موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 54 10 2023 12 22 Phosphate, fluoride and calcium removal from Saravan landfill leachate using calcium carbonate bioprecipitation process حذف فسفات، فلوراید و کلسیم از شیرابه دفن‌گاه زباله سراوان با استفاده از فرایند رسوب زیستی کلسیم کربنات 1431 1445 95519 10.22059/ijswr.2023.364169.669556 FA فاطمه مهدی پور گروه علوم خاک، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران. 0009-0004-1958-8980 نسرین قربان زاده گروه علوم خاک، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران محمدباقر فرهنگی گروه علوم خاک، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران مریم خلیلی راد گروه علوم خاک، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران. Journal Article 2023 08 21 In recent years, environmental friendly methods have been considered for managing hazardous chemicals in landfill leachates to prevent their entrance to surface and groundwater resources. This research was done in 2022 at University of Guilan. An ureolytic bacterium with the ability to precipitate calcium carbonate was isolated from the Saravan landfill leachate (SLL) firstly. Then, its potential was investigated along with the indicator bacteria Sporosarcina pasteurii in removing phosphate, calcium and fluoride ions from LLA through the calcium carbonate bioprecipitation process (MICP). The experiment was carried out as a 3 × 2 × 2 factorial in a completely randomized design with three replicates (36 samples). Factors include biocementing bacteria at three levels (no inoculation, inoculation with strain isolated from LLA and inoculation with S. pasteurii), urea at two levels (0 and 2% (v/v)), and calcium chloride at two levels (0 and 50 mM). The highest phosphate removal rate (93%) was observed in the presence of calcium chloride without bacteria inoculation, and urea addition. However, ureolytic bacteria were needed for fluoride removal where the treatments of indicator bacteria and isolated strain in the presence of urea and calcium chloride removed 77% and 48% of fluoride, which was 14.4 and 9 times greater than the control treatment, respectively. The calcium removal rate in treatments with indicator and isolated bacteria was 93% and 90%, respectively. Although the removal rate of phosphate, calcium and fluoride was higher in the presence of the indicator bacteria compared to the isolated strain, there was no significant difference between them. Therefore, considering the application of native microorganisms, in addition to reducing costs, also creates less environmental concern than the indicator bacteria, it can be used to remove hazardous chemicals from landfill leachates through the MICP process. در سال‌های اخیر روش‌های دوست‌دار محیط‌زیست در مدیریت مواد شیمیایی خطرناک موجود در شیرابه مکان‌های دفن زباله به منظور جلوگیری از ورود آن‌ها به منابع آب‌های سطحی و زیرزمینی موردتوجه قرار گرفته است. این پژوهش در سال 1401 در دانشگاه گیلان انجام شد. ابتدا یک باکتری اورئولیتیک با توانایی ترسیب کلسیم کربنات از شیرابه دفن‌گاه سراوان جداسازی شد. سپس پتانسیل آن در کنار باکتری شاخص اسپوروسارسینا پاستوری در حذف یون‌های فسفات، کلسیم و فلوراید از شیرابه در فرایند رسوب زیستی کلسیم کربنات (MICP) بررسی شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل 2×2×3 در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار (36 نمونه) اجرا شد. فاکتور‌ها شامل باکتری سیمان کننده در سه سطح (بدون مایه‌زنی، مایه‌زنی با سویه جدا شده از شیرابه و مایه‌زنی با اسپوروسارسینا پاستوری)، اوره در دو سطح (صفر و دو درصد) و کلسیم کلراید در دو سطح (صفر و 50 mM) به عنوان فاکتور سوم بودند. بیشترین درصد حذف فسفات (93 درصد) در تیمار بدون باکتری و اوره و در حضور کلسیم کلراید مشاهده شد. اما برای حذف فلوراید به حضور باکتری‌های اورئولیتیک نیاز بود به طوری‌که در تیمار‌های دارای باکتری شاخص و جدا شده در حضور اوره و کلسیم کلراید به ترتیب 77 و 48 درصد فلوراید حذف شد که به ترتیب 4/14 و 9 برابر حذف فلوراید در تیمار شاهد بود. در تیمارهای دارای باکتری شاخص و جدا شده به ترتیب 93 و 90 درصد کلسیم شیرابه حذف شد. اگرچه درصد حذف فسفات، کلسیم و فلوراید در حضور باکتری شاخص نسبت به باکتری جدا شده بیشتر بود اما تفاوت چشم‌گیری بین آن‌ها در حذف یون‌ها دیده نشد. بنابراین، با توجه به این‌که استفاده از ریزجانداران بومی، علاوه بر کاهش هزینه‌ها، نگرانی زیست محیطی بسیار کمتری را نیز نسبت به گونه‌های شاخص ایجاد می‌کنند، می‌توان از آنها برای حذف مواد خطرناک موجود در شیرابه در فرایند MICP استفاده کرد.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_95519_e195dc16963380df46a15f35de254004.