علی محمدیان بهبهانی

گردوغبار شهری یکی از شاخص های آلودگی به فلزات سنگین در محیط زندگی است. حضور فلزات سنگین در خاک های آلوده چالشی برای محیط زیست محسوب می شود و با ورود به بدن موجودات زنده، می تواند عوارض جبران ناپذیری ایجاد کند؛ بنابراین شناخت مواد آلاینده و چگونگی انتقال، عملکرد و دسترس پذیری آن ها از اهمیت بالایی برخوردار بوده و تأثیرات آن ها بر سلامت انسان و دیگر جانداران به وضوح قابل توجه است. لذا مطالعه حاضر به منظور بررسی تأثیر فلزات سنگین (شامل سرب (Pb)، روی (Zn)، کروم (Cr) و آرسنیک (As)) در گردوغبار شهر بیرجند بر سلامت شهروندان انجام شده است. برای دستیابی به این هدف، 50 نمونه گردوغبار از مرکز شهر بیرجند جمع آوری شدند و با استفاده از روش طیف سنجی جفت شده پلاسمای القایی (ICP-OES) تحلیل شدند. با توجه به نتایج تحقیق میانگین غلظت فلزات مورد مطالعه به ترتیب Pb (93/16)، Zn (55/5)، Cr (04/1) و As (11/6) µg/m³ برآورد گردید. بر اساس میانگین مقادیر RI، فلزات کروم و روی دارای پتانسیل ریسک اکولوژیکی کم هستند و سرب ریسک متوسط و آرسنیک دارای پتانسیل ریسک اکولوژیکی زیاد است. خطر غیر سرطان زایی فلزات سنگین در شهر بیرجند بدون ریسک است؛ اما خطر غیر سرطان زایی برای دو عنصر کروم و آرسنیک برای کودکان بیشتر از بزرگ سالان است. مقادیر CR در کودکان بیشتر از بزرگ سالان است. این مقدار در کودکان برای کروم (4-10×58 /5)، آرسنیک (5-10×98 /5) و سرب (6-10×09 /9) و در بزرگ سالان کروم (4-10×18 /1) و آرسنیک (5-10×27 /1) می باشد که بیشتر از 6-10×1 می باشد. خطرپذیری سرطان برای کودکان تحت شرایط کنترل و نظارت وجود دارد؛ اما ریسک سرطان ناشی از این فلز در گردوغبار برای بزرگ سالان می تواند نادیده گرفته شود.

امروزه بیابان زایی به عنوان یکی از اشکال عمده تخریب محیط زیست و یک مشکل فراگیر و بسیار جدی در سراسر جهان شناخته شده است. در این تحقیق نخست روند بیابان زایی با استفاده از 3 شاخص اقلیم و 4 شاخص آب زیرزمینی در قالب مدل مدالوس در یک دوره 20 ساله(1396 - 1387) در غرب استان گلستان با هدف ارائه سیستم هشدار بیابان زایی مورد ارزیابی قرار گرفته و بیابان زایی در دو دوره 10 ساله مورد مقایسه قرار گرفت. سپس با تعیین حدود آستانه ای برای شاخص های تاثیر گذار در روند بیابان زایی منطقه، سیستم هشدار اولیه بیابان زایی بر پایه 4 شاخص ارائه شد. نتایج بدست آمده از بررسی روند تغییرات شاخص ها نشان داد که به ترتیب شاخص های خشکی(162)، کل مواد محلول(147)، هدایت الکتریکی(145) و عمق آب زیرزمینی (127) بیشترین تاثیر را در بیابان زایی منطقه داشته اند. نقشه های هشدار بیابان زایی نشان از روند افزایشی غربی – شرقی شاخص های خشکی، کل مواد محلول و هدایت الکتریکی در منطقه داشته و شاخص عمق آب زیرزمینی نیز در نواحی مرکزی بیشترین محدوده هشدار را در بر گرفته اند. با توجه به نتایج بدست آمده از پایش شاخص های بیابان زایی، شاخص هدایت الکتریکی طی سال های 78 ، 80 ، 83 تا 86 و 88 ، شاخص کل مواد محلول سال های 77،78،80،83، 85 و 86، شاخص عمق آب زیرزمینی سال های80،81،85،87 و 93 و در نهایت شاخص خشکی طی سال های 78 تا 82، 85 تا 87 ، 90 ، 93،94 و 96 در محدوده هشدار قرار گرفته است. کاربری های اراضی آبی، دیم و تالاب ها در شرق منطقه تحت تاثیر هشدار بیابان زایی قرار گرفته لذا پیشنهاد میشود جهت مدیریت بهتر این اراضی، آستانه های تعیین شده در این تحقیق مبنای کار قرار داده شود.

