بخشی از مقاله
خلاصه
با خشک شدن آب دریاچه ارومیه به دلایل متعدد و حتی در صورت احیای آن بازهم مناطقی از آن بر اثر خشک شدن با توجه به شرای خاک موجود و شرای آب و هوای منطقه ی مورد نظر مستعد پدیده فرسایش بادی خواهد بود که خود مشکلات زیست محیطی فراوانی را به همراه خواهد داشت بدین منظور تثبیت خاک حوضه ی دریاچه با روشی که بتواند اثرات محی زیستی مخرب کمتر و کارایی بهتر و در عین حال هزینه پایین تری را داشته باشد از اهمیت فراوانی برخوردار است تثبیت بیولوژیکی یه طور چشمگیری نسبت به سایر روش ها برتری دارد .
1. مقدمه
یکی از مهمترین بحران های زیست محیطی پدیده مخرب بیابان زایی و فرسایش بادی می باشد که وقوع طوفان های گرد و غبار و حرکت ریز گرد ها از پیامد های ان می باشد . در ایران نیز بررسی ها نشان داده است که میزان فرسایش بادی اخیرا افزایش چشمگیری داشته است.
وسعت عرصه هایی که تحت تاثیر فرسایش به عنوان منشا یا مناطق برداشت از این تپه ها عمل میکنند بالغ بر 30 میلیون هکتار یعنی حدود یک ششم کل وسعت ایران است از این رقم حدود 10 میلیون هکتار را مناطق با حساسیت فرسایش شدید یا بسیار شدید در بر می گیرد که نیاز به عملیات کنترل و حفاظتی دارد،ارضی اطراف دریاچه ارومیه یکی از این مناطق به شمار می رود .
دریاچه ارومیه بزرگترین دریاچه داخلی و دومین دریاچه شور جهان است که بر اثر تغییرات جوی ایجاد شده در دو دهه ی اخیر و به تبع ان خشک سالی های طولانی مدت و کاهش بیش از حد تراز سطح اب دریاچه ، که در خطر خشک شدن کامل قرار دارد . با خشک شدن این دریاچه میانگین دمای منطقه افزایش می یابد و گنبد های نمکی و کویر وسیعی به جای دریاچه رخنمون پیدا می کند و با وزش بادها در فصول مختلف ، نمک ها به زمین های مجاور خود منتقل و باعث شوری این زمین ها و کویر زایی به ویژه در سواحل شرقی و جنوب شرقی خواهند شد .
این گسترش نمک و طوفان های گرد و غبار آثار مخربی بر جوامع انسانی ، منابع زیستی ، وتاسیسات اقتصادی خواهند داشت . باتوجه به خطرات بسیار مهمی که منطقه مذکور در اینده بسیار نزدیک با ان مواجه خواهد بود می بایست بدنبال راه کارهایی برای جلو گیری از این طوفان های نمک و تثبیت خاک سطحی منطقه در برابر فرسایش بادی بود .
.2فرسایش بادی
یکی از مهمترین فرآیندهای طبیعی در مناطق خشک و نیمهخشک و فراخشک، فرسایش بادی است. این فرایند در شرایطی رخ میدهد که علاوه بر وجود خاکِ حساس، باد دارای حاکمیت و سرعت قابل توجه باشد. انتقال ذرات خاک به صورتهای مختلف معلق، جهشی و خزشی انجام میگیرد و باعث خسارتهای جدی به محی زیست میشود.
مهمترین و گرانبها ترین سرمایه هر کشور ، خاک ان مملکت است . متاسفانه کشور ما همه ساله میلیارد ها تن خاک با ارزش و جبران ناپذیر توس طوفان های زیان بار ، فرسایش یافته و با تجمع در مناطق مختلف تهدیدی برای عرصه های تولیدی و انجام سرمایه گذاری در مناطق مستعد می شود .
طوفان های گرد و غبار رویدا د های طبیعی هستند که به طور گسترده در سرتاسر جهان در مناطق خشک و نیمه خشک تحت خشکسالی شدید اتفاق می افتد . ذرات گرد و غبار به دلیل کوچک بودنشان میتوانند تا ارتفاعات بالای جو انتقال یابند و مسافت زیادی رادر سطح زمین طی کنند بنابراین اثراتشان فق محدود به محل وقوع فرسایش نمی شود بلکه می توان اثرات ان ها به کیلومتر ها دورتر برسد به همین منجر به دلیل اهمیت جهانی این گونه رویدادها شده است . از اثرات این پدیده می توان به تاثیر بر اب و هوا ، تاثیر در کشاورزی ، تاثیر در حمل و نقل و تاثیر بر سلامت انسان اشاره کرد ، حال اینکه فرسایش بادی در حوضه ی دریاچه ارومیه به دلیل دارا بودن نمک اثرات مخرب تر و جبران ناپذیر تری را بر جای خواهد گذاشت
.1.2عوامل موثر بر فرسایش بادی 1.1.2 پارامترهای خاک دخیل در فرسایش بادی
الف - بافت خاک ، ب - چسپندگی خاک ، ج - رطوبت خاک
الف - اندازه و وزن مخصوص ذره خاک از مهمترین عوامل موثر در فرسایش بادی هر خاک محسوب میشود. یک ذره هنگامی منتقل خواهد شد که اول به اندازه ی کافی سبک و قابل حمل باشد و دوم به اندازه ی کافی درشت باشد که در معرض باد قرار گیرد
ب - چسپندگی ذرات یکی دیگر از خصوصیات خاک می باشد که در میزان فرسایش بادی موثر است . هرچه چسپندگی ذرات خاک بیشتر باشد خاک در مقابل فرسایش بادی مقاوم تر است . در رابطه با فرسایش بادی اهمیت رس و مواد آلی و سایر عوامل سیمان کننده کاملا روشن است . خاک های شنی که فاقد این عوامل سیمان کننده هستند به اسانی فرسایش می یابد.
ج - مهمترین عامل موثر در پدیده فرسایش بادی رطوبت است . در واقع خاک هایی به فرسایش حساس تر هستند که خشک باشند . باد ذرات خشک را به اسانی حمل می کند اما ذراتی را که رطوبت داشته باشند به دلیل نیروی چسپندگی ناشی از پوسته ی اب بین ذرات به سختی حمل خواهد کرد
2.1.2 پارمترهای آب و هوا دخیل در فرسایش بادی
الف - بارندگی ، ب - درجه حرارت ، ج - باد
الف - فق خاک خشک به وسیله ی باد منتقل می شود و هیچ خاکی با داشتن سطح مرطوب جابجا تخواهد شد ، بنابراین فرسایش بادی غالبا در مناطق خشک و نیم ه خشک اتفاق می افتد زیرا کمبود باران در این مناطق باعث می شود که سطخ خاک به مدت طولانی خشک باقی بماند و از طرف دیگر عامل محدود کننده برای رشد پوشش نباتی است
ب - درجه حرارت در میزان فرسایش بادی موثر است . حرارت با افزایش تبخیر میزان رطوبت خاک را کم میکند با کم شدن رطوبت خاک ، فرسایش بادی فعال میگردد
ج - باد عامل اصلی انتقال ذرات خاک بوده همچنین با افزایش سرعت باد میزان تبخیر بیشتر شده در نتیجه با کاهش رطوبت فرسایش بادی فعال می گردد.
3. روش های تثبیت خاک
تثبیت خاک به اصلاح و بهبود خواص فیزیکی و مهندسی یک خاک برای تامین یک رشته از اهداف از پیش تعیین شده اطلاق میشود .
تثبیت خاک ها به طرق گوناگون نظیر روش مکانیکی ، شیمیایی ، بیولوژِیک ، فیزیکی ، و الکتریکی امکان پذیر است . انتخاب هر روش بستگی به نوع و جنس خاک و همچنین هدف از تثبیت خاک دارد . تثبیت خاک مانند هر تصمیم دیگر مهندسی بایستی پس از بررسی راه حل های مختلف که از نظر فنی و اقتصادی قابل قبول است ، انجام شود [4]. برای اصلاح خصوصیات فیزیکی خاک می توان از روش های تراکم مکانیکی ، دوغاب های شیمایی و بیوسمنتاسیون استفاده کرد .
تراکم مکانیکی در اعماق کم توس غلتک های استاتیکی یا ویبره ای انجام می گیرد برای تراکم قسمت های عمیق خاک از تراکم ویبره ای یا تراکم دینامیکی و در مواردی از سقوط وزنه های سنگین استفاده شود . با این حال این روش ها برای تراکم در عمق های کمتر از 10 متر موثر هستند . ملات های شیمیایی نیز به خاک یا سنگ تزریق می شوند و با تغییر خواص فیزیکی ، باعث تغییر خواص مکانیکی ان ها می شوند . برای کنترل فرسایش و پایدار کردن شیب ها تنها لایه های سطحی خاک نیاز به دو غاب های شیمیایی دارند ، همچنین برای کاهش نفوذپذیری و افزایش مقاومت خاک نیز می توان از د وغاب های شیمیایی استفاده نمود .
این دوغاب ها شامل بتونیت ، سیمان ، سیلیکات ها ، آلومینات سدیم و... می باشند . تکنولوژی دوغاب های میکروبی نیز مشابه دوغاب های شیمیایی است ، عمق نفوذ به اندازه میکروارگانیسم های استفاده شده بستگی دارد ، ممولا اندازه یک سلول باکتری از یک تا سه میکرومتر است ولی طول رشته سلولی میکروبی می تواند تا 100 میکرو متر هم برسد که مانع برای نفوذ رشته های میکروبی به خاک عمل کند ، البته عملکرد دوغاب های میکروبی به عواملی مانند PH ، شوری ، پتانسیل کاهش اکسیداسیون و ... دارد .
مزیت ویژه دوغاب ه ای میکروبی نسبت به دوغاب های شیمیایی غیر سمی بودن آن است. هزینه پایین نیز امتیاز دیگر این روش محسوب می شود . تقریبا هزینه هر متر مکعب دوغاب های شیمیایی بین 2 تا 72 دلار می باشد و هزینه برخی ار آن ها که بر پایه آکریل آمید و پلی اورتان ها هستند بسیار گران تر نیز می باشد . دوغاب های میکروبی معمولا بین 5/0 تا 9 دلار برای هر متر مکعب خاک هزینه دارد
.3مالچ پاشی
یکی از روش های کنترل فرسایش بادی مالچ پاشی روی خاک منطقه مورد فرسایش می باش که در سال های اخیر بطور گسترده درکشورهای مختلف استفاده شده و نتایج رضایت بخشی را در پی داشته است .مالچ به مواد طبیعی یا مصنوعی گفته می شود که بتوان پوشش محافظی بصورت یک لایه مجزا و گسترده روی زمین ایجاد نمای و سطح رویی خاک را از عوامل مختلف باد و باران مصون دارد
مالچ ها به دو گروه کلی مواد نفتی و مواد شیمیایی تقسیم می شون که به خاطر معایب زیست محیطی مواد نفتی، امروزه استفاده از مالچ های شیمیایی به دلیل دوستدار محی زیست بودن و قابلیت ساخت انواع ترکیبات متناسب با شرای محیطی کاربرد زیادی دارند. مواد شیمیایی جدید به خصوص مواد پلیمری رشد چشمگیری در اجرای پروژه های عمرانی بویژه در تثبیت خاک های ضعیف و مستعدفرسایش بادی داشته است
مهمترین مزایای این مواد بالا بودن میزان آب در محلول پوشش شده، سازگاری کامل با محی زیست ،هزینه بسیار پایین و سرعت و سهولت اجرایی آن می باشد. این مواد پلیمری را می توان بصورت محلول در آب و با مشخصات و ترکیبات بسیار متفاوت فرموله و تولید کرد ه از متداول ترین آنها می توان به پلی وینیل الکل و پلی وینیل استات اشاره کرد.در این میان مالچ های نفتی و شیمیایی به دلایلی از جمله آلوده کردن محیط زیست و خود خاک می توانند برای محیط زیست اثرات سوی را بر جای بگذارند
