شماره مدرك
20897
شماره راهنما
2437 دكتري
پديد آورنده
يزداني، مسلم
عنوان
كميسازي پارامترهاي فرسايش بادي، ارزيابي ريسك اكولوژيك ناشي از عناصر سنگين گرد و خاك و تعيين شاخص تحمل گياهان به آلودگي (مطالعه موردي:دشت سجزي اصفهان)
مقطع تحصيلي
دكتري
گرايش تحصيلي
علوم مرتع
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1404
صفحه شمار
شانزده،157ص.:مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها
فرسايش بادي , عناصر سنگين , ريسك اكولوژيك , گرد و خاك , تحمل گياهان به آلودگي
تاريخ ورود اطلاعات
1404/10/28
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
مهندسي منابع طبيعي
دانشكده
مهندسي منابع طبيعي
تاريخ ويرايش اطلاعات
1404/11/12
كد ايرانداك
23198798
چكيده فارسي
پديده فرسايش بادي و توليد گرد و خاك در مناطق خشك و نيمهخشك ايران، بهويژه در منطقه سجزي واقع در شرق استان اصفهان، بهعنوان يكي از چالشهاي مهم محيطزيستي، بهداشتي و اقتصادي مطرح است. اين منطقه به دليل شرايط اقليمي خشك، ساختار زمينشناسي شكننده، كاهش پوشش گياهي و فعاليتهاي انساني، به يكي از كانونهاي اصلي بحرانهاي فرسايشي كشور تبديل شده است. در همين راستا، پژوهش حاضر با هدف كميسازي شدت فرسايش بادي، ارزيابي ريسك زيستمحيطي عناصر سنگين همراه گرد و خاك و تعيين شاخص تحمل گياهان به آلودگي هوا طراحي و اجرا شد. در فاز نخست، 13 رخداد شاخص فرسايش بادي در بازه زماني مهر 1401 تا مرداد 1402 از طريق ايستگاه سنجش مستقر در دشت سجزي پايش گرديد و براي هر رخداد، پارامترهايي همچون ظرفيت انتقال ذرات، الگوي حركت ذرات (جهشي، معلق و خزشي) و مقدار تلفات خاك استخراج شد. پهنهبندي مكاني با استفاده از نرمافزار Surfer نشان داد كه بخشهاي جنوبي و مركزي منطقه بيشترين شدت فرسايش را تجربه ميكنند. افزون بر اين، مدل SWEEP براي شبيهسازي رخدادها بهكار گرفته شد و پس از كاليبراسيون مبتنيبر ضريب زبري آلماراس، ضريب تعيين مدل از 78/0 به 94/0 ارتقا يافت كه نشاندهنده دقت مطلوب مدل در انطباق با دادههاي ميداني است. در فاز دوم، گرد و خاك جمعآوريشده توسط تلههاي MDCO تحت آناليز شيميايي قرار گرفت و غلظت عناصر سنگين نظير Pb، Cd، Zn، Ni و As اندازهگيري شد. ارزيابي ريسك با استفاده از شاخصهايي همچون RI ، Er و Cf نشان داد كه با افزايش سرعت باد، تمركز عناصر آلاينده در ذرات معلق بيشتر شده و برخي نقاط از نظر ريسك زيستمحيطي در طبقه «زياد تا بسيار زياد» قرار ميگيرند كه ميتواند تهديدي جدي براي سلامت انسان و اكوسيستم باشد. در فاز سوم، بهمنظور شناسايي گونههاي گياهي مقاوم براي پروژههاي تثبيت خاك و احياي پوشش گياهي، 104 گونه گياهي منطقه ارزيابي و شاخص APTI آنها بر اساس چهار پارامتر كلروفيل كل، pH عصاره برگ، مقدار اسكوربيك اسيد و تعرق نسبي محاسبه شد. نتايج نشان داد گونههاي قرهداغ، كارلينا و جغجغه داراي بالاترين تحمل به آلودگي هستند و خانوادههاي Chenopodiaceae، Asteraceae، Poaceae، Fabaceae و Zygophyllaceae بالاترين سهم را در ميان گونههاي مقاوم دارند. درمجموع، نتايج اين پژوهش نشان ميدهد كه بهرهگيري از رويكردهاي تلفيقي مبتنيبر مدلسازي فرسايش، ارزيابي آلايندگي و شاخصهاي زيستي گياهان، مؤثرترين راهكار براي درك و مديريت پديده فرسايش بادي در مناطق خشك ايران است و ميتواند مبناي برنامهريزي براي كنترل فرسايش، احياي اكولوژيكي و انتخاب گونههاي مقاوم در ساير كانونهاي بحراني كشور قرار گيرد
چكيده انگليسي
The phenomenon of wind erosion and dust generation in the arid and semi-arid regions of Iran—particularly in the Sejzi area, located in the eastern part of Isfahan Province—is recognized as one of the major environmental, health, and economic challenges. This region, due to its dry climatic conditions, fragile geological structure, reduced vegetation cover, and intensive human activities, has become one of the main centers of erosion-related crises in the country. Accordingly, the present study was designed and conducted with the aims of quantifying the intensity of wind erosion, assessing the environmental risk of heavy metals associated with dust particles, and determining the Air Pollution Tolerance Index (APTI) of plant species. In the first phase, 13 major wind erosion events were monitored between October 2022 and August 2023 using a field observation station installed in the Sejzi plain. For each event, parameters such as sediment transport capacity, particle movement patterns (saltation, suspension, and surface creep), and soil loss were determined. Spatial zoning using Surfer software revealed that the southern and central parts of the area experienced the highest erosion intensity. In addition, the SWEEP model was applied to simulate the events. After calibration based on the Almaras roughness coefficient, the model’s coefficient of determination (R²) improved from 0.78 to 0.94, indicating a high level of accuracy and consistency with field data. In the second phase, dust samples collected by MDCO traps were analyzed chemically, and the concentrations of heavy metals such as Pb, Cd, Zn, Ni, and As were measured. Risk assessment using indices such as RI, Er, and Cf showed that with increasing wind speed, the concentration of pollutants in airborne particles rose, and some areas fell into the “high to very high” environmental risk category—posing a serious threat to human health and the ecosystem. In the third phase, in order to identify tolerant plant species suitable for soil stabilization and vegetation restoration projects, 104 plant species in the region were evaluated. Their APTI values were calculated based on four parameters: total chlorophyll content, leaf extract pH, ascorbic acid content, and relative transpiration. The results indicated that Salsola rigida (Qareh Dagh), Carlina sp., and Echinochloa sp. (Jaghejagheh) exhibited the highest tolerance to air pollution. The families Chenopodiaceae, Asteraceae, Poaceae, Fabaceae, and Zygophyllaceae represented the dominant groups among the tolerant species. Overall, the findings of this research demonstrate that integrating erosion modeling, pollution risk assessment, and plant bio-indicator analysis provides an effective approach to understanding and managing wind erosion phenomena in Iran’s arid regions. This integrated strategy can serve as a foundation for planning erosion control, ecological restoration, and the selection of resistant plant species in other critical erosion-prone areas across the country.
استاد راهنما
حميدرضا كريم زاده , حميدرضا عظيم زاده
استاد مشاور
محسن سليماني امين آبادي
استاد داور
رضا جعفري , محمدعلي حاج عباسي جورتاني , احمد جلاليان