روش زیست فناوری مقرون به صرفه و عملی در کنترل فرسایش بادی

به گزارش خبرنگار حوزه آموزش عالی و دانشگاه گروه علمی فرهنگی هنری خبرگزاری صدا وسیما، آقای سید محمد فتاحی دانش آموخته دکترای دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه صنعتی امیرکبیر ومجری طرح «مطالعه آزمایشگاهی عوامل مؤثر بر فرسایش بادی خاک و کنترل آن با استفاده از روش‌های زیست-فناوری»، گفت: پدیده گرد و غبار یکی از مهمترین 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 طوفان‌های ماسه و گرد و غبار است.
آقای فتاحی خاطر نشان کرد: فرسایش بادی و پدیده‌های وابسته به آن منجر به مشکلات زیست محیطی زیادی از قبیل آلودگی هوا (سالانه ۵ میلیون و ۶۰۰ هزار نفر به دلیل آلودگی هوای ناشی از طوفان‌های گردوغبار جان خود را از دست می‌دهند) و کاهش کیفیت آب می‌شوند. همچنین، این پدیده‌ها هـر سـاله خسـارات زیـادی (ده‌ها میلیون دلار در هر رخداد طوفان ماسه و گرد و غبار) بـه مـزارع، تأسیسات و زندگی بشر وارد می‌نماید و سبب ایجاد ناامنی غذایی و مهاجرت‌های وسیع می‌شوند. از این روی، مطالعه عوامل مؤثر بر فرسایش بادی و راه‌های کنترل آن بسیار حائز اهمیت است. محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر عوامل مؤثر بر فرسایش بادی خاک (انتشار گرد و غبار) و کنترل آن با استفاده از روش¬های زیست فناوری را مورد ارزیابی و بررسی قرار دادند.
وی افزود: در این پژوهش سعی شده تا به منظور شناخت و کنترل بهتر فرسایش بادی، اثر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و مقاومتی خاک‌ها مطالعه شده و عوامل قابل اطمینان در تشخیص فرسایش پذیری خاک‌ها شناسایی شود.
وی افزود: در همین راستا، نمونه¬های خاک از ۱۹ کانون مولد گردوغبار (واقع در چین) جمع آوری شدند و آزمایش‌های مختلفی شامل آزمایش‌های تونل باد و آزمایش‌های مکانیک و شیمی خاک بر روی آن‌ها انجام گرفت.
وی با بیان اینکه همچنین به منظور یافتن یک روش مناسب برای کنترل فرسایش بادی و جلوگیری از ایجاد گرد و غبار، در پژوهش حاضر پس از مطالعه خصوصیات صد‌ها گونه میکروارگانیسم مختلف، دو گونه مختلف از میکروارگانیسم‌ها برای کشت/تلقیح بر روی خاک انتخاب شد، گفت: این گونه‌ها شامل سیانوباکتری‌ها و باکتری‌هایی با توانایی رسوب کلسیم کربنات در اکسیداسیون نمک‌های اسید آلی بود.
آقای فتاحی خاطر نشان کرد: با بکارگیری یک تونل باد فوق پیشرفته، فرسایش پذیری پوسته‌های حاصل از تلقیح میکروارگانیسم‌ها بر روی سطح یک ماسه بادی (خاک با فرسایش پذیری بسیار بالا) در حالات مختلف جریان باد بررسی شد و با ساختمان، ترکیبات، نفوذپذیری و مقاومت پوسته‌ها مورد مقایسه قرار گرفت.
وی 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 مسأله و شبیه سازی به نسبت واقعی از محیط در تونل باد، این طرح توانست گامی در ارتقاء دانش فنی عوامل مؤثر بر فرسایش پذیری خاک و کنترل آن بردارد.
وی با بیان اینکه در این طرح یک روش زیست فناوری مقرون به صرفه و عملی در کنترل فرسایش بادی ارائه شد، بیان کرد: نتایج حاصل از این تحقیق می‌تواند در مهندسی ژئوتکنیک و محیط زیست از شاخه‌های مهندسی عمران، خاک شناسی یکی از شاخه‌های مهندسی کشاورزی و همچنین رشته‌های کویر شناسی و زمین شناسی مورد استفاده قرار گیرد.
وی افزود: 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 گرد و غبار حفاظت شده) و پایش یک ساله آن به منظور اطمینان از عملکرد روش مذکور در عمل پیش از تجاری شدن آن است.
دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت: رویکرد ارائه شده در این طرح می‌تواند در شناسایی میکروارگانیسم‌های بیشتر با قابلیت ایجاد پوسته مقاوم در مقابل فرسایش بادی استفاده شود و روش کار معرفی شده در این تحقیق می‌تواند در ارزیابی صحیح فرسایش پذیری خاک‌ها و پوسته‌های سطحی (ایجاد شده با روش‌های مختلف) با استفاده از تونل باد مورد استفاده قرار گیرد.
وی ادامه داد: بعلاوه، از پارامتر‌های قابل اطمینان شناسایی شده در این تحقیق برای تعیین میزان فرسایش پذیری خاک‌ها میتوان در پهنه بندی زمین‌های مستعد فرسایش بادی بهره گرفت؛ مدل مفهومی ارائه شده برای شکست پوسته‌ها در فرسایش بادی می‌تواند در عمل برای ارزیابی دوام پوسته‌های مختلف در مقابل فرسایش استفاده گردد. علاوه بر این، روش‌های زیست فناوری و میکروارگانیسم‌های معرفی شده در این تحقیق در کنترل فرسایش بادی متناسب با نوع منطقه قابل استفاده است.
گفتنی است: تاکنون ۵ مقاله ISI از پژوهش حاضر در مجله‌های بسیار معتبر مرتبط با موضوع و دارای ضریب تأثیر بالا ارائه شده است که ۴ 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 شده بود، از این رو، تمام نتایج حاصل از این کار تازگی داشته و قابل ارائه در مجله‌های معتبر بود.
استاد راهنمای این طرح آقای دکتر عباس سروش عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و استادان مشاور دکتر نینگ هوانگ و دکتر وولودیمیر ایوانف بوده اند.