دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

 آمار

تعداد نشریات14
تعداد شماره‌ها690
تعداد مقالات7,133
تعداد مشاهده مقاله11,440,557
تعداد دریافت فایل اصل مقاله10,372,996
صادقی, سیدحمیدرضا, قویمی پناه, محمدحسین, یونسی, حبیب الله. (1396). امکان‌سنجی کاهش هدررفت خاک با استفاده از زغال زیستی حاصل از پسماند کارخانه‌های صنایع لبنی. , 24(4), 211-226. doi: 10.22069/jwfst.2017.12359.2693
سیدحمیدرضا صادقی; محمدحسین قویمی پناه; حبیب الله یونسی. "امکان‌سنجی کاهش هدررفت خاک با استفاده از زغال زیستی حاصل از پسماند کارخانه‌های صنایع لبنی". , 24, 4, 1396, 211-226. doi: 10.22069/jwfst.2017.12359.2693
صادقی, سیدحمیدرضا, قویمی پناه, محمدحسین, یونسی, حبیب الله. (1396). 'امکان‌سنجی کاهش هدررفت خاک با استفاده از زغال زیستی حاصل از پسماند کارخانه‌های صنایع لبنی', , 24(4), pp. 211-226. doi: 10.22069/jwfst.2017.12359.2693
صادقی, سیدحمیدرضا, قویمی پناه, محمدحسین, یونسی, حبیب الله. امکان‌سنجی کاهش هدررفت خاک با استفاده از زغال زیستی حاصل از پسماند کارخانه‌های صنایع لبنی. , 1396; 24(4): 211-226. doi: 10.22069/jwfst.2017.12359.2693

امکان‌سنجی کاهش هدررفت خاک با استفاده از زغال زیستی حاصل از پسماند کارخانه‌های صنایع لبنی

مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک
مقاله 11، دوره 24، شماره 4، مهر 1396، صفحه 211-226    اصل مقاله (751.17 K)
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwfst.2017.12359.2693
نویسندگان
سیدحمیدرضا صادقی* 1؛ محمدحسین قویمی پناه2؛ حبیب الله یونسی2
1دانشگاه تربیت مدرّس
2دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
سابقه و هدف: امروزه کاربرد تبدیلی پسماندهای صنعتی با کم‌ترین اثرات سوء بر محیط زیست و کاربرد سودمند آن در سایر زمینه‌ها به‌عنوان راه‌کاری اساسی برای مدیریت حجم انبوهی از پسماندهای صنعتی مطرح شده است. در این راستا تبدیل و کاربرد مجدد پسماندهای کارخانه‌های لبنی به‌سبب حجم تولید بالا و گستره‌ متراکم آن‌ها می‌تواند راه‌کاری در راستای دست‌یابی به توسعه پایدار محسوب شود. حال آن‌که تا کنون کاربرد مستقیم و یا شکل کاربردی آن در مقوله حفاظت خاک گزارش نشده است. برهمین اساس پژوهش حاضر با هدف تبدیل پسماندهای کارخانه صنایع لبنی به افزودنی‌های خاک به‌صورت زغال زیستی با هدف کاربرد در علوم حفاظت خاک در راستای مهار فرسایش خاک در شرایط آزمایشگاهی برنامه‌ریزی شد.
مواد و روش‌ها: برای اجرای پژوهش، مقداری پسماند کارخانه صنایع غذایی کاله آمل پس از انتقال به آزمایشگاه و بررسی ویژگی‌های کیفی آن، تحت دمای 300 تا 350 درجه سانتی‌گراد به زغال زیستی تبدیل و در سه سطح 400، 800 و 1200 گرم بر مترمربع در کرت‌های کوچک فرسایشی با ابعاد طول، عرض و ارتفاع 50 سانتی‌متری پرشده با خاک حساس به فرسایش منطقه مرزن آباد مازندران استفاده شد. به‌همین منظور، کرت‌های فرسایشی مطالعاتی در سطوح مختلف تیمار و پس از گذشت 35 روز تحت باران شبیه‌سازی شده با دو شدت 50 و 90 میلی‌متر بر ساعت در آزمایشگاه شبیه‌ساز باران و فرسایش دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تربیت مدرس قرار گرفت. نهایتاً مقادیر غلظت رسوب طی بازه زمانی شبیه‌سازی و پس از شروع رواناب اندازه‌گیری و بر طبق آن میزان فرسایش خاک نیز محاسبه شد.
یافته‌ها: نتایج حاصل از آزمایش‌ها نشان داد که بیش‌ترین میزان فرسایش خاک در تیمار شاهد رخ داده است، به‌صورتی که میزان غلظت رسوب در کل بازه زمانی در تیمارهای 400، 800 و 1200 گرم بر متر مربع از خاک‌پوش زغال زیستی در شدت بارندگی 50 میلی‌متر بر ساعت به‌ترتیب 47، 52 و 49 درصد و در شدت بارندگی 90 میلی‌متر بر ساعت، 36، 51 و 54 درصد با سطح اطمینان 99 درصد نسبت به تیمار شاهد کاهش یافت. هم‌چنین میزان فرسایش خاک در سطوح مصرفی 400، 800 و 1200 گرم بر متر مربع از افزودنی زغال زیستی به‌ترتیب 76، 83 و 81 درصد در شدت بارندگی 50 میلی‌متر بر ساعت و 75، 82 و 84 درصد در شدت بارندگی 90 میلی‌متر بر ساعت نسبت به تیمار شاهد کاهش معنی‌دار (01/0 > p) داشته است.
نتیجه‌گیری: نتایج به‌دست آمده از پژوهش حاکی از تأثیر مثبت زغال زیستی حاصل از پسماندهای صنایع غذایی روی کاهش غلطت رسوب و مهار فرسایش خاک بود و لذا مدیریت پسماندهای مزبور از طریق تبدیل آن‌ها به زغال زیستی و با هدف حفاظت خاک پیشنهاد می‌شود.
کلیدواژه‌ها
بیوچار؛ تولید رسوب؛ حفاظت آب و خاک؛ شبیه‌سازی باران؛ فرسایش خاک
مراجع
1.Abrol, V., Ben-Hur, M., Verheijen, F.G., Keizer, J.J., Martins, M.A., Tenaw, H., and Graber,
E.R. 2016. Biochar effects on soil water infiltration and erosion under seal formation
conditions: rainfall simulation experiment. J. Soil Sed. Pp: 1-11.
2.Amonette, J.E., and Joseph, S. 2009. Characteristics of biochar: Microchemical properties.
P 33-52, In: J. Lehmann (Ed.), Biochar for environmental management: Science and
Technology. Earthscan, London.
3.Araujo-Junior, C.F., Rodrigues, B.N., Junior, G.M.Y., and Chaves, J.C.D. 2013. Soil physical
quality and carbon stocks related to weed control and cover crops in a Brazilian Oxisol.
INTECH Open Access Publisher, 26p.
4.Briggs, C.M., Breiner, J., and Graham, R.C. 2005. Contributions of Pinus Ponderosa charcoal
to soil chemical and physical properties. The ASACSSA-SSSA International Annual
Meetings. Salt Lake City, USA.
5.Butnan, S., Deenik, J.L., Toomsan, B., Antal, M.J., and Vityakon, P. 2015. Biochar
characteristics and application rates affecting corn growth and properties of soils contrasting
in texture and mineralogy. Geoderma. 237: 105-116.
6.Costa, I., Massard, G., and Agarwal, A. 2010. Waste management policies for industrial
symbiosis development: case studies in European countries. J. Clean. Prod. 18: 8. 815-822.
7.Ding, Y., Liu, Y.X., Wu, W.X., Shi, D.Z., Yang, M., and Zhong, Z.K. 2010. Evaluation of
biochar effects on nitrogen retention and leaching in multi-layered soil columns. Water, Air
and Soil Pollution. 213: 47-55.
8.Feller, C., and Beare, M.H. 1997. Physical control of soil organic matter dynamics in the
tropics. Geoderma. 79: 1. 69-116.
9.Ghavimi Panah, M.H., Sadeghi, S.H.R., and Younesi, H.A. 2017. Role of biochar mulch
produced from dairy factory waste on infiltration and runoff in small experimental plots.
Iran. J. Water Soil Res. (In Persian-Accepted)
10.Gholami, L., Sadeghi, S.H.R., and Homaee, M. 2014. Straw mulching effect on splash
erosion, runoff and sediment yield from eroded plots. Soil Sci. Soc. Amer. J. 77: 1. 268-278.
11.Ghorbani, M., and Hosseini, S. 2005. Poverty of soil nutrition: Economic views on erosion in
Iran. J. Agric. Sci. Natur. Resour. 12: 1. 147-157. (In Persian)
12.Hseu, Z.Y., Jien, S.H., Chien, W.H., and Liou, R.C. 2014. Impacts of biochar on physical
properties and erosion potential of a mudstone slope land soil. Sci. World J. Article ID
602197, 10p.
13.Jien, S.H., and Wang, C.H. 2013. Effects of biochar on soil Properties and erosion potential
in a highly weathered soil. Catena. 110: 225-233.
14.Kheirfam, H., Sadeghi, S.H.R., Homaee, M., and Zarei Darki, B. 2017. Quality improvement of
an erosion-prone soil through microbial enrichment. Soil and Tillage Research. 165: 230-238.
15.Kheirfam, H., Sadeghi, S.H.R., Homaee, M., and Zarei Darki, B. 2014. Role of soil
microorganisms in soil and water loss control. Extension and Development of Watershed
Management. 2: 5. 19-26. (In Persian)
16.Liu, X.H., Han, F.P., and Zhang, X.C. 2012. Effect of biochar on soil aggregates in the Loess
Plateau: Results from incubation experiments. Inter. J. Agric. Biol. 14: 6. 975-979.
17.Lone, A.H., Najar, G.R., Ganie, M.A., Sofi, J.A., and Tahir Ali, T. 2015. Biochar for
sustainable soil health: a review of prospects and concerns. Pedosphere. 25: 5. 639-653.
18.Lu, H., Zhang, W., Yang, Y., Huang, X., Wang, S., and Qiu, R. 2012. Relative distribution
of Pb2+ sorption mechanisms by sludge-derived biochar. Water Research. 46: 3. 854-862.
19.Miller, R.M. 2002. The function of mycorrhizal fungi in soil restoration. International
Workshop- Microbial Function in Revegetation Process of Degraded Terrestrial
Environments: From Gene to Ecosystem, November 29, 26p.
20.Molina, N., Caceres, C.M.R., and Pietroboni, A.M. 2001. Factors affecting aggregate
stability and water dispersible clay of recently cultivated semiarid soils of Argentina Arid
Land. Res. Manage. 15: 77-87.
21.Oldemen‚ L.R. 1992. Global extend of soil degradation. Bi-annual report‚ International Soil
Reference and Information Center. Wageningen‚ the Netherland, Pp: 19-36.
22.Omidvar, K. 2010. Introduction to soil conservation and watershed, 2nd Ed., Yazd University
Press, Yazd. (In Persian)
23.Prado, R.D.M., Caione, G., and Campos, C.N.S. 2013. Filter cake and vinasse as fertilizers
contributing to conservation agriculture. Applied and Environmental Soil Science. 2013: 1-8.
24.Razali, N.M., and Wah, Y.B. 2011. Power comparisons of Shapiro-Wilk, KolmogorovSmirnov, Lilliefors and Anderson-Darling Tests. J. Stat. Model. Anal. 2: 21-33.
25.Rodrigo Comino, J., Iserloh, T., Lassu, T., Cerdà, A., Keestra, S.D., Prosdocimi, M., Brings,
C., Marzen, M., Ramos, M.C., Senciales, J.M., and Sinoga, J.R. 2016. Quantitative
comparison of initial soil erosion processes and runoff generation in Spanish and German
vineyards. Science of the Total Environment. 565: 1165-1174.
26.Sadeghi, S.H.R. 2010. Study and measurement of water erosion. Tarbiat Modares University
Press, 195p. (In Persian)
27.Sadeghi, S.H.R., Abdollahi, Z., and Khaledi Darvishan, A.V. 2013. Experimental
comparison of some techniques for estimating natural rain drop size distribution in Caspian
Sea southern coast, Iran. Hydrol. Sci. J. 58: 1374-1382.
28.Sadeghi, S.H.R., Gholami, L., Homaee, M., and Khaledi Darvishan, A.V. 2015. Reducing
sediment concentration and soil loss using organic and inorganic amendments at plot scale.
Solid Earth. 6: 445-455.
29.Sadeghi, S.H.R., Hazbavi, Z., and Kiani Harchegani, M. 2016. Controllability of runoff and
soil loss from small plots treated by vinasse-produced biochar. Science of the Total
Environment. 541: 483-490.
30.Sadeghi, S.H.R., Moatamednia, M., and Behzadfar, M. 2011. Spatial and temporal variations
in the rainfall erosivity factor in Iran. J. Agric. Sci. Technol. 13: 451-464.
31.Sadeghi, S.H.R., Pourghasemi, H.R., Mohammdi, M., and Agharazi, H.A. 2008.
Applicability of rainfall and runoff variables in estimation of storm-wise sediment yield from
experimental plots with different landuses. Agric. Sci. Technol. J. Ferdowsi University of
Mashhad. 22: 1. 113-122. (In Persian)
32.Sadeghi, S.H.R., and Zakeri, M.A. 2015. Partitioning and analyzing temporal variability of
wash and bed material loads in a forest watershed in Iran. J. Earth Syst. Sci. 124: 7. 1503-1515.
33.Sheoran, V., Sheoran, A.S., and Poonia, P. 2010. Soil reclamation of abandoned mine land
by revegetation: a review. Inter. J. Soil Sed. Water. 3: 2. 1-20.
34.Soleimankhani, Z., Sadeghi, S.H.R., Mirnia, S.Kh., and Gholami Gohareh, R. 2014.
Comparison of intra and inter variations of runoff and sediment in plots installed in range
and reclaimed forest land uses. Iran. Water Res. J. 7: 13. 11-19. (In Persian)
35.Tay, J.H., Chen, X.G., Jeyaseelan, S., and Graham, N. 2001. Optimising the preparation of
activated carbon from digested sewage sludge and coconut husk. Chemosphere. 44: 1. 45-51.
36.Toy, T.J., Foster, G.R., and Renard, K.G. 2002. Soil erosion: process, prediction,
measurement and control. John Wiley and Sons, New York, 352p.
37.Walling, D.E., Collins, A.L., Sichingabula, H.A., and Leeks, G.J.L. 2001. Integrated
assessment of catchment suspended sediment budget: A Zambian Example. Land
Degradation and Development. 12: 387-415.
38.Yuan, H., Tao, L., Wang, Y., Chen, Y., and Lei, T. 2016. Sewage sludge biochar: nutrient
composition and its effect on the leaching of soil nutrients. Geoderma. 267: 17-23.
39.Zhang, A., Cui, L., Pan, G., Li, L., Hussain, Q., Zhang, X., Zheng, J., and Crowley, D. 2010.
Effect of biochar amendment on yield and methane and nitrous oxide emissions from a rice
paddy from Tai Lake Plain, China. Agriculture, Ecosystems and Environment, 139: 469-475.
40.Zornoza, R., Moreno-Barriga, F., Acosta, J.A., Munoz, M.A., and Faz, A. 2016. Stability,
nutrient vailability and hydrophobicity of biochars derived from manure, crop residues and
municipal solid waste for their use as soil amendments. Chemosphere. 144: 122-130.

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 1,180
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 928


سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب