دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

 آمار

تعداد نشریات13
تعداد شماره‌ها631
تعداد مقالات6,584
تعداد مشاهده مقاله8,926,590
تعداد دریافت فایل اصل مقاله8,456,861
متقیان, حمیدرضا, خواجعلی, زهرا, حسین پور, علیرضا. (1396). ویژگی‌های جذب مس در خاکدانه‌های با اندازه متفاوت و ارتباط آنها با برخی ویژگی‌های خاک. , 24(6), 195-210. doi: 10.22069/jwsc.2017.13769.2849
حمیدرضا متقیان; زهرا خواجعلی; علیرضا حسین پور. "ویژگی‌های جذب مس در خاکدانه‌های با اندازه متفاوت و ارتباط آنها با برخی ویژگی‌های خاک". , 24, 6, 1396, 195-210. doi: 10.22069/jwsc.2017.13769.2849
متقیان, حمیدرضا, خواجعلی, زهرا, حسین پور, علیرضا. (1396). 'ویژگی‌های جذب مس در خاکدانه‌های با اندازه متفاوت و ارتباط آنها با برخی ویژگی‌های خاک', , 24(6), pp. 195-210. doi: 10.22069/jwsc.2017.13769.2849
متقیان, حمیدرضا, خواجعلی, زهرا, حسین پور, علیرضا. ویژگی‌های جذب مس در خاکدانه‌های با اندازه متفاوت و ارتباط آنها با برخی ویژگی‌های خاک. , 1396; 24(6): 195-210. doi: 10.22069/jwsc.2017.13769.2849

ویژگی‌های جذب مس در خاکدانه‌های با اندازه متفاوت و ارتباط آنها با برخی ویژگی‌های خاک

مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک
مقاله 11، دوره 24، شماره 6، بهمن و اسفند 1396، صفحه 195-210    اصل مقاله (545.04 K)
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2017.13769.2849
نویسندگان
حمیدرضا متقیان* 1؛ زهرا خواجعلی2؛ علیرضا حسین پور2
1استادیار گروه خاک دانشگاه شهرکرد
2دانشگاه شهرکرد
چکیده
چکیده
سابقه و هدف: فلزات سنگین از طریق جذب، رسوب و سایر فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی در خاک‌ها تجمع می‌یابند. فلزات جذب شده در خاک‌ها می‌توانند به وسیله رواناب به رودخانه‌ها و آ‌‌‌ب‌های زیرسطحی وارد شده و در حیوانات، گیاهان و انسان‌ها تجمع یابند. خاکدانه‌ها اجزاء تشکیل‌دهنده ساختمان خاک هستند. خاکدانه‌های با اندازه متفاوت توانایی جذب و انتقال فلز مس متفاوتی دارند. بر این اساس اطلاع از سرنوشت مس در خاکدانه‌ها در درک اثرات مس در خاک‌ها مهم است. جذب ناهمگن مس در خاکدانه‌های مختلف بر تحرک و قابلیت دسترسی این فلز مؤثر است. بنابراین تعیین توانایی خاکدانه‌های مختلف در جذب مس برای مدیریت کشاورزی، مدل‌سازی آبخیز و مطالعات زیست محیطی اهمیت زیادی دارد.
مواد و روش‌ها: در این تحقیق ویژگی‌های جذب مس در خاکدانه‌های پنج خاک آهکی استان چهارمحال و بختیاری مطالعه شد. خاکدانه‌ها با استفاده از روش الک خشک به 4 بخش (بزرگتر از 2 و 2 تا 25/0 میلی‌متر (خاکدانه‌های درشت) و 25/0 تا 053/0 و کوچکتر از 053/0 میلی‌متر (خاکدانه‌های ریز)) تفکیک شدند. سپس جذب مس در خاکدانه‌های مختلف با استفاده از محلول کلرید کلسیم 01/0 مولار حاوی مس (0 تا 500 میلی‌گرم در لیتر) بررسی شد. به‌علاوه ویژگی‌هایی مانند pH، گنجایش تبادل کاتیونی، کربنات کلسیم معادل، اکسیدهای آهن آزاد، کربن آلی، مقدار کل و قابل استفاده مس در هر خاکدانه تعیین شد. سپس، بر داده‌های مس جذب‌شده معادله‌های لانگ‌مویر، فروندلیچ و خطی برازش داده شد. برای تعیین روابط بین ویژگی‌های جذب مس و ویژگی‌های خاکدانه‌ها از ضریب همبستگی (r) و رگرسیون استفاده شد.
