بررسی عملکرد پلیمرهای زیستی در کنترل گرد و غبار جاده های جنگلی با استفاده از شبیه سازی تونل باد

مقدمه و هدف: جاده های جنگلی که اغلب آسفالت نشده اند، هنگام تردد وسایل نقلیه در معرض تولید گرد و غبار قرار دارند.این گرد و غبار می تواند مشکلات مختلفی مانند خطرات سلامتی برای کارگران، آسیب به تجهیزات و نگرانی های زیست محیطی ایجاد کند.فناوری های کنترل گرد و غبار در کاهش این مشکلات در عملیات جنگلداری بسیار مهم هستند. کنترل گرد و غبار جاده ای شامل روش های مختلف برای به کمینه­رساندن مقدار گرد و غبار تولید شده و معلق در هوا، به­ویژه جاده های غیر آسفالته است. این روش ها را می توان به­طورکلی به کاهش تولید گرد و غبار، جلوگیری از معلق شدن آن در هوا یا جذب و حذف گرد و غبار طبقه بندی کرد. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر پلیمرهای زیستی بر کنترل گرد و غبار جاده­های جنگلی عرب­داغ استان گلستان است. مواد و روش ها: بدین­منظور از یک دستگاه تونل باد با سطح تماس به ابعاد ۶۰ × ۳۸ 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، ۵/۰، 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 ۱۰ متر در ثانیه قرار گرفت. مدت زمان تاثیر باد روی کلیه قطعات یکسان و معادل دو دقیقه درنظر گرفته شد. سپس رسوبات بادی جمع­شده در داخل سیلیکون­های پلاستیکی جمع­آوری و با دقت ۱/۰ میلی متر 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 ۲۴ تیمار و ۷۲ 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. یافته ها: 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 ۲۷/۸، ۲۳/۷ و ۷۸/۷ گرم در مترمربع و در تیمار شاهد ۵۸/۱۱ 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 ۱۰ متر بر ثانیه، مقدار گرد و غبار حاصل از پلات­های مستقر در تونل باد به­طور معنی­داری از ۸۵/۷ 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 ۱۰ متر در ثانیه به­ترتیب ۵/۷۶ و ۳/۶۶ 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 ۵/۰ درصد ثبت شد. نتیجه گیری: بر اساس یافته­های این بررسی، استفاده از غلظت­های بالای بیوپلیمر به­صورت اسپری با یک سمپاش مزرعه ای سوار بر تراکتور، امکان استفاده موثر از مواد ضد گرد و غبار را در مقیاس وسیع فراهم می کند. نتایج آزمایش ها شواهدی را ارائه می دهد که کاربرد اسپری بیوپلیمرها می تواند به­طور موثر 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.

کلیدواژه ها:

تیمارهای ضدغبار ، گوار ، سرعت باد ، رویه جاده جنگلی ، عرب داغ ، استان گلستان