف و مورفولوژی بایوکامپوزیت ها مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از اندازگیری ها نشان داد اثر تیمار شیمیایی و پلی پروپیلن بر زاویه تماس و جذب آب معنی دار بوده و اصلاح شیمیایی الیاف باعث کاهش جذب آب و واکشیدگی حجمی می شود. همچنین تجزیه و تحلیل FTIR نشان داد گروه های هیدروکسیل کاهش یافته و تصاویر SEM نشان از آن داشت که اتصال بین الیاف و پلی پروپیلن از طریق اصلاح شیمیایی الیاف OCC بهبود یافته است.
    کلیدواژگان: الیاف OCC، انیدریداستیک، بایوکامپوزیت، پلی پروپیلن، سلولز
  • لاله قفقازی، لعبت تقوی*، بهنام راسخ، هادی فراهانی، امیرحسام حسنی صفحات 161-179
    فتالات ها از مهمترین آلاینده های نوظهور مطرح در چالش سلامت انسان، ایمنی غذایی و حفظ محیط زیست هستند. در این میان، آلودگی خاک های کشاورزی با ترکیب شیمیایی مختل کننده غدد درون ریز دی(2-اتیل هگزیل) فتالات در سطح جهانی تایید شده است. در این پژوهش قابلیت جذب کمپوست غنی شده با نانوذرهFe3O4، در حذف DEHP شناسایی گردید. تاثیر پارامترهای دوز جاذب در بازه (5-2) گرم بر لیتر،  pH(11-3) و غلظت آلاینده DEHP در بازه (10-5) میلی گرم بر لیتر بر درصد کارایی جذب با روش سطح پاسخ در نرم افزار دیزاین اکسپرت (11.0.3.0) بهینه سازی شد. نتایج آزمایش های تعادلی سینتیک، فرآیند دو مرحله ای را با احتساب 6 ساعت زمان تعادلی، برای جذب اگزوترمیک DEHP در دمای 25 درجه سانتی گراد نشان داد. ضمن آنکه فرآیند جذب با مدل سینتیک خطی و غیرخطی شبه درجه دوم کاذب (0/9932 =R2) و شکل خطی ایزوترم فروندلیچ (0/9906 =R2) به بهترین وجه برازش داده شد. در طراحی مرکب مرکزی، مدل معنی دار درجه دوم در پیش بینی برهم کنش متغیرها به خوبی برازش یافت (Adjusted R2=0/9753 ،P-value<0/0001). شرایط بهینه کارایی جذب 74/173 درصد در شرایط دوز نانوجاذب 4/157 گرم بر لیتر، pH معادل 5/85، غلظت DEHP معادل 4/88 میلی گرم بر لیتر و با مطلوبیت 0/987 حاصل شد. مقایسه طیف های جذبی FTIR، مشارکت فعال باندهای O-H گروه های عاملی فنل، الکل، کربوکسیل و آمین نوع اول (N-H) جاذب را در جذب DEHP از طریق برهم کنش با اکسیژن گروه استرفتالات (C = O) تایید کرد. بنابراین کاربرد جاذب Compost/Fe3O4 NPs با پایه پسماندهای آلی به واسطه کارایی موثر و قابل قبول می تواند به عنوان روشی کم هزینه و دوست دار محیط زیست در حذف آلاینده مقاوم DEHP از بوم سازگان های حساس و نیز با هدف بهبود کارآیی زیست پالایی در خاک های کشاورزی اصلاحی با کمپوست پیشنهاد گردد.
    کلیدواژگان: پسماند آلی، حفاظت محیط زیست، دی (2- اتیل هگزیل) فتالات، روش سطح پاسخ، سلامت خاک
|
  • Houman Rajabi Islami * Pages 1-13
    The effect of zinc oxide nanoparticle as a mineral supplement in the diet on the white blood cells of rainbow trout was investigated in this research. Eight hundred specimens of rainbow trout fry (17.22±5.41 g) were randomly distributed in 18 experimental tank (six treatments each with three replications). The basal diet was prepared without zinc supplementation and used for the negative control treatment. Other experimental diets were prepared by adding 10, 30, 50 and 70 mg/kg of zinc nanoparticles and 70 mg of zinc sulfate (positive control) to each kg of the basic diet. Blood samples were taken from the fish at the end of the experiment to check the number of white blood cells and their differential count. After two weeks of adaptation, the fish were fed for 8 weeks with the diets corresponding to each experimental treatment. Blood samples were taken from the fish at the end of the experiment to check the number of white blood cells and their differential count. The results showed that nano zinc oxide has a significant effect on the leukocyte count with the highest number of 178,000±22,000 No. mm-3 in fish fed diet supplemented with 50 mg kg-1 Nano ZnO, which was significantly more than their number in fish fed with basic diet (p<0.05). Furthermore, fish fed diet supplemented with 50 mg kg-1 Nano ZnO diet had the highest lymphocytes percentage of 72.21±0.13%, while the lowest percentage of neutrophils was also found in fish fed diet supplemented with 50 mg kg-1 Nano ZnO. However, the actual number of neutrophils in the blood of fish in this treatment was 4.5 folds more than those in the negative control treatment. Findings of the present study showed that zinc oxide nanoparticles have a significant effect on the leukocyte properties of rainbow trout.
    Keywords: Nano Zinc oxide, Rainbow trout, White blood cell
  • Mitra Emami, Marjan Mohammadzadeh *, Seyedhamed Mirkarimi, Shaban Shataee, Mohammadhadi Moayeri Pages 15-35