یافته‌ها: بر اساس نتایج ویژگی‌های خاکدانه‌ها اکسیدهای آهن آزاد در خاکدانه‌های درشت بیشتر از خاکدانه‌های ریز بود؛ درحالی که OC، CEC و CCE در خاکدانه‌های درشت کمتر از خاکدانه‌های ریز بود. نتایج نشان داد که معادله‌های لانگ‌مویر، فروندلیچ و خطی توانایی توصیف جذب مس را داشتند. نتایج مطالعه جذب مس نشان داد که حداکثر مقدار جذب مس (b در معادله لانگ‌مویر)، حداکثر گنجایش بافری (MBC در معادله لانگ‌مویر) و ضرایب توزیع (kf و B در معادله‌های فروندلیچ و خطی) در خاکدانه‌های ریز بیشتر از خاکدانه‌های درشت بود (05/0 >P)؛ در حالی که انرژی جذب (k در معادله لانگ‌مویر و n در معادله فروندلیچ) در خاکدانه‌های ریز کمتر از خاکدانه‌های درشت بود (05/0 >P). نتایج مطالعه همبستگی نشان داد که pH، گنجایش تبادل کاتیونی و کربنات کلسیم معادل از مؤثرترین ویژگی‌های خاک بر ضرایب معادله‌های توصیف‌کننده جذب مس بودند.
نتیجه‌گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که خاکدانه‌های ریز (کوچکتر از 25/0 میلی‌متر) با ظرفیت جذب مس بیشتر با قدرت کمتر نسبت به خاکدانه‌های درشت (بزرگتر از 25/0 میلی‌متر) پتانسیل تجمع مس دارند، بنابراین در اثر جابه‌جایی این بخش از خاک‌ها در اثر عوامل مختلف به محل‌های دیگر، آلایندگی می‌تواند منتقل شود.
کلیدواژه‌ها
الک خشک؛ خاکدانه‌های ریز؛ رگرسیون؛ همدماهای جذب
مراجع
 1.Acosta, J.A., Cano, A.F., Arocena, J.M., Debela, F., and Martinez-Martinez, S. 2009.
Distribution of metals in soil particle size fractions and its implication to risk assessment of
playgrounds in Murcia City (Spain). Geoderma. 149: 101-109.
2.Adhikari, T., and Singh, M.V. 2003. Sorption characteristics of lead and cadmium in some
soils of India. Geoderma. 114: 81-92.
3.Alloway, B.J. 1990. Heavy Metals in Soils: Lead. Blackie and Glasgow. London, Pp: 177-190.
4.Anderson, B., and Jenne, E. 1970. Free iron and manganese oxide content of reference clay.
Soil Sci. 109: 163-169.
5.Anderson, P.R., and Christensen, T.H. 1988. Distribution coefficients of Cd, Co, Ni and Zn in
soils. J. Soil Sci. 39: 15-22.
6.Barber, S.A. 1995. Soil Nutrient Bioavailability: A Mechanistic Approach. Wiley & Sons,
New York, 384p.
7.Barthès, B.G., Kouakoua, E., Larré-Larrouy, M., Razafimbelo, T.M., de Luca, E.F.,
Azontonde, A., Neves, C.S.V.J., de Freitas, P.L., and Feller, C.L. 2008. Texture and
sesquioxide effects on water-stable aggregates and organic matter in some tropical soils.
Geoderma. 143: 14-25.
8.Ben-Hur, M., Shainberg, I., Bakker, D., and Keren, R. 1985. Effect of soil texture and CaCO3 content
on water infiltration in crusted soil as related to water salinity. Irrigation Science. 6: 281-294.
9.Bradl, H.B. 2004. Adsorption of heavy metal ions on soils and soils constituents. J. Coll. Int.
Sci. 277: 1-18.