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 54 10 2023 12 22 Correlation analysis of drought-dust and its relationship with vegetation changes in Khuzestan province تحلیل همبست خشکسالی_گرد و غبار و بررسی ارتباط آن با تغییرات پوشش گیاهی در استان خوزستان 1447 1465 95520 10.22059/ijswr.2023.364328.669560 FA هانیه محمدی گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران. جواد بذرافشان گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران. عبدالمجید لیاقت گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران. Journal Article 2023 08 25 Drought, one of the most complex natural phenomena, causes significant direct and indirect damage to different sectors annually. The purpose of this study was to monitor drought, dust, and vegetation at five stations in the Khuzestan Province over a statistical period of 30 years (1990-2019). In this study, from the hourly data of horizontal visibility, the codes of the Meteorological Organization as well as the data of the synoptic station in the daily time frame were used to obtain the drought indices (SPEI and SPI) and the frequency variable of dust storms (DU) in time windows of 1, 3, 6, and 12 months. After calculating the indices of drought, dust and vegetation, they were combined with the empirical copula function method. The station that had the best correlation between the three climatic indices of dust-drought-vegetation was considered a representative station, and the three-variable coupling among the desired indices was investigated at that station. The results showed according to the SPI index, severe droughts occurred in the province from 1999 to 2003 and 2008 to 2012, which had a lot of negative effects on the soil of the region, as well as the formation of dust generating centers in the mentioned time period. Also, the results showed that the highest correlation was related to Bandar Mahshahr station between NDVI and SPEI (PM12) indices with Pearson and Spearman correlation coefficients of 0.44 and 0.46, respectively, and the highest negative correlation at Masjid Suleiman station between NDVI and DU06 occurred with Pearson and Spearman correlation coefficients of -0.37 and -0.47, respectively. The results obtained in Khuzestan Province are almost realistic as the drought index increased, the NDVI index increased, and as the dust increased, the NDVI value decreased. خشکسالی به عنوان یکی از پیچیده‌ترین پدیده‌های طبیعی هر ساله خسارت‌های زیادی به صورت مستقیم و غیرمستقیم به بخش‌های مختلف وارد می‌کند. هدف از مطالعه حاضر، پایش یکپارچۀ خشک‌سالی، گرد و غبار و پوشش گیاهی در پنج ایستگاه استان خوزستان با طول دورۀ آماری 30 ساله (2019-1990) می‌باشد. در این مطالعه از داده‌های ساعتی قدرت دید افقی، کدهای سازمان هواشناسی و همچنین داده‌های ایستگاه سینوپتیک در بازه زمانی روزانه برای به دست آوردن شاخص‌های خشک‌سالی (SPEI,SPI) و متغیر فراوانی طوفان‌های گرد و غبار (DU) در پنجره‌های زمانی 1، 3، 6 و 12 ماهه استفاده گردید. بعد از محاسبۀ شاخص‌های خشک-سالی، گرد و غبار و پوشش گیاهی، به ترکیب این شاخص‌ها با روش‌ تابع کاپولای تجربی پرداخته شد. ایستگاهی که بهترین همبستگی را بین سه شاخص اقلیمی گرد و غبار - خشک‌سالی - پوشش گیاهی به همراه داشت، به عنوان ایستگاه معرف در نظر گرفته شد و کوپل سه متغیره بین شاخص‌های مورد نظر در آن ایستگاه بررسی گردید. نتایج نشان داد که طبق شاخص SPI از سال 1999 تا 2003 و 2008 تا 2012 خشک‌سالی‌های شدیدی در سطح استان رخ داده است که تأثیرات منفی زیادی را بر خاک منطقه و همچنین شکل‌گیری کانون‌های مولد گرد و غبار در بازۀ زمانی مذکور داشته است. همچنین نتایج نشان داد که بالاترین همبستگی مربوط به ایستگاه بندر ماهشهر بین شاخص‌های NDVI و SPEI(PM12) به‌ترتیب با ضرایب همبستگی پیرسون و اسپیرمن 44/0 و 46/0 و بیشترین مقدار همبستگی منفی در ایستگاه مسجد سلیمان بین شاخص‌های NDVI و DU06 به ترتیب با ضرایب همبستگی پیرسون و اسپیرمن 37/0- و 47/0- رخ داده است. نتایج به‌دست آمده در استان خوزستان تقریباً منطقی است زیرا با افزایش شاخص خشک‌سالی (کاهش میزان خشکی)، شاخص NDVI افزایش و با بیشتر شدن گرد و غبار مقدار NDVI کاهش یافت.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_95520_c510feacef99d44b4e9cfda2407df27a.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 54 10 2023 12 22 Numerical investigation of the influence of the combined seepage reduction scenarios on the hydraulic performance of the Alborz dam body بررسی عددی روند تأثیر سناریوهای ترکیبی کاهنده نشت بر عملکرد هیدرولیکی بدنه سد البرز 1467 1483 95521 10.22059/ijswr.2023.365336.669573 FA کیومرث روشنگر گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران فرهاد امن‌زاده ابواسحق گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران حمیدرضا عباس زاده گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران Journal Article 2023 09 14 Seepage is a crucial factor in the design of dams as it can lead to failure if not controlled. This study delves into the numerical modeling of seepage and investigates the effects of different sealing systems on the foundation and body of earthen dams under steady flow conditions. The study explores various sealing conditions ranging from optimal to critical, which include clay blankets, drains, and clay curtains in the foundation. In general, the combined effects have been studied by combining all types of defined elements without considering their geometric dimensions. The study reveals that the different seepage reduction systems have significant effects on reducing the flow within the dam body and foundation. The trend