مقدمه:

سلامت به عنوان یکی از پیش شرط های اصلی نظام های رفاه اجتماعی شناخته شده است . علاوه بر داشتن شیوه زندگی سالم، مردم برای ارتقا و بازگرداندن سلامت خود در صورت بیماری مجبور به استفاده از خدمات سلامت و به عبارتی خرید آن خدمات می باشند ، بر اساس نوع نظام سلامت بهره مندی از این خدمات فشارهای مالی متفاوتی را بر مردم در جوامع مختلف تحمیل می نماید، این هزینه ها که مستقیم از جیب پرداخت (out of pocket ) می شوند، باعث ایجاد مشکلات مالی برای خانوارها گردیده و ممکن است آنان را دام فقر اندازد (مورای و همکاران 2003).

خدمات تشخیصی(Diagnostic services) یک عنصر حیاتی برای فراهمی بهترین اقدامات مراقبتی برای بیماران می باشد و این خدمات اطلاعات ضروری را برای پزشکان به منظور ارزیابی و تشخیص شرایط بیمار و اقدامات مناسب درمانی فراهم می کنند، همچنین خدمات به موقع تشخیصی که بخش اساسی مراقبت سلامت می باشد ، درمان اثربخش و بهبود معنادار بیماران را مهیا می نماید و اطلاعات را در مورد حضور و یا عدم حضور بیماری فراهم می کند(یو 2007) . امروزه نبود محافظت مالی در سلامت به عنوان بیماری نظام های سلامت شناخته شده است؛ روشن ترین نشانه آن این است که خانوارها نه تنها از بار بیماری بلکه از بار ناشی از فقر اقتصادی و مواجهه با هزینه های کمرشکن (catastrophic expenditure ) و فقر ناشی از تأمین مالی سلامت خود نیز رنج می برند(کناول و همکاران 2006) .

بیان مسأله:

پرداخت بالای هزینه ها از جیب می تواند از خرید های ضروری خانوار همچون خوراک و پوشاک جلوگیری نماید. هرساله تقریبا 44 میلیون خانوار و بیشتر از 150 میلیون نفر با هزینه های کمرشکن سلامت مواجه می شوند و تقریبا 25 میلیون خانوار و بیشتر از 100 میلیون نفر به سمت فقر سوق داده می شوند ، همچنین ممکن است شمار زیادی از افراد تصمیم بگیرند که از خدمات ساده پزشکی و آزمایشگاهی به جهت نبود استطاعت مالی استفاده نکنند و یا به علت هزینه های غیر مستقیم همچون حمل و نقل و تغذیه از این خدمات منصرف شوند(زو و همکاران 2005) . پرداخت از جیب عمده ترین مکانیسم تامین مالی در بیشتر کشورهای آسیایی و دیگر کشورهای در حال توسعه است (لیو و همکاران 2008) .

در اکثر کشورها هزینه های پرداخت های مستقیم از جیب به قدری بالا هستند که خانوارها قادر نیستند آنها را تامین مالی نمایند و در دام فقر می افتند (سان و همکاران 2009 ، فان و همکاران 2004) . مطالعات نشان دادند که فقرا زمانیکه نیاز به خدمات بسیار ضروری سلامت دارند برای برطرف کردن این نیاز ها به شدت آسیب پذیر می باشند (پیترز 200 ، پارادهان و همکاران2002) . زمانی که یک سیستم به پرداخت مستقیم از جیب برای برطرف کردن نیازهای سلامتی افراد متکی باشد این می تواند پرداخت های کمرشکن را برای افراد در بر داشته باشد(زو و همکاران2003) .

هر چند خانوارهای با درآمد بالا و ثروتمندان برای سلامت بیشتر هزینه می کنند اما آنها کمتر به تجربه زایش فقر(Impoverishment) بر اثر این هزینه ها دچار می شوند(ایندیا 2010) . شمار زیادی از مطالعات وجود دارد که توزیع پرداخت های مستقیم از جیب و اثر آنها بروی فقر و رفاه خانوار را نشان می دهد(کناول و همکاران2005 ، وان دوسلار و همکاران2006) . هزینه های پرداخت از جیب نوعا ابزاری نزولی در تامین مالی سلامت هستند و بیشترین فشار را بر فقرا وارد می کنند (وایت هید و همکاران 2001) .

همچنین تعدادی از مطالعات نشان دادند که هزینه های کمرشکن در برخی از گروهها بیشتر می باشد، اطلاعات نشان می دهد که 2 گروه افراد بالای 60 سال و کودکان زیر 5 سال بیشتر در معرض این هزینه ها قرار دارند(سو و همکاران2006، زو و همکاران 2006) .تقاضا برای خدمات سلامت غیرقابل پیش بینی است بدین دلیل هزینه های پرداخت از جیب می تواند تاثیر مخرب به روی مصارف خانوار و در نهایت شکل گیری فقر بروی خانواده داشته باشد. تامین مالی مناسب و مکانیسم های تجمیع ریسک بهتر، به عنوان مهمترین مکانیسم برای کاهش سهم پرداخت از جیب مستقیم خانوار و هم چنین کاهش اثرات هزینه های کمرشکن سلامت بروی خانوار معرفی می شود (زو و همکاران2003) .

گرادلیس در مطالعه برابری شاخص های اجتماعی اقتصادی مرتبط با سلامت در کشورهای اتحادیه اروپا ، سهم هزینه های دارو از درآمد خانوار را یکی از شاخص های با بالاترین ضریب جینی (نابرابری شدید ) برآورد نمودند(گرادلیس 2001) .که حکایت از این امر دارد که هزینه های دارویی به شدت فشار بر خانوارهای کم درآمد به بار می آورد.

محاسبه پرداخت مستقیم از جیب در کشورهای نپال ، هنگ کنگ ، فیلیپین ،تایوان ،تایلند ، سریلانکا ، بنگلادش ، کره جنوبی و چین نشان داد که آنها حداقل 30 % از هزینه های تامین مالی سلامت را از طریق پرداخت های مستقیم از جیب تامین می کنند (موسگرو و همکاران2001) . مطالعه ای در بورکینا فاسو نشان داد که نشانگرهای کلیدی هزینه های کمرشکن سلامت شامل وضعیت اقتصادی، استفاده خانوار از خدمات مدرن پزشکی ، دوره بیماری در اعضا مسن خانوار و وجود فردی با بیماری مزمن می باشد (سو و همکاران2006) .