    Deforestation and forest degradation have led to the formation of poor landscapes all over the world. Although in the past conservation strategies have emphasized intact natural systems, today the strategies have focused on the conservation and restoration of degraded ecosystems. The forest landscape restoration approach (FLR) is considered an important approach for the restoration of ecological and socio-economic services of forest ecosystems in landscape scales. Identification and prioritization of efficient and effective criteria and indicators in the process of prioritizing areas to restore the forest landscape are a necessity that has not been done in Iran so far. Therefore, the purpose of this research is to introduce effective criteria and indicators for prioritizing appropriate areas for forest landscape restoration in the selected area. In this study, a total of 26 criteria and 68 indicators from ecological and socio-economic points of view were identified with an emphasis on directing restoration efforts towards areas that guarantee maximum profits from two perspectives of necessity (the need for restoration) and opportunity (feasibility of a restoration) and then, they were prioritized using the Delphi method. The results showed that in the section on the need for restoration, the process of landscape degradation from ecological criteria and poverty from socio-economic criteria were the first priorities. Besides, the ecological criteria of destruction and natural regeneration potential with equal priority and socio-economic criterion of the budget in terms of feasibility of reconstruction were the first priority. The results of this study, in addition to helping decision-makers and planners dealing with protecting nature protection and its use, can lead to the attraction of active participation of stakeholders in the forest landscape restoration programs with a balanced attention to both aspects of the necessity and the opportunity of restoration.

    Keywords: Criteria, Indicators, Delphi method, Forest landscape, restoration
  • Rezvan Safdary, Seyed Masoud Monavari *, Sasan Babaie Kafaky, Hadi Kiadaliri Pages 37-49
    Improving decisions in fire management requires a complete understanding of the spatio-temporal relationships between droughts and fires. To achieve this, the natural areas of Lorestan province were selected as the research site. The fire data from MODIS satellite products and monthly rainfall data of the province were extracted to estimate SPI drought index for the statistical period of 2000 to 2022. The spatial and temporal relationship between the frequency of fire occurrences and the spatial and temporal distribution of droughts in terms of annual and monthly scales was investigated with the Pearson correlation model in the province. The results showed that the trend of fires in the region is increasing. The months of June and July have experienced the highest frequency of fires in the natural areas of the province. Poldokhtar city has had the most frequent fires in natural areas. The whole region has tended to be dry, but the eastern parts mostly included classes with higher degrees of drought. The results of the correlation matrix showed that only the drought events in spring to summer had a significant but moderate negative correlation with the fire events in spring and summer. Despite the obtained results, this study emphasizes that the connection between fires with drought needs more studies and it is not possible to prove the real relationship between the two phenomena with just one calculation index.
    Keywords: Correlation, fire, MODIS, SPI, Vegetation
  • Kiana Rasekh, Mamak Salavatian *, Marzie Kazemzade Pages 51-67

    Nowadays, there has been an increasing interest in the study of life cycle assessment in all industries namely the construction industry in developed countries with the increasing awareness of the environmental effects of buildings and the emergence of powerful tools for their evaluation. Despite various articles have been published in different countries in this field, none of them has focused on the challenges of using life cycle assessment, related studies, and potential solutions to address the challenges. The purpose of this article is to present a systematic report of a comprehensive review of applied studies in the life cycle assessment method in the construction industry to provide a potential solution for future targeted research in this field. The research method of this paper included a brief review of the subject literature to provide an overview of the life cycle assessment method and systematic selection and study of review articles/books to examine the benefits and challenges of life cycle assessment research. By examining the valid research articles from 2000 to 2023 in the collection of ISI articles and Persian scientific research articles, a total of 72 related articles were studied. First, statistical reports on the geographical and thematic distribution according to the variety of factors affecting the life cycle assessment in construction were presented, and then the objectives of the study, fields of action, databases, tools and environmental effects of the published authoritative articles were examined and the strengths and weaknesses of the recent researches were revealed. The findings showed that the use of integrated databases and also the computational principles and coordinated calculator software along with the unification of functional units lad to the alignment of research within the framework of unit standards, as well as the possibility of comparing and expanding the conclusions and as a result, they provide a more comprehensive picture of the environmental effects of construction products and systems for professionals.

