رشته حقوق

آلودگی های زیست محیطی

دانلود پایان نامه

691436
470472
8897
6955
منبع : سایت رسمی FAO
1-5: زئولیت:
بیش از 80 درصد زمین های کشاورزی در ایران را خاک های مناطق خشک و نیمه خشک تشکیل می دهند و به همین دلیل منابع آب در کشور ما از اهمیت بسیار بالایی برخوردار هستند (سالار دینی، 1371). منابع آب یکی از سرمایه های ملی هر کشور است از طرفی یکی از منابع محدود کننده افزایش سطح زیر کشت در مناطق خشک و نیمه خشک نیز آب است ( جلینی و کاوه، 1382). در گذشته که نیازهای جوامع بشری به آب در مقایسه با پتانسیل ها کمتر بوده است این سرمایهی طبیعی کمتر مورد توجه و اهمیت قرار می گرفت و غالباً منابع آب به حدی بود که هیچ گونه رقابتی در استفاده از آب ها ایجاد نمی‌شد. این موضوع در مناطق خشک و نیمه خشک حادتر و از اهمیت بیشتری برخوردار می‌باشد، بنابراین مدیریت و برنامه ریزی صحیح برای استفادهی بهینه ازآب امری ضروری است.
در سال های اخیر توسعه ی سیستم های کشاورزی پایدار مورد توجه بوده و در این راستا کاربرد مواد معدنی
طبیعی به منظور بهبود باروری، اصلاح ساختمان فیزیکی و شیمیایی خاک که منجر به افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک نیز می شود توصیه شده است که زئولیت یکی از این مواد معدنی می باشد. زئولیت ها (بلورهای آلومینوسیلیکات هیدراته با خلل و فرج ریز) دارای کاتیون های قلیایی قابل تبادل با ساختمان سه بعدی نامحدود هستند و فرمول کلی اکسید زئولیت به صورت زیر تعیین شده است: m2 /no.AL2 O3 . xsio2 . Yh2O هر یک از انواع زئولیت ها دارای ساختمان بلوری واحد خاص خود هستند و بدین جهت از خواص فیزیکی و شیمیایی مجزایی برخوردار بوده و به طور برگشت پذیر آب را جذب می کنند. وجود ساختمان کریستالی ویژه و منفذ دار که در حضور آب سخت باقی می ماند باعث شده زئولیت ها برای کاربرد های متفاوتی سازگار شوند (Andrews and kimi, 1996 ; Mumpton, 1996 ). یکی از علل استفاده از زئولیت در تولیدات کشاورزی و بهره وری خاک، خاصیت جذب رطوبت و نگهداری آن برای مدت طولانی و صرفه جویی در مصرف کود شیمیایی و جلوگیری از آلودگی های زیست محیطی می باشد (Huang and petrovic, 1995). از جمله راهکارهای جدیدی که برای افزایش تأثیرگذاری و جلوگیری از هدر روی رطوبت و کودهای شیمیایی مورد استفاده قرار گرفته به کارگیری ترکیبات طبیعی چون کانی های زئولیت در مزارع کشاورزی می باشد (Polat et al., 2004). استفاده از این ترکیبات در اراضی کشاورزی به دلیل افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی خاک و تمایل زیاد آن ها برای جذب و نگهداری رطوبت، می تواند نقش مؤثری در کاهش هدر روی آب داشته باشند. زئولیت ها مواد متخلخلی هستند که با ساختمان کریستالی خود مانند غربال مولکولی عمل کرده و به دلیل داشتن کانال های باز در شبکه ی خود، اجازه ی عبور بعضی از یون ها را داده و مسیر عبور بعضی از یون های دیگر را مسدود می کنند (Mumpton, 1999). جذب انتخابی و آزاد سازی کنترل شده ی عناصر غذایی از زئولیت باعث می شود در صورت انتخاب صحیح نوع زئولیت مصرفی هنگامی که به خاک اضافه می شوند از طریق افزایش فراهمی طولانی مدت رطوبت و عناصر غذایی به بهبود رشد گیاه کمک کند (Polat et al., 2004). با توجه به ویژگی منحصر به فرد زئولیت ها از قبیل تبادل کاتیونی بالا (200 تا 300 میلی اکی والان در 100گرم) (Mumpton, 1999)، ثبات چارچوب ساختمانی در دراز مدت (برخلاف کانی های معمول رسی)(Shaw and Andrews, 2001)، وفور قابل توجه زئولیت های طبیعی در کشور (Kazemian, 2000)، استخراج آسان و سرانجام قیمت اقتصادی مناسب، به کارگیری این ترکیبات را بیشتر کرده و باعث مصرف بهینهی این دسته از نهاده ها می شود.
1-5-1: کاربرد زئولیت در کشاورزی:
زئولیتها آلومینوسیلیکات های معدنی کریستالی و هیدراتهی فلزات قلیایی و قلیایی خاکی با شبکهی سه بعدی هستند. اسکلت باز آنها شامل کانال ها و حفراتی از کاتیون ها و مولکول های آب است و به علت تحرک این کاتیون ها پدیدهی تبادل یونی که یکی از ویژگی های زئولیت هاست میسر می شود. از خصوصیات بارز زئولیت ها قابلیت آن ها در دهیدراسیون برگشت پذیر و نیز تبادل کاتیون ها بدون تغییر ساختمانی است. دهیدراسیون برگشت پذیر به همراه جذب مایعات و گازها دلایل محکم بر تشکیل چهارچوب زئولیت ها از خلل و فرج می باشد. (Breck, 1974). استفاده از زئولیت یکی از راه های جلوگیری از رطوبت خاک است. زئولیت آلومینوسیلیکاتی با ساختار داربستی است که یون های بزرگ و مولکولهای آب حفرات آن را اشغال کرده و تبادل در آن ها به صورت برگشت پذیر انجام می شود (Hilton and Zubriski, 1985).
استفاده از این ترکیبات در اراضی کشاورزی به دلیل افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی خاک و تمایل زیاد آنها برای جذب و نگه داری آمونیوم می تواند نقش موثری در کاهش شستشوی عناصر غذایی خاک بویژه نیتروژن داشته باشد. با توجه به اینکه زئولیت های طبیعی در کشور ما فراوان بوده (Mumpton, 1999) و تا کنون در مناطق مختلف وجود معادن آن گزارش شده است، و از طرفی به سهولت و ارزانی در دسترس قرار می گیرد لذا مصرف آن پیشنهاد می شود (رنجبرچوبه، 1383). توانایی زئولیت های طبیعی در جذب و دفع مولکولهای آب بدون اینکه آسیبی به ساختمان بلوری آنها برسد آنها را برای خشک کردن و سایر سیستم های تجاری منحصر به فرد نظیر نگهداری حرارت و تبرد خورشیدی مفید ساخته است (Rasseile, 1995).
در ایتالیا با اضافه کردن 25 تا 100 تن زئولیت در هکتار، زمین های زیر کشت سیب زمینی بین 30 تا 70 درصد افزایش تولید داشته اند. همچنین اثرات کوتاه مدت افزودن زئولیت از نوع فیلیپست به خاک های زراعی به نسبت 100/1 و تغییر میزان کاتیون های در دسترس در افزایش درصد رشد گیاهان در حال بررسی می باشد (کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران، 1371). آزمایشات انجام شده توسط محققان، نشان داده است که زئولیت های طبیعی کلینوپتیلولیت ایران توانایی جذب رطوبت تا 94 درصد وزنی را دارا بوده و پیشنهاد کرده اند تا از موادی به عنوان جاذب رطوبت در خاک هایی با بافت سبک که توانایی نگهداری رطوبت را ندارند استفاده شود (طباطبائی، 1379). زئولیت ها به طور فزاینده ای در موارد مختلف از قبیل صنعت، کشاورزی، حفاظت محیط زیست و حتی پزشکی مورد استفاده واقع شده است. ذخایر عظیمی از آن در کشورهای مختلف از قبیل آمریکا، روسیه، ژاپن، ایتالیا، افریقای جنوبی، هانگری و بلغارستان وجود دارد که پتانسیل تولید دارند (محمدی حسینی، 1388).

مطلب مشابه :  ویژگی های اخلاقی

1-5-2: فواید مصرف زئولیت:
زئولیت باعث صرفه‌جوئی در مصرف آب شده و در مناطق خشک و کم ‌آب میزان آبیاری را کاهش می دهد. زئولیت به دلیل قابلیت تبادل کاتیونی فوق‌العاده (CEC) باعث صرفه‌جوئی در مصرف کودهای شیمیایی شده و بازدهی کود را بالا می‌برد. زئولیت از آلودگی آبهای زیرزمینی و سطحی که در اثر استفاده از کودهای شیمیایی به وجود می‌آید، کاسته و به بهداشت محیط کمک می‌کند. زئولیت موجب افزایش تولید در واحد سطح گردیده و در نتیجه سود بیشتری را متوجه کشاورزان می‌نماید. زئولیت با محبوس کردن مواد ازته و آزاد‌سازی تدریجی آن به هنگام نیاز، از سوزش ریشهی گیاه جلوگیری می‌کند. زئولیت با جذب عناصر فلزی سنگین و مواد رادیواکتیو از ورود این مواد به گیاه و در نتیجه وارد شدن به چرخهی غذایی انسان جلوگیری می‌نماید. زئولیت بهره‌وری کودهای حیوانی را افزایش داده و از بوی نامطلوب آن می‌‌کاهد. زئولیت به لحاظ ایجاد بستر مناسب، مورد استفاده فراوانی در کشت‌های گلخانه‌ای و چمن دارد
1-5-3: زئولیت ( کود هوشمند)
کودهای زئولیتی بدلیل اختلاف فشار اسمزی، خاصیت تبادل یونی و ایجاد بالانس بین زئولیت و محیط خارجی قادرند تشخیص دهند که یک گیاه در چه زمانی به چه مواد مغذی نیاز دارند و در زمان مقتضی آن ماده را برای
استفاده گیاه آزاد می کنند، برای همین آمریکاییان زئولیت را کود هوشمند می نامند.
زئولیت آلومینوسیلیکاتی با ساختار داربستی است که یون های بزرگ و مولکولهای آب حفرات آن را اشغال کرده و در ساختار آن متحرک می باشند بطوری که واکنش های تعویض یون و آبگیری آنها، بصورت برگشت پذیر انجام می شود، استفاده از زئولیت یکی از راه های جلوگیری از کاهش رطوبت خاک است (Franz, 1983) این مواد پس از کشف بدلیل داشتن خواص بی نظیر در علوم مختلف مورد استفاده قرار گرفته اند (Gottardi, 1985) با توجه به اینکه زئولیت جزء کانی های طبیعی کشور ما بوده و تا کنون در 6 منطقه وجود معادن آن گزارش شده و از طرفی به سهولت و ارزانی در دسترس قرار دارد، لذا مصرف آن بعنوان مکمل کودهای شیمیایی در جهت افزایش عملکرد کمی و کیفی گیاهان پیشنهاد شده است (قلی زاده و همکاران، 1385).
زئولیت ها با ساختمان کریستالی خود مواد متخلخلی هستند که مانند غربال مولکولی عمل کرده و بدلیل داشتن ظرفیت تبادل کاتیونی بالا و قرار گرفتن بعضی از کاتیون ها مانند آمونیوم در شبکهی خود علاوه بر نقش اصلاح کنندگی در خاک، می توانند نقش تغذیه ای داشته و باعث بهبود رشد گیاه مخصوصاً در اراضی با قابلیت تبادل کاتیونی پایین یعنی زمین های شنی شوند (Polat, et al 2004) بر خلاف کانی های رسی، در زئولیت ها چارچوب ساختمانی به اندازه کافی باز است و می تواند مولکول های آب را هم مشابه کاتیون ها در خود جای دهد. این ویژگی یعنی باز بودن ساختمان، باعث بوجود آوردن خواص ویژه و منحصر به فرد زئولیت ها شده است. مولکول های آب و همچنین کاتیون ها به راحتی می توانند در شبکه حرکت کنند بدون اینکه ساختار شبکه دچار تغییر شود بنابراین تحرک کاتیون ها باعث ایجاد پدیدهی تبادل کاتیونی با سایر کاتیون های موجود در محیط می شود (Shaw, 2001). با توجه به خصوصیات منحصر به فرد زئولیت ها و فراوانی طبیعی آنها در کشور ایران (Kazemian, 2000) و استخراج آسان و نهایتاً قیمت اقتصادی مناسب بکارگیری زئولیت در سطوح مختلف صنایع کشاورزی کشور ممکن می باشد (غلامحسینی و همکاران، 1387). اثرات و مزایای مصرف زئولیتها در کشاورزی را به شش بخش تقسیم بندی می کنند که شامل: مزایای استفاده در آبیاری، خاک، کود، تأثیر در محصولات، تأثیر در گیاه و اثرات اکولوژیکی می باشد.

مطلب مشابه :  آلودگی محیط زیست

برای دانلود متن کامل فایل این  پایان نامه می توانید  اینجا کلیک کنید