امروزه اصلاحات در نظام سلامت به طور مستقیم اثرگذار بر هزینه های وارده بر سلامت خانوار می باشد که توجه ناکافی به این امر می تواند هزینه های پرداخت از جیب بالایی را به خانوار متحمل کند (دیفازیو و همکاران2011) . در مطالعه ای که توسط باجی در کشور مجارستان انجام شد نتایج نشان داد که مردم این کشور پرداخت از جیب بالایی برای خدمات سلامت متحمل می شوند و در این کشور تامین مالی به شدت نزولی است به طوری که شاخص کاکوانی در این کشور منفی است (باجی و همکاران2012) .یافته های مطالعه آصف زاده که در شهر قزوین انجام شد حاکی از آن بود که هزینه های پرداخت از جیب در خدمات تشخیصی منجر به ایجاد هزینه های کمرشکن برای خانوار گردیده است همچنین نتایج نشان داد که چارک های پایین درآمدی بیشتر با هزینه های کمرشکن سلامت مواجه می گردند (آصف زاده و همکاران2013).

توجه به حجم پرداخت های مستقیم از جیب خانوارها و متعاقب آن بروز هزینه های کمرشکن خدمات سلامت ، دو عامل مهمی هستد که همواره باید در محاسبات مربوط به برنامه ریزی و سیاستگذاری خدمات سلامت مورد توجه قرار گیرند از آنجا که هزینه های پرداخت از جیب سلامت بسیار مهم می باشند و اثرات بسیار عدیده ای بر نظام سلامت کشورها و افراد وارد می کنند پدیده ای بسیار مهم تلقی می شوند ، بدلیل این اهمیت برآن شدیم تا درصد هزینه های پرداخت از جیب بیماران سرپایی را در خدمات تشخیصی که از جمله خدماتی می باشد که اکثریت افراد با آن رو به رو می شوند، برآورد نموده و به این شاخص مهم و حیاتی برای برنامه ریزی و سیاستگذاری سلامت دست یابیم.

اهداف طرح:

هدف اصلی طرح (General Objective):

محاسبه هزینه های پرداخت از جیب خدمات تشخیصی سرپایی، در بیمارستان های آموزشی قزوین در سال 1391

1-7-2-اثرات زیست محیطی.. 16

1-7-3- اثرات اقتصادی.. 17

1-7-4- اثرات اجتماعی.. 18

فهرست مطالب

عنوان صفحه

1-8- اهداف تحقیق.. 18

1-9- فرضیه های تحقیق.. 19

1-10- ساختار پایان نامه.. 19

–

2-1- مقدمه.. 22

2-2- خشكسالی.. 23

2-3- روش تحلیل داده­های بارندگی.. 24

2-4- معیارهای تعیین خشکی.. 26

2-5- آزمون­های تعیین همگنی.. 27

2-6- تحلیل فراوانی منطقه­ای.. 28

2-6-1- تعیین مناطق همگن اولیه با استفاده از نمودار گشتاور خطی.. 28

2-6-2- گشتاورهای وزنی احتمال (گشتاورهای خطی).. 29

2-6-3- تعیین تابع توزیع منطقه­ای.. 29

–وروش­ها

3-1- مقدمه.. 32

3-2- منطقه مورد مطالعه.. 32

3-3- آزمون های همگنی.. 33

3-3-1- آزمون توالی.. 33

3-3-2- آزمون من- ویتنی.. 34

3-4- آزمون تصادفی بودن.. 34

3-5- آزمون روند.. 36

3-6- شاخص­های خشکسالی هواشناسی و دوره بدون بارندگی 37

فهرست مطالب

عنوان صفحه

3-7- تحلیل فراوانی نقطه­ای روزهای بدون بارندگی و تحلیل ریسک خشکسالی 37

3-8- تحلیل فراوانی منطقه­ای.. 39

3-8-1- تعیین مناطق همگن اولیه با استفاده از نمودار گشتاورهای خطی 39

3-8-2- گشتاورهای وزنی احتمال.. 40

3-8-3- تعیین همگنی و ایستگاه های پرت با استفاده از ضریب ناجوری و همگنی 41

3-8-4- تعیین تابع توزیع منطقه­ای.. 42

–و بحث

4-1- تحلیل آمار کیفی.. 44

4-2- تحلیل همگنی و روند.. 51

4-3- آزمون استقلال.. 60

4-4- تحلیل فراوانی منطقه­ای.. 61

4-4-1- بررسی همگنی گروه­های استخراجی از آنالیز خوشه­بندی 64

4-4-2- انتخاب بهترین تابع توزیع منطقه­ای.. 67

4-4-3- تحلیل فراوانی نقطه­ای.. 69

4-5- تحلیل مکانی ویژگی­های حداکثر روزهای بدون بارش 83

4-5-1- تحلیل مکانی گشتاورهای خطی حداکثر روزهای بدون بارش 83

4-5-2- تحلیل مکانی حداکثر روزهای بدون بارش در دوره بازگشت های مختلف 85

یو پیشنهادات

5-1- نتیجه­گیری.. 92

5-2- پیشنهادات.. 94

منابع…………………………………………………………………………………………. 97

فهرست جدول ها

عنوان صفحه

جدول 1-1- دامنه اثرات اجتماعی خشكسالی……… 18

جدول 2-1- برخی از معروف­ترین روابط تعیین خشکی.. 26

جدول 3-1- تابع چگالی احتمال برخی از مهمترین توابع توزیع (اقتباس از رائو و حامد، 2000)…………………………….. 38

جدول 4-1- مقادیر آماره­های توصیفی حداکثر سالانه روزهای بدون بارندگی در ایستگاه­های مطالعاتی……………………… 45

جدول 4-2- ضرایب همبستگی بین آماره­های توصیفی حداکثر روزهای بدون بارندگی و مختصات فیزیکی ایستگاه­……………………. 50

جدول 4-3- مقادیر آماره­های آزمون توالی و من- ویتنی 53

جدول 4-4- مقادیر آماره­های آزمون من- کندال (سطح معنی­داری 5 درصد)………….. 58

جدول 4-5- شاخص همگنی H متغییر روزهای بدون بارش در کل کشور 61

جدول 4-6- آماره­های گشتاورهای خطی مربوط به حداکثر دوره­های بدون بارش 64

جدول 4-7- نتایج شاخص H در هر یک از گروه­های استخراجی 67

در هر یک از گروه­های همگن مطالعاتی 68

جدول 4-9- مقادیر RSS برای توزیع­های مختلف…… 70

جدول 4-10- مقادیر رتبه­ های توابع مختلف در هر ایستگاه بر اساس مجموع مربعات خطا……………………………………. 73

جدول 4-11- مقادیر حداکثر تعداد روزهای بدون بارندگی در ایستگاه­های مطالعاتی………………………………………. 75

فهرست شكل ها

عنوان صفحه

شکل 1-1- متغیرهای هیدرولوژیک متأثر از خشکسالی.. 4

شکل 1-2- تغییرات زمانی متغیرهای هیدرولوژیک متأثر از خشکسالی 5

شكل1-3- انواع خشكسالی، مبانی تعریف و آثار هر كدام 7

شكل 1-4- خلاصه و طبقه­بندی رژیم­های خشك.. 16

شکل 3-1- نقشه پراکنش ایستگاه­های مطالعاتی.. 33

شکل 4-1- میانگین تعداد روزهای بدون بارندگی در مناطق مختلف ایران 50

شکل 4-2- ضریب تغییرات حداکثر تعداد روزهای بدون بارندگی ایران 51

شکل 4-3- تغییرات حداکثر سالانه روزهای بدون بارندگی در ایستگاه تربت حیدریه 52

شکل 4-4- تابع خود همبستگی حداکثر سالانه روزهای بدون بارندگی در ایستگاه اصفهان.. 60

شکل 4-5- تابع خود همبستگی حداکثر سالانه روزهای بدون بارندگی در ایستگاه تبریز.. 61

شکل 4-6- توزیع ماهانه حداکثر دوره­های بدون بارش در هر یک از گروه­های مطالعاتی.. 63

شکل 4-7- نمودار گشتاورهای خطی L-CS در مقابل L-CK هشت منطقه همگن 66

شکل 4-8- دیاگرام نسبی مقادیر LCs در برابر LCk داده­های روزهای بدون بارش 68

شکل 4-9- تابع توزیع چگالی احتمال تجمعی دوره­های بدون بارش برای ایستگاه کرمان(گروه 1). 79

شکل 4-10- تابع توزیع چگالی احتمال تجمعی دوره­های بدون بارش برای ایستگاه مشهد(گروه 2). 79

شکل 4-11- تابع توزیع چگالی احتمال تجمعی دوره­های بدون بارش برای ایستگاه تبریز(گروه 3). 80

شکل 4-12- تابع توزیع چگالی احتمال تجمعی دوره­های بدون بارش برای ایستگاه آبادان(گروه 4). 80

شکل 4-13- تابع توزیع چگالی احتمال تجمعی دوره­های بدون بارش برای ایستگاه سنندج(گروه 5). 81

شکل 4-14- تابع توزیع چگالی احتمال تجمعی دوره­های بدون بارش برای ایستگاه بابلسر(گروه 6). 81

شکل 4-15- تابع توزیع چگالی احتمال تجمعی دوره­های بدون بارش برای ایستگاه یاسوج(گروه 7). 82

شکل 4-16- تابع توزیع چگالی احتمال تجمعی دوره­های بدون بارش برای ایستگاه انزلی(گروه 8). 82

شکل 4-17- تغییرات مکانی گشتاور ضریب تغییرات در هشت منطقه همگن 84

شکل 4-18- تغییرات مکانی گشتاور ضریب چولگی در هشت منطقه همگن 84

فهرست شكل ها

عنوان صفحه

شکل 4-19- نقشه حداکثر سالانه روزهای بدون بارندگی در دوره برگشت 2 ساله 85

شکل 4-20- نقشه حداکثر سالانه روزهای بدون بارندگی در دوره برگشت 5 ساله 86

شکل 4-21- نقشه حداکثر سالانه روزهای بدون بارندگی در دوره برگشت 10 ساله 86

شکل 4-22- نقشه حداکثر سالانه روزهای بدون بارندگی در دوره برگشت 20 ساله 87

شکل 4-23- نقشه حداکثر سالانه روزهای بدون بارندگی در دوره برگشت 50 ساله 87

شکل 4-24- نقشه حداکثر سالانه روزهای بدون بارندگی در دوره برگشت 100 ساله 88

شکل 4-25- نقشه حداکثر سالانه روزهای بدون بارندگی در دوره برگشت 200 ساله 88

-1- مقدمه

خشکسالی پدیده­ای اقلیمی است که به لحاظ آماری یک پدیده تصادفی محسوب می­شود و توسط شاخص­های متعددی مورد مطالعه قرار می­گیرد (نصری، 1387). خشکسالی معمولاً به عنوان دوره­ای از زمان که بارندگی به زیر آستانه متوسط می­رسد شناخته می­شود و معمولاً تعیین زمان شروع آن و تعاریف آن بسیار سخت و پیچیده است(امکی و همکاران، 1993). در اغلب منابع خشکسالی پدیده­ای طولانی مدت است که گاهی در دوره­های مرطوب نیز کشیده می­شود (ویلهایت و گلانتز، 1985).

تعاریف خشكی و خشكسالی با یكدیگر متفاوت هستند. برخلاف خشكی كه پدیدة دائمی اقلیمی است، خشكسالی در مناطق خشك و مرطوب رخ می دهد و حالتی طبیعی و نرمال از اقلیم می­باشد (چو و کارلیوتیس، 1970). قبل از پرداختن به بحث خشكسالی لازم است در مورد خشكی مطالبی بیان شود.