    Keywords: Building energy consumption, Construction industry, Energy Conservation, Environmental effects LCA, life cycle assessment
  • Hoda Norouzpour, Amir Hooman Hemmasi *, Mohammad Talaeipoor, Behzad Bazyar, Majid Abdous Pages 69-77
    The growing concern about environmental pollution has increased the demand for biodegradable materials worldwide. Natural polymers are used in composite manufacturing to prevent environmental damage, reduce costs, and replace synthetic polymers. In this research, the biodegradability and thermal properties of the wood-plastic composite were investigated. Beechwood flour with a weight ratio of 40 % and a particle size of 80 mesh was used to make the samples as a reinforcement of the matrix. The studied polymer to make the composite biodegradable was polyhydroxy butyrate (PHB). Starch with a weight percentage of 8 and 12 % was used as copolymer, nanoclay was used to improve properties, and maleic anhydride was used as a coupling agent. The samples were mixed using a twin-screw extruder and made with an injection machine. Then, they were subjected to thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry, and biodegradability tests. In terms of thermal properties, a degradation temperature of about 250 ºC was achieved with the presence of wood flour as a filler and other additives, which showed improvement compared to PHB biopolymer which is in the range of 95 ºC. The glass transition temperature increased and this value in the pure polymer was 5 and it showed an increase up to 68 degrees in the results obtained from the composite, however, the melting and crystallinity were decreased in both. In the biodegradable test, the samples containing PHB showed good degradability properties. The weight loss occurred due to the destruction of wood flour, starch, and natural polymer by soil microorganisms. The produced composite samples in this research are completely biodegradable.
    Keywords: Biodegradable, Nano, Polyhydroxybutyrate, Starch, Wood plastics composite
  • Samira Morsali, Hossein Babazadeh *, Shahram Shahmohammadi, Hossein Sedghi Pages 79-90

    Accurate expression of the solute transport in porous media is critical for evaluating and remediating pollutants in soils and aquifers. An important aspect of the transport of solutes and pollutants is the use of appropriate models to describe their transport behavior. In this study, the concentration of the heavy metal cadmium in the column of undisturbed loamy soil was measured using the miscible displacement experiment. This experiment was repeated in three initial concentrations (50, 100, and 150 mg/L). Then, Cd metal transport was simulated by fractional advection-dispersion equation (FADE). The breakthrough curves obtained from the simulation of FADE and the results of the experiments were fitted and the effect of C0 on its performance was investigated. The order of fractional differentiation (α), dispersion coefficient (D) and retardation factor (R) in all three initial concentrations were estimated and compared using the inverse modeling. The results showed that the FADE model simulates cadmium transport well with r2=0.98 and RMSE=0.05. The comparison of BTSs fitted by the FADE model and the observed laboratory data also confirms this issue. The order of fractional differentiation (α) obtained by the FADE model for Cd was almost the same and equal to 1.7, which indicated the anomalous and non-Fickian transport of cadmium metal in loamy soil columns. It seems that the lack of effect of C0 on α, which is the main parameter of the FADE model, has caused the performance of FADE to have no special trend with the changes of  C0 and can be ignored. The hydrodynamic dispersion coefficient in the transport of Cd was increased by increasing C0 and its process is non-linear and unpredictable and the relationship between R and initial concentration is inverse.

    Keywords: Cadmium, Fractional advection-dispersion, FADE, Initial concentration, Metal transport
  • Amin Rezaei, Hossein Babazadeh *, Amir Khosrojerdi, Mahdi Sarai Tabrizi Pages 91-110
    Human activities, the presence of salts in riverbeds and runoff, as well as pollutants carried by the air lead to the contamination of rivers as one of the main sources of water supply. In this study, the Gamasayab River was selected and sampling was conducted at 16 designated points for three-time intervals in the most polluted location with the highest pollutant levels compared to other stations after spectrophotometric testing of the samples, in different seasons of the year. The collected samples were transported to the laboratory for measurement and determination of the target pollutant levels. Then, they were simulated using natural and modified zeolite nanoparticles for the purpose of purification. In the following, using the Design Expert model and assuming two factors, pH and absorbent-to-pollutant ratio, the optimal absorption points were determined, and the theoretical absorption values were also obtained. The research results showed that the absorption efficiency for the modified sample with 0.2 M nitric acid and sulfuric acid was estimated at 77%. From the investigation of the interaction between sulfate and three other pollutants including phosphate, nitrate, and iron, which was investigated by simulating the solution and in order to neutralize the effect of other dissolved substances, it was found that phosphate and nitrate ions led to a decrease in sulfate ion absorption by the absorbent, while iron ions increased the absorption of sulfate by the absorbent. The simulation results of the proposed model also indicated that the optimal absorption point for the absorbent was at a pH of 9.6 and a D/C value of 17.01, resulting in an absorption of the pollutant by 5.86%. Finally, the Freundlich isotherm was chosen for this absorbent with a coefficient of determination of 0.92 as the superior isotherm compared to the Langmuir isotherm with a coefficient of determination of 0.79.
    Keywords: Freundlich isotherm, Gamasiab River, Langmuir isotherm, Optimal points of absorption, Zeolite nanoparticle
  • Milad Tabatabaei Hashemi, Mahdi Sarai Tabrizi *, Hossein Babazadeh Pages 111-123

    Since the agricultural sector is the main consumer of water in the country, achieving sustainable agriculture without considering environmental issues may lead to risks in the long term, therefore, the quantity and quality of surface water is so important in agriculture. This research has investigated the Ares River catchment area with the aim of qualitative monitoring of surface water resources to achieve sustainable agriculture and natural resources. More than 100 collected samples from 9 stations of Aras River between Yaichi village in Azerbaijan and near Aras Dam from October 2017 to August 2018 have been investigated, classified, and evaluated using the Wilcox agricultural water quality index and Grapher software. The results of this research showed that the samples in Schuler's diagram were within the acceptable range but for drinking, other effective elements should also be investigated. The lowest amount of sodium absorption ratio was in June (1.40 mg/L) and the highest amount was in November (3.43 mg/L). Also, the electrical conductivity of water was the lowest value in June (840 µs/cm) and the highest value in October (1375 µs/cm). According to the Wilcox diagram, all the samples were in the qualitative range of C3S1 and they are considered saltwater. Despite the high level of salinity in the samples of this river, there was no significant difference in the qualitative trends of the stations during the investigated period for agricultural use, but the necessary measures should be taken in using these waters.

    Keywords: Aras river, Grapher, Water quality indicators, Wilcox diagram
  • Makkiyah Abdulhssein Hammood, Atefeh Chamani *, Soheil Sobhan Ardakani Pages 125-139

    Air pollution is a major contributor to chronic respiratory and cardiovascular diseases, resulting in an estimated annual premature death toll of 6.2 to 8.4 million individuals. The objective of this study is to investigate the concentration of potentially toxic elements in dust collected from residential complex in Isfahan during the winter (2022-2023). To ensure comprehensive coverage, 31 residential residential complex were chosen across the entire Isfahan City. Dust samples were collected in triplicate (totaling 93 samples) from from the internal surfaces of the ground or first floor of residential complexes, except for common spaces. The samples were transferred to the laboratory and the concentrations of Lead, Cadmium, Arsenic, Zinc, Cobalt, Nickel, Copper, Chromium, and Vanadium were then measured using an ICP-OES device, model Optima 83. The average concentrations of Arsenic, Cadmium, Nickel, Manganese, Cobalt, Lead, and Vanadium in the collected samples were found to be 5.55, 0.95, 32.6, 241, 3.87, 300, and 30.6 mg/kg, respectively. According to the enrichment factor analysis, the concentrations of Lead and Cadmium were of non-natural and anthropogenic sources in all sampling stations except for West Allameh Amini. A notable positive correlation was observed between the Lead enrichment factor and the traffic index at a 95% confidence level (p-value=0.021, r= 0.369). Similarly, a significant strong positive correlation was found at a 99% confidence level between the ecological risk assessment index and the traffic index (Pvalue=0.00, r= 0. 619). This suggests that traffic has a major impact on the concentration of potentially toxic elements at the sampling stations.

    Keywords: Isfahan, Indoor Dust, Potentially toxic elements, residential complex
  • Farshid Karami, Abdolali Karamshahi *, Amir Modaberi, Ali Mahdavi, Jalal Hanareh Khalyani Pages 141-150

    In this research, one of the most important functions and services of the forest, the function of maintaining soil nutrients in the forests of the Dalab watershed in Ilam province, has been valued. First, the amount of erosion and sedimentation in the study area was checked using the modified MPSIAC model in the current condition. By developing two scenarios of converting the (current) natural forest with 30 to 50% canopy cover to bare land through scoring the model, the changes in the amount of erosion and sedimentation were estimated. Next, the amount of soil nutrients was determined by soil sampling and laboratory analysis. Then, taking into account the difference in the amount of erosion in the state of natural forest (current) with 30-50% canopy cover and bare land, the amount of each nutrient element in the soil, and the loss of soil nutrients was also calculated. Then, using the replacement cost method, the service value of forest ecosystem soil nutrient maintenance was estimated. The results showed that the studied forest can maintain 2.52 tons of phosphorus, 35.55 tons of potassium, and 251.96 tons of nitrogen per year with an approximate value of 2,275,700 million rials per year and prevent its loss due to erosion. Also, the value of each hectare of forest for this function was estimated at 88.13 million rials. The estimation of the value of this ecosystem service in Zagros forests indicates the very effective role of forest ecosystems in controlling erosion and protecting soil nutrients.

    Keywords: erosion, Forest function, Ilam, nutrients, replacement cost
  • Mohammadreza Amiri Margavi, Mohammad Talaeipour *, Amirhooman Hemmasi Hemmasi, Behzad Bazyar, Ismaeil Ghasemi Pages 151-160
    In this study, the effect of the chemical treatment of OCC pulp and polypropylene molecular weight on the physical and morphological properties of cellulosic biocomposite was studied. For this purpose, OCC fibers were treated with acetic anhydride and then mixed with polypropylene and the compatibilizing agent (0 and 3%). The ratio of fibers and polymer materials was considered 30 to 70, which was manufactured by the hot-pressing method at 180 °C. The ratio of fibers and polymer materials was considered 30 to 70, which was manufactured by the hot-pressing method at 180 °C. The water absorption, volumetric swelling, and contact angle were measured on each sample according to the ASTM standards. Fourier transform spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM) were used to investigate the chemical modification of fibers and the morphology of biocomposites, respectively. The results of the measurements showed that the effect of chemical treatment and polypropylene on contact angle and water absorption was significant and chemical modification of the fibers reduced the water absorption and volumetric swelling. Finally, FTIR analysis showed that hydroxyl groups were decreased and the SEM images indicated the bond between fibers and polypropylene was improved through chemical modification of OCC fibers.
    Keywords: Acetic anhydride, Biocomposite, Cellulose, OCC fibers, Polypropylene
  • Laleh Ghafghazi, Lobat Taghavi *, Behnam Rasekh, Hadi Farahani, Amir Hesam Hassani Pages 161-179
    One of the most important emerging pollutants in human health, food safety, and environmental protection challenges is phthalate esters. Among these, the contamination of agricultural soils with the endocrine-disrupting chemical Di (2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) has been confirmed globally. In this research, the DEHP-absorption potential of compost enriched with Fe3O4 NPs was identified. The effects of the sorbent dose in the range of 2–5 g.L-1, 3–11 pH, and DEHP concentration at 5–10 mg.L-1 on absorption efficiency (%) were optimized via response surface methodology in design expert software. The kinetic equilibrium experiment results showed a two-step process, requiring 6 hours of equilibrium time for the exothermic adsorption process at 25ºC. The adsorption process of DEHP fitted best to the pseudo-second-order kinetic (R2 = 0.9932) and the linear form of the Freundlich isotherm models. In the central composite design, the significant quadratic model was validated and used to predict the interaction of variables (P-value <0.0001, adjusted R2 = 0.9753). The optimum conditions of absorption efficiency (74.173%) were obtained at a sorbent dosage of 4.157 g.L-1, pH 5.85, and a DEHP concentration of 4.88 mg.L-1 with a desirability of 0.987. The comparison of FTIR absorption spectra confirmed the active participation of O-H bands (functional groups of phenol, alcohol, and carboxyl) and primary amine (N-H) in the DEHP absorption through interaction with the oxygen atom of the phthalate ester group (C=O). As a result of its successful and acceptable efficiency, using compost/Fe3O4 NP absorbent based on organic wastes is a low-cost and eco-friendly technique for DEHP removal from sensitive ecosystems and also to improve the efficiency of bioremediation in agricultural soils amended by compost.
    Keywords: Di (2-ethylhexyl) phthalate, Environmental conservation, Organic waste, Response Surface Methodology, Soil health