مقالات مربوط به بحران آب

در اين مقاله به بررسي و مقايسه روش هاي غشايي در تصفيه و شيرين سازي آب پرداخته مي شود. اگرچه روش اسمز معکوس در گذشته جزء بهترين روشهاي تصفيه آب به شمار مي آمد، اما به دليل صرف هزينه و انرژي نسبتا زياد و حذف برخي از يونهاي ضروري از آب شرب در طي فرآيند، روش نانوفيلتراسيون مورد توجه قرار گرفت. از جمله مزاياي روش نانوفيلتراسيون مي توان به مواردي از قبيل صرف هزينه و انرژي کمتر، افزايش نرخ تصفيه آب، کاهش ميزان گرفتگي و لايه گذاري و عدم حذف يونهاي ضروري آب شرب اشاره نمود. در عين حال روش اسمز معکوس همچنان به عنوان بهترين روش در تهيه آب مقطر مورد نياز صنايع خاص محسوب مي شود

در اين مقاله خشکسالي هاي رودخانه هيرمند در سيستان که تنها منبع اصلي تامين آب منطقه است با توجه به بارندگي هاي کابل مورد بررسي و مطالعه قرار گرفته است. براي اين منظور سري زماني بارندگي هاي سالانه کابل با مدل خود بازگشتي ميانگين متحرک تجزيه و تحليل شده است. نتايج حاصل از اين بررسي مي تواند در پايش خشکسالي هاي منطقه سيستان مورد استفاده قرار گيرد و به مديريت بهينه منابع آب در منطقه کمک فراواني نمايد. نتايج نشان مي دهند که روند بارندگي هاي سالانه کابل به صورت نزولي است و بيانگر اين است که جريان رودخانه هيرمند نيز با گذشت زمان کاهش مي يابد. بنابراين بايد تمهيدات بيشتري براي مقابله با خشکسالي ها فراهم آورد.

پرايمينگ بذور با افزايش سرعت جوانه زني، کاهش دفعات آبياري، بهبود استقرار اوليه گياهچه و افزايش قدرت رقابت با علف هاي هرز باعث افزايش راندمان مصرف آب و مقاومت به خشکي گياهان مي گردد. اين پژوهش به منظور بررسي اثرات هيدروپرايمينگ و اسموپرايمينگ بذور بر شاخص هاي مقاومت به خشکي و شوري کلزا و رازيانه انجام شد. در آزمايش اول بذور دو رقم کلزا (زرفام و Haiola401) تحت پرايم هاي اسموپرايمينگ Nacl، اوره، هيدرو پرايمينگ و6000  PEG هر کدام در سطوح -0.4، -0.8 و  -1.2مگاپاسکال به همراه تيمار فاقد پرايم يا شاهد قرار گرفتند. نتايج نشان داد پرايمينگ اثر معني داري برسرعت و درصد جوانه زني، طول ريشه چه، طول ساقه چه، وزن ريشه چه و ساقه چه و نسبت طول و وزن ريشه چه به ساقه چه در دو رقم کلزا داشت. در آزمايش ديگر بذور گياه دارويي رازيانه تحت پرايم هاي سولفات روي، تيمار شاهد و هيدروپرايمينگ و پرايم هاي ثانويه کلريد سديم و سولفات سديم در سطوح0 ، -0.3، -0.6، -0.9 و-1.2  مگاپاسکال قرار گرفتند. نتايج نشان داد پرايمينگ اثر معني داري بر سرعت و درصد جوانه زني، طول ريشه چه، طول ساقه چه، وزن ريشه چه، وزن ساقه چه، نسبت طول ريشه چه به ساقه چه و نسبت وزن ريشه چه به ساقه چه داشت.

