| تعداد نشریات | 14 |
| تعداد شمارهها | 188 |
| تعداد مقالات | 1,805 |
| تعداد مشاهده مقاله | 3,096,276 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 2,518,466 |
بررسی عملکرد پلیمرهای زیستی در کنترل گرد و غبار جادههای جنگلی با استفاده از شبیهسازی تونل باد | ||
| پژوهش و توسعه جنگل | ||
| دوره 11، شماره 4، بهمن 1404، صفحه 519-534 اصل مقاله (1.14 M) | ||
| نوع مقاله: علمی - پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.30466/jfrd.2025.56429.1772 | ||
| نویسندگان | ||
| آیدین پارساخو* 1؛ محمد جوان محجوب دوست2؛ ایوب رضایی مطلق3 | ||
| 1دانشیار، گروه جنگلداری، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان ، گرگان، ایران | ||
| 2دانشجوی کارشناسی ارشد عمران و بهره برداری جنگل، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران | ||
| 3کارشناس بخش تحقیقات جنگل، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| مقدمه و هدف: جادههای جنگلی که اغلب آسفالت نشدهاند، هنگام تردد وسایل نقلیه در معرض تولید گرد و غبار قرار دارند.این گرد و غبار میتواند مشکلات مختلفی مانند خطرات سلامتی برای کارگران، آسیب به تجهیزات و نگرانیهای زیستمحیطی ایجاد کند.فناوریهای کنترل گرد و غبار در کاهش این مشکلات در عملیات جنگلداری بسیار مهم هستند. کنترل گرد و غبار جادهای شامل روشهای مختلف برای به کمینهرساندن مقدار گرد و غبار تولید شده و معلق در هوا، بهویژه جادههای غیر آسفالته است. این روشها را میتوان بهطورکلی به کاهش تولید گرد و غبار، جلوگیری از معلق شدن آن در هوا یا جذب و حذف گرد و غبار طبقهبندی کرد. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر پلیمرهای زیستی بر کنترل گرد و غبار جادههای جنگلی عربداغ استان گلستان است. مواد و روشها: بدینمنظور از یک دستگاه تونل باد با سطح تماس به ابعاد 60 × 38 سانتیمتر استفاده شد. بر روی نمونههای دستنخورده رویه جادههای جنگلی منطقه که بهصورت تصادفی انتخاب شدند، پلیمرهای زیستی زانتان، گوار و بتاگلوکان با درصدهای وزنی صفر، 5/0، یک، دو، سه یا پنج درصد بهطور جداگانه به اندازه سطح تماس تونل باد پاشیده شد. در مرحله بعد با استقرار و راهاندازی دستگاه تونل باد روی نمونه، سطح جاده در معرض بادهایی با سرعت هشت و 10 متر در ثانیه قرار گرفت. مدت زمان تأثیر باد روی کلیه قطعات یکسان و معادل دو دقیقه درنظر گرفته شد. سپس رسوبات بادی جمعشده در داخل سیلیکونهای پلاستیکی جمعآوری و با دقت 1/0 میلیمتر وزن شد. آزمایشات بهصورت فاکتوریل در قالب بلوکهای کامل تصادفی انجام شد. تیمار اصلی شامل نوع پلیمر زیستی در سه سطح و مقدار پلیمرها در چهار سطح و سرعت باد بهعنوان بلوک در دو سطح بود. برای هر سرعت سه تکرار درنظر گرفته شد (در کل 24 تیمار و 72 نمونه رسوب بادی). تجزیه و تحلیلهای آماری در نرمافزار SPSS، نرمالبودن دادهها بهکمک آزمون کولموگروف اسمیرنوف، مقایسه میانگینها به کمک آزمون LSD و آنالیز همبستگی به کمک آزمون پیرسون انجام شد. یافتهها: نتایج آزمون مقایسه میانگینها نشان داد که هر سه تیمار پلیمر زیستی توانستند بهطور معنیداری مقدار گرد و غبار حاصل از پلاتهای مستقر در تونل باد را در مقایسه با تیمار شاهد کاهش دهند. بهطوریکه مقدار تولید گرد و غبار در پلات تیمار شده با بتاگلوکان، گوار و زانتان بهترتیب 27/8، 23/7 و 78/7 گرم در مترمربع و در تیمار شاهد 58/11 گرم در مترمربع بود. همچنین با افزایش غلظت پلیمرهای زیستی مقدار گرد و غبار بهطور معنیداری کاهش یافت و شیب این کاهش در تیمار با غلظت پنج درصد بیشتر از تیمارهای دیگر بود. با افزایش سرعت باد از هشت متر بر ثانیه به 10 متر بر ثانیه، مقدار گرد