رفتار جذبی فسفر در رسوبات پشت بندهای رسوب‌گیر متوالی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه علوم خاک، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه ارومیه

2 استادیار گروه علوم خاک، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه مراغه

3 استاد گروه علوم خاک، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه ارومیه

چکیده

جذب فسفر توسط رسوبات نقش مهمی در کنترل غلظت آن در جریان آب رودخانه دارد. هدف از انجام این مطالعه ارزیابی رفتار جذبی فسفر توسط رسوبات پشت بندهای رسوب­گیر متوالی بود. برای این منظور دو آبراهه فصلی در منطقه­ی نوشان و انبی در اطراف شهر ارومیه در شمال غربی ایران انتخاب شد. آبراهه­ی نوشان دارای سه بند و آبراهه­ی انبی دارای پنج بند رسوب­گیر بودند. آزمایش­های هم­دمای جذب فسفر به وسیله­ی رسوبات پشت این بندها و همچنین نمونه­ای از خاک دامنه­ی هر آبراهه انجام شد. نتایج نشان داد که به دلیل وقوع فرآیند ترسیب انتخابی ذرات فرسایش یافته در طول آبراهه، ویژگی­های شیمیایی و فیزیکی رسوبات دارای تغییرات منظمی بوده و با حرکت به سمت بندهای پایین دست بافت رسوبات ریزتر شده و جذب فسفر توسط آن­ها افزایش می­یابد. مدل­های ون­های و فروندلیچ به ترتیب با میانگین ضریب تبیین 935/0 و 932/0 توانایی بیشتری در توصیف داده­های جذب فسفر در مقایسه با مدل­های لنگمویر و تمکین داشتند. داده­های آزمایشی وجود شباهت ساختاری مدل‏های فروندلیچ و ون­های را به اثبات رساند. بین ویژگی­های نمونه­های رسوب با ضرایب مدل­های فروندلیچ و ون­های روابط همبستگی معنی‏داری مشاهده شد. ضریب n معادله­ی فروندلیچ دارای همبستگی معنی­داری (05/0 >p  ;748/0- = r) با درصد شن نمونه­ها بود که نشان دهنده­ی کاهش مکان­های جذبی با افزایش مقدار شن در نمونه­های رسوب است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Phosphorus Adsorption Behavior of Sediments Trapped Behind Successive Check-dams

نویسندگان [English]

  • Farrokh Asadzadeh 1
  • Sara Mola-Ali-Abasiyan 2
  • Abbas Samadi 3

Abedini, M., Md-Said, M.A., Ahmad, F., 2012. Effectiveness of check dam to control soil erosion in a tropical catchment (The Ulu Kinta Basin). Catena 97, 63-70.

Allen, P.B., Welch, N.H., 1971. Sediment yield reduction on watersheds treated with flood-retarding structures. Transaction of ASAE 14(5), 814–817.

Azzouz, S., Meribout, R., Boukhalfa, C., 2012. Characterization of Phosphate Adsorption on Sediments. Procedia Engineering 33, 285 – 292.

Chapman, H.D., 1965. Cation exchange capacity. In: Black, C.A. (Ed.), Methods of Soil Analysis, part 2. Amer. Soc. Agronomy, Inc., Madison, Wisconsin, EEUU, pp. 891–900.

Chorom, M., Ahmadpour, A., 2007. Study of Phosphorus Adsorption Characteristics of Soils under Shoeibieh sugercan farms in Khuzestan. Agricultural Research (Water, Soil and Plant in Agriculture) 7(3), 103-114. (In Persian)

Essington, M. E., 2004. Soil and water chemistry, an integrative approach. CRC Press LLC.

Fox, R.L., Kamprath, E.J., 1970. Phosphate sorption isotherms for evaluating the phosphate requirements of soils. Soil Sci. Soc. Amer. Proc 34, 902-907.

Gee, G.W., Bauder, J.W., 1986. Particle-size Analysis. In A. Klute (ed): Methods of soil analysis, Part 1, Physical and Mineralogical Methods. Madison,Wis., 393-394.

Haggard, B.E., Smith, D.R., Brye, K.R., 2007. Variations in Stream Water and Sediment Phosphorus among Select Ozark Catchments. Journal of Environmental Quality 36, 1725–1734.

Hassanli, A. M., Esmaeli-Nameghi, A., Beecham, S., 2009. Evaluation of the effect of porous check Dam location on fine sediment retention (a case study). Environ Monit Assess 152,319-326.   

Hecky, R.E., Kilham, P., 1988. Nutrient limitation of phytoplankton in freshwater and marine environments: a review of recent evidence on the effects of enrichment. Limnol. Oceanogr. 33 (4, 2), 796-822.

House, W.A., 2003. Geochemical cycling of phosphorus in rivers. Appl. Geochem 18, 739–748.

Lake, A. B., Coolidgea, K.M., Norton, S.A. and Amirbahman, A. 2007. Factors contributing to the internal loading of phosphorus from anoxic sediments in six Maine, USA, lakes. Science of the Total Environment 373, 534–541.

Lopez, P., Lluch, X., Vidal, M., Morgui, J.A., 1996. Adsorption of Phosphorus on sediments of the Balearic Islands (Spain) Related to Their Composition. Estuarine, Coastal and Shelf Science 42, 185–196.

Mainstone, C.P., Parr, W., 2002. Phosphorus in rivers-ecology and management. Sci. Tot. Environ 282/283, 25–47.

Nwokea, O.C., Vanlauwe, B., Diels, J., Sanginga, N., Osonubi, O., Merckx, R., 2003. Assessment of labile phosphorus fractions and adsorption characteristics in relation to soil properties of West African savanna soils. Agriculture, Ecosystems & Environment 100, 285–294.

Olsen, S.R., Dean, L.A., 1965. Phosphorus. In: Black, C.A. (ed.), Methods of Soil Analysis, Part 2. Amer. Soc. Agronomy, Inc., Madison, Wis., pp. 1044–104.

Rhoades, J.D., 1982. Soluble salts. In: A.L. Page (ed.) Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological properties. Agronomy monograph no. 9. 2nded. SSSA and ASA, Madison, WI, 167-179.

Romero-Diaz. A., Marín-Sanleandro, P., Ortiz-Silla, R., 2012. Loss of soil fertility estimate from sediment trapped in check dams. South-eastern Spain. Catena 99, 42-53.

Rowell, D.L., 1994. Soil Science: Methods and Applications. Longman Scientific & Technical. ISBN: 058208784 8. 350 p.

Seungman, S., Dongsu, K., 2005.Modification of langmuir isotherm in solution systems-definition and utilization of concentration dependent factor. Chemosphere 58, 115-123.

Shieh, C., Guh, Y. and Wang, S., 2007. The Application of Range of Variability Approach to the Assessment of a Check Dam on Riverine Habitat Alteration. Environ mental Geology 52(3), 427-435.

Shirvani, M., Shariatmadari, H., 2002. Application of Sorption Isotherms for Determining the Phosphorus Buffering Indices and the Standard P Requirement of Some Calcareous Soils in Isfahan. JWSS - Isfahan University of Technology6 (1) 121-130 (in Persian)

Sposito, G., 1980. Derivation of the Fruendlich equation of ion exchange reactions in soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 43, 652-654.

Tang, X., Wu, M., Dai, Chai, P., 2014. Phosphorus storage dynamics and adsorption characteristics for sediment from a drinking water source reservoir and its relation with sediment compositions. Ecological Engineering 64, 276– 284.

Tu, C., Zheng, C.R., Chen, H.M., 2002. Effect of heavy metals on phosphorus retention by typicudicferrisols: Equilibrium and kinetics. Pedosphere.12 (1): 15-24.

Wang. Y., Shen, Z., Niu, J., Liu, R., 2009. Adsorption of phosphorus on sediments from the Three-Gorges Reservoir (China) and the relation with sediment compositions. Journal of Hazardous Materials 162(1), 92-98.

Zhou, A., Tang, H., Wang, D., 2005. Phosphorus adsorption on natural sediments: Modeling and effects of pH and sediment composition. Water Research 39, 1245–1254.