گروه پژوهشهای نوین کاربردی (زمین شناسی زیست محیطی ـ ایزوتوپی و ...)
مدیر گروه: دکتر مرتضی طالبیان
اساتید مربوطه: دکتر حمید نظری - دکتر علیرضا واعظی - دکتر محمدرضا شیخ الاسلامی - دکتر مجید پورکرمان
معرفی
زمینشناسی زیستمحیطی و ایزوتوپی، یکی از پیشرفتهترین و میانرشتهایترین شاخههای علوم زمین است که با تلفیق اصول زمینشناسی، شیمی، زیستشناسی و فیزیک، به مطالعه تعاملات پیچیده بین کره زمین و سیستمهای زیستی آن میپردازد. این گروه بر استفاده از ابزارهای نوین، به ویژه سیستمهای ایزوتوپهای پایدار و ناپایدار، به عنوان ردیابهای قدرتمند (Tracers) برای درک فرآیندهای زیستژئوشیمیایی، منشایابی آلودگیها، بازسازی شرایط دیرینهاقلیم و پالایش محیطزیست تمرکز دارد. هدف اصلی، ارائه راهکارهای علمی و فناورانه برای تشخیص، پایش و حل چالشهای پیچیده زیستمحیطی عصر حاضر، از مقیاس محلی تا جهانی است.
وظایف و اهداف گروه پژوهشی زمینشناسی زیستمحیطی و ایزوتوپی
- منشایابی و ردیابی آلودگیها: استفاده از ایزوتوپهای فلزات سنگین (نظیر سرب، جیوه، روی)، عناصر کمیاب و ایزوتوپهای پایدار (نظیر کربن-۱۳، نیتروژن-۱۵، اکسیژن-۱۸، گوگرد-۳۴) برای شناسایی دقیق منبع آلودگی در خاک، آبهای زیرزمینی و سطحی، هوا و رسوبات.
- ژئوشیمی زیستمحیطی: مطالعه رفتار، پراکندگی و سرنوشت آلایندههای طبیعی و انسانی (فلزات، مواد آلی، مواد پرتوزا) در محیطهای مختلف زمینشناختی و ارزیابی خطرات آنها برای اکوسیستم و سلامت انسان.
- هیدروژئولوژی ایزوتوپی: استفاده از ایزوتوپهای محیطی (تریتیوم، کربن-۱۴، اکسیژن-۱۸، دوتریوم) برای تعیین سن، منشأ، مسیرهای جریان و زمان ماندگاری آبهای زیرزمینی، مدیریت پایدار منابع آب و بررسی پیوند آبهای سطحی و زیرزمینی.
- زمینپالایی (Bioremediation & Georemediation): توسعه و ارزیابی روشهای نوین پالایش خاک و آبهای آلوده با استفاده از فرآیندهای زیستی (مانند باکتریها)، شیمیایی و زمینشناختی.
- دیرینهاقلیمشناسی و دیرینهاکولوژی: بازسازی شرایط آبوهوایی و محیطی گذشته (مانند دما، بارش، سطح CO₂ اتمسفر) با استفاده از شواهد ایزوتوپی و زمینشیمیایی در آرشیوهای طبیعی مانند رسوبات دریاچهای و دریایی، غارنگارهها (اسپیلوتمها) و حلقههای درختان.
- چرخههای جهانی عناصر: مطالعه چرخههای زیستژئوشیمیایی عناصر کلیدی مانند کربن، نیتروژن و گوگرد در اقیانوسها، خاک و اتمسفر با استفاده از نشانگرهای ایزوتوپی، برای درک تغییرات اقلیمی و تاثیر فعالیتهای انسانی.
- ژئوشیمی آلی کاربردی: بررسی آلایندههای آلی پایدار (مانند هیدروکربنهای نفتی، آفتکشها، دیوکسینها) و استفاده از ایزوتوپهای خاص (مانند ترکیب ایزوتوپی کل کربن آلی) برای ردیابی آنها.
- ارزیابی ریسک زیستمحیطی و سلامت: ترکیب دادههای زمینشیمیایی و ایزوتوپی با مدلهای انتقال و مواجهه، برای ارزیابی کمی خطرات آلایندهها برای انسان و اکوسیستم.
- پردازش و مدلسازی پیشرفته دادههای ایزوتوپی و زیستمحیطی: استفاده از نرمافزارهای تخصصی و روشهای آماری چندمتغیره برای تفسیر مجموعههای پیچیده دادهها و توسعه مدلهای مفهومی و کمی.
- توانمندسازی پژوهشگران: در استفاده از تکنیکهای آزمایشگاهی پیشرفته (مانند طیفسنجی جرمی پلاسمای جفت شده القایی-بخشبندیکننده، طیفسنجی جرمی نسبت ایزوتوپی) و طراحی مطالعات میدانی هدفمند.
- توسعه و بکارگیری روشهای نوین تحلیل: در حوزههای مختلف ایزوتوپی (همچینی ایزوتوپهای غیرمتعارف، آنالیز عناصر کمیاب در مقادیر بسیار ناچیز) برای پاسخ به سوالات نوظهور در علوم زمین و محیطزیست.
این گروه پژوهشی، با بهرهگیری از فناوریهای تحلیلی روزآمد و نگرش سیستمی، در خط مقدم پژوهشهای بینرشتهای برای درک و مقابله با چالشهای پیچیده زیستمحیطی قرن بیستویکم قرار دارد.