1-2- معیارهای تعیین خشكی

ضرایب تجربی و فرمول­های متفاوتی برای تعیین معیارهای خشكی ابداع شده است كه بر اساس پارامترهایی كه هر كدام از این روابط برای تعیین شاخص خشكی در نظر گرفته است، می­توان آن­ها را به 5 گروه تقسیم نمود (کاویانی، 1380):

– روابطی كه معرف رابطه بین بارش سالانه و مجموع دما برای یك سال و یا دوره­های مختلف در طول فصل گرم می­باشند.

– روابطی كه بر اساس رابطه بین بارش و تبخیر استوار هستند.

– روابطی كه به وابستگی بین بارش، دما و رطوبت نسبی اهمیت بیشتری داده اند.

– روابطی كه كسری اشباع( كمبود رطوبت) و كسری تبخیر را مد نظر قرار داده­اند.

– روابطی كه رابطه بین میزان آب و مجموع دما را به عنوان ضریب خشكی در نظر می گیرند.

انتخاب صحیح یك ضریب اقلیمی برای مناطق مختلف جهان آسان نیست، زیرا كاربرد هر رابطه اقلیمی در منطقه­ای بهترین جواب را می­دهد كه با اقلیم محل ابداع روش، شباهت و نزدیكی بیشتری داشته باشد.

از طرف دیگر محدودیت عناصر اقلیمی قابل سنجش عاملی است كه كارائی برخی روابط را تحت تأثیر قرار می­هد.

براساس روش ارائه شده توسط یونسكو كه به شاخص بیوكلیماتیك خشكی معروف است و در آن P بارندگی سالانه و ET تبخیر و تعرق بالقوه است، مناطق خشك به چهار گروه تقسیم می شوند (کاویانی، 1380):

1- منطقه فرا خشك:

حوضه…………………………………………………………………………………………………………………….. 45

3.2.8. فرسایش پذیری واحدهای زمین شناسی……………………………………………………………………………………………. 46

3.2.9. ژئومورفولوژی حوضه………………………………………………………………………………………………………………………… 49

3.3. ویژگی های عرصه پخش سیلاب……………………………………………………………………………………………………………. 51

فصل چهارم: مواد و روش ها………………………………………………………………………………………………………. 54

4.1. روش کار……………………………………………………………………………………………………………………………. 55

4.2. روش های اندازه گیری میزان نفوذپذیری خاک………………………………………………………………………………………. 55

4.2.1. روش های مستقیم…………………………………………………………………………………………………………………. 57

4.2.1.1. آزمون های آزمایشگاهی………………………………………………………………………………………………….. 57

4.2.1.2. آزمون های صحرایی……………………………………………………………………………………………………… 62

4.2.2. روش های غیر مستقیم…………………………………………………………………………………………………. 69

4.3. روش های اندازه گیری میزان نفوذپذیری در عرصه پخش سیلاب…………………………………………………………… 69

4.3.1. اندازه گیری میزان نفوذپذیری به روش مستقیم در عرصه پخش سیلاب…………………………………………….. 70

4.3.2. اندازه گیری میزان نفوذپذیری به روش غیر مستقیم در عرصه پخش سیلاب………………………………………. 79

4.4. روش اندازه گیری میزان تخلخل خاک در عرصه پخش سیلاب………………………………………………………………. 88

4.5. تعیین محل های نمونه برداری و اندازه گیری میزان نفوذپذیری………………………………………………………………. 89

4.6. زمان نمونه برداری خاک و اندازه گیری میزان نفوذپذیری………………………………………………………………………. 95

4.7. آنالیز داده های جمع آوری شده……………………………………………………………………………………………….. 95

4.7.1. تجزیه و تحلیل آماری داده ها (Statistical Data Analysis)…………………………………………………… 96

4.7.2. تجزیه و تحلیل نقشه ای داده ها (Mapping Data Analysis)………………………………………………….. 98

4.8. روش های آنالیز دانه بندی خاک و ترسیم منحنی دانه بندی……………………………………………………… 102

4.9. روش تهیه نقشه بافت خاک……………………………………………………………………………………….. 107

4.10. روش تهیه نقشهتوپوگرافیو هم پتانسیل آب های زیرزمینی عرصه پخش سیلاب…………………………….. 108

4.11. روش تعیین معادله تجربی بین نفوذپذیری با پارامتر های دانه بندی خاک……………………………………….. 110

فصل پنجم: نتایج………………………………………………………………………………………………. 112

5.1. نتایج حاصله از اندازه گیری میزان نفوذپذیری به روش مستقیم در عرصه پخش سیلاب……………………… 114

5.2. نتایج حاصله از اندازه گیری میزان نفوذپذیری به روش غیر مستقیم در عرصه پخش سیلاب……………….. 116

5.3. نتایج حاصله از تجزیه و تحلیل آماری داده های میزان نفوذپذیری در روش مستقیم…………………………… 120

5.4. نتایج حاصله از تجزیه و تحلیل نقشه ای داده های میزان نفوذپذیری در روش مستقیم………………………… 126

5.5. نتایج حاصله از آنالیزهای دانه بندی خاک…………………………………………………………………. 132

5.6. نقشه های توپوگرافی و هم پتانسیل آب های زیرزمینی عرصه پخش سیلاب…………………………………………. 144

5.7. معادله بین میزان نفوذپذیری و ضریب خمیدگی دانه بندی……………………………………………………………….. 152

فصل ششم: نتیجه گیری و بحث…………………………………………………………………………… 154

پیشنهادها…………………………………………………………………………………………………………. 171

منابع………………………………………………………………………………………………………………. 173

چکیده

یکی از روش های تغذیه مصنوعی سفره های آب زیرزمینی، پخش سیلاب بر روی اراضی هموار دشت ها و ذخیره آن در آبخوان ها، می باشد که در دهه اخیر توجه خاصی در کشور ما بدان مبذول شده است. یکی از اهداف عمده این طرح ها استفاده از سیلاب های فصلی می باشد که در مناطق خشک و نیمه خشک رخ می دهند. ورود حجم زیادی از سیلاب محتوی املاح و بار معلق فراوان با منشأ های متفاوت با برجای گذاردن رسوبات فراوان و نفوذ مواد محلول و ریزدانه همراه سیلاب در آبرفت ها، به مرور زمان سبب تغییراتی در نفوذ پذیری خاک عرصه پخش می شود. هدف اصلی این تحقیق بررسی میزان و روند تغییرات نفوذپذیری، تحت تأثیر عملیات پخش سیلاب از دیدگاه زمین شناسی مهندسی می باشد. در این پژوهش سعی گردیده است که میزان این تغییرات با استفاده از اندازه گیری میزان نفوذپذیری به روش مستقیم – به وسیله نفوذسنج استوانه های مضاعف (Infiltrometer Double-Ring) و روش غیرمستقیم – با استفاده از فرمول های تجربی ارائه شده برای تخمین میزان نفوذپذیری از روی خصوصیات فیزیکی خاک (از جمله آنالیز دانه بندی و تخلخل خاک) در دو دوره زمانی مجزا و مقایسه آن با زمین شاهد مورد بررسی قرار گیرد. نتایج این آزمون، بررسی روند تغییرات نفوذپذیری خاک در اثر پخش سیلاب را عملی می سازد. لذا در این تحقیق به بررسی تغییرات نفوذپذیری و علل آن در ایستگاه پخش سیلاب بر آبخوان پسکوه سراوان پرداخته شد.

به منظور تجزیه و تحلیل داده های روش مستقیم از دو روش آماری و نقشه ای استفاده شد. در روش تجزیه و تحلیل آماری داده ها، تجزیه واریانس برای داده های برداشت شده با استفاده از روش دو عامل تجزیه واریانس (Two Way ANOVA) و گروه بندی میانگین تیمارهای آزمایشی با استفاده از آزمون آماری دانکن (Duncan’s Method) در سطح احتمال 5 درصد انجام گرفت. همچنین برای تجزیه و تحلیل نقشه ای داده ها از روش تهیه نقشه های نفوذپذیری و بافت خاک استفاده شد و نهایتاً نتایج هر دو روش مورد مقایسه قرار گرفتند. به طور خلاصه در روش آماری نتایج حاکی از آن بود که:

2-2- راههای دسترسی به منطقه. 38

2-3- زمین­شناسی عمومی استان سمنان.. 39

2-4- زمین شناسى عمومى فرومد. 43

2-4-1- زمین­شناسی منطقه میرمحمود. 46

… 56

3-1- مقدمه. 56

3-2- بررسی­های صحرایی.. 56

3-3- پتروگرافی کرومیتیت­ها و پریدوتیتهای میزبان.. 58

3-3-1- دونیت… 60

3-3-2- ورلیت… 64

3-3-3- کرومیتیت… 66

3-3-4- هارزبورژیت… 68

3-4- بافت­های موجود در کرومیت­هایمنطقه فرومد. 70

3-4-1- بافت و ساخت افشان.. 70

3-4-2- بافت واکنشی.. 71

3-4-3- ساخت نودولار. 72

3-4-4- بافت تودهای.. 72

3-4-5- بافت کششی.. 73

3-4-6- بافت سوپرژن.. 73

3-4-7- بافت اسکلتی.. 74

3-4-8- بافت جریانی.. 74

3-4-9- بافت کاتاکلاستیک… 74

3-4-10- بافت لکه­ای.. 75

3-4-11- بافت و ساخت میلونیتی.. 75

3-4-12- ساخت نواری.. 75

… 83

4-1- مقدمه. 83

4-2- روش تحقیق.. 84

4-2-1- آنالیز الکترون میکروپروب (EPMA). 84

4-3- مذاب گوشته­ای.. 87

4-3-1- پریدوتیت­های اسپینل­دار. 87

4-4- ژنز کرومیتیت فرومد. 88

4-4-1- محیط تکتونیکی و ترکیب مذاب به­صورت تابعی از روابط بین Ti- Al 89

4-4-2- مذاب مادر (Parental melt). 91

4-5- جایگاه زون سوپرا سابداکشن.. 95

4-1- کانی­های گروه اسپینل.. 95

4-2- فرآیندهای ساب سالیدوس موثر در توزیع عناصر. 98

4-3- شیمی کانی­ها 99

4-4- اسپینل­های کروم­دار. 99

4-4-1- عدد کروم در اسپینل­ها 105

4-5- شیمی سیلیکات­های میزبان.. 107

4-5-1- اولیوین.. 107

4-5-2- کلینوپیروکسن و اورتوپیروکسن.. 117

… 125

5-1- مقدمه. 125

5-2- مطالعات پتروگرافی و کانی­شناختی.. 125

5-3- شیمی کانی­ها 126

5-4- ژنز کرومیتیت فرومد. 127

5-5- نتیجه­گیری.. 130

5-6- پیشنهاداتی برای مطالعات آتی.. 131

.. 132

1-1- ریشه لغوی افیولیت

اهمیت شناسایی افیولیت ها در، تحلیل محیط تكتونیكی، مطالعه پوسته اقیانوسی، شناسایی ذخایر اقتصادی موجود در آن ها، مطالعات دیرینه شناسی و غیره است. بدین منظور باید مطالعات سنگ­شناسی، دیرینه شناسی، سن سنجی و مطالعات ساختاری و تكتونیكی صورت گرفته و سپس به تحلیل و اثبات مکانیسم های مرتبط با جای­گیری افیولیت­ها پرداخته شود. نام افیولیت توسط «برونیار (1827) برای توصیف سرپانتینیت ها ابداع شد. وی این نام را از لغت یونانی قدیمی افی به معنی مار و لیت هم که به معنی سنگ است، گرفت. پس از نام گذاری افیولیت ها توسط (برونیار، استینمن 1906) مفهوم مجموعه یا سری سنگی افیولیت را بکار برد. این مجموعه سنگی اصولاً حاوی سنگ های اولترامافیک (مثل کانی سرپانتینیت و پریدوتیت)، گابرو، اسپیلیت و سنگ های وابسته است. او همچنین مشاهده کرد که این سنگ ها اصولاً در چرت ها و رسوبات پلاژیک مستقر شده اند یا با آن ها وابستگی دارند. در سپتامبر 1972 سازمان زمین شناسی آمریکا در مورد افیولیت کنفرانس بزرگی برگزار نمود. در همین کنفرانس قرار شد که نام افیولیت به یک مجموعه مشخص از سنگ های مافیک تا اولترامافیک اطلاق گردد.»

افیولیت ها توالی هایی از سنگ های مافیك و اولترامافیك پوسته و گوشته فوقانی هستند که در ارتباط با زون های فرورانش، به صورت تكتونیكی جابجا شده روی خشکی ها جای­گیری کرده اند و بخشی از پوسته اقیانوسی جوان یا حوضه پشت كمانی تلقی می شوند (Condie,1997). به طور كلی یك توالی ایده­آل افیولیتی به ترتیب از بالا به پایین شامل: رسوبات عمیق دریا (رسوبات بخش آبیسال، پلاژیك، یا هر دو و یا رسوبات آذر آواری)، بازالت های بالشی، دایك­های صفحه­ای دیابازی، گابرو متراكم (Cumulate) لایه­ای و سنگ های اولترامافیك یا گابرو (non-cumulate) به همراه دیوریت و پلاژیوگرانیت، تكتونیت اولترامافیك (عموماً هارزبورژیت)، می شود و بررسی این سکانس های تراست شده بر روی پوسته قاره­ای نقش مهمی را در مدل های تكتونیك صفحه­ای ایفا می­کند و یكی از راه­های مطالعه لیتوسفر اقیانوسی به ویژه پوسته اقیانوسی قدیمی است (Condie,1997; Kearey and Vine, 1996).

افیولیت ها صفحاتی با واحدهای سنگی مشخصی هستند (Nicholson.K.N,2000) كه منشاً قیانوسی داشته و اغلب در كمربندهای تصادم صفحات اقیانوسی ایجاد می شوند (Kearey and Vine, 1996) ولی در اثر فرآیندهای جای­گیری و گسلش­های فراوان یك توالی افیولیتی ایده آل را ندرتاً می توان یافت و اغلب، یا برخی از واحدها در آن ها دیده نمی شود و یا به صورت افیولیت ملانژ (واحدهای افیولیتی به هم ریخته و همراه با میان لایه های رسوبی) دیده می شوند (Condie,1997) نظیر مجموعه افیولیت ملانژ Tangihua در نیوزلند (Nicholson.K.N,2000).

1-2- سن و پراکندگی کمپلکس های افیولیتی در جهان

شکل ‏1‑1- سن کمپلکس­های افیولیتی و میزان پراکندگی آن­ها در ادوار مختلف (اقتباس شده از Yildirim Dilek and Harald Furnes., 2011)

شکل ‏1‑2- کمربندهای افیولیتی در مناطق مختلف جهان (اقتباس شده از Yildirim Dilek and Harald Furnes., 2011

1-3- نحوه تشکیل افیولیت ها

وجود افیولیت ها و پراکندگی آن ها در اغلب قاره های دنیا نشان می دهد که در جای­گیری بخش اعظم آن ها پدیده تصادم قاره- قاره دخیل بوده و اقیانوس مابین دو قاره در اثر فرآیند فرو رانش از بین رفته و در حین تصادم بخش هایی از پوسته اقیانوسی بر روی حاشیه غیر فعال رانده شده اند. عدم وجود دگرگونی حرارتی قابل توجه در مرز تماس آن ها با رسوبات بیانگر فرورانش آن ها در حالت سرد می باشد.

در اثر تغییرات مکرر تکتونیکی و یا در زون­­­­­­­های فرورانش پر شیب، افیولیت ها به ملانژهای تکتونیکی تبدیل می شوند و به دلیل سرپانتینی­شدن بخش اولترامافیک قاعده ای، واجد خاصیت پلاستیکی شده و به راحتی تغییر شکل می یابند. سرپانتینی­شدن به تحرک افیولیت ملانژ کمک کرده و ورود قطعات سنگ های درون­گیر و بیگانه به داخل سکانس افیولیتی را تسهیل می­کند.

4- سکانس افیولیتی

امروزه افیولیت ها و یا کمپلکس های افیولیتی به مجموعه شماتیکی اطلاق می گردد که روند پیدایش و تکوین آن از پایین به بالا دارای ویژگی­های زیر است:

1- پریدوتیت های متورق که متحمل تغییر شکل­های تکتونیکی در حالت جامد در درجه حرارت بالا و فشار بالا را شده اند. (HP-HT)

2- گابروها و پریدوتیت های لایه لایه با ساختمان­های متراکم و توده­ای (متبلور شدن مجزا و نهشته­های متوالی، چگالی مواد سازنده، بلورهای موجود در اتاق ماگما)

3- بازالت های بالشی یا پیلولاواها ( Pillow- lavas) یا مواد خروجی زیر دریایی، سن گدازه ها معمولاً قابل تشخیص است (در لابلای رسوبات دریایی).

اما سطوح مواد متراکم و توده­ای و پریدوتیت های متورق قابل تشخیص نمی باشد، برای این منظور می بایست سن متبلور شدن مواد ماگمایی و زمان تحولات تکتونیکی منطقه را مورد بررسی قرار داد.

به طور کلی سکانس افیولیتی یا پوسته اقیانوسی به ترتیب از پایین به بالا شامل همه یا بخشی از واحدهای ذیل می شوند:

تكتونیت اولترامافیك: این مجموعه دگرگونی كه در قاعده افیولیت قرار دارد و نقش اساسی را در جای­گیری آن ایفا می کند دارای ویژگی های ذیل است:

1) ضخامت 100 تا 500 متری و توسعه جانبی ده ها تا صدها كیلومتر (Condie,1997).

2) كاهش مشخص درجه دگرگونی از بالا به پایین (Condie,1997).

3) شدیداً تغییر شكل یافته و دارای فولیاسیون تكتونیكی مشخص (Condie,1997).

4) حاوی عدسی های دونیت و كرومیت می باشد و عموماً شامل سنگ های اولترامافیك نظیر هارزبورژیت و لرزولیت توده­ای، دایک های ورلیتی، اولیوین لایه­ای و ارتوپیروكسن گابرو، به شكل خردشده و سرپانتینیتی همراه با رسوبات دگرگونی شده است كه منشأ دگرگونی آن ها دمای گوشته در زیر افیولیت و دمای جای­گیری افیولیت است (Dewandel,2003; Whattam et al 2006)، در برخی موارد نظیر افیولیت Josephine در شمال غرب كالیفرنیا سرپانتینیتی­شدن سنگ های قاعده­ای پیش از جای­گیری افیولیت بوده بنابراین تصور می شود كه موهو قدیمه (Paleo-Moho) یك مرز سرپانتینیتی بوده است (Condie,1997).

گابرو متراكم (Cumulate) لایه­ای و سنگ های اولترامافیك: این واحد شامل گابروهای با بافت متراكم است كه از نظر تركیب حالت لایه­ای داشته و در اثر تبلور تفریقی شكل گرفته اند (Condie,1997).

گابرو (non-cumulate) به همراه دیوریت و پلاژیوگرانیت: پلاژیوگرانیت­ها تونالیت­های حاوی كوارتز، پلاژیوكلاز سدیك و میزان كمی سیلیكات مافیك هستند كه به صورت سیل، دایك و یا توده­های كوچك جای­گیری کرده اند و همراه دیوریت­ها در اثر تبلور تدریجی در محفظه ماگما تشكیل شده اند (Condie,1997; Whattam et al 2006). پلاژیوگرانیت در اغلب افیولیت ها، به خصوص افیولیت های با منشأ تیغه میان اقیانوسی، وجود داشته و به دلیل داشتن كانی زیركن كه حاوی عناصر اصلی U-Pb است و در تعیین سن دقیق زمان جای­گیری افیولیت استفاده می شود، نقش اساسی را در بررسی افیولیت ها داراست.

دایک های صفحه­ای دیابازی و بازالت های بالشی: ضخامت صفحات بین 1 تا 3 متر بوده و تركیبی در بازه دیوریت تا پیروكسنیت دارند، مرز پایین این صفحات با بخش زیرین مشخص یا تدریجی و با بخش بالایی تدریجی است (Condie,1997).

بازالت های بالشی از چند متر تا 2 كیلومتر ضخامت داشته، به صورت جریان های بالشی یا برش های هیالوكلاستیك تشكیل شده اند و اغلب تركیب توله­ایتی دارند (Condie,1997; Whattam et al 2006).

2-8- روش های گرادیان مرتبه بالاتر یا (meta GGA) 42

هیبریدی.. 42

2-10- سری های پایه. 43

2-10-1- سری پایه كمینه. 45

2-10-2- سری های پایه همبستگی- سازگار 45

2-10- 3- سری های پایه قطبش شده و نفوذ 46

2-11- نظریه اختلال مولر-پولست.. 46

2-12- آنالیز جمعیعت مولیکن.. 50

فصل سوم:روش کار

3-1- بخش تجربی.. 53

3-1- 1- دستگاه ها، تجهیزات و مواد استفاده شده 53

3-2- سنتز مواد 54

3-2- 1- سنتز پیش ماده 1و2دی (اورتو-آمینوتیوفنوکسی)اتان. 54

3-2- 2- تهیه لیگاند 1و2- دی [N-2- تیوفنوكسی- پیریدین- 2- كربوكسالدهید] اتان (L) 54

3-2-3- سنتز کمپلکس کبالت پرکلرات ………………….. 55

3-2- 4- سنتز کمپلکس مس پرکلرات …………………….. 55

3-2-5 – سنتز کمپلکس نیکل پرکلرات …………………………… 56

3-2- 6- سنتز کمپلکس روی پرکلرات …………………….. 56

3-3-اندازه گیری هدایت الکتریکی کمپلکس ها 74

3-4- ساختار مولكولی و کریستالی كمپلكس ……………………… 74

فصل چهارم:بخش محاسباتی

(M=Cu,Co,Ni,Zn) 79

4-2- مشخصات ساختاری بهینه شده لیگاند وکمپلکس ها 85

4-3- بار مولیکن.. 91

4-4- دانسیته اسپینی اتمی بعضی از اتم های لیگاند وکمپلکس های بهینه سازی شده شده 94