of seepage discharge increases with height and reaches a maximum between 38 to 46 meters before decreasing again. The combination of a drain, clay blanket, and clay curtain proved to be the most effective in ensuring the dam's stability. The study shows that this combination can reduce the flow rate by an average of 83%, the seepage rate by an average of 15.5%, and the water head by an average of 9.5% at downstream of the dam. The results of this study suggest that the diversity in the type of flow seepage reduction systems has a significant effect on reducing the flow inside the dam body and foundation. This finding underscores the importance of considering the combined effects of different sealing systems to ensure the stability of the dam. از مسائل مهم در طراحی سدها پدیده تراوش از سد است. اگر جریان آب در سدها کنترل نگردد باعث بروز مشکلات می‌شود که منجر به شکست سد می‌گردد. در تحقیق حاضر به بررسی مدل‌سازی عددی تراوش پرداخته شده و اثرات سیستم‌های آب‌بند در فونداسیون و بدنه سد خاکی در سناریو‌های مختلف تحت جریان ماندگار مورد بررسی قرار گرفته است. در این پژوهش شرایط مختلف از بهینه‌ترین حالت تا بحرانی‌ترین شرایط موجود برای آب‌بندی لحاظ گردیده است. المان‌های آب‌بندی مورد بررسی شامل پتوی رسی، زهکش و پرده‌ رسی در فونداسیون است. در حالت کلی با ترکیب انواع المان‌های تعریف شده و بدون در نظر گرفتن ابعاد هندسی آنها تأثیرات ترکیبی مطالعه شده است. با توجه به نتایج حاصل از تحلیل در پژوهش حاضر، تنوع در نوع سیستم‌های کاهش نشت جریان در سناریو‌ها، تاثیر به‌سزایی در کاهش جریان در داخل بدنه سد و فونداسیون دارد. روند دبی نشت با افزایش ارتفاع از کف فونداسیون روند صعودی داشته و در محدوده 38 متر تا 46 متر از ارتفاع، حداکثر بوده و مجدداً روند نزولی به‌خود می‌گیرد. نتایج نشان داد که ترکیب زهکش، پتوی رسی و پرده ‌رسی می‌تواند به‌طور میانگین موجب کاهش 83 درصدی سرعت جریان، 5/15 درصدی دبی نشت جریان و 5/9 درصدی از بار آبی در پائین‌دست سد گردد. این ترکیب در مقایسه با سایر سناریوها نقش اصلی کاهندگی را داشته و پایداری سد را تأمین می‌نماید.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_95521_130b8e2da445974d5cdaa43caca224ce.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 54 10 2023 12 22 Comparisonal investigation of the risk of chemical water damages on concrete structures of Golestan and Kausar-Nomal irrigation networks, Iran بررسی مقایسهای خطر آسیب‌های شیمیایی آب بر سازه‌های بتنی شبکه‌های آبیاری گلستان و کوثر نومل 1485 1502 95522 10.22059/ijswr.2023.362465.669536 FA محمدصادق عنبرسوز گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران، کیومرث ابراهیمی گروه مهندسی انرژی های نو و محیط زیست، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران ابراهیم امیری تکلدانی گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران، Journal Article 2023 07 18 Irrigation networks are the main infrastructures for water conveyance and distribution in agricultural sector. Chemical damage of concrete is one of the main limiting factors for service life of irrigation networks. The main target of this research was to investigate and compare the risk of chemical detriments on concrete structures of Golestan and Kausar-Nomal irrigation networks. In this regard, in June 2022, water samples were collected from different points of the studied networks and the laboratory tests were performed. Then, the results of the water-quality parameters in tandem with the previously available monthly water quality data of the studied networks, were analyzed based on credible international criteria and using water corrosiveness indices. The Ryznar index values, for both Golestan and Kausar-Nomel networks, during October 2021-June 2022, were beyond the threshold of water corrosiveness (6.8). The average values of Ryznar index for the water samples of Golestan and Kausar-Nomel networks were 7.45 and 8.15, respectively, which means the corrosiveness intensity of Kausar-Nomel network’s water is significantly higher. Also, the concentration of dissolved-CO2 in the water of Kausar-Nomel network, in June 2022, was equal to 31.7 mg/l, which means that there has been a risk of cement decomposition. On the other hand, during the nine studied months, the sulfate-ion concentration values in the Golestan network’s water were recorded more than 150 mg/l, which is more than the minimum required for reaction with concrete. In four months out of the nine studied months, the magnesium-ion concentration values in the Golestan network’s water were more than 100 mg/l which are the beyond of threshold risk in concrete chemical damages. شبکه‌های آبیاری زیرساخت‌های اصلی انتقال و توزیع آب در بخش کشاورزی محسوب می‌شوند. یکی از عوامل محدودکننده عمر مفید شبکه‌های آبیاری، آسیب‌های شیمیایی بتن است. هدف پژوهش حاضر بررسی و مقایسه خطر بروز آسیب‌های شیمیایی در سازه‌های بتنی شبکه‌‌های آبیاری گلستان و کوثر نومل بوده است. در این راستا در خرداد ماه 1401 از بخش‌های مختلف شبکه‌های آبیاری موردمطالعه نمونه‌برداری آب انجام شد. سپس نتایج آزمایش‌های کیفیت آب به همراه داده‌های موجود کیفیت آب ماهیانه شبکه‌های آبیاری موردمطالعه، بر اساس معیارهای معتبر بین‌المللی و با استفاده از شاخص‌های خورندگی آب تحلیل شد. شاخص رایزنر برای شبکه‌های گلستان و کوثر نومل از مهر ماه 1400 تا خرداد ماه 1401 همواره بیش از آستانه خورندگی آب (8/6) بوده است. مقدار متوسط شاخص رایزنر برای آب شبکه‌های گلستان و کوثر نومل به ترتیب برابر 45/7 و 15/8 بوده و آب شبکه کوثر نومل شدت خورندگی به‌ مراتب بیش‌تری داشته است. همچنین غلظت کربن‌دی‌اکسید محلول در آب شبکه کوثر نومل در خرداد ماه 1401 برابر 7/31 میلی‌گرم‌درلیتر بوده و خطر تجزیه سیمان بتن وجود داشته است. از طرفی غلظت یون سولفات در آب شبکه گلستان طی نه ماه بررسی شده بیش از 150 میلی‌گرم‌درلیتر و از حداقل لازم برای واکنش با بتن بیش‌تر بوده است. در چهار ماه از نه ماه بررسی شده نیز غلظت یون منیزیم در آب شبکه گلستان بیش از 100 میلی‌گرم‌درلیتر بوده که از حد آستانه خطر آسیب‌های شیمیایی بتن فرا‌تر است.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_95522_baf53e7a8265444d75b0e03ff3842538.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 54 10 2023 12 22 Monitoring and investigation of water and effluent conditions in greenhouse desalination devices in Isfahan province پایش و بررسی وضعیت آب و پساب در ادوات نمک‌زدایی گلخانه‌ای استان اصفهان 1503 1520 95523 10.22059/ijswr.2023.368658.669608 FA علیرضا حسن اقلی مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی؛ سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران مسعود فرزام نیا بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج Journal Article 2023 11 25 The decline in quality and quantity of water resources has created a great challenge in the production of greenhouse agricultural products in Iran. Considering the increasing use of water desalination systems in the greenhouses, a research was conducted in Isfahan province (Falawarjan, Isfahan, Mobarakeh and Shahreza counties). Therefore, after visiting and observing various aspects of the use of these devices, samples were taken from well water, desalinated water and the condensed effluent of desalination systems and the methods of effluent disposing of the devices were studied. The results showed that the highest amount of well water salinity was observed in Falawarjan, with an average of 12.41 dS/m and the lowest in Shahreza, with an average of 4.09 dS/m. For condensed effluent of devices, the highest amount of salinity was also observed in Falawarjan, with an average of 16.63 dS/m and the lowest in Shahreza, with an average of 5.41 dS/m. The average salt removal from feed water (returned salt) in all investigated greenhouses in Isfahan province was 73%. In addition, the values of Sodium Absorption Ratio (SAR), Calcium-Magnesium Ratio, Chlorine and Bicarbonate level in water samples was also carried out. Regarding the condensed effluent discharge, the main option with 46% belonged to the release of effluent in the surrounding lands (environment), followed by combined use with well water for open-air agriculture with 27%, discharge to local wells with 18%, and discharge to trenches and the infiltration ponds with 9%, respectively. Due to the lack of monitoring of the implementation and use of these devices and the lack of consideration in waste disposal, a suitable situation was not observed, and with the continuation of the current process, the spread of contamination of water and soil resources is not far from expected. نزول کمیت و کیفیت منابع آب، چالش بزرگی را در تولید محصولات گلخانه‌ای کشور ایجاد کرده است. با توجه به توسعه بهره‌برداری از سامانه‌های نمک‌زدایی آب گلخانه‌ای، پژوهشی در استان اصفهان (شهرستان‌های فلاورجان، اصفهان، مبارکه و شهرضا) به انجام رسید. به همین منظور، ضمن بازدید و بررسی جوانب مختلف کاربرد سامانه‌های مذکور، نمونه‌برداری از آب چاه، آب شیرین‌شده و پساب تولیدی ادوات نمک‌زدایی انجام و نحوه دفع پساب (شورابه) آنها مطالعه شد. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار شوری آب چاه در فلاورجان با میانگین dS/m 41/12 و کمترین میزان در شهرضا، با میانگین dS/m 09/4 بود. بیشترین مقدار شوری پساب یا شورابه نیز در فلاورجان، با میانگین dS/m 63/16 و کمترین آن در شهرضا، با میانگین dS/m 41/5 بود. میانگین حذف نمک از آب ورودی (نمک برگشتی) در گلخانه‌های استان اصفهان 73 درصد بود. به علاوه، بررسی مقادیر نسبت جذب سدیم، نسبت کلسیم به منیزیم، میزان کلر و بی‌کربنات در نمونه‌های آب هم به انجام رسید. در بحث تخلیه شورابه، گزینه اصلی با 46 درصد به رهاسازی پساب در اراضی اطراف تعلق داشت و پس از آن، استفاده تلفیقی با آب چاه برای کشاورزی در فضای باز با 27 درصد، تخلیه به چاه‌های محلی با 18 درصد و تخلیه به ترانشه‌ها و حوضچه‌های خاکی نفوذ با 9 درصد قرار گرفت. با توجه به عدم نظارت بر اجرا و بهره‌برداری از این ادوات و رعایت نشدن ملاحظاتی در دفع پساب‌ها، وضعیت مناسبی مشاهده نشد و با ادامه روند فعلی، گسترش آلودگی منابع آب و خاک دور از انتظار نیست.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_95523_9789f4cf6d42a587c164ffcafe268fee.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 54 10 2023 12 22 Determination of Nitrogen Requirement of Rice (Oryza sativa L. cv Guilaneh) Using Nitrogen Nutrition Index and Chlorophyll Meter تعیین نیاز کودی برنج رقم گیلانه (Oryza sativa L.) با استفاده از شاخص تغذیه نیتروژن و عدد دستگاه کلروفیل‌سنج 1521 1540 95525 10.22059/ijswr.2023.354316.669436 FA سلمان مرد آزاد ناوی گروه زراعت دانشکده کشاورزی دانشگاه گیلان مسعود اصفهانی گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشکده کشاورزی دانشگاه گیلان، رشت، ایران اکبر فرقانی گروه خاکشناسی دانشکده کشاورزی دانشگاه گیلان، رشت، ایران عاطفه صبوری گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشکده کشاورزی دانشگاه گیلان، رشت، ایران شهرام محمود سلطانی موسسه تحقیقات برنج کشور سهیل کرم نیا گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران Journal Article 2023 01 25 In order to determine the nitrogen requirement of rice (cv. Guilaneh) using the nitrogen nutrition index and chlorophyll meter, an experiment was conducted as a randomized complete block design with three replications in the research field of the Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran in 2016. Experimental treatments consisted of six nitrogen fertilizer levels (0, 60, 120, 180, 240, and 300 kg N. ha-1; Urea source). Evaluation of the relationship between nitrogen nutrition index and chlorophyll-meter readings at three stages of plant growth (maximum tillering, booting, and heading) to predict grain yield in response to nitrogen fertilizer showed that the equation of the critical nitrogen concentration in Guilaneh was Nc = 3.99W -0.36. The correlation between chlorophyll-meter readings and nitrogen nutrition index was positive and significant at each plant growth stage. The results showed that the mature lower leaves were more sensitive than the younger higher leaves in response to nitrogen fertilizer and were more suitable for detecting plant nitrogen status, especially during the booting and heading stages. The highest correlation was found between the nitrogen nutrition index and chlorophyll-meter (r=0.95*) and relative chlorophyll-meter (the ratio of chlorophyll-meter readings in each treatment to nitrogen saturated treatment) (r=0.96**) in the third leaf and booting stage. The overall results of this experiment showed that the nitrogen nutrition index and chlorophyll meter may consider reliable indicators for evaluating the nitrogen status of rice (cv. Guilaneh) during the growing season. به منظور بررسی تعیین نیاز کودی نیتروژن برنج رقم گیلانه با استفاده از شاخص تغذیه نیتروژن (NNI) و کلروفیل‌سنج، آزمایشی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در بهار سال 1395 در مزرعه پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه گیلان اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل شش سطح کود نیتروژن (صفر، 60، 120، 180، 240 و 300 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار از منبع اوره) بودند. ارزیابی رابطه بین شاخص تغذیه نیتروژن و مقادیر عدد کلروفیل‌سنج در سه مرحله رشدی (حداکثر پنجه‌زنی، آبستنی و ظهور خوشه) جهت پیش‌بینی عملکرد دانه در پاسخ به کود نیتروژن نشان داد که رابطه غلظت نیتروژن بحرانی برای برنج رقم گیلانه به صورت Nc = 3.99W -0.36 بود. همبستگی بین مقادیر عدد کلروفیل‌سنج و شاخص تغذیه نیتروژن در هر کدام از مراحل رشدی و در برگ‌های مختلف گیاه مثبت و معنادار بود. نتایج نشان داد که برگ‌های مسن‌تر (برگ‌های بالغ) حساسیت بیشتری نسبت به برگ‌های جوان‌تر بوته در پاسخ به مصرف کود نیتروژن داشتند و برای تشخیص وضعیت نیتروژن گیاه، خصوصا در مراحل آبستنی و ظهور خوشه، مناسب‌تر هستند. بالاترین همبستگی بین شاخص تغذیه نیتروژن برنج و مقادیر عدد کلروفیل‌سنج (*95/0r=) و مقادیر عدد کلروفیل‌سنج نسبی (نسبت مقادیر عدد کلروفیل‌سنج در تیمار مورد نظر به مقادیر عدد کلروفیل‌سنج تیمار اشباع شده از نیتروژن) (**96/0r=) در برگ سوم (از بالا) و در مرحله آبستنی دیده شد. نتایج کلی این آزمایش نشان داد که استفاده از شاخص تغذیه نیتروژن و کلروفیل‌سنج شاخص‌های قابل اعتمادی برای بررسی وضعیت نیتروژن برنج رقم گیلانه در طول فصل رشد می‌باشند.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_95525_17828d9cda7fff9cdd8005b4005affe4.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 54 10 2023 12 22 Accuracy assessment of groundwater recharge estimation using SWAT and MODFLOW in paddy fields (Case study: Astane-Kouchsefahan aquifer) ارزیابی دقت برآورد تغذیه آب زیرزمینی توسط SWAT و MODFLOW در اراضی شالیزاری (مطالعه موردی : آبخوان آستانه- کوچصفهان) 1541 1564 95526 10.22059/ijswr.2023.363264.669547 FA ایمان مهدی دوست رودبنه گروه مهندسی آب، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران. سمیه جنت رستمی گروه مهندسی آب، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، گیلان. افشین اشرف زاده گروه مهندسی آب، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران. سامان جوادی عضو هیات علمی گروه مهندسی آب پردیس ابوریحان دانشگاه تهران Journal Article 2023 08 03 In this study, the accuracy of estimating shallow aquifer recharge values in Astane-Kouchsefahan using two models: SWAT (a surface water hydrological model) and MODFLOW (a groundwater flow model) was evaluated. Then the need for using SWAT in the modeling of groundwater flow, which is typically done by MODFLOW, was evaluated. For this purpose, the simulation of the Astane-Kouchsefahan aquifer was done by MODFLOW using GMS graphical user interface. Then the SWAT model was built for the Astane-Kochsefahan watershed and calibrated by the SUFI2 algorithm in SWAT-CUP software. In the following, after determining the two models' common spatial and temporal range, the aquifer recharge amounts were compared according to the outputs of the two models. MODFLOW results showed that the total aquifer recharges including recharge from the river in 1391-1392 were equal to 102.71 and 23.71 million m3, respectively. The highest and the lowest amounts of aquifer recharge occurred in December and April, respectively. The results of SWAT showed that the amounts of aquifer recharges including recharge from the river are estimated to be 138.34 and 35.09 million m3, respectively. So, the highest and the lowest recharge amount occurred in December and September, respectively. Based on the regional circumstances, SWAT offers more dependable estimates of the groundwater recharge parameters by considering surface water parameters and factors like the influence of dams and water transfer channels, soil characteristics, land use, climatic and meteorological data, and information regarding agriculture and irrigation management. Consequently, integrating the precise recharge results from SWAT into groundwater models such as MODFLOW leads to enhance and more reliable evaluations of the aquifer's state. در این مطالعه، دقت برآورد مقادیر تغذیه آبخوان کم عمق آستانه-کوچصفهان، با استفاده از دو کد مدل‌سازی SWAT (به عنوان مدل هیدرولوژیکی آب سطحی) و MODFLOW (به عنوان مدل آب زیرزمینی) مقایسه شد. علاوه بر این، ضرورت استفاده از SWAT در مدل‌سازی-های جریان آب زیرزمینی که توسط MODFLOWانجام می‌گیرد، مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور شبیه‌سازی آبخوان آستانه-کوچصفهان در MODFLOW انجام شد. سپس SWAT برای حوضه‌ی آبریز آستانه-کوچصفهان تهیه و اجرا شد و توسط الگوریتم SUFI2 در نرم‌افزار SWAT-CUP مورد واسنجی قرار گرفت. در ادامه بعد از تعیین محدوده‌ی مکانی و زمانی مشترک دو مدل، اقدام به استخراج مقادیر تغذیه به آبخوان از خروجی‌های دو مدل گردید. نتایج نشان داد که کل تغذیه به آبخوان و تغذیه از رودخانه به آبخوان در سال آبی 92-1391 در MODFLOW به ترتیب برابر با 71/102 میلیون متر مکعب و 71/23 میلیون متر مکعب بدست آمد. بیشترین مقادیر تغذیه در اواخر فصل پاییز و ماه آذر 1391 رخ داده است و کمترین مقادیر تغذیه در اوایل فصل بهار و ماه فروردین 1392 اتفاق افتاده است. در SWAT نیز مقادیر تغذیه به آبخوان و تغذیه از رودخانه به آبخوان به ترتیب برابر با 34/138 میلیون متر مکعب و 09/35 میلیون متر مکعب برآورد شده است. بیشترین مقادیر تغذیه در اواخر فصل پاییز و ماه آذر 1391 رخ داده است و کمترین مقادیر تغذیه در اواخر فصل تابستان و ماه شهریور 1392 اتفاق افتاده است. SWAT با استفاده از به کارگیری پارامترهای آب سطحی و موثر بر تغذیه مانند تاثیر سد و کانال‌های انتفال آب، خصوصیات خاک و کاربری اراضی، اطلاعات اقلیمی و هواشناسی، اطلاعات مربوط به مدیریت کشاورزی و آبیاری و غیره مقادیر قابل اطمینان‌تری از پارامتر تغذیه به آب زیرزمینی را با توجه به واقعیت‌های موجود در منطقه، به‌دست می‌آورد، لذا استفاده از خروجی قابل اطمینان تغذیه از SWAT در مدل‌های آب زیرزمینی مانند MODFLOW نتایج بهتر و قابل اطمینان‌تری از وضعیت آبخوان می‌دهد.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_95526_b1d3ecef8c49c7105f3e55cf22a8224c.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 54 10 2023 12 22 Determining sensitivity to heavy metals in surfactant-producing bacteria and their efficiency in removing Total petroleum hydrocarbons تعیین حساسیت به فلزات سنگین در باکتری‌های مولد سورفکتانت و کارایی آنها در حذف هیدروکربن‌های نفتی کل 1565 1579 95527 10.22059/ijswr.2023.361018.669528 FA سحر کریمی گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه تهران، کرج، ایران. 0009-0000-3808-4391 شایان شریعتی گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران،تهران، ایران. احمدعلی پوربابائی گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه تهران، کرج، ایران. حسینعلی علیخانی گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران ریحانه کلامی گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه تهران، کرج، ایران. Journal Article 2023 07 05 Due to the association of some heavy metals with petroleum hydrocarbons, the use of native degrading bacteria of surfactant-producing oil that is resistant to heavy metals is one of the priorities of bioremediation technology. For this purpose, in this study, 39 alkane-degrading and biosurfactant-producing strains were used (isolated from saline soils contaminated with oil in the oil-rich areas of southern Khuzestan province) belonging to the soil microbiology laboratory gene bank of Tehran University. Then, the sensitivity of the isolates to different concentrations (40 to 80 ppm) of heavy metals (chromium, lead, copper, nickel, and cadmium) was tested. The results showed that only three strains