تغییرات پوشش زمین در دهه های اخیر مشکلات فراوانی ازجمله تخریب منابع طبیعی را در برداشته است. پیش بینی تغییرات کاربری اراضی نقش مهمی در مدیریت منابع داشته و مدیران را در برنامه ریزی بهتر یاری می دهد. هدف از این تحقیق، بررسی تغییرات کاربری اراضی در گذشته و پیش بینی آن در آینده با استفاده از مدل ساز تغییر زمین (LCM) در توسعه شدت بیابان زایی مناطق خشک شمال شرق ایران، سرخس است. در این تحقیق با استفاده از تصاویر ماهواره ای چند زمانه لندست مربوط به سال های 2000، 2005، 2010 و 2015، تغییرات کاربری اراضی طی 15 سال بررسی گردید. وضعیت کاربری اراضی سال 2030 با استفاده از مدل پیش بینی مارکوف و رویکرد مدل سازLCM و بر پایه شبکه های عصبی مصنوعی پیش بینی شد. نتایج نشان داد در طول این دوره، تغییرات کاربری اراضی شامل کاهش سه درصدی مراتع متوسط و غنی، افزایش سه درصدی مراتع فقیر و اراضی بایر و افزایش یک درصدی اراضی کشاورزی بوده است. وسعت پهنه های ماسه ای در کل این دوره بیش از یک درصد افزایش یافته است که نشان دهنده افزایش شدت بیابان زایی است. صحّت نقشه کاربری اراضی پیش بینی شده و نقشه واقعیت زمینی ضریب کاپای 85 درصدی را نشان می دهد. طبق نتایج طی سال های 2000 تا 2015 منطقه مطالعاتی دستخوش تغییرات وسیعی گردیده که عمده این تغییرات در جهت تخریب منطقه بوده است. نتایج پیش بینی مدل ساز نیز ادامه روند تخریب زمین و شدت بیابان زایی را تأیید می کند.

گردوغبار یکی از رویدادهای جوی مناطق خشک و نیمه خشک جهان است که در سال های اخیر افزایش قابل توجهی داشته و آثار و پیامدهای نامطلوبی را در بخش های مختلف بر جای گذاشته است. تصاویر سنجنده MODIS به دلیل قدرت تفکیک طیفی و زمانی بالا، به طور گسترده ای برای تشخیص طوفان گردوغبار استفاده می شوند. شاخص های گردوغبار زیادی مبتنی بر MODIS موجود هستند. در این مطالعه، از شاخص بهبود یافته دمای روشنایی گردوغبار (BADI) برای پایش چندین موج طوفان گردوغبار در غرب خاورمیانه بین سال های 2000 تا 2016، با استفاده از ترکیب دمای روشنایی سه باند تصاویر MODIS: باند 20 (84/3-66/3 میکرومتر)، باند 31 (28/11-78/10 میکرومتر) و باند 31 (27/12-77/11 میکرومتر) استفاده شده است. تفسیر بصری خروجی BADI نشان داد که این روش تشخیص، قادر است نه تنها به طور مؤثر محل هسته های اصلی طوفان های گردوغبار را شناسایی کند، بلکه می تواند گردوغبار را از زمین های لخت و ابرها تشخیص دهد. تجزیه و تحلیل رگرسیون نشان داد که ارتباط معنی داری بین BADI وMODIS Deep Blue AOD وجود دارد. برای پنج موج طوفان گردوغبار، ضرایب تعیین (R2) رگرسیون بین مقادیر BADI و MODIS Deep Blue AOD به ترتیب 44/0، 48/0، 67/0، 53/0 و 45/0 (01/0 >P) بود. نتایج نشان داد که شاخص BADI در مقایسه با اغلب شاخص های گردوغبار مبتنی بر تصاویر MODIS از قبیل شاخص اختلاف دمای روشنای در باند 32 و 31 (BTD32-31) و شاخص تفاضل نرمال شده گردوغبار (NDDI)، مقدار و تراکم فضایی طوفان گردوغبار را دقیق تر نشان می دهد. همچنین BADI هماهنگی خوبی با شاخص عمق هواویز نوری (MODIS Deep Blue) نشان می دهد (R2 = 0.70, P < 0.01).

