كليدواژه :
پايداري خاكدانه , تونل باد , مقاومت برشي , خاكپوش
چكيده فارسي :
فرسايش بادي يكي از مهم ترين مسايل زيست محيطي جهان محسوب مي شود. اين پديده مي تواند اثرات مخربي بر كيفيت آب، هوا و سلامت انسان داشته باشد.در سال هاي اخير استفاده از خاك پوش در كنترل فرسايش بادي و تثبيت خاك مورد توجه قرار گرفته است. هدف از انجام اين پژوهش استفاده از نانورس مونت موريلونايت، پليمر پلي وينيل استات و زغال زيستي كاه گندم به منظور دستيابي به يك خاك پوش طبيعي براي كنترل فرسايش بادي در خاك هاي شني و شني لومي بصورت آزمايشگاهي با آزمايش هاي تونل باد بود. به اين منظور آزمايش فاكتوريل به صورت طرح كاملا تصادفي در سه تكرار اجرا شد. فاكتورها شامل (1) نوع خاكپوش (نانورس مونت موريلونايت، پليمر پلي وينيل استات و زغال زيستي كاه گندم)، (2) غلظت خاكپوش (نانو رس: 0، 16 و 32 ، پليمر پلي وينيل استات: 0، 8 و 16 و زغال زيستي: 0، 65 و 200 گرم بر متر مربع) و (3) زمان (21، 42 و 63 روز) بودند. دو نمونه خاك (شني و شني لومي) از كانون گرد و غبار جنوب شرق اهواز (كانون شماره 4) نمونه برداري شد. سيني هاي آزمايش (با ابعاد 50، 300 و 500 ميلي متر) تا لبه با خاك پر شدند. سپس، سوسپانسيون نانو رس و پلي وينيل استات به صورت يكنواخت روي خاك اسپري شد. بيوچار نيز به صورت يكنواخت با خاك ها مخلوط شد. پس از گذشت مدت زمان مورد نظر سيني ها در تونل با سرعت باد 20 متر بر ثانيه به مدت 5 دقيقه قرار داده شدند و سپس برخي ويژگي هاي فيزيكي و مكانيكي خاك (پايداري خاك دانه ها، مقاومت نفوذي و مقاومت برشي) و تغييرات آن ها نسبت به زمان اندازه گيري شد. مقدار هدررفت خاك در زمان اول در خاك شني در تيمار نانورس، پليمر و زغال زيستي نسبت به شاهد به ترتيب 98، 97 و 43 درصد و در خاك شني لومي 97، 95 و 58 درصد كاهش يافت. بيشترين ميانگين وزني قطر خاك دانه، مقاومت نفوذي و برشي خاك در تيمار نانورس به دست آمد. به طور كلي نتايج نشان داد كه كاربرد خاك پوش هاي نانورس، پليمر و زغال زيستي به ترتيب سبب كاهش معني دار فرسايش بادي در زمان هاي مختلف در مقايسه با خاك شاهد شد.
چكيده لاتين :
Wind erosion is one of the most important environmental issues in the world. This phenomenon could have hazardous effect on weather, water quality and human health. In recent years, the use of mulch has been considered for controlling wind erosion and soil stabilization. The aim of this study was to use Montmorillonite Nano clay, Polyvinyl Acetate polymer and wheat straw biochar as a natural mulch for controlling wind erosion and soil stabilization. A factorial experiment was conducted in a completely randomized design with three replications. The factors included (1) mulch (three types), (2) mulch concentration (Nanoclay: 0, 16 and 32, Polyvinyl Acetate polymer: 0, 8, and 16 and biochar: 0, 65 and 200 g/m2) and (3) time duration (21, 42 and 63 days). Two soil samples (sandy and loamy sand) were collected from the dust source of southeast of Ahvaz (center Number.4). Trays with a 500×300×50 mm were filled by the soils. Then, the emulsion of Nanoclay, and Polyvinyl Acetate were sprayed uniformly on the soil surface. The biochar also was uniformly mixed with the soils. The trays were placed on wind tunnel channel and wind erosion test was performed at a speed of 20 m/s for 5 minutes. Then, aggregate stability (MWD), penetration resistance (PR), shear strength (SS) and their changes were measured at all duration times. The amount of soil loss at first duration time in nanoclay, polymer and biochar treatments were decreased in sandy soil 98%, 97% and 43.65%, and in loamy sand soil 97%, 95% and 58%, respectively as compared to the control treatment. Maximum MWD, PR and SS was obtained in the nanoclay treatment. In general, the results showed that the use of nanoclay, polymer and biochar materials significantly reduced wind erosion at different duration times, compared to the control treatment.
