
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,501 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,624,189 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,213,664 |
استفاده از رادیونوکلوئید سزیم-137 در تخمین فرسایش خاک های حوزه آبخیز شصت-کلاته استان گلستان | ||
مجله مدیریت خاک و تولید پایدار | ||
مقاله 8، دوره 8، شماره 2، شهریور 1397، صفحه 133-147 اصل مقاله (2.76 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/ejsms.2018.10422.1620 | ||
نویسندگان | ||
نیلوفر بابانژاد1؛ فرشاد کیانی* 2؛ عبدالمجید ایزد پناه3؛ فرهاد خرمالی1؛ فرید اصغری زاده4 | ||
1دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
2هیات علمی | ||
3دانشگاه گلستان | ||
4کارشناس ارشد فیزیک هسته ای سازمان انرژی اتمی | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: فرسایش خاک جدیترین و غیر قابل برگشتترین تهدید برای توسعه پایدار در هر منطقه است. رادیوسزیم در اثر انجام آزمایشات هستهای دهه های گذشته تولید و وارد استراتوسفر شده است و سپس همراه نزولات جوی به سطح زمین رسیده است. اهمیت این رادیونوکلئید در مطالعات فرسایش خاک به دلیل جذب آن توسط بخش رس خاک است به نحوی که به سختی قابل تبادل میباشد. مواد و روشها: به منظور بررسی امکان استفاده از عنصر سزیم-137 برای تخمین فرسایش در خاکهای جنگلی و غیر جنگلی روی سازندهای زمینشناسی متفاوت، شش منطقه با کاربری جنگل و زراعی در سازند لسی ، ژوراسیک و لس آبرفتی انتخاب و نمونهبرداری از سطح تا عمق 100 سانتیمتری خاک صورت گرفت. یافتهها: نتایج گاما اسپکترومتری نمونهها نشان داد که سزیم-137 از سطح تا عمق 40 سانتیمتر در این خاکها پیشروی نموده است. نتایج حاصل از اندازه گیری لایه به لایه سزیم-137 در این دو نیمرخ جنگلی به وضوح بیانگر پایداری و عدم بهم خوردگی این نقطه بود چرا که توزیع سزیم-137 با عمق بصورت نمایی کاهش یافت. بیشترین پرتوزایی در نمونه سطحی جنگل لس مشاهده شد. روند توزیع سزیم-137 در نیمرخ جنگل با سازند لس آبرفتی متاثر از رسوب گذاری مواد آبرفتی بود و مقدار آن در نیمرخ متناوباً متغیر بود. نتیجهگیری: نتایج میزان سزیم-137 در نمونهها نشان میدهد که میزان فرسایش خاک از 16 تا 45 تن در هکتار در سال و در کاربریهای مطالعاتی متفاوت است. بیشترین میزان فرسایش در اراضی زراعی و کمترین آن در اراضی جنگلی با سازند لس آبرفتی دیده میشود. در کل اراضی جنگل مورد مطالعه برای استفاده به عنوان نقاط شاهد دارای محدودیتهای کلی بودند. سابقه و هدف: فرسایش خاک جدیترین و غیر قابل برگشتترین تهدید برای توسعه پایدار در هر منطقه است. رادیوسزیم در اثر انجام آزمایشات هستهای دهه های گذشته تولید و وارد استراتوسفر شده است و سپس همراه نزولات جوی به سطح زمین رسیده است. اهمیت این رادیونوکلئید در مطالعات فرسایش خاک به دلیل جذب آن توسط بخش رس خاک است به نحوی که به سختی قابل تبادل میباشد. مواد و روشها: به منظور بررسی امکان استفاده از عنصر سزیم-137 برای تخمین فرسایش در خاکهای جنگلی و غیر جنگلی روی سازندهای زمینشناسی متفاوت، شش منطقه با کاربری جنگل و زراعی در سازند لسی ، ژوراسیک و لس آبرفتی انتخاب و نمونهبرداری از سطح تا عمق 100 سانتیمتری خاک صورت گرفت. یافتهها: نتایج گاما اسپکترومتری نمونهها نشان داد که سزیم-137 از سطح تا عمق 40 سانتیمتر در این خاکها پیشروی نموده است. نتایج حاصل از اندازه گیری لایه به لایه سزیم-137 در این دو نیمرخ جنگلی به وضوح بیانگر پایداری و عدم بهم خوردگی این نقطه بود چرا که توزیع سزیم-137 با عمق بصورت نمایی کاهش یافت. بیشترین پرتوزایی در نمونه سطحی جنگل لس مشاهده شد. روند توزیع سزیم-137 در نیمرخ جنگل با سازند لس آبرفتی متاثر از رسوب گذاری مواد آبرفتی بود و مقدار آن در نیمرخ متناوباً متغیر بود. نتیجهگیری: نتایج میزان سزیم-137 در نمونهها نشان میدهد که میزان فرسایش خاک از 16 تا 45 تن در هکتار در سال و در کاربریهای مطالعاتی متفاوت است. بیشترین میزان فرسایش در اراضی زراعی و کمترین آن در اراضی جنگلی با سازند لس آبرفتی دیده میشود. در کل اراضی جنگل مورد مطالعه برای استفاده به عنوان نقاط شاهد دارای محدودیتهای کلی بودند. | ||
کلیدواژهها | ||
سزیم؛ فرسایش خاک؛ کاربری اراضی؛ شصت کلاته | ||
مراجع | ||
1.Afshar, F.A., Ayoubi, S., and Jalalian, A. 2010. Soil redistribution rate and its relationship with soil organic carbon and total nitrogen using 137Cs technique in a cultivated complex hillslope in western Iran. J. Environ. Radioact. 101: 8. 606-614. 2.Afshar, F.A., Ayoubi, S., Jalalian, A., Kholghi, H., and Asgharizadeh, F. 2010. A Comparison of Proportional and Mass Balance Model to Predict Soil Erosion and Deposition Rates Using Cs-137 Technique in Ardal District, Charmahal and Bakhtiari Province. Iran. J. Soil Water Res. 41: 1. 131-137. (In Persian) 3.Agharazi, H., Ghodoosi, J., and Poormatin, A. 2003. Measured erosion and runoff on standard plots for evaluating universal soil loss equation. Soil Conservation and Watershed Management Institute. 102p. (In Persian) 4.Aslani, M.A.A., Akyil, S., Aytas, S., Gurboga, G., and Eral, M. 2005. Activity concentration of 210Pb (210Po) in soil s taken from cultivated lands. Radiat. Measur. 39: 2. 129-135. 5.Barati, H., Yavari, A., and Feiznia, S. 2011. Analysis of Erosion Rate in Marine Soils of Taleghan Area By 137Cs. M.Sc. Thesis. University of Tehran. Tehran. 134p. (In Persian) 6.Bouyoucos, G.J. 1962. Hydrometer Method Improved for Making Particle Size Analyses of Soils. Agron. J. 54: 5. 464-465. 7.Busari, M.A., Kukal, S.S., Kaur, A., Bhatt, R., and Dulazi, A.A. 2015. Conservation tillage impacts on soil, crop and the environment. Int. Soil. Water. Cons. Res. 3: 2. 119-129. 8.Chapman, H. 1965. Cation-exchange capacity. Methods of soil analysis. Part 2. Chemical and microbiological properties. Pp: 891-901. 9.Collins, A., Walling, D., Sichingabula, H., and Leeks, G. 2001. Using 137Cs measurements to quantify soil erosion and redistribution rates for areas under different land use in the Upper Kaleya River basin, southern Zambia. Geoderma. 104: 3. 299-323. 10.Doering, C., Akber, R., and Heijnis, H. 2006. Vertical distributions of 210Pb excess, 7Be and 137Cs in selected grass covered soils in Southeast Queensland, Australia. J. Environ. Radioact. 87: 2. 135-147. 11.Etminan, S., Kiani, F., Khormali, F., and Habashi, H. 2011. Effect of soil properties with different parent materials on aggregate stability: in Shastkola watershed, Golestan province. Electron. J. Soil. Manage. Sust. Prod. 1: 2. 39-58. (In Persian) 12.Field, J.P., Breshears, D.D., and Whicker, J.J. 2009. Toward a more holistic perspective of soil erosion: why aeolian research needs to explicitly consider fluvial processes and interactions. Aeolian Res. 1: 2. 9-17. 13.Gaspar, L., Navas, A., Walling, D., Machín, J., and Arozamena, J.G. 2013. Using 137Cs and 210Pbex to assess soil redistribution on slopes at different temporal scales. Catena. 102: 46-54. 14.Honarjoo, N., Mahmoodi, S., Charkhabi, A.H., Ghafoorian, H., and Ali Mohammadi, A. 2005. The Use of Cs-137 for Measuring Erosion and Sediment in Gorgak Watershed. J. Nucl. Sci. Technol. 34: 39-45. 15.Hosseinalizadeh, M., and Seyedalipour, H. 2012. Application of Radionuclides in transporting of Soil Particles in Loesses of Maraveh Tapeh, Golestan Province. J. Arid. Reg. Geogr. Stud. 2: 7. 83-101. (In Persian) 16.Hossenalizadeh, M., Ahmadi, H., Feiznia, S., Rivaz, F., and Nasari, M.S. 2012. Using 137Cs Technique to Investigate Soil Redistribution Rates by Portable HPGe (Case Studies, Kachik Paired Subcatchments). Q. J. Environ. Erosion Res. 2: 2. 