رشد جمعيت و توسعه شهرنشيني توجه به مسايلي از قبيل تامين آب شرب، حفظ بهداشت آب، حفظ محيط زيست، تامين به اندازه آب کشاورزي، صنعتي و تجاري را افزايش مي دهد. در اﻳﻦ مقاله ابتدا ضمن مطرح کردن و تعرﻳﻒ وﺿﻌﻴﺖ منابع آبي در جهان و اﻳﺮان، دو مقوله مدﻳﺮﻳﺘﻲ ﺑﺴﻴﺎر مهم و ﺗﺎﺛﻴﺮگذار روي بحران آب ﻳﻌﻨﻲ ﻣﺪﻳﺮﻳﺖ تقاضاي منابع آب و مدﻳﺮﻳﺖ رﻳﺴﮏ و ﺑﻴﺎن اﻫﻤﻴﺖ آنها در صرفه جوﻳﻲ مخصوصا در بخش کشاورزي و کنترل بحران آب پرداخته شده است. توجه به مديريت تقاضاي منابع آب و مديريت ريسک براي رسيدن به يک مديريت اثربخش و تعيين ميزان شاخص مديريتي پايداري حوضه براي دشت گناباد از مهمترين اهداف ما در تنظيم اين مقاله مي باشد. در دشت گناباد با استفاده از مدل PSR و استفاده از جداول و معادلات مربوطه مشخص شد که ميزان شاخص مديريتي پايداري حوضه بسيار پايين است دليل اين امر کيفيت و کميت پايين منابع آب در اين منطقه، عدم توسعه يکپارچه منابع آب و شبکه آب و فاضلاب شهري و روستايي و همچنين توسعه ناصحيح و ناکافي نيروي انساني متخصص در صنعت آب در اين منطقه مي باشد. براي بررسي وضعيت پايداري دشت گناباد با استفاده از شاخص مديريتي پايداري حوضه (WSI) از چهار عامل هيدرولوژي، محيط زيست، حيات و سياست استفاده مي شود که پس از بررسي اين عوامل در سه سطح مختلف به اين نتيجه رسيديم که ميزان اين شاخص 0.46 مي باشد که با توجه به سطح متوسط اين شاخص که برابر 0.65 مي باشد عدد بسيار پاييني است.

جهت بررسي خشکسالي در جنوب کشور، رابطه بين پديده النينو- نوسانات جنوبي (ENSO) و ميزان بارندگي فصلي با استفاده از اطلاعات 12 ايستگاه هواشناسي سينوپتيک با طول دوره آماري  42 -57سال مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت. نخست آمار شاخص نوسانات جنوبي از سايت هواشناسي کشور استراليا استخراج و فازهاي گرم (النينو) و سرد (لانينا) تعيين گرديد. سپس سري هاي زماني ميانگين بارش فصلي پاييز و زمستان در کليه ايستگاهها تهيه و فازهاي گرم (النينو) و سرد (لانينا) با استفاده از شاخص نوسانات جنوبي تعيين و نسبت ميانگين بارش هاي فصلي در فازهاي گرم (النينو) و سرد (لانينا) به ميانگين دراز مدت بارش فصلي در ايستگاههاي مذکور محاسبه و مبناي قضاوت قرار گرفتند. نتايج نشان مي دهند که در فصل پاييز در کليه ايستگاههاي تحت مطالعه وقوع فاز سرد با کاهش بارندگي (خشکسالي) و وقوع فاز گرم با افزايش بارندگي (ترسالي) همزمان گرديده که بيانگر يک رابطه قابل اتکا بين بارندگي پاييزه و پديده انسو مي باشد. متقابلا، تاثير فاز گرم و سرد بر روي بارندگي زمستانه در همه ايستگاهها بجز بنادر جنوبي و جنوب شرقي (بوشهر، بندرعباس، بندر لنگه و چابهار) معکوس با بارندگي پاييزه بوده بطوريکه وقوع فاز سرد با افزايش بارندگي و وقوع فاز گرم با کاهش بارندگي توام بوده است. اما اين تغييرات در حدود %10 و يا کمتر بوده که حاکي از ارتباط ضعيف بين بارندگي زمستانه و پديده انسو مي باشد

خشکسالي پديده اي آرام، مرموز و خزنده است. کشور ما از سال 1387 -1377 تا کنون (قريب 10 سال) درگير بلايي مترقبه خشکسالي مي باشد. و هر ساله خسارات متعددي به بخش هاي مختلف مناطق نيمه خشک و بياباني وارد مي سازد و مسايل اجتماعي- اقتصادي منطقه را تحت تاثير قرار مي دهد. وضعيت خشکسالي و اثرات آن در چهار صورت بحراني، کمبود آبي، تنش آبي و وضعيت قابل تحمل طبقه بندي مي شود. لزوم آمادگي و عبور از اين پديده بر همگان مبرهن است در اين راستا طرح هاي مقابله با خشکسالي و مديريت فعال آن، از ضروري ترين ابزار طراحي سيستم هاي پايش خشکسالي مي باشد که اطلاعات استخراج شده از آنها تعيين کننده نوع عمليات مقابله با خشکسالي و زمان شروع آنها مي باشد. چنين سيستم هايي با استفاده از شاخص هاي خشکسالي طراحي مي گردند و هم اکنون شاخص هاي متفاوتي براي آن تعريف شده است. در اين تحقيق از شاخص هاي CZI و MCZI که از شاخص هاي مطرح پايش خشکسالي در سطح جهاني مي باشند استفاده گرديده است و از داده هاي سال هاي 1963 تا 2003 (41 سال) مربوط به ايستگاه سينوپتيک زابل استفاده گرديد. بر اساس نتايج به دست آمده پس از تکميل و تصحيح داده ها و برازش توزيع مناسب براي شاخص موردنظر خشکترين سال با به کارگيري شاخص1973 CZI ،  1987و 2001 مي باشد و براي شاخص MCZI خشکترين سال 1964 مي باشد. نتيجه گيري اينکه شاخص CZI در مقايسه با MCZI کارايي مناسب تري براي بررسي و پايش خشکسالي در زابل را داشته و دوره هاي خشکسالي را به نحو مطلوب تري ارايه مي دهد.

ﺧﺸﻜﺴﺎﻟﻲ ﭘﺪﻳﺪه اي اﻗﻠﻴﻤﻲ اﺳﺖ و در واﻗﻊ ﺑﺨﺸﻲ از اﻗﻠﻴﻢ ﻳک ﻣﻨﻄﻘﻪ ﻣﺤﺴﻮب مي شود ﺧﺸﻜﺴﺎﻟﻲ ﺑﻪ ﻛﻨﺪي ﺷﺮوع مي شود و داراي ﻃﺒﻴﻌﺖ ﭘﻨﻬﺎﻧﻲ اﺳﺖ، ﻣﺪت زﻣﺎن وﻗﻮع آن نيز ﻃﻮﻻﻧﻲ ﺑﻮده و اﺛﺮات ﻧﺎﺷﻲ از آن ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻏﻴﺮﺳﺎﺧﺘﺎري و در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﺧﺴﺎرﺗﻬﺎي ﻧﺎﺷﻲ از آن در ﺑﺨﺸﻬﺎي ﻣﺨﺘﻠﻔﻲ ﻣﺎﻧﻨﺪ ﻛﺸﺎورزي، اﺟﺘﻤﺎﻋﻲ، اﻗﺘﺼﺎدي، زﻳﺴﺖ ﻣﺤﻴﻄﻲ و ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺗﺪرﻳﺠﻲ ﻇﺎﻫﺮ مي شود. ﺧﺸﻜﺴﺎﻟﻲ ﺑﺮﻛﻠﻴﻪ ﺟﻨﺒﻪ ﻫﺎي زﻧﺪﮔﻲ و ﺑﺨﺸﻬﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺟﺎﻣﻌﻪ ﺧﺼﻮﺻﺎ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﺤﻴﻂ ﻃﺒﻴﻌﻲ تاﺛﻴﺮ ﻣﺴﺘﻘﻴﻢ و ﻏﻴﺮﻣﺴﺘﻘﻴﻤﻲ دارد. هدف از تحقيق حاضر بررسي اثرات خشکسالي بر روي درياچه هامون و همچنين پيامدهاي وقوع اين پديده در منطقه سيستان مي باشد جهت انجام مطالعه حاضر، ضمن بهره گيري از يک چارچوب مفهومي، از پژوهش پيمايشي و تکميل پرسشنامه توسط کارشناسان ادارات ذيربط، بهره گيري شد. بخشي از اطلاعات با استفاده از مشاهدات ميداني و حضور در منطقه مورد مطالعه به دست آمد. داده هاي جمع آوري شده با استفاده از روش هاي مختلف آمار توصيفي و استنباطي مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت. نتايج حاصل از اين تحقيق نشان داد که مهمترين دلايل وقوع خشکسالي در منطقه سيستان بارندگي کم، تبخير زياد، کم عمق بودن هامون ها، وابستگي تالاب به رودخانه مرزي هيرمند و بادخيز بودن منطقه است، همچنين مهمترين اثر خشکسالي بر درياچه از بين رفتن نيزارهاي درياچه بود

تنش خشکي مهمترين عاملي است که در بيشتر مراحل رشد گياهان زراعي بروز يافته و با ايجاد محدوديت در رشد، دستيابي به عملکرد بالا را دشوار مي سازد. خشکسالي معمولا به صورت کاهش جريانات سطحي، افت سطح آب زير زميني، تشديد تبخير و تعرق، کاهش رطوبت خاک و هوا، کمبود آب، نابساماني اقتصادي و اجتماعي و استيلاي فقر چهره شوم خود را ظاهر مي کند. براي مبارزه با اين بلاي طبيعي راهي جز برنامه ريزي، بهبود مديريت شيوه هاي مصرف آب، بهره وري بهتر از آب و کشت ارقام مقاوم به خشکي وجود ندارد. در اين رابطه آزمايشي در قالب طرح اسپليت پلات با سه تکرار بر روي ارقام گندم در کرمان به عنوان يکي از مناطق خشک و نيمه خشک و متاثر از خشکسالي به منظور شناسايي ارقام مقاوم به خشکي به اجرا در آمد. ترکيبات تيماري شامل 33 رقم (اميد، روشن، طوس، يک نژاد، دژ، نويد، گاسپارد، داراب، الوند، بک کراس روشن بهاره و زمستانه، رسول، قدس، مهدوي، هيرمند، آذر 2، الموت، شيرودي، کوير، هامون، تجن، چمران، اترک، زرين، شيراز، فلات، مرودشت، شهريار، خزر يک، پيشتاز، گاسکوژن، سايسون، سرداري) و تنش آب و آبياري بود. نتايج نشان داد اثرات خشکي و واريته بر صفات عملکرد دانه و اجزاي عملکرد (تعداد خوشه در متر مربع، تعداد دانه در خوشه و وزن هزار دانه)، عملکرد بيولوژيک و شاخص برداشت معني دار بود و تنش خشکي سبب کاهش عملکرد دانه و بيولوژيک شد. در شرايط تنش خشکي عملکرد دانه ارقام روشن، کوير، بک کراس روشن زمستانه، زرين، الوند و اميد 1.73 برابر بيشتر از مابقي ارقام بود. بنابراين اين ارقام براي کشت در دوران خشکسالي و در شرايط خشک ارجحيت دارند.

تنش خشکي يکي از مهمترين مشکلات توليد گياهان زراعي در مناطق خشک و نيمه خشک جهان نظير ايران مي باشد. در اين بررسي که در گلخانه دانشگاه فردوسي مشهد به اجرا در آمد، پاسخ عملکرد و خصوصيات مورفولژيک 8 ژنوتيپ ماش تحت تاثير 5 سطح خشکي (-0.3، -3، -6، -9، -12 بار) به صورت آزمايش فاکتوريل در قالب طرح کاملا تصادفي با 4 تکرار مورد مطالعه قرار گرفت. اعمال تنش خشکي متناسب با سطوح پتانسيل خشکي که با استفاده از منحني رطوبتي خاک اعمال شده بود، انجام شد. در اين مطالعه ارتفاع گياه، طول و تعداد شاخه هاي جانبي، تعداد برگ، تعداد گل و وزن غلاف درطول دوره رشد گياه اندازه ‌گيري گرديد. تمام پارامترهاي ذکر شده در مراحل اوليه تنش بين ژنوتيپ ها تفاوت معني داري از خود نشان دادند. با گذشت زمان اثرات خشکي بروز کرد و اين پارامترها در پايان فصل رشد بين سطوح خشکي نيز تفاوت معني دار داشتند. برتري سطح بدون تنش در طول فصل در مورد اين پارامترها همواره برقرار بود. از آنجا که تعداد گل تعيين کننده تعداد دانه و در نتيجه عملکرد مي باشد و از طرفي ساير پارامترهاي اندازه گيري شده از مرحله گلدهي به بعد تحت تاثير محيط و شرايطي نظير حجم کم گلدان قرار گرفتند، ‌اين فاکتور به نظر مي رسد پارامتر مطلوبي در ارزيابي ژنوتيپ هاي متحمل به شرايط تنش باشد. اکثر پارامترهاي اندازه گيري شده در پايان فصل رشد نيز بين سطوح خشکي،‌ ژنوتيپ ها و اثرات متقابل آنها تفاوت معني داري نشان نداد. در مورد همه‌ پارامترهاي اندازه گيري شده در پايان فصل يک روند نزولي در راستاي افزايش پتانسيل منفي مشاهده شد. برتري سطح بدون تنش خشکي در اين پارامترها نيز مشاهده شد. با توجه به نتايج آزمايش مي توان گفت که بهترين محدوده‌ تنش خشکي براي ارزيابي ژنوتيپ ها براي تحمل به تنش پتانسيل -3 تا -6 بار بود. بين ژنوتيپ ها نيز در اين مرحله تنوع زيادي مشاهده شد.

شاخص هاي ماهواره اي براي پايش خشکسالي در محدوده هاي وسيع بسيار کارآمد مي باشند. از ميان شاخص هاي ماهواره اي، شاخص هايي که به استخراج اطلاعات از وضعيت پوشش گياهي مي پردازند، اهميت بيشتري دارند زيرا پوشش گياهي ارتباط نزديکي با شرايط رطوبتي خاک دارد و بررسي وضعيت آن، روش کارآمدي در پايش خشکسالي کشاورزي بوجود مي آورد. از طرف ديگر درجه حرارت نيز مي تواند نمايه مناسبي براي خشکسالي باشد زيرا شاخص هاي حرارتي منعکس کننده شرايط پوشش گياهي مي باشند. بنابراين شاخص دما- پوشش گياهي VTI که با استفاده از دو عامل دما و پوشش گياهي استخراج مي گردد بيان مناسبي براي خشکسالي کشاورزي است. در اين بررسي به منظور پايش خشکسالي استان تهران از تصاوير ماهواره نوآ 18 سنجنده AVHRR فروردين تا تيرماه سال 1387 استفاده شده است. شاخص هاي NDVI، TCI، VCI، VTI از تصاوير استخراج و پايش خشکسالي کشاورزي منطقه با تحليل شاخص هاي فوق انجام گرفته است و مناطقي که مقدار شاخص VTI کمتر از 10 برآورد شده به عنوان مناطق تحت پديده خشکسالي تعيين گرديدند. نتايج بررسي نشان داد در فروردين، ارديبهشت و خرداد ماه پديده خشکسالي کشاورزي به ترتيب در  %3.5، %40.12، %38.41 از مساحت استان تهران مشاهده شده است. در تيرماه خشکسالي سطح وسيعي از منطقه تحت را تاثير قرار داده که در حدود %76.51 از سطح استان ميباشد.

بررسي وضعيت پوشش گياهي به دليل ارتباط نزديک آن با شرايط رطوبتي خاک، ابزار مناسبي در ارزيابي خشکسالي هاي کشاورزي فراهم مي آورد. اين بررسي ها در يک دوره زماني نيازمند جمع آوري اطلاعات از سطوح زيرکشت است که هزينه و زمان زيادي را صرف مي کند. بنابراين توجه به روش هايي است که امکان دسترسي به اطلاعات از يک سطح وسيع را به سهولت فراهم مي آورند. استفاده از تصاوير ماهواره اي به دليل يکپارچه و وسيع بودن آنها و امکان تهيه پوشش هاي تکراري از يک منطقه روش بسيار مناسبي براي اين اهداف مي باشند. استان سيستان و بلوچستان در سال هاي اخير تحت تاثير شرايط نامساعد بارش قرار داشته و توليد محصولات کشاورزي در آن به دليل عدم حصول شرايط رطوبتي مناسب دچار نزول گشته است. در اين تحقيق وضعيت پوشش گياهي و به دنبال آن خشکسالي کشاورزي استان سيستان و بلوچستان در سال هاي 1382 -1378 با استفاده از تصاوير ماهواره نوآ سنجنده AVHRR مورد تحليل و ارزيابي قرار گرفته است. از آنجا که رشد گياه بستگي زيادي به ميزان آب در دسترس دارد، بررسي وضعيت آب پوشش گياهي روش کارآمدي در ارزيابي خشکسالي هاي کشاورزي بوجود مي آورد. در شرايط خشکسالي درجه حرارت تاج پوشش گياهي افزايش مي يابد و مناطق با درجه حرارت بالا، نشان دهنده مواجه با خشکسالي است. بنابراين شاخص دما- خشکي پوشش گياهي TVDI که با استفاده از دماي سطح زمين LST تعيين شده و نشان دهنده ميزان آب موجود در سطح اراضي زراعي است، معيار مناسبي در ارزيابي خشکسالي کشاورزي مي باشد. دماي سطح زمين از تصاوير ماهواره نوآ بوسيله الگوريتم روزنه مجزا تعيين مي شود. در اين بررسي از الگوريتم کر و همکاران(1992)  در تعيين دماي سطح زمين استفاده شده و سپس مقادير شاخص TVDI تعيين شده است. با توجه به اينکه در شرايط خشکسالي مقدار شاخص فوق بين 0.6 تا 0.8 و در شرايط فوق العاده شديد آن بين  0.8تا 1 مي باشد، مناطق مواجه با پديده خشکسالي تفکيک شده و بين وضعيت ماه هاي تير و شهريور مقايسه صورت گرفته است.