4-5- بررسی طول موج ماکزیمم جذب در ساختار لیگاند و کمپلکس ها 95

4-6- بررسی فرکانس های ارتعاشی در ساختار لیگاند وکمپلکس های آن. 96

4-7- آنالیز ساختاری کمپلکس با استفاده از شاخص هندسی ……. 97

فصل پنجم:نتیجه گیری

5-1- بررسی مشخصات ساختاری کمپلکس ها :طول پیوند،مرتبه پیوندوزاویه پیوند. 100

(M=Cu,Co,Ni,Zn. 100

(M= Co,Ni, Cu,Zn. 101

(M=Cu,Co,Ni,Zn. 102

(M=Cu,Co,Ni,Zn. 102

5-4- بررسی بارمولیکن.. 103

5-5- بررسی شکاف انرژی در لیگاند و کمپلکس های سنتز شده 105

5-6- بررسی دانسیته اسپینی الکترونی لیگاند وکمپلکس های سنتز شده 105

5-7- نتیجه گیری کلی.. 105

5-8- پیشنهادات برای تحقیقات بعدی.. 106

منابع 107

مقدمه

انتخاب گروهای گوگردی و نیتروژنی در متالو آنزیم های متنوع توجه قابل ملاحظه ای را در شیمی تركیبات فلزات واسطه برانگیخته است كه در این راستا، كمپلكس های شیف باز فلزات واسطه دارای دهنده های گوگردی و نیتروژنی تحت بررسی های ساختاری قرار گرفته و به عنوان مشابه هایی برای بررسی خواص آنزیم ها مورد مطالعه قرار گرفته اند. یون های فلزات واسطه نظیر كبالت (II)، منگنز (II)، آهن (II) و مس (II) دارای كمپلكس های شیف باز دارای عملكرد های متنوعی می باشند. برخی از آن ها توانایی اتصال برگشت پذیری با مولكول اكسیژن دارند، بنابراین به عنوان مدل هایی، در مطالعه ی تثبیت برگشت پذیر اكسیژن از طریق حامل های طبیعی آن ( هموگلوبین، هموسیانین و…) به كار گرفته می شوند. دیگر كمپلكس ها به خاطر توانایی آن ها به عنوان كاتالیست ممكن است به عنوان مدل هایی در مطالعة اكسیدازها، پراكسیدازها و مونو و دی اكسیژنازها به كار روند. همچنین رفتار شیمیایی كمپلكس های شیف باز با فلزات واسطه به خاطر فعالیت كاتالیزوری آن ها در برخی فرآیند های صنعتی و بیوشیمیایی مورد توجه بوده اند. (JudithAnn R, 2004) با توجه به اهمیت شیف بازها و كمپلكس های آن ها، هدف ما در این پروژه تهیه ی كمپلكس های شیف باز بر پایه پیریدین-2- کربوکسالدهید با شش اتم دهنده N₄S₂با برخی از فلزات واسطه و بررسی ساختار الکترونی آن ها با استفاده از روش های محاسباتی تئوری عامل دانسیته DFT و ab initio می باشد.

در فصل اول به تاریخچه شیف باز ها، روش تهیه لیگاند های شیف باز،کاربردهای آن ها و مطالعاتی که در رابطه با کمپلکس های شیف بازها با یون های فلزی نیکل،مس،کبالت وروی انجام گرفته، اشاره می شود.

1-1- تاریخچه شیف بازها[1]

در سال 1840، یورگنسن، ورنر و اتلینگ، محصول بلوری سبز تیره ای را از واکنش مس استات (II)، سالسیل آلدئید و آمین جدا کردند. این ماده بیس (سالسیل آلدیمینو) مس (II) بود. پس از این کار در سال 1869، هوگو شیف توانست با تغییر گروه های R و استفاده از مشتقات آریل، روش تهیه طبقه بندی شده ای برای سنتز این مولکول ها و کمپلکس های آن ها ارائه دهد. این تحول بزرگ باعث شد تا نام شیف باز به این ترکیبات شیمیایی داده شود. به طوری که اولین شیف باز سنتزی را به هوگوشیف[2] درسال 1869 نسبت داده اند. [1992،Amany]

در دو دهه اخیر، شیف باز ها به عنوان لیگاندهای کی لیت کننده، یک نقش کلیدی را در شیمی کئوردیناسیون فلزات واسطه و همچنین فلزات گروه اصلی، ایفا کرده اند. این لیگاند ها می توانند به راحتی، کمپلکس های پایداری را با اغلب یون های فلزات واسطه ایجاد کنند. این لیگاند ها اغلب از مسیرهای سنتزی مستقیم با بازده خوب و درجه خلوص بالا حاصل می­شوند. علت اینکه این لیگاند ها بیشتر از سایر لیگاند ها مورد توجه شیمی کئوردیناسیون می باشند به خواص الکترونی و حلالیت مناسب آن ها در حلال های رایج،دسترسی ساده برای تهیه آن ها و تنوع ساختاری گسترده این ترکیبات مربوط می شود. (Ashraf M. A, 2011 )

کمپلکس های فلزات واسطه با لیگاندهای شیف باز دهنده اکسیژن و نیتروژن به خاطر توانایی شان در داشتن پیکربندی های متنوع و تنوع ساختاری از اهمیت ویژه ای برخوردارند. کمپلکس های فلزی حاصل از لیگاندهای شیف بازی که دارای هر دو نوع اتم های دهنده سخت مثل اکسیژن و نیتروژن و اتم های دهنده نرم سولفور در ساختار شان هستند، اغلب خواص فیزیکی و شیمیایی جالبی نشان می دهند. همچنین سنتز و استفاده از شیف بازهای نا متقارن به عنوان کاتالیزگر برای انواع واکنش ها بیش از قبل مورد توجه قرار گرفته است. Ramachandran , 2008))

ترکیب نا متقارن اجازه می دهد که هم خواص الکترونی و هم اثرات فضایی به طور هم زمان تنظیم شوند و به طور کلی عملکرد شیف باز را افزایش می دهد. در کمپلکس های شیف باز نا متقارن، فلز محیط شیمیایی مشابه با متالوپورفین را تجربه می کند و لذا می توان از لیگاند های شیف باز نا متقارن در مطالعه الگویی برای بررسی رفتار پورفیرینها، استفاده کرد. بسیاری از گروه های تحقیقاتی تلاش خود را بر سنتز و مطالعه لیگاند های شیف باز نا متقارن و کمپلکس های فلزی آن ها متمرکز کرده اند. بیشتر این لیگاندها با تراکم مرحله به مرحله دی آمین مناسب با دو ترکیب کربونیل متفاوت حاصل می شوند. این ترکیبات ممکن است به عنوان کاتالیزگر برای بسیاری از تبدیل های آلی و همچنین برای طراحی حسگرها به کار روند. (2010 , Ashrafy )

1-2- روش تهیه لیگاند های شیف باز

لیگاند های شیف باز از تراکم آمین های نوع اول با ترکیبات کربونیل دار حاصل می شوند. گروه عاملی مشخصه شیف بازها که آزومتین یا ایمین نامیده می شود و دارای پیوند دوگانه کربن نیتروژن (R2C=NR ) است. از نظر ساختاری ایمین هایی هستندکه محصول تراکمی واکنش آلدئید ها،کتون ها یا β کتون ها با آمین های نوع اول و مشتقات آن ها هستند.

شکل (1-1): فرمول تهیه لیگاند های شیف باز

ایمین های حاصله از طریق جفت الکترون های غیر پیوندی نیتروژن خود، با فلزات واسطه اتصال دارند. مشابه آلدئید ها، کتون ها نیز قادر به تشکیل لیگاند های شیف باز می باشند اگر چه لیگاند های سنتزی با کتون ها، مانند آلدئیدها متداول نیستند. Yang , 2012))

کمپلکس های فلزی حاصل از لیگاندهای شیف باز کایرال، فضاگزینی خوبی در تبادل های آلی نشان می دهند از این رو سنتز کمپلکس های کایرال، بخش مهمی از تحقیقات جدید در زمینه شیمی کئوردیناسیون را به خود اختصاص داده است. Jesmin, 2010) )