بررسي ارتباط غلظت ريزگرد با رطوبت سطحي و توزيع اندازه ذرات خاك با استفاده از شبيه ساز متحرك فرسايش بادي در نواحي بياباني غرب استان خوزستان

Investigating the relationship of dust concentration with surface moisture and particle size distribution of soil using a portable wind erosion simulator: A case study of the west regions of Khuzestan province

پتانسيل خاك ها براي فرسايش بادي به عوامل مختلفي مثل توزيع اندازه ذرات بافت سطحي، رطوبت سطحي و سرعت باد بستگي دارد. در اين تحقيق ارتباط غلظت ريزگرد با رطوبت سطحي و توزيع اندازه ذرات خاك سطحي با استفاده از شبيه ساز متحرك فرسايش بادي بررسي شد. اين اندازه گيري ها در 10 رطوبت و 11 منطقه مستعد فرسايش بادي انجام گرفت. نتايج مطالعات صحرايي نشان داد كه با افزايش رطوبت در خاك سطحي (0-3 سانتي متر) از صفر تا حدود 3 درصد، ميزان سرعت آستانه، افزايش و غلظت ريزگرد توليدي كاهش مي يابد. به طوري كه در رطوبت 2/8 درصد، غلظت ريزگرد تقريبا به صفر مي رسد. علاوه بر اين در رطوبت هاي كم، خاك منطقه 6، كمترين افزايش سرعت آستانه و خاك منطقه 2، بيشترين افزايش سرعت آستانه را داشته است. همچنين خاك منطقه 3، در شرايط خشك بيشترين توليد ريزگرد را با غلظت 161/26 ميلي گرم بر مترمكعب و خاك منطقه 2 در همين شرايط با توليد 101/23 ميلي گرم بر مترمكعب ريزگرد، كمترين ميزان غبار انتشار يافته را داشت. بنابراين تغييرات نرخ كاهش غلظت ريزگرد براي خاك مناطق مختلف، متفاوت بوده است، ولي در همه مناطق در رطوبت 2/2 درصد به شدت كاهش يافته و به صفر نزديك شده است. هر چه درصد ذرات كوچكتر از 100 ميكرون در بافت سطحي خاك بيشتر باشد، باعث افزايش بيشتري در سرعت اصطكاكي آستانه ضمن افزايش رطوبت سطحي مي گردد. همچنين هر چه درصد ذرات كوچكتر از 75 ميكرون در خاك سطحي بيشتر باشد، پتاسيل خاك ها براي توليد ريزگرد در شرايط خشك بيشتر مي شود.

The potential of soils for wind erosion is related to such agents as the particle size distribution of the surface texture, surface moisture, and wind velocity. The relationship of dust concentration with surface moisture and particle size distribution of soil is investigated in this research using a portable wind erosion simulator. The measurements were done in 10 moisture-apt and 11 wind-erosion-apt regions. Field studies have shown an increase in the threshold friction velocity and a decrease in the produced dust concentration as well as an increase in the moisture of surface soil (0-3 cm) from zero to 3%. Also, the dust concentration falls to almost zero at the moisture of 2.8%. The soil of region 6 had the minimum and the soil of region 2 had the most increase in the threshold velocity. Also, the soil of region 3 in dry conditions had the most dust produced for 161.26 mg m-3 and the soil of region 2 in the same conditions had the lowest dust emission for 101.23 mg m-3. So, the variation in the decrease rate of dust concentration is different for different soil regions, but dust concentration drastically decreases toward zero in all the regions at the moisture of 2.2%. Threshold friction velocity as well as surface moisture increases when the surface soil contains more particles with sizes of less than 100 microns. Also, soil potential for erosion increases in dry conditions when more particles with sizes of less than 75 microns are available in the soil surface texture.