1-14. (In Persian) 17.Jafari Ardakani, A., Partovi, A., Peyrovan, H.R., and Ghoddosi, J. 2003. Effect of Gypsum in Different Slopes on Discharge and Unstable Soil Erosion. Soil Conservation and Watershed Management Institute. 48p. (In Persian) 18.Kachanoski, R. 1987. Comparison of measured soil 137-cesium losses and erosion rates. Can. J. Soil Sci. 67: 1. 199-203. 19.Khajavi, E., ArabKhedri, M., Mahdian, M.H., and Shadfar, S. 2015. Investigation of Water Erosion and Soil Loss Values with using the Measured Data from Cs-137 Method and Experimental Plots in Iran. J. Water. Manage. Res. 6: 11. 137-151. (In Persian) 20.Mabit, L., Meusburger, K., Fulajtar, E., and Alewell, C. 2013. The usefulness of 137Cs as a tracer for soil erosion assessment. Earth-Sci. Rev. 127: 300-307. 21.Mahmoodi, M. 1996. Feasibility Study on Generalization of the Results of Cs-137 Method for Estimating Surface Erosion for Homogenous Region. MSc Thesis in Soil Science, Tarbiat Modarres University. 176p. (In Persian) 22.Matinfar, H.R., Kalhor, M., Shabani, A., and Arkhi, S. 2013. Estimating Soil Erosion and Sedimentation Using Cesium-137 Method: A Case Study (Raymaleh Watershed, Lorestan). Sci. J. Manage. Syst. 35: 2. 37-54. 23.Matisoff, G., Ketterer, M.E., Wilson, C.G., Layman, R., and Whiting, P.J. 2001. Transport of rare earth element-tagged soil particles in response to thunderstorm runoff. Environ. Sci. Technol. 35: 16. 3356-3362. 24.Mehra, O., and Jackson, M. 1960. Iron oxide removal from soils and clays by a dithionitecitrate system buffered with sodium bicarbonate. Clays and clay minerals: Proceedings of the Seventh National Conference. Pp: 317-327. 25.Nabaei, M.G., and Ghodoosi, J. 1997. Assessment of badlands Stabilization Methods in SefidRood Watershed. Soil Conservation and Watershed Management Institute. 41p. (In Persian) 26.Norouzi Mahiari, R., Kiani, F., and Habashi, H. 2015. Study on the effect of forest, afforested and disturbed forest using natural rainfall on infiltration, runoff and sediment in Shastkalate watershed, Golestan Province. J. Water. Soil. Cons. 22: 4. 139-153. (In Persian) 27.Parsons, A., and Foster, I.D. 2011. What can we learn about soil erosion from the use of 137Cs. Earth-Sci. Rev. 108: 2. 101-113. 28.Pimentel, D. 2006. Soil erosion: a food and environmental threat. Environ. Dev. Sust. 8: 1. 119-137. 29.Poręba, G., and Bluszcz, A. 2006. Measurement of 137Cs in cultivated soils from two loess areas in Poland. Isot. Environ. Health Stud. 42: 2. 181-188. 30.Poręba, G., Bluszcz, A., and Śnieszko, Z. 2003. Concentration and vertical distribution of 137Cs in agricultural and undisturbed soils from Chechło and Czarnocin areas. Geochronometria. 22: 67-72. 31.Rogowski, A.S., and Tamura, T. 1970. Erosional Behavior of Cesium-137. Health Physics. 11: 1333-1340. 32.Sadusky, M., Sparks, D., Noll, M., and Hendricks, G. 1987. Kinetics and Mechanisms of Potassium Release from Sandy Middle Atlantic Coastal Plain Soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 51: 6. 1460-1465. 33.Seyedalipour, H., Feiznia, S., Ahmadi, H., Zare, M.R., and Hosseinalizadeh, M. 2014. Comaprison of Soil Erosion by 137CS and RUSLE-3D for Loess Deposits North-East of Iran (Study Area: Aghemam Catchment). J. Water. Soil. Cons. 21: 5. 27-47. (In Persian) 34.Shahoee, S. 1996. The Study of Different Landscapes of Land Degradation and the Estimation its Roll in Change Soil Properties, Decrease of Productivity Power and How to Use of Hill Slope in Gorganrood Watershed. PhD Thesis in Soil Science, Tehran University. 132p. (In Persian) 35.Shahoei, S., and Rafahi, H. 1998. Assessment the impacts of erosion on soil properties and productivity of cropland in a part of Gorgan Watershed. Iran. J. Agric. Sci. 29: 1-18. (In Persian) 36.Shahoei, S., and Rafahi, H. 1999. Effect of soil erosion on soil properties and crop productivity for loess under dryland farming in northern semiarid region of Iran. Conference on Soil Erosion and Dryland Farming Yangling, China, Pp: 247-256. 37.Smith, H., and Dragovich, D. 2008. Improving precision in sediment source and erosion process distinction in an upland catchment, south-eastern Australia. Catena. 72: 1. 191-203. 38.Sun, W., Shao, Q., Liu, J., and Zhai, J. 2014. Assessing the effects of land use and topography on soil erosion on the Loess Plateau in China. Catena. 121: 151-163. 39.Takahashi, J., Tamura, K., Suda, T., Matsumura, R., and Onda, Y. 2015. Vertical distribution and temporal changes of 137Cs in soil profiles under various land uses after the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident. J. Environ. Radioact. 139: 351-361. 40.Teramage, M.T., Onda, Y., Patin, J., Kato, H., Gomi, T., and Nam, S. 2014. Vertical distribution of radiocesium in coniferous forest soil after the Fukushima nuclear power plant accident. J. Environ. Radioact. 137: 37-45. 41.Van Bergeijk, K., Noordijk, V.H., Lembrechts, J., and Frissel, M. 1992. Influence of pH, soil type and soil organic matter content on soil-to-plant transfer of radiocesium and-strontium as analyzed by a nonparametric method. J. Environ. Radioact. 15: 3. 265-276. 42.Walkley, A., and Black, I.A. 1934. An examination of the Degtjareff method for determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil. Sci. 37: 1. 29-38. 43.Wallbrink, P., Belyaev, V., Golosov, V., Murray, A., and Sidorchuk, A.Y. 2002. Use of radionuclide, field based and erosion modeling methods for quantifying rates and amounts of soil erosion processes. CSIRO Land and Water Consultancy Report. 340p. 44.Walling, D., and Quine, T. 1990. Calibration of caesium‐ 137 measurements to provide quantitative erosion rate data. Land. Degrad. Dev. 2: 3. 161-175. 45.Walling, D., and Quine, T. 1991. Use of 137Cs measurements to investigate soil erosion on arable fields in the UK: potential applications and limitations. Eur. J. Soil Sci. 42: 1. 147-165. 46.Winkelbauer, J., Völkel, J., Leopold, M., Hürkamp, K., and Dehos, R. 2012. The vertical distribution of Cs-137 in Bavarian forest soils. Eur. J. For. Res. 131: 5. 1585-1599. 47.Xiao-Yin, N., Yan-Hua, W., Hao, Y., Jia-Wen, Z., Jun, Z., Mei-Na, X., Shan-Shan, W., and Biao, X. 2015. Effect of land use on soil erosion and nutrients in Dianchi Lake watershed, China. Pedosphere. 25: 1. 103-111. 48.Xinbao, Z., Higgitt, D., and Walling, D. 1990. A preliminary assessment of the potential for using caesium-137 to estimate rates of soil erosion in the Loess Plateau of China. Hydrol. Sci. J. 35: 3. 243-252. 49.Yamagata, N., Matsuda, S., and Kodaira, K. 1963. Run-off of caesium-137 and strontium-90 from rivers. Nature. 200: 668-669. 50.Zapata, F. 2003. The use of environmental radionuclides as tracers in soil erosion and sedimentation investigations: recent advances and future developments. Soil. Till. Res. 69: 2. 3-13. 51.Zheng-An, S., Zhang, J.-H., and Xiao-Jun, N. 2010. Effect of soil erosion on soil properties and crop yields on slopes in the Sichuan Basin, China. Pedosphere. 20: 6. 736-746. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,092 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 568 |