دورسنجی
نسترن نظریانی؛ اصغر فلاح؛ هوا حسنوند؛ حسن اکبری
چکیده
آلودگی فلزات سنگین چالش بزرگی برای محیط زیست است. با افزایش سطح آلودگی، روش‌های پایش سنتی نمی‌توانند به سرعت اطلاعاتی در مورد آلودگی مناطق بزرگ به دست دهند. با توجه به پرهزینه و زمان‌بر بودن روش‌های آزمایشگاهی استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و روش‌های سنجش از دور با در نظر گرفتن دقت کافی می‌توانند مکمل مناسبی در این زمینه باشند.
پژوهش ...
بیشتر
آلودگی فلزات سنگین چالش بزرگی برای محیط زیست است. با افزایش سطح آلودگی، روش‌های پایش سنتی نمی‌توانند به سرعت اطلاعاتی در مورد آلودگی مناطق بزرگ به دست دهند. با توجه به پرهزینه و زمان‌بر بودن روش‌های آزمایشگاهی استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و روش‌های سنجش از دور با در نظر گرفتن دقت کافی می‌توانند مکمل مناسبی در این زمینه باشند.
پژوهش حاضر با هدف بررسی آلودگی فلزات سنگین سرب، روی و مس در خاک و برگ جنگل‌های بلوط ایرانی واقع در جنگل کاکارضا، استان لرستان با بکارگیری فن‌آوری سنجش از دور و تصاویر ماهواره Sentinel-2 به کمک شاخص‌های آلودگی (NDVI، HMSSI، SAVI و PSRI) انجام شد.
در داخل قطعات نمونه 30 نمونه خاک به صورت ترکیبی و به‌طور تصادفی برداشت و از درختان در تمامی جهات تاج 30 نمونه برگ جمع‌آوری شد. برای استخراج فلزات سنگین از نمونه‌های خاک و نمونه‌های گیاهی از روش هضم اسیدی استفاده و ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی خاک (مواد آلی، بافت خاک، شوری و اسیدیته)با استفاده از روش‌های استاندارد، اندازه‌گیری شد.
بعد از آماده‌سازی نمونه‌ها میزان غلظت فلزات سنگین سرب، مس و روی در خاک و برگ اندازه‌گیری و شاخص تجمع زیستی فلزات سنگین از خاک به برگ محاسبه شد. سپس ارتباط بین غلظت عناصر سنگین اندازه‌گیری شده و بازتاب در باندها یا نسبت‌های باندی مختلف در نقاط متناظر نمونه‌برداری به دست آمد.
به منظور نمونه‌بردای از خاک در بزرگراه مسافتی به طول 4 کیلومتر در نظر گرفته و در این مسافت 30 ایستگاه انتخاب و نمونه‌های خاک با فاصله‌های مجاور جاده، 500 و 1000 متری از هر دو طرف جاده از عمق 20-0 سانتیمتری برداشت شد. پنج خط نمونه در فواصل مجاور جاده، 500 و1000 متری دو طرف جاده ایجاد و قطعات نمونه 10×10 متر پیاده شد. از داده‌های سطح C1 ماهواره Sentinel-2 به منظور بررسی پراکنش فلزات سنگین سرب، مس و روی در منطقه استفاده شد.
از نرم افزار ArcGIS10.8.2 برای پیاده کردن قطعات نمونه بر روی تصویر، از نرم‌افزار ENVI5.3 به منظور پردازش تصویر و از نرم‌افزار STATISTICA12 برای مدل سازی استفاده شد.
غلظت فلزات سنگین در خاک با افزایش فاصله از جاده کاهش یافت. بین مواد آلی و مس خاک در سطح پنج درصد همبستگی منفی معنی‌داری وجود دارد. مقادیر غلظت فلزات سنگین در برگ درختان بلوط ایرانی از مقادیر استاندارد جهانی کمتر است. نتایج شاخص تجمع زیستی نیز نشان داد میزان فاکتور تجمع زیستی به ترتیب برای سرب، روی و مس (0.0،5.2 ،0.2) میلی‌‌گرم برکیلوگرم حاصل شد. مقایسه پنج الگوریتم ناپارامتریک GAM، ANN، RF، SVM و KNN نشان داد مدل (ANN) به ترتیب برای سه فلز Pb، Zn و Cu بالاترین مقادیر ضریب تبیین (0.85، 0.88 و 0.97) به دست آمد. به طور کلی نتایج نشان داد تصاویر Sentinel-2 به همراه مدل شبکه عصبی مصنوعی قابلیت خوبی در مدل‌سازی میزان شاخص تجمع زیستی دارند.
