کنترل فرسایش بادی با روشی مقرون به صرفه محقق شد

به گزارش روز چهارشنبه ایرنا از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، محمد فتاحی دانش آموخته دکترای دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست این دانشگاه و مجری طرح «مطالعه آزمایشگاهی عوامل مؤثر بر فرسایش بادی خاک و کنترل آن با استفاده از روش های زیست-فناوری»، گفت: پدیده گردوغبار یکی از مهم ترین تهدیدات زیست  محیطی در نواحی خشک و بیابانی جهان است. ایران نیز به دلیل قـرار گـرفتن بـر روی کمربنـد خشـک و بیابـانی جهان، تحت سیطره طوفان های ماسه و گرد و غبار است.

وی خاطرنشان کرد: فرسایش بادی و پدیده های وابسته به آن منجر به مشکلات زیست  محیطی زیادی از قبیل آلودگی هوا (سالانه 5.6 میلیون نفر به دلیل آلودگی هوای ناشی از طوفان های گردوغبار جان خود را از دست می دهند) و کاهش کیفیت آب می شوند. همچنین، این پدیده ها هـر سـاله خسـارات زیـادی (دهها میلیون دلار در هر رخداد طوفان ماسه و گردوغبار) بـه مـزارع، تأسیسات و زندگی بشر وارد کنند و سبب ایجاد ناامنی غذایی و مهاجرت های وسیع می شوند. از این روی، مطالعه عوامل مؤثر بر فرسایش بادی و راه های کنترل آن بسیار حائز اهمیت است.

وی ادامه داد: محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر عوامل مؤثر بر فرسایش بادی خاک (انتشار گردوغبار) و کنترل آن با استفاده از روش های زیست فناوری را مورد ارزیابی و بررسی قرار دادند.

مجری این طرح مطالعاتی افزود: در این پژوهش سعی شده تا به منظور شناخت و کنترل بهتر فرسایش بادی، اثر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و مقاومتی خاک ها مطالعه شده و پارامترهای قابل اطمینان در تشخیص فرسایش پذیری خاک ها شناسایی شود. وی افزود: در همین راستا، نمونه های خاک از ۱۹ کانون مولد گردوغبار (واقع در چین) جمع آوری شدند و آزمایش های مختلفی شامل آزمایش های تونل باد و آزمایش های مکانیک و شیمی خاک بر روی آن ها انجام گرفت.

فتاحی همچنین گفت: به منظور یافتن یک روش مناسب برای کنترل فرسایش بادی و جلوگیری از ایجاد گردوغبار، در پژوهش حاضر پس از مطالعه خصوصیات صدها گونه میکروارگانیسم مختلف، دو گونه مختلف از میکروارگانیسم ها برای کشت/تلقیح بر روی خاک انتخاب شد.

وی ادامه داد: این گونه ها شامل سیانوباکتری ها و باکتری-هایی با توانایی رسوب کلسیم کربنات در اکسیداسیون نمک های اسید آلی بود.

وی خاطرنشان کرد: با بکارگیری یک تونل باد فوق پیشرفته، فرسایش پذیری پوسته های حاصل از تلقیح میکروارگانیسم ها بر روی سطح یک ماسه بادی (خاک با فرسایش پذیری بسیار بالا) در حالات مختلف جریان باد بررسی شد و با ساختمان، ترکیبات، نفوذ پذیری و مقاومت پوسته ها مورد مقایسه قرار گرفت.

فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر افزود: با توجه به مطالعات اولیه جامع، تعریف اهداف چندگانه، بهره گیری از تجربیات محققان بین المللی، جذب حامیان مالی خارجی و داخلی، استفاده از ابزار پیشرفته و متناسب با مسئله و شبیه سازی نسبتاً واقعی از محیط در تونل باد، این طرح توانست گامی در ارتقاء دانش فنی عوامل موثر بر فرسایش پذیری خاک و کنترل آن بردارد.

فتاحی با بیان این که در این پروژه یک روش زیست فناوری مقرون به صرفه و عملی در کنترل فرسایش بادی ارائه شد، بیان کرد: نتایج حاصل از این تحقیق می تواند در مهندسی ژئوتکنیک و محیط زیست از شاخه های مهندسی عمران، خاک شناسی یکی از شاخه های مهندسی کشاورزی و همچنین رشته های کویرشناسی و زمین شناسی مورد استفاده قرار گیرد.

وی یادآور شد: در صورت حمایت سازمان حفاظت محیط زیست یا یک ارگان دولتی یا خصوصی، گام بعدی این مطالعه استفاده از روش زیست فناوری معرفی شده در طرح در مقیاس میدانی (در یک کانون مولد گردوغبار حفاظت شده) و پایش یک ساله آن به منظور اطمینان از عملکرد روش مذکور در عمل پیش از تجاری شدن آن است.

مجری این طرح مطالعاتی همچنین گفت: رویکرد ارایه شده در این پروژه می تواند در شناسایی میکروارگانیسم های بیشتر با قابلیت ایجاد پوسته مقاوم در مقابل فرسایش بادی استفاده شود و روش کار معرفی-شده در این تحقیق می تواند در ارزیابی صحیح فرسایش پذیری خاک ها و پوسته های سطحی (ایجاد شده با روش-های مختلف) با استفاده از تونل باد مورد استفاده قرار گیرد.

فتاحی ادامه داد: بعلاوه، از پارامترهای قابل اطمینان شناسایی شده در این تحقیق برای تعیین میزان فرسایش پذیری خاک ها می توان در پهنه بندی زمین های مستعد فرسایش بادی بهره گرفت؛ مدل مفهومی ارائه شده برای شکست پوسته ها در فرسایش بادی می تواند در عمل برای ارزیابی دوام پوسته های مختلف در مقابل فرسایش استفاده شود. علاوه بر این، روش های زیست فناوری و میکروارگانیسم های معرفی شده در این تحقیق در کنترل فرسایش بادی متناسب با نوع منطقه قابل استفاده است.

به گزارش دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تاکنون ۵ مقاله ISI از پژوهش حاضر در ژورنال های بسیار معتبر مرتبط با موضوع و دارای ضریب تأثیر بالا ارایه شده است که چهار مورد آن چاپ شده و یک مورد آن در حال داوری است.

همچنین ۳ مقاله دیگر از این طرح طبق یک برنامه زمانبندی در حال تهیه است. علاوه بر این، یک اختراع از این مطالعه در ایران به ثبت رسیده است و اقداماتی برای ثبت آن در مراجع بین المللی در حال انجام است. از آنجایی که در این پژوهش هدف مطالعه بنیادی پدیده فرسایش بادی و کنترل آن بود و ابزار و امکانات لازم برای رسیدن به این اهداف با دقت زیادی مشخص گردیده بود، از این رو، تمام نتایج حاصل از این کار تازگی داشته و قابل ارائه در ژورنال های معتبر بود.

استاد راهنمای این طرح عباس سروش عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و اساتید مشاور نینگ هوانگ و وولودیمیر ایوانف بودند.