و غبار حاصل از پلاتهای مستقر در تونل باد بهطور معنیداری از 85/7 گرم در متر مربع به نه گرم در مترمربع افزایش یافت. بررسیها نشان داد که بیشترین مقدار کاهش گرد و غبار در تیمار گوار با غلظت پنج درصد حاصل شد. در این تیمار در سرعتهای باد هشت و 10 متر در ثانیه بهترتیب 5/76 و 3/66 درصد کاهش در مقدار گرد و غبار حاصل از پلاتهای مستقر در تونل باد گزارش شد. در تمام تیمارهای پلیمر زیستی بیشترین مقدار گرد و غبار حاصل از پلاتهای مستقر در تونل باد در غلظت 5/0 درصد ثبت شد. نتیجهگیری: بر اساس یافتههای این بررسی، استفاده از غلظتهای بالای بیوپلیمر بهصورت اسپری با یک سمپاش مزرعهای سوار بر تراکتور، امکان استفاده مؤثر از مواد ضد گرد و غبار را در مقیاس وسیع فراهم میکند. نتایج آزمایشها شواهدی را ارائه میدهد که کاربرد اسپری بیوپلیمرها میتواند بهطور مؤثر انتشار گرد و غبار را در جادههای جنگلی و حتی معادن در کوتاه مدت کاهش دهد. بنابراین، بیوپلیمرهای آزمایششده، یک جایگزین امیدوارکننده زیستی و سازگار با محیط زیست برای کنترل گرد و غبار هستند. | ||
| کلیدواژهها | ||
| تیمارهای ضدغبار؛ گوار؛ سرعت باد؛ رویه جاده جنگلی؛ عرب داغ؛ استان گلستان | ||
| مراجع | ||
|
A Almajed, A.; Lemboye, K.; Arab, M.G.; Alnuaim, A., Mitigating wind erosion of sand using biopolymer-assisted EICP technique. Journal of Soils and Foundations 2020, 60(2), 356-371. nandha, K.S.; Ramani, S.E., Performance evaluation of β-glucan treated lean clay and efficacy of its choice as a sustainable alternative for ground improvement. Journal of Geomechanics and Engineering 2020, 21(5), 413-422. Bacic, A.; Fincher, G.B.; Stone, B.A., Chemistry, Biochemistry, and Biology of 1-3 Beta Glucansand Related Polysaccharides. Academic Press 2009, 1(3), 10-23. Cabalar, A.F.; Wiszniewski, M.; Skutnik, Z., Effects of Xanthan Gum Biopolymer on thePermeability, Odometer, Unconfined Compressive and Triaxial Shear Behavior of a Sand. Journal of Soil Mechanics and Foundation Engineering 2017, 54(6), 356–361. Chen, R.; Ding, X.; Lai, H.; Zhangl. J. Improving dust resistance of mine tailings using green biopolymer. Journal of Environmental Geotechnics 2021, 8(6), 382-391. Chen, R.; Lee, I.; Zhang, L., Biopolymer Stabilization of Mine Tailings for Dust Control.Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering 2014, 141(2), 110-117. Chiou, S.F.; Tsai, C.J., Measurement of emission factor of road dust in a wind tunnel. Journal of Powder Technology 2001, 118(2), 10-15. Choi, S.J.; Bae, S.H.; Lee, J.; Bang, E.; Choi, H.Y.; Ko, H.M., Effect of Bio-Inspired Polymer Types on Engineering Characteristics of Cement Composites. Journal of Polymersn 2022, 14(9),180-188. Fatehi, H.; Ong, D.E.L.; Yu, J.; Chang, I., Biopolymers as Green Binders for Soil Improvement in Geotechnical Applications: A Review. Journal of Geosciences 2021, 11(7), 291p. Jaddi Hosseini, S.A.R.; Parsakhoo, A.; Ezzati, S.; Rezaei Motlagh, A., The effect of using agricultural waste ash on improving the mechanical properties of forest roadbed soil. Journal of Forest Research and Development 2025, 11(2), 249-265. (In Persian). Jang, J. 2020. A Review of the Application of Biopolymers on Geotechnical Engineering and the Strengthening Mechanisms between Typical Biopolymers and Soils. Hindawi, Advances in Materials