بیابان زایی خطری جدی برای بسیاری از کشورهای جهان و به ویژه کشورهای در حال توسعه مانند ایران است. مناسب ترین روش برای تعیین شدت خطر بیابان زایی استفاده از مد لهای تجربی است. این پژوهش با هدف ارزیابی شدت خطر و ریسک بیابانزایی در منطقه بیابانی دشت سگزی اصفهان انجام شد. نتایج نشان داد شدت خطر بیابانزایی منطقه براساس مدل مدالوس در سه کلاس خیلی کم(5.6) ، زیاد(21.13) و خیلی زیاد(73.27) قرار گرفت. معیارهای اقلیم ( امتیاز 193)، فرسایش بادی (امتیاز 176) و عامل مدیریت و سیاستگذاری (امتیاز 172) بیشترین تأثیر را در شدت بیابانزایی منطقه داشته اند. ریسک بیابان زایی منطقه نیز با استفاده از نقشه شدت، ارزیابی عناصر در معرض خطر و آسیب پذیری عناصر در معرض خطر تهیه شد. نتایج ارزیابی ریسک محاسبه و در پنج کلاس خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد طبقه بندی شد به طوری که کلاسهای زیاد و خیلی زیاد 40 درصد منطقه را به خود اختصاص داده و بیشترین کلاس مربوط به ریسک بیابانزایی خیلی کم با 39 درصد مساحت می باشد. براساس نتایج به دست آمده از ریسک، واقعیّت زمینی و نظرات کارشناسی برنامه مدیریتی مناسب پیشنهاد و ارائه گردید. در شرایط بحرانی و بر مبنای ارزشهای ریسک خیلی زیاد، برنامه ها و اقدامات کنترلی، مانند مدیریت صحیح و استفاده از روشهای آبیاری نوین و گیاهان زراعی مقاوم به شوری، احداث بادشکن و همچنین در برخی مناطق، حفظ وضعیّت موجود برای جلوگیری از خطر بیابانزایی، قابل اجرا می باشد.

جهت برآورد شدت فرسایش بادی در اکوسیستم های مختلف باید از شاخص ها و روش های مناسب استفاده نمود. در این تحقیق، میزان فرسایش بادی دشت دهلران واقع در استان ایلام با استفاده از شاخص های مؤثر در معیار فرسایش بادی مدل IMDPA ارزیابی و با استفاده از شبکه های باور بیزین (BBN) یک مدل علت و معلولی برای پیش بینی شدت فرسایش بادی این منطقه استفاده شد. با توجه به نتایج حاصل از معیار فرسایش بادی مدل IMDPA،20 درصد از منطقه مطالعاتی در کلاس فرسایش بادی کم، 54 درصد از منطقه در کلاس فرسایش بادی متوسط و 26 درصد از منطقه نیز در کلاس فرسایش بادی زیاد قرار گرفت. براساس امتیازات داده شده به هر یک از شاخص های معیار فرسایش بادی در سطح واحدکاری، رخساره های اراضی برداشت، اراضی رها شده و دشت ریگی ریزدانه بیشترین نقش را در میزان فرسایش بادی منطقه داشته اند. با استفاده از مرور منابع و نظر کارشناسان یک مدل BBN قابلیت تحلیل سناریوهای مختلف ایجاد شد که نحوه ارتباط بین این شاخص ها و میزان فرسایش بادی در جداول احتمال شرطی ذخیره شده است. براساس حساسیت سنجی مدل شبکه های باور بیزین مهم ترین پارامترهای تشدید کننده فرسایش بادی در منطقه مورد مطالعه به ترتیب، سرعت و وضعیت باد، فراوانی سرعت باد بیش از 6 متر بر ثانیه و پوشش حفاظتی سطح زمین می باشد. صحت سنجی مدل BBN ایجاد شده با انجام حساسیت سنجی در نرم افزار نتیکا و مقایسه با نتایج معیار فرسایش بادی مدل IMDPAانجام شد. ضریب تبیین بین خروجی معیار فرسایش بادی مدل IMDPA و BBN نشان داد که نتایج حاصل از هر دو مدل دارای همبستگی معنی دار(R2> 0.60, p ˂ 0.05) می باشد. این مطالعه نشان داد که ارائه مدل فرسایش بادی به شکل شبکه باور بیزین می تواند بررسی نتایج سناریوهای مختلف را تسهیل نموده و عدم قطعیت حاصل از ارتباطات متغیرها را نمایش دهد.

توفان گردوغبار یک رویداد طبیعی است که در مناطق خشک و نیمه خشک شکل می گیرد و پیامدهای نامطلوب بسیاری را به همراه دارد. از آنجا که غالب پژوهش های انجام شده بصورت موردی است و پژوهش جامع مروری که مجموعه گسترده ای از پژوهش های موجود را مورد ارزیابی قرار داده و به نتایج کلی برسد، در منطقه جنوب غرب ایران وجود ندارد؛ لذا در این پژوهش به مرور جامع منابع موجود پرداخته شده است که شامل مروری بر مطالعات در زمینه تغییرات زمانی-فضایی، مدل سازی و آشکارسازی گردوغبار و سلامت در جنوب غرب ایران است.. بررسی سابقه مطالعات توفان گردوغبار از منابع اطلاعاتی نشان داد که بیشتر محققان (40/61 درصد) از روش آماری- سینوپتیکی برای مطالعه توفان های گردوغبار استفاده کردند و مهمترین شاخص هایی که در ویژگی های فیزیکی مورد توجه پژوهشگران قرار گرفت، فراوانی و تراکم بود که به ترتیب 21/34 و 21/34 درصد از مطالعات را به خود اختصاص داده اند. بررسی مطالعات در مورد روش های آشکارسازی پدیده گردوغبار نشان می دهد که صرفاً استفاده از باندهای حرارتی و یا انعکاسی نمی تواند پدیده گردوغبار را با دقت بالا آشکارسازی نماید، بنابراین باید مدلی توسعه دهند که از ترکیب باندهای انعکاسی و حرارتی برای این منظور بکار رود، بعبارتی استفاده از ترکیب طیف های انعکاسی و حرارتی MODIS می تواند در تشخیص توفان های گردوغبار در منطقه مورد مطالعه نتایج بهتری ارائه دهد. بررسی ها نشان می دهد که منشا اکثر توفان ها در خارج از ایران است. همچنین در معرض قرار گرفتن به آلاینده های هوا، به ویژه هنگام رخداد گردوغبار خاورمیانه، منجر به افزایش بیش از حد بستری شدن در بیمارستان است. بطوری که در زمان پدیده گردوغبار، مراجعات بیماران ریوی به مراکز درمانی با رشد 70 درصدی روبرو بوده است. مرور مطالعات شبیه سازی مسیر حرکت ذرات گردوغبار نشان می دهد که اغلب مسیرها از مناطق شمالی و مرکزی عراق و سوریه گذشته و منشاء توفان های گردوغبار، مناطق کویری و خشک شمال و مرکز عراق و سوریه هستند . نتایج بررسی ها نشان می دهد که منطقه مرزی بین سوریه و شمال غرب عراق، غرب و جنوب غرب عراق ب ه همراه شرق و شمال شرق عربستان کانون های اصلی گردوغبار برای منطقه مورد مطالعه هستند و شرایط همدیدی همزمان با رخداد گردوغبارهای برخاسته نشان از نقش بارز سیستم های سیکلونی در رخداد و انتقال این پدیده است، چرا که همزمان با رخداد این پدیده در دوره گرم، تقویت قابل توجه سیستم کم فشار عراق بهمراه شکل گیری تراف در زاگرس سبب شکل گیری و انتقال گردوغبار به منطقه مورد مطالعه می شود.

نبکا نقش های متعددی در پایداری اکوسیستم های مناطق خشک و فرا خشک دارد؛ مهم ترین نقش آن حفظ پوشش گیاهی و تثبیت ماسه های روان است. تحقیق حاضر بر اساس روش میدانی شمارش 147 نبکا در دشت صوفیکم استان گلستان انجام شده است. به منظور بررسی تعیین نوع الگوی پراکنش نبکاها و عوامل تأثیرگذار در پراکنش مکانی آن ها، خصوصیات مورفومتریک نبکا ها (طول، عرض، و ارتفاع نبکاها) در عرصه تعیین شد و موقعیت مکانی آن ها ثبت گردید. همچنین، برای تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک از رأس نبکاها خاک نمونه بردار شد و سپس تحلیل مکانی نبکاها با استفاده از توابع k رایپلی، g تک متغیره، و تابع همبستگی نشان دار انجام شد. پراکنش مکانی نبکاها در فاصله های بین 0 تا 50 متر به صورت کپه ای تعیین شد. همچنین، تحلیل تابع همبستگی نشان دار با احتمال 95درصد و در سطح 5درصد برای پارامترهای طول نبکا، کج شدگی رسوبات، اسیدیته، و ماده آلی خاک نبکاها بیانگر تأثیر این عوامل در الگوی پراکنش بود و سایر پارامترهای مورد مطالعه تأثیری نداشتند. با توجه به نقش مثبت نبکا در کاهش اثر فرسایش بادی، بررسی پراکنش مکانی و عوامل مؤثر در پراکنش و توسعه نبکاها و ضرورت آگاهی از فرایند های طبیعی آن ها می تواند در مدیریت بهتر به منظور کاهش میزان فرسایش بادی کاربردی باشد.