10.Cavallaro, N., and McBride, M.B. 1984. Zinc and copper sorption and fixation by an acid
soil clay: Effect of selective dissolutions. Soil Sci. Soc. Amer. J. 48: 1050-1054.
11.Elrashidi, M.A., and Oconnor, G.A. 1982. Influence of solution composition on sorption of
zinc by soils. Soil Sci. Soc. Amer. J. 46: 1153-1158.
12.Gee, G.W., and Bauder, J.W. 1986. Particle size analysis. P 404-407, In: A. Klute (Ed.),
Methods of Soil Analysis. Part 1. 2nd ed. Agron. Monogr. 9. ASA and SSSA, Madison, WI.
13.Giles, C.H., Smith, D., and Huitson, A. 1974. A general treatment and classification of the
solute adsorption isotherm. I. theoretical. J. Coll. Int. Sci. 47: 755-756.
14.Gong, C., Ma, L., Cheng, H., Liu, Y., Xu, D., Li, B., Liu, F., Ren, Y., Liu, Z., Zhao, C., Yang,
K., Nie, H., and Lang, C. 2014. Characterization of the particle size fraction associated heavy
metals in tropical arable soils from Hainan Island, China. J. Geochem. Exp. 139: 109-114.
15.Hooda, P.S. 2010. Trace Elements in Soils. Kingston University London, UK, 616p.
16.Huang, B., Li, Z., Huang, J., Guo, L., Nie, X., Wang, Y., Zhang, Y., and Zeng, G. 2014.
Adsorption characteristics of Cu and Zn onto various size fractions of aggregates from red
paddy soil. J. Hazard Mater. 264: 176-183.
17.Jalali, M., and Moharrami, S. 2007. Competitive adsorption of trace elements in calcareous
soils of Western Iran. Geoderma. 140: 156-163.
18.Kabata –Pendias, A. 2011. Trace Elements in Soils and Plants. CRC. Press. 505p.
19.Lindsay, W.L., and Norvell, W.A. 1978. Development of DTPA test for zinc, iron,
manganese and copper. Soil Sci. Soc. Amer. J. 42: 421-428.
20.Liu, P.Y., Wen, Q.L., Li, Y.J., Dong, C.X., and Pan, G.X. 2015. Kinetics of specific and
non-specific copper sorption on aggregates of an acidic paddy soil from the Taihu Lake
region in East China. Pedosphere. 25: 37-45.
21.Marquez, C.O., Garcia V.J., Cambardella, C.A., Schultz, R.C., and Isenhart, T.M. 2004.
Aggregate-size stability distribution and soil stability. Soil Sci. 68: 725-735.
22.McBride, D.B., Tyler, L.D., and Hovde, D.A. 1981. Cadmium adsorption by soils and uptake
by plants as affected by soil chemical properties. Soil Sci. Soc. Amer. J. 45: 739-744.
23.Moallemi, S., and Davatgar, N. 2011. Comparison of artificial neural network and regression
pedotransfer functions for prediction of cation exchange capacity in Guilan province soils.
Water Soil Sci. (J. Sci. Technol. Agric. Natur. Resour.). 15: 169-182.
24.Mohammadi, J., and Motaghian, H.R. 2011. Spatial prediction of soil aggregate stability and
aggregate associated organic carbon at the catchment scale using geostatistical techniques.
Pedosphere. 21: 389-399.
25.Mojalali, H. 1995. Soil Chemistry. Publishing Center of Tehran University.
26.Morera, M.T., Echeverria, J.C., Mazkiaran, J., and Garrido, J. 2001. Isotherms and sequential
extraction procedures for evaluating sorption and distribution of heavy metals in soils.
Environ. Poll. 113: 135-144.
27.Naghipoor Khalkhalaliani, D., Mesdaghinia, A.R., Mahvi, A.H., Nouri, J., and Vaezi, F.
2006. An experimental study of heavy metal extraction, using various concentration of
EDTA in a sandy loam soils. Pakistan Biological Sciences. 9: 5. 837-842.
28.Nelson, D.W., and Sommers, L.E. 1996. Carbon, organic carbon and organic matter.
P 961-1010, In: D.L. Sparks (Ed.), Methods of Soil Analysis. SSSA, Madison, WI.
29.Nourbakhsh, F., Jalalian, A., and Shariatmadari, H. 2003. Estimation of cation exchange
capacity from some soil physical and chemical properties. Water Soil Sci. (J. Sci. Technol.
Agric. Natur. Resour.). 7: 3. 107-118.
30.Palma, L.D., Ferrantelli, P., and Medici, F. 2005. Heavy metals extraction from
contaminated soil: Recovery of the flushing solution. J. Environ. Manage. 77: 205-211.
31.Qishlaqi, A., and Moore, F. 2007. Statistical analysis of accumulation and sources of heavy
metals occurrence in agricultural soils of Khoshk River Banks, Shiraz, Iran. Amer.-Eurasi. J.
Agri. Environ. Sci. 2: 565-573.
32.Raeisi, T. 2015. Environmental effects of heavy metals in agricultural soils. J. Agric. Engin.
Natur. Resour. 46: 34-37. (In Persian)
33.Rhoades, J.D. 1996. Salinity: electrical conductivity and total dissolved solids. P 417-435,
In: D.L. Sparks (Ed.), Methods of Soil Analysis. SSSA, Madison.
34.Richards, L.A. 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. Agricultural
hand book 60. U.S. Dept. of Agriculture, Washington D.C., 160p.
35.Sarrano, S., Garrido, F., Campbell, C.G., and Garcia-Gonzalez, M.T. 2005. Competitive
sorption of cadmium and lead in acid soils of central Spain. Geoderma. 124: 91-104.
36.Shukla, M.K., Lal, R., and VanLeeuwen, D. 2007. Spatial variability of aggregate-associated
carbon and nitrogen contents in the reclaimed mine soils of eastern Ohio. Soil Sci. Soc.
Amer. J. 71: 1748-1757.
37.Singh, D., McLaren, R.G., and Cemeron, K.C. 2006. Zinc sorption-desorption by soils:
Effect of concentration and length of contact period. Geoderma. 137: 117-125.
38.Slejko, F. 1985. Adsorption Technology a Step by Step Approach to Process Evaluation and
Application. Marcel-Deeker, New York, 590p.
39.Sparks, D.L. 1985. Kinetics of Soil Chemical Process. Academic Press, 210p.
40.Sparks, D.L. 2003. Environmental Soil Chemistry. Academic Press, 352p.
41.Sposito, G., LaClaire, J.P., LeVesque, S., and Senesi, N. 1982. Methodologies to Predict the
Mobility and Avalibility of Hazardous Metal in Sludge-Amended Soils. University of
California. Davis. CA, 94p.
42.Sumner, M.E., and Miller, W.P. 1996. Cation exchange capacity and exchange coefficients.
Methods of soil analysis. Chemical methods. Soil Science Society of America, Book series
number 5.
43.Thomas, G.W. 1996. Soil pH and soil acidity. P 475-490, In: D.L. Sparks (Ed.), Methods of
Soil Analysis. SSSA, Madison, WI.
44.Torros, L.G., Lopez, R., and Beltran, M. 2011. Effects of surfactants on low-molecularweight organic acids to wash soil zinc. Environ. Sci. Poll. Res. 23: 4629-4638.
45.Tume, P., Bech, J., Longan, L., Tume, L., Reverter, F., and Sepulveda, B. 2006. Trace
elements in natural surface soils in Sant Climent (Catalonia, Spain). Ecol. Eng. 27: 145-152.
46.Wang, F., Pan, G., and Li, L. 2009. Effects of free iron oxyhydrates and soil organic matter
on copper sorption-desorption behavior by size fractions of aggregates from two paddy soils.
J. Environ. Sci. 21: 618-624.
47.White, W.M. 1993. Dry aggregate distribution. P 659-662, In: M.R. Carter (Ed.), Manual on
Soil Sampling and Methods of Analysis. CRC Press, Boca Raton.
48.Zhang, M.K., He, Z.L., Calvert, D.V., Stoffella, P.J., Yang, X.E., and Li, Y.C. 2003.
Phosphorus and heavy metal attachment and release in sandy soil aggregate fractions. Soil
Sci. Soc. Amer. J. 67: 1158-1167.

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 494
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 775


سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب