مقاله پژوهشی
انرژی و انرژیهای تجدیدپذیر
داود محمدزمانی؛ مهدی جعفری؛ محمد رسولی
چکیده
فرآیند هضم بی‌هوازی و تولید بیوگاز مانند سایر واکنش‌های بیوشیمیایی تحت تاثیر عوامل فیزیکی و شیمیایی متنوعی است. این پژوهش با هدف افزایش نرخ تولید بیوگاز، کاهش زمان ماند خوراک در هاضم و افزایش میزان تولید بیوگاز، با بررسی تاثیر هضم مشترک پسماندهای آلی جامد شهری همراه با فضولات گاوی به روش هضم بی‌هوازی انجام شده است. به این منظور ...
بیشتر
فرآیند هضم بی‌هوازی و تولید بیوگاز مانند سایر واکنش‌های بیوشیمیایی تحت تاثیر عوامل فیزیکی و شیمیایی متنوعی است. این پژوهش با هدف افزایش نرخ تولید بیوگاز، کاهش زمان ماند خوراک در هاضم و افزایش میزان تولید بیوگاز، با بررسی تاثیر هضم مشترک پسماندهای آلی جامد شهری همراه با فضولات گاوی به روش هضم بی‌هوازی انجام شده است. به این منظور از پسماند مخلوط شهری تعداد 52 نمونه )طی سال 1400، یک بار در هفته و هر بار یک نمونه) از ایستگاه انتقال زباله شهر قزوین تهیه گردید و به منظور بررسی اثر کود دامی بر متغیرهای مورد مطالعه، از یک گاوداری واقع در منطقه، به میزان 50 کیلوگرم کود تازه جمع‌آوری شد. پس از آماده سازی نمونه‌ها، از یک بیورآکتور آزمایشگاهی برای انجام آزمایش‌ها استفاده شد. فرآیند تولید بیوگاز در دو مرحله انجام گرفت. در مرحله اول مواد زائد شهری و در مرحله دوم ترکیب مواد زائد شهری و کود دامی بکار برده شد. نتایج نشان داد که که با بکارگیری کود دامی در خوراک اولیه و با ثابت در نظر گرفتن سایر متغیرها، مدت زمان ماند در مقایسه با مرحله اول به مدت 6 روز کاهش یافته است. همچنین به در نظر گرفتن میزان تجمعی تولید بیوگاز مشخص شد که در مرحله 1 و 2 به ترتیب به میزان 89/140 و 230 لیتر بر کیلوگرم ماده جامد، بیوگاز در طی دوره هضم تولید شده است. لذا بازده تولید بیوگاز به میزان 38 درصد افزایش داشته است.
مقاله پژوهشی
ارزیابی و تناسب اراضی
فوزیه کوهنی؛ حمید رضا متین فر؛ محمود رستمی نیا؛ علیرضا امیریان چکان
چکیده
ارزیابی تناسب اراضی و تعیین پتانسیل تولید آنها به منظور مدیریت منابع خاک و اراضی یکی از بهترین سیاست‌های کشاورزی پایدار است. محصول جو پس از گندم از لحاظ سطح زیر کشت در ایران مقام دوم را دارد. اما تمام اراضی ایران به یک اندازه برای کشت جو مناسب نیستند. هدف از این مطالعه مقایسه روشهای استوری و ریشه دوم با روشهای تعیین شاخص کیفیت خاک ...
بیشتر
ارزیابی تناسب اراضی و تعیین پتانسیل تولید آنها به منظور مدیریت منابع خاک و اراضی یکی از بهترین سیاست‌های کشاورزی پایدار است. محصول جو پس از گندم از لحاظ سطح زیر کشت در ایران مقام دوم را دارد. اما تمام اراضی ایران به یک اندازه برای کشت جو مناسب نیستند. هدف از این مطالعه مقایسه روشهای استوری و ریشه دوم با روشهای تعیین شاخص کیفیت خاک برای اراضی زراعی واقع در استان ایلام شهرک ولیعصر بخش بدره می باشد. برای این منظور شاخص کیفیت تجمعی (IQI) و شاخص کیفیت نمورو (NQI) با دو سری مجموعه داده‌ها استفاده شد: مجموعه داده‌های کل (TDS) و مجموعه داده‌های حداقل (MDS). برای محاسبه شاخص‌های کیفی از داده‌های 83 پروفیل خاک در مساحت 1400 هکتار با در نظر گرفتن ویژگیهای (درصد شن، درصد سیلت، درصد رس، درصد رطوبت اشباع، ساختمان، درصد سنگریزه سطحی، ظرفیت نگهداری آب، مواد آلی، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، EC، CEC،SAR ، CaCO3 و pH) استفاده شد. از 17 پارامتر اندازه‌گیری شده به‌عنوان مجموعه کل داده‌ها (TDS) و از 5 پارامتر(درصدشن، درصد رس، درصد سیلت، رطوبت اشباع و (pH به عنوان مجموعه داده‌های حداقل (MDS) استفاده شد. همچنین نتایج نشان داد که استفاده از مجموعه داده‌های حداقل (MDS) تخمین نزدیکتری به روشهای استوری و ریشه دوم در مقایسه با استفاده از مجموعه کل داده‌ها (TDS) ارائه می دهد. نتایج نشان داد که اکثر واحدها در مدل استوری و ریشه دوم در کلاس تناسب متوسط (S2) برای تولید جو قرار گرفتند مقایسه همبستگی بین روشهای ارزیابی تناسب اراضی و اندازه‌گیری کیفیت خاک نشان داد بیشترین مقدار همبستگی بین روش NQIMDS و ریشه دوم وجود دارد . بطور کلی می توان گفت شاخص کیفیت خاک با حداقل داده و با صرف زمان و هزینه کمتر برای ارزیابی کیفیت خاک و مدیریت کشاورزی می‌تواند نتایج بهتری ارائه دهد.
مقاله پژوهشی
بیوشیمی، بیولوژی و بیوتکنولوژی خاک
فرز انه دهداری؛ مهدی مهرابی کوشکی؛ حمید علوانی پور؛ جمشید حیاتی
چکیده
آلودگیهای نفتی در خاک حوزه های نفت‌خیز امری معمول است.. این تحقیق در جهت ارزیابی میزان تحمل سویه‌های قارچی به دست آمده از حوزه‌ی نفتی مارون نسبت به نفت خام اجرا شد.23 سویه‌ی بومی متعلق به 12 جنس جهت بررسی مقاومت سویه‌های قارچی به ترکیبات نفتی به کار رفت. جهت انجام آزمون بررسی میزان تحمل به مواد نفتی، میزان رشد شعاعی سویه‌ها ...
بیشتر
آلودگیهای نفتی در خاک حوزه های نفت‌خیز امری معمول است.. این تحقیق در جهت ارزیابی میزان تحمل سویه‌های قارچی به دست آمده از حوزه‌ی نفتی مارون نسبت به نفت خام اجرا شد.23 سویه‌ی بومی متعلق به 12 جنس جهت بررسی مقاومت سویه‌های قارچی به ترکیبات نفتی به کار رفت. جهت انجام آزمون بررسی میزان تحمل به مواد نفتی، میزان رشد شعاعی سویه‌ها روی محیط غذاییPDA حاوی غلظت‌های 30، 40 و 50 درصد نفت خام اندازه‌گیری شد. میزان تحمل به مواد نفتی براساس درصد بازدارندگی از رشد محاسبه گردید. این پژوهش در آزمایش فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد. مقایسات میانگین بر اساس آزمون دانکن صورت گرفت. تمام سویه‌ها در محیط غذایی حاوی مواد نفتی تولید زیست توده کرده و از کربن موجود در این محیط جهت رشد خود استفاده کردند. نتایج آنالیز واریانس نشان داد بین اثرات اصلی سویه‌ها و سطوح مختلف نفت خام و همچنین اثرات متقابل آنها اختلاف معنی‌داری وجود دارد. میانگین درصد بازدارندگی از رشد برای سه غلظت‌ها 50، 40 و 30 درصد به ترتیب 1/32، 1/26 و 1/23 بودکه حاکی از رابطه‌ی مستقیم سطح غلظت و درصد بازدارندگی میباشد. مقایسات میانگین درصدهای بازدارندگی از رشد در سویه‌های مختلف نشان داد Aspergillus sp.SCUA-Deh-3 با 9/61 و Mucor circinelloides SCUA-34 با 1/45 درصد بازدارندگی از رشد، کمترین میزان رشد را داشته و به‌طور معنی‌داری نسبت به سایر سویه‌ها از درصد بازدارندگی بالاتری برخوردار بودند. Alternaria destruens SCUA-Deh-1 و Aspergillus sp.SCUA-m1f7r2 به ترتیب با 05/5 و 5/6 درصد بازدارندگی کمترین میزان بازدارندگی را داشته و با تمام سویه‌های دیگر اختلاف معنی دار داشتند. همچنین در هر دو سویه به کار رفته قارچ Alternaria، بازدارندگی از رشد با افزایش غلظت نفت خام، روند کاهشی می‌گیرد.این نتایج گویای این است که Alternaria destruens SCUA-Deh-1 Aspergillus sp.SCUA-m1f7r2 در محیط-های آلوده به نفت خام از توان رشدی بیشتری نسبت به سایر قارچ‌ها برخوردار هستند. همچنین در قارچ Alternaria با افزایش غلظت نفت خام، سرعت رشد نیز افزایش می‌یابد. به عبارت دیگر این دو سویه متحملترین سویه‌ها به نفت خام بوده و به نظر می‌رسد جزء بهترین قارچ‌ها برای مباحث زیست پالایی خاک‌های آلوده به نفت باشند.
مقاله پژوهشی
تغذیه گیاه، حاصلخیزی خاک و کودها
علی امیری گلوردی؛ محمد علی بهمنیار؛ بهی جلیلی
چکیده
محققین در تلاش برای کاهش اثرات زیان بار مصرف کودهای شیمیایی و کاربرد هرچه بیشتر از منابع معدنی درخاک برای تأمین نیازهای غذایی گیاهان هستند. کاربرد اصلاح کننده‌های طبیعی مانند زئولیت، پومیس و بنتونیت نقش مهمی در کاهش اتلاف عناصر غذایی و افزایش کارایی مصرف کودها دارد. بدین منظور این پژوهش با هدف تعیین اثر کاربرد زئولیت، پومیس و بنتونیت ...
بیشتر
محققین در تلاش برای کاهش اثرات زیان بار مصرف کودهای شیمیایی و کاربرد هرچه بیشتر از منابع معدنی درخاک برای تأمین نیازهای غذایی گیاهان هستند. کاربرد اصلاح کننده‌های طبیعی مانند زئولیت، پومیس و بنتونیت نقش مهمی در کاهش اتلاف عناصر غذایی و افزایش کارایی مصرف کودها دارد. بدین منظور این پژوهش با هدف تعیین اثر کاربرد زئولیت، پومیس و بنتونیت بر عملکرد، اجزای عملکرد و غلظت عناصر غذایی ماکرو دانه و برگ گیاه سویا در دو خاک با بافت متفاوت انجام شد. این آزمایش به صورت اسپلیت پلات در سه تکرار و به صورت گلدانی در سال 1400 انجام شد. فاکتورهای اصلی شامل دو نوع بافت خاک (رسی سیلتی و لومی شنی) بوده و فاکتورهای فرعی در چهارده سطح شامل شاهد، تیمار کودشیمیایی PK طبق آزمون خاک، زئولیت، پومیس و بنتونیت هرکدام در دو سطح 5/0 و یک درصد بدون کود، زئولیت، پومیس و بنتونیت 5/0درصد به همراه 75 درصد کود PK، زئولیت، پومیس و بنتونیت یک درصد با 50 درصد کود PK درنظر گرفته شد. نتایج نشان داد اثر نوع بافت خاک، اثر تیمارهای اصلاح‌کننده و اثر متقابل نوع بافت خاک و تیمارهای اصلاح‌کننده بر عملکرد دانه در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار گردید و بیشترین عملکرد دانه در خاک رس سیلتی و در تیمار زئولیت 5/0 درصد به همراه 75 درصد کود به میزان 02/67 گرم مشاهده شد. اثر تیمارهای اصلاح‌کننده بر تمامی صفات مورد مطالعه به غیر از پتاسیم برگ معنی‌دار شد. بیشترین وزن هزاردانه و تعداد غلاف در گلدان در تیمار زئولیت یک درصد و کمترین آنها در تیمار بنتونیت یک درصد به همراه 50 درصد کود مشاهده شد. بنتونیت یک درصد موجب افزایش 11 درصدی نیتروژن دانه نسبت به شاهد گردید. اثر متقابل نوع بافت خاک و تیمارهای اصلاح‌کننده برعملکرد دانه، نیتروژن برگ، فسفر دانه و پتاسیم دانه معنی-دارگردید. لذا با توجه به نتایج بدست آمده، در بین تیمارهای اصلاح‌کننده، تیمارهای زئولیت به همراه کود PK موثرترین تیمارها بر صفات مورد مطالعه بودند.