Science and Engineering 2020, 1(5), 1-16. Judge, P.K.; Sundberg, E.; DeGroot, D.J.; Zhang, G., Effects of biopolymers on the liquid limit and undrained shear strength of soft clays. Journal of Bulletin of Engineering Geology and the Environment 2022, 81(1), 342-349. Malekahmadi, K.; Hashemi, M.; Dehnavi, A.; Heidari, F. A., Study on Effect of Guar Biodegradable Biopolymer on Soil Wind Erosion.Iranian Journal of Watershed Management Science and Engineering 2021, 15(53), 46-57. (In Persian). NamdarKhojaste, D.; Bahrami, H.A.; Keyanirad, M., Comparison of different polymer formulations on dust stabilization and aggregate stability. Journal of Watershed Management Research 2016, 29(1), 51-62. (In Persian). Parsakhoo, A.; Hosseini, SA; Lotfalian, M; Mohammadi, J; Salarijazi, M., Efficiency of different anti-dust agents in reducing the dust emission from forest road and deposition on leaf surface. Croatian Journal of Forest Engineering 2021a, 42(2), 269-282. Parsakhoo, A.; Rezaee Motlagh, A.; Matinnia, B., Effect of hydro-mulches on runoff and soil loss rate from steep slopes. Journal of Forest Research and Development 2021b, 7(1), 15-26. (In Persian). Rezaeimotlagh, A.; Parsakhoo, P.; Najafi, A.; Mohammadi, J., Development of a Sustainable Maintenance Strategy for Forest Road Wearing Courses in Different Climate Zones, Croatian Journal of Forest Engineering 2023, 45(1), 1-18. Shahmoradi, G.; Parsakhoo, A.; Lotfalian, M., Investigating the efficiency of DS-300 and CaCl2 in dust mitigation from gravel forest roads. Journal of Forest Research and Development 2020, 6(4), 559-571. (In Persian). Sieger, J.L.; Lottermoser, B.G.; Freer, J., Effectiveness of protein and polysaccharide biopolymers as dust suppressants on mine soils: Results from wind tunnel and penetrometer testing. Journal of Applied Sciences. 2023, 13(7), 3-27. Singh, R.; Ram, K., Meta-analysis of polyaromatic hydrocarbons in road dust: An emerging threat in urban environment. Journal of Urban Climate 2024, 58(1), 102-107. Wang, J.; Du, C.; Luo, Z.; Ding, X., Study on starting mechanism and chemical control of road dust under disturbance of automobile tire in open-pit mine. Journal of Environmental Chemical Engineering 2025, 13(3), 116-121. Xia, S.; Song, Z.; Zhao, X.; Gao, Z.; Wen, Y.; Li, Y., Preparation of a vegetable-oil film-type emulsion dust suppressant and adsorption performance study on road dust surface in open-pit coal mines. Journal of Environmental Research 2025, 278(1), 121-127. Yan, J.; Yang, F.; Zhang, W.; Li, P.; Zhou, W.; Lu, X.; Li, K., Characterization of road dust and formulation of a molasses-based dust suppressant for heavy-duty haul roads in open-pit coal mine. Journal of Atmospheric Pollution Research 2025, 16(9), 102-109. Yulevitch, G.; Danon, M.; Krasovitov, B.; Fominykh, A.; Swet, N.; Tsesarsky, M.; Katra, I., Evaluation of wind-induced dust-PM emission from unpaved roads varying in silt content by experimental results. Journal of Atmospheric Pollution Research 2020, 11(2), 261-268. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 167 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 48 |
||