Ochrobactrum lupini strain SH23, Ochrobactrum lupini strain SH24, and Bacillus subtilis subsp. Inaquosorum strain SH34 could grow in the presence of all heavy metals. The effects of different concentrations of heavy metals on the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Bactericidal Concentration (MBC) of selected bacteria showed that Ochrobactrum lupini strain SH23 had the highest tolerance to heavy metals. The evaluation of the ability to degrade petroleum hydrocarbons in the presence of heavy metals by selected bacteria showed that the microbial consortium (SH23, SH24, and SH34) and Ochrobactrum lupini strain SH23 were able to degrade 71 and 64% of crude oil with a concentration of 0.5% (v/v), respectively after 10 days of aeration at 30 0C. The findings of this research proved that by conducting additional environmental studies, the bacterium Ochrobactrum lupini strain SH23 can be used in the treatment of water and wastewater contaminated with petroleum hydrocarbons and heavy metals. به دلیل همراه بودن برخی از فلزات سنگین با هیدروکربن‌های نفتی، بکارگیری باکتری‌های بومی تجزیه‌کننده نفت مولد سورفکتانت که مقاوم به فلزات سنگین باشند از اولویت‌های فناوری زیست پالائی محسوب می‌شود. به همین منظور، در این مطالعه از 39 سویه تجزیه کننده آلکان‌ها و تولید کننده سورفکتانت زیستی (جداسازی شده از خاک‌های شور آلوده به نفت در مناطق نفت خیز جنوب استان خوزستان) متعلق به بانک ژن آزمایشگاه میکروبیولوژی خاک دانشگاه تهران استفاده شد. سپس حساسیت جدایه‌ها در برابر غلظت‌های مختلف (40 تا 80 ppm) فلزات سنگین (کروم، سرب، مس، نیکل، کادمیوم) مورد آزمون قرار گرفت. نتایج نشان داد فقط سه سویه Ochrobactrum lupini strain SH23، Ochrobactrum lupine strain SH24 و SH34 Bacillus subtilis subsp. Inaquosorum توانایی رشد در حضور همه فلزات سنگین را داشتند. نتایج حاصل تاثیر غلظت‌های مختلف فلزات سنگین بر MBC و MIC باکتری‌های منتخب نشان داد باکتری Ochrobactrum lupini strain SH23 بیشترین میزان تحمل به فلزات سنگین را داشت. ارزیابی توانایی تجزیه کنندگی هیدروکربن‌های نفتی در حضور فلزات سنگین توسط باکتری‌های منتخب، نشان داد کنسرسیوم میکروبی (SH23، SH24 و SH34) و باکتری Ochrobactrum lupini strain SH23 به ترتیب توانستند 71 و 64 درصد نفت خام با غلظت 5/0 درصد (حجمی/حجمی) را بعد از 10 روز هوادهی و در دمای 30 درجه سلسیوس تجزیه کنند. یافته‌های این پژوهش ثابت کرد با انجام مطالعات زیست‌محیطی تکمیلی می‌توان از باکتری Ochrobactrum lupini strain SH23 در تصفیه آب و پساب آلوده به هیدروکربن‌های نفتی و فلزات سنگین استفاده کرد.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_95527_feee60fb0e88c09e721cc7bef9ab1516.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 54 10 2023 12 22 Application of microscopic features of soil pores in the assessment of soil physical quality کاربرد ویژگی‌های میکروسکوپی منافذ خاک در ارزیابی کیفیت فیزیکی خاک 1581 1596 95563 10.22059/ijswr.2023.363159.669546 FA آیدا بخشی خرمدره گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران. پریسا علمداری گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران احمد حیدری گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، البرز، ایران. محمدحسین محمدی گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، البرز، ایران. Journal Article 2023 08 01 Researchers consistently seek methods that minimize data requirements and decrease soil quality assessment costs. Soil pores are recognized as indicators of soil physical quality due to their environmental sensitivity. This study identified key parameters related to soil pores and physico-chemical properties to assess their potential as indicators of soil physical quality. Conducted between 2020 and 2022 at the University of Tehran's Soil Sciences Department Micromorphology Laboratory, the study used image analysis to determine the parameters related to pores resulting from 126 experimental units, including ammendments, removals and disruptive experimental treatments and affected by 22 cycles of wetting and drying which were determined in two types of soils, sandy loam and silty clay. Parameters included sphericity, elongation, area, and compactness. The first two principal components (PC1 and PC2) represent more than 70% of the variations in the studied soils. Parameters like sphericity (81% and 80% correlation with PC1 and PC2) and elongation (77% and 83% correlation with PC1 and PC2) in loamy sand, and elongation (53% and 87% correlation with PC1 and PC2) and pore area (48% and 68% correlation with PC1 and PC2) in silty clay loam were identified as quality indicators. Comparing soil quality based on pores in different treatments with control showed 32% and 18% differences in loamy sand and silty clay loam, respectively, demonstrating indicator efficacy in reflecting soil quality changes. The microscopic features of pores that possess fractal properties were successfully utilized in this study for assessing soil quality. Based on this method, it is possible to employ this approach for determining soil quality on a field scale. منافذ خاک به دلیل اثرپذیری از شرایط محیطی، به عنوان یکی از مهم‌ترین شاخص‌های کیفیت فیزیکی خاک شناخته می‌شود. در این مطالعه پارامترهای مختلف مربوط به منافذ خاک تعیین و در کنار برخی دیگر از ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک برای تعیین دسته داده حداقل، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت تا قابلیت آن‌ها در بکارگیری به عنوان شاخص‌های کیفیت فیزیکی خاک سنجیده شود. در بازه سال‌های 1399 تا 1401 و در کارگاه میکرومورفولوژی گروه علوم خاک دانشگاه تهران، پارامترهای مربوط به منافذ ناشی از 126 واحد آزمایشی شامل تیمارهای آزمایشی اصلاحی و تخریبی و متاثر از 22 دوره تر و خشک شدن در دو خاک شن لومی و رس سیلتی ازجمله ضریب گردی، کشیدگی، مساحت و فشردگی منافذ با استفاده از روش آنالیز تصویر تعیین شد. نهایتاً این ویژگی‌ها با روش تجزیه مولفه اصلی پالایش گشته و مهمترین ویژگی‌های تعیین‌کننده کیفیت فیزیکی خاک تعیین گردید. دو مولفه اصلی اول و دوم (PC1 و PC2) بیان‌گر بیش از 70درصد از تغییرات خاک‌های مورد مطالعه بود. از طرفی با توجه به همبستگی قوی مشاهده شده، پارامترهای ضریب گردی (81 و 80 درصد همبستگی با PC1 و PC2) و کشیدگی منافذ (با 77 و 83 درصد همبستگی با PC1 و PC2) در خاک شن لومی و پارامترهای کشیدگی (با 53 و 87 درصد همبستگی با PC1 و PC2) و مساحت منافذ (با 48 و 68 درصد همبستگی با PC1 و PC2) در خاک رس سیلتی به عنوان شاخص‌های تعیین کیفیت شناسایی شدند. با توجه به توانایی در بیان تغییرات خاک‌ها، ویژگی‌های میکروسکوپی منافذ با موفقیت در این مطالعه جهت تعیین کیفیت خاک بکارگیری شدند. ازطرفی به دلیل خاصیت فراکتالی منافذ، می‌توان از این شیوه در تعیین کیفیت خاک در مقیاس بزرگ‌تر استفاده نمود.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_95563_44776d2c5e7f3fa43aab8c37e842ba45.pdf

موسسه انتشارات دانشگاه تهران تحقیقات آب و خاک ایران 2008-479X 54 10 2023 12 22 Study of the Ciprofloxacin hysteresis phenomenon in soil بررسی پدیده پسماند سیپروفلوکساسین در خاک 1597 1608 95564 10.22059/ijswr.2023.364096.669554 FA ماهرخ شریف مند گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران. ابراهیم سپهر گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران میرحسن رسولی صدقیانی گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه ایران سیامک عصری رضایی گروه علوم درمانگاهی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران، Journal Article 2023 08 20 Antibiotics as emerging pollutants, potentially affect the environment and human health and their entry into the environment has created great concerns. To study the ciprofloxacin hysteresis phenomenon in the soil, the adsorption process was done with different concentrations of ciprofloxacin (0–1 mmol L-1) on a calcareous soil system. Then, the reversibility of the adsorption process was assessed through desorption experiments of ciprofloxacin-loaded soil samples. The concentration of ciprofloxacin was determined using high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (HPLC–MS/MS). The experimental data were analyzed using the Langmuir, Freundlich, and Redlich-Peterson isotherms. The results demonstrated the experimental data followed the Redlich-Peterson isotherm model due to the lowest value of error (SE= 0.24) and the highest value of correlation coefficient (R²=0.99). The exponent value of this equation (g) was less than one, so the adsorption surfaces are heterogeneous. Ciprofloxacin adsorption increased with increasing initial concentrations. The highest adsorption and desorption efficiency of ciprofloxacin was obtained at concentration 1 mmol L-1, 96% and 2%, respectively. The hysteresis index was 0.89 indicating low reversibility of the adsorption process or hysteresis phenomenon. The strong bind of the ciprofloxacin to the soil components leads to less degradability in soil and forms stable residues in the soil environment. آنتی‌بیوتیک‌ها به عنوان آلاینده‌های نو ظهور تاثیر بالقوه‌ای بر محیط زیست و سلامت انسان دارند و ورود آن‌ها به محیط زیست نگرانی‌های زیادی را ایجاد کرده است. برای مطالعه پدیده پسماند سیپروفلوکساسین در خاک، فرایند جذب با غلظت‌های مختلف سیپروفلوکساسین (صفر تا یک mmol L-1) در یک نمونه خاک آهکی انجام و سپس برگشت ‌‌پذیری فرآیند جذب از طریق آزمایش‌های واجذب نمونه‌های خاک آلوده به سیپروفلوکساسین ارزیابی شد. غلظت سیپروفلوکساسین با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC-MS/MS) تعیین شد. داده‌های حاصل از آزمایش با معادلات لانگمویر، فروندلیچ و ردلیچ-پترسون برازش داده شدند. مدل ردلیچ-پترسون با کمترین میزان خطا (۲۴/۰SE=) و بیشترین ضریب همبستگی (۹۹/۰= R2) داده‌های تعادلی را به خوبی توصیف کرد. مقدار عددی توان این معادله (g) کمتر از یک و در نتیجه سطوح جذب ناهمگن می‌باشد. جذب سیپروفلوکساسین با افزایش غلظت اولیه آنتی‌بیوتیک در خاک افزایش یافت، به طوری‌‌ که بالاترین راندمان جذب و واجذب سیپروفلوکساسین در غلظت یک mmol L-1 به ترتیب ۹۶ و ۲ درصد بود. ضریب هیسترسیس ۸۹/۰ به دست آمد که نشان‌دهنده برگشت‌پذیری کم فرایند جذب یا پدیده پسماند است. اتصال محکم آنتی‌بیوتیک سیپروفلوکساسین به اجزای خاک منجر به تجزیه پذیری پایین و پایداری این آلاینده آلی در محیط خاک می‌گردد.

https://ijswr.ut.ac.ir/article_95564_bfd8847aba9c29ff9221317a8fe15536.pdf