مقاله پژوهشی
فیزیک، فرسایش و حفاظت خاک
لیدا پیری مقدم؛ فرهاد خرمالی؛ حامد رضایی؛ فرشاد کیانی
چکیده
خاک لسی واگرا خاکی است که بدون هیچگونه تحریک مکانیکی خاص، به آسانی و به سرعت در آب با غلظت نمک کم، از یکدیگر جدا و پراکنده می‌شود. اقلیم و خصوصیات فیزیکوشیمیایی دو عامل مهم در واگرایی خاک محسوب می‌شوند. از این رو هدف از این پژوهش بررسی تاثیر اقلیم و خصوصیات فیزیکوشیمیایی در میزان واگرایی خاک است. این پژوهش بر روی خاک‌های لسی استان ...
بیشتر
خاک لسی واگرا خاکی است که بدون هیچگونه تحریک مکانیکی خاص، به آسانی و به سرعت در آب با غلظت نمک کم، از یکدیگر جدا و پراکنده می‌شود. اقلیم و خصوصیات فیزیکوشیمیایی دو عامل مهم در واگرایی خاک محسوب می‌شوند. از این رو هدف از این پژوهش بررسی تاثیر اقلیم و خصوصیات فیزیکوشیمیایی در میزان واگرایی خاک است. این پژوهش بر روی خاک‌های لسی استان گلستان انجام شد. تعداد ۷ خاک‌رخ در نقاط مختلف استان انتخاب، نمونه‌برداری و تشریح گردید. داده‌های اقلیمی تهیه و آنالیزهای فیزیکوشیمیایی و واگرایی بر روی نمونه‌های خاک انجام شد. بررسی داده-ها، وجود هماهنگی مستقیم بین خصوصیات اقلیمی و فیزیکوشیمیایی خاک را نشان داد. بطوریکه با افزایش بارندگی فرآیند خاک‌سازی افزایش یافت. طبق نتایج بیشترین مقدار بارش در منطقه رامیان و مینودشت بود و این دو منطقه نسبت به سایر خاک‌رخ‌ها، عمق سولوم بیش-تر و بافت سنگین‌تری داشتند. خاک‌رخ‌های مینودشت و صوفیان با میزان بارندگی به ترتیب 8/815 و 9/608 میلی‌متر کاملاً غیرواگرا بودند و خاک‌رخ هوتن با رژیم رطوبتی اریدیک و بارندگی 7/189 میلی-متر بالاترین پتانسیل واگرایی را داشت . آزمایش شیمیایی در این پژوهش نیز حضور اندک یون سدیم موجود در عصاره اشباع خاک را تایید نمود و تنها سه افق بر اساس میزان SAR دارای پتانسیل واگرایی شیمیایی بودند. از نتایج می-توان چنین تحلیل کرد که واگرایی خاک در این پژوهش به دلیل ماهیت فیزیکی ذرات خاک رخ داده است.
مقاله پژوهشی
انرژی و انرژیهای تجدیدپذیر
عباس شکفته دل؛ عباس عساکره؛ محسن سلیمانی؛ محمد صقی الدین اردبیلی
چکیده
هضم بی‌هوازی فضولات دام و طیور به منظور تولید زیست‌گاز و کود مرغوب، فناوری مناسبی برای به حداقل رساندن مشکلات زیست‌محیطی حاصل از آنها میباشد. در این مطالعه داده‌های مکانی و غیرمکانی، جهت تعیین مکان‌های بهینه برای نصب هاضم‌های بی‌هوازی فضولات دام و طیور در جنوب شرق استان خوزستان، با سیستم اطلاعات جغرافیایی ادغام شدند. برای ...
