استفاده از رادیونوکلوئید بریلیوم-7 در برآورد توزیع مجدد خاک در زمین های دیم استان کرمانشاه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری/دانشگاه تهران

2 دانشیار/ دانشگاه تهران

3 پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایران

4 دانشیار/ گروه مهندسی و علوم خاک، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران

5 دانشیار/ دانشکده جنگلداری و اقتصاد جنگل، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران

6 پژوهشگر/ پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایران

چکیده

در دهه های اخیر، رادیوایزوتوپ های سزیم-137، سرب-210 اضافی و بریلیوم-7 در برآورد فرسایش و رسوب بطور فزاینده ای مورد استفاده قرار گرفته اند. هرچند تاکنون مطالعات فرسایش و رسوب، با استفاده از سزیم-137 و تا حدودی سرب-210 صورت گرفته است لیکن نیاز به تحقیق بیشتر در ارتباط با امکان استفاده از بریلیوم-7 بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک، می باشد. مزیت اصلی روش نوین بریلیوم-7 نسبت به دو رادیونوکلونید دیگر، ارزیابی توزیع مجدد خاک در ارتباط با هر واقعه، یا یک دوره کوتاه با بارندگی شدید است. مطالعه حاضر اولین آزمون بررسی قابلیت استفاده از روش بریلیوم-7 برای مطالعه فرسایش و رسوب در ایران می¬باشد. یک دامنه شیب با کاربری دیم در جنوب غربی شهر کرمانشاه با میانگین بارندگی سالیانه 480 میلی‌متر انتخاب گردید. نمونه¬برداری پس از ریزش 150 میلیمتر بارندگی در 40 روز در اردیبهشت، 1390 صورت گرفت. با استفاده از مدل توزیع پروفیل، مقدار فرسایش خالص 8/6 تن در هکتار برآورد شد. با توجه به دوره زمانی کوتاه، این مقدار زیاد ناشی از مدیریت نادرست مزرعه، شیب تند، شخم در جهت شیب و بارندگی شدید در اواخر زمستان و اوایل بهار زمانی که خاک فاقد پوشش است می باشد. نسبت تحویل رسوب 80% برآورد گردید که بیانگر انتقال بخش زیادی از ذرات متحرک شده توسط فرسایش به خارج از دامنه شیب است. نتایج امکان استفاده از روش بریلیوم-7 برای تعیین مقدار توزیع مجدد خاک در دوره زمانی کوتاه مدت در منطقه نیمه خشک را نشان داد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

First use of the 7Be radionuclide for estimating soil redistribution rates on dry farming land in Kermanshah Province

نویسندگان [English]

  • Maral Khodadadi 1
  • Manouchehr Gorji 2
  • Mohammad Ghanadi Maragheh 3
  • Ali Samani Bahrami 3
  • Mir Hossein Mir Seyed Hosseini 4
  • Ghavamedin Zahedi Amiri 5
  • Moeen Meftahi 6
چکیده [English]

Over the past decades, the fallout radionuclides 137Cs, 210Pbex and 7Be are increasingly being used to quantify soil erosion and sedimentation rates. Although studies using 137Cs and to some extent 210Pbex are now well-documented, there is a need for further work aimed at exploring the use of 7Be, particularly in arid and semi-arid areas. Investigating soil erosion processes occurring over shorter timescales, particularly individual storm events or short periods of heavy rainfall is the major advantages of recently developed 7Be method over the assessments of longer-term erosion rates provided by 137Cs or 210Pbex. The present investigation is the first investigation of using 7Be techniques in Iran. A hillslope with dry farming land use, in south west of Kermanshah, with a mean annual rainfall of about 480 mm, was selected. Soil sampling performed in April 2011, after occurring 150 mm rainfall in 40 days. The net erosion rate was estimated to be 6.8t ha-1 yr-1 by using Profile Distribution model. According to the short period, the high net soil erosion rate is most likely the result of the mismanagement of the field, cultivation operation along the main slope direction, the heavy rainfall occurring during the late winter and early spring seasons without major vegetative cover and the steep topography. The sediment delivery ratio was about 80% indicating that significant part of the mobilized soil was removed from field. The results confirm the potential of using 7Be measurements to document soil redistribution associated with short periods in semi-arid area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • 7Be
  • Soil erosion
  • Fallout Radionuclides
  • Profile distribution model
  • Kermanshah Province