بیشتر
هضم بی‌هوازی فضولات دام و طیور به منظور تولید زیست‌گاز و کود مرغوب، فناوری مناسبی برای به حداقل رساندن مشکلات زیست‌محیطی حاصل از آنها میباشد. در این مطالعه داده‌های مکانی و غیرمکانی، جهت تعیین مکان‌های بهینه برای نصب هاضم‌های بی‌هوازی فضولات دام و طیور در جنوب شرق استان خوزستان، با سیستم اطلاعات جغرافیایی ادغام شدند. برای مکان‌یابی مناسب، سه مجموعه از عوامل زیست‌محیطی، اجتماعی-ایمنی و توپوگرافی در یک تحلیل با استفاده از 14 معیار مد نظر قرار گرفت. با توجه به نتایج، امکان تولید سالانه 25/7 میلیون مترمکعب زیست‌گاز در منطقه مورد مطالعه، از طریق هضم بی‌هوازی فضولات دام و طیور وجود دارد. لایه‌های معیارها بر اساس وزن به دست آمده توسط کارشناسان همپوشانی گردید و لایه تناسب اراضی جهت احداث هاضم بی‌هوازی و نیروگاه ایجاد شد. نتایج حاکی از آن است که "پتانسیل مکانی تولید زیست‌گاز" و "دسترسی به جاده و مراکز مصرف انرژی"، به ترتیب مؤثرترین عوامل موثر بر تعیین مکان نیروگاه هستند. با استفاده از تحلیل فضایی در محیط ArcGIS، سطح منطقه به پنج رده "نامناسب"، "ضعیف"، "متوسط"، "مناسب" و "بسیار مناسب" برای احداث نیروگاه تولید زیست‌گاز طبقه‌بندی شد. بیشترین مساحت منطقه مورد مطالعه با 28/73 درصد در رده "کاملا نامناسب" قرار گرفت در حالی که رده "بسیار مناسب" کمترین مساحت را با 68/1 درصد به خود اختصاص داد. همچنین لایه تناسب اراضی نشان داد که توزیع مناسبی از سطوح با رده "مناسب" یا "بسیار مناسب" در منطقه مورد مطالعه، برای احداث نیروگاه زیست‌گاز وجود دارد.
مقاله پژوهشی
انرژی و انرژیهای تجدیدپذیر
محمود کریمی؛ رضا محمدی گل؛ روح اله رحیمی
چکیده
برای کاهش مصرف مواد و انرژی و ارتقای استفاده از منابع تجدیدپذیر مانند سوخت های زیستی، نیاز به اندازه گیری جریان مواد و انرژی اهمیت بیشتری پیدا می کند. تحلیل جریان اکسرژی به عنوان یک ابزار ارزیابی زیست محیطی برای محاسبه پسماندها، تعیین بازده اکسرژی، ارزیابی جایگزین ها و منابع انرژی مختلف، در تعیین سیاست های اقتصادی و زیست محیطی بسیار ...
بیشتر
برای کاهش مصرف مواد و انرژی و ارتقای استفاده از منابع تجدیدپذیر مانند سوخت های زیستی، نیاز به اندازه گیری جریان مواد و انرژی اهمیت بیشتری پیدا می کند. تحلیل جریان اکسرژی به عنوان یک ابزار ارزیابی زیست محیطی برای محاسبه پسماندها، تعیین بازده اکسرژی، ارزیابی جایگزین ها و منابع انرژی مختلف، در تعیین سیاست های اقتصادی و زیست محیطی بسیار موثر است. این پژوهش فرآیند ترانس استریفیکاسیون پسماند روغن خوراکی را برای تولید بیودیزل با تمرکز بر کاهش مصرف مواد و انرژی و ارتقای بازده انرژی و اکسرژی بررسی می کند. اجرای واکنش ترانس استریفیکاسیون در شرایط مختلف جرم و انرژی انجام شد و تجزیه و تحلیل ترمودینامیکی برای اندازه گیری ورودی و خروجی اکسرژی فرایند تولید مورد استفاده قرار گرفت. ارزیابی تأثیر متغیرهای آزمایشی از جمله نسبت مولی متانول به روغن، غلظت هیدروکسید پتاسیم و دمای واکنش بر بازده اکسرژی و اتلاف اکسرژی در ترانس استریفیکاسیون صورت گرفت. بیشترین بازده اکسرژی (7/91 درصد) و حداقل اتلاف اکسرژی (MJ 32/4 به ازای یک کیلوگرم تولید بیودیزل) با نسبت مولی متانول به روغن 8:1، غلظت هیدروکسید پتاسیم 1 درصد وزنی و دمای واکنش ℃55 حاصل شد. تحلیل اکسرژی واکنش ترانس استریفیکاسیون نشان داد که استفاده بیش از حد بهینه متانول و کاتالیست در فرآیند تولید بیودیزل باعث افزایش اتلاف اکسرژی به دلیل تولید و هدررفت مواد پسماند شده که این امر باعث کاهش بازده اکسرژی شده است.
مقاله پژوهشی
شیمی و آلودگی خاک
نیما داوودی؛ مصطفی چرم؛ نعمت اله جعفر زاده حقیقی فرد
چکیده
ریزپلاستیک‌ها به عنوان یک آلاینده نوظهور، مشکلات جدی به‌ویژه در خاک ایجاد می‌کند. تاکنون تحقیقات محدودی بر اثرات این نوع آلودگی بر ویژگی های خاک انجام شده است. خاک به عنوان مخزن اصلی ریزپلاستیک‌ها در محل دفن زباله‌های شهری عمل می‌کند و می‌تواند تأثیرات قابل توجهی بر کیفیت آن داشته باشد. این تحقیق با هدف بررسی تأثیرات ریزپلاستیک‌ها ...
بیشتر
ریزپلاستیک‌ها به عنوان یک آلاینده نوظهور، مشکلات جدی به‌ویژه در خاک ایجاد می‌کند. تاکنون تحقیقات محدودی بر اثرات این نوع آلودگی بر ویژگی های خاک انجام شده است. خاک به عنوان مخزن اصلی ریزپلاستیک‌ها در محل دفن زباله‌های شهری عمل می‌کند و می‌تواند تأثیرات قابل توجهی بر کیفیت آن داشته باشد. این تحقیق با هدف بررسی تأثیرات ریزپلاستیک‌ها بر برخی ویژگیهای شیمیایی و بیولوژیکی خاک، شناسایی میزان پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن در محل دفن زباله، و اندازه‌گیری توزیع ریزپلاستیک‌ها در عمق‌های مختلف خاک انجام شد. طرح آزمایش بصورت فاکتوریل با دو فاکتور منطقه و عمق و در قالب بلوک کامل تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. تأثیر ریزپلاستیک‌ها بر ویژگیهای خاک در سه عمق مختلف اندازه‌گیری شد. یافته‌های تحقیق نشان داده‌اند که مقادیر ریزپلاستیک‌ها در خاک‌های مناطق دفن زباله‌های شهری بسیار بالا بوده و میزان آن تا 430 قطعه در 100 گرم خاک اندازه‌گیری شد و 71/81 درصد از ریزپلاستیک‌ها مطالعه شده از جنس پلی‌اتیلن و 17/15 درصد از جنس پلی‌پروپیلن شناسایی شدند. ریزپلاستیک‌ها در خاک باعث افزایش مواد آلی، فسفر، نیتروژن کل، تنفس میکروبی و زیتوده میکروبی خاک شد. از سوی دیگر، ریزپلاستیک‌ها باعث شستشوی کاتیون‌ها مانند کلسیم، منیزیم و سدیم به عمق های پایین تر خاک شدند. نتایج این تحقیق به اهمیت شناسایی و مدیریت اثرات ریزپلاستیک‌ها بر اکوسیستم‌های خاک تأکید می‌کند و نتایج آن می‌تواند در بهبود استراتژی‌های حفاظتی محیط زیست مؤثر باشد.
