دانشگاه ایلام مدیریت جامع حوزه های آبخیز 2783-4581 مقالات آماده انتشار 2026 08 04 Comparative Evaluation of Biological, Chemical, Mechanical Engineering, Managerial, and Novel Technological Approaches for Mitigating Dust in Iran and Globally ارزیابی تطبیقی روش‌های بیولوژیکی، شیمیایی، مکانیکی‑مهندسی، مدیریتی و فناوری‌های نوین در مهار گردوغبار در ایران و جهان 738425 10.22034/iwm.2026.2087783.1269 FA حمزه سعیدیان بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات، آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اهواز، ایران محمود نجفی زیلایی محقق بخش تحقیقات جنگل‌ها و مراتع، مرکز تحقیقات، آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اهواز، ایران Journal Article 2026 04 30 Extended Abstract Introduction: Dust storms are recognized as one of the most serious environmental, health, and economic challenges in arid and semi-arid regions worldwide, including Iran. This phenomenon arises from severe wind erosion of loose, bare soils, exacerbated by climate change and unsustainable human activities, leading to consequences such as increased respiratory and cardiovascular diseases, ecosystem degradation, reduced agricultural productivity, and damage to infrastructure. This study aims to provide a systematic analysis of the efficiency, sustainability, cost, and environmental compatibility of various strategies for combating dust storms in Iran and globally. Materials and Methods: This structured systematic review, following the PRISMA 2020 guidelines, was designed to provide a comprehensive analysis of dust mitigation strategies in Iran and worldwide. A systematic literature search was performed across major international databases (Scopus, Web of Science, PubMed, Google Scholar, and ScienceDirect) and Persian scientific repositories (SID, Magiran, Noormags, and IranDoc) using Boolean operators and a combination of Persian and English keywords related to dust storms, wind erosion, and control measures (biological, chemical, mechanical-engineering, policy, and novel technologies) over the period 2000–2025. Eligible studies included original research, theses, and official reports from reputable organizations that evaluated the effectiveness, cost, or sustainability of mitigation approaches, Duplicate records, studies without full-text access, and those focusing solely on etiology without addressing intervention strategies were excluded. The screening process was conducted in four stages (identification, title/abstract screening, full-text assessment, and final inclusion) independently by two reviewers, with disagreements resolved through consensus or consultation with a third reviewer. Study quality was appraised using appropriate checklists: JBI for quasi-experimental studies, STROBE for observational research, and AACODS for grey literature. Key data including bibliographic details, intervention type, efficacy indicators, costs, and implementation challenges were extracted using standardized forms and verified by a second reviewer. Due to considerable heterogeneity in study designs, outcome measures, and climatic conditions, a meta-analysis was not feasible; therefore, findings were synthesized narratively, with studies categorized by intervention type and analyzed comparatively in terms of strengths, weaknesses, sustainability, and cost-effectiveness. Potential biases, including publication and language bias, were considered in the interpretation of results. Ultimately, this review identifies knowledge gaps and outlines future research priorities in the field of dust storm mitigation. Results and Discussion: Analysis of nearly 80 studies revealed that no single strategy fully addresses the crisis; success depends on the intelligent integration of methods tailored to regional ecological conditions. Quantitatively, biological methods (cultivating native resistant species and establishing vegetative windbreaks) were identified as the most sustainable option; however, their establishment period of three to five years and water requirements during the initial phase remain major challenges. Novel mineral mulches (including calcium‑based, magnesium‑based, clay, and gypsum types) have demonstrated very high efficacy in the rapid stabilization of soil in the majority of field studies, significantly reducing wind erosion within a short timeframe. Their implementation costs are considerably lower than those of synthetic polymer mulches and markedly lower than petroleum‑based mulches. Mechanical‑engineering methods such as gravel mulching, artificial windbreaks, and land imprinters have also proven effective in locally protecting infrastructure by physically reducing wind speed; nevertheless, their localized and limited nature prevents extensive coverage of critical erosion hotspots. In contrast, managerial and policy strategies including the allocation of wetland water rights, the enactment of comprehensive soil conservation laws, and the promotion of transboundary cooperation have been successful in numerous instances by targeting the root causes of the crisis, although their implementation requires strong political will and is a time‑consuming process. Novel technologies (nanosensors, ionization systems, and nano‑mulches) have enhanced monitoring precision and localized control, but their high initial costs and limited scalability hinder their widespread application in natural landscapes. Conclusion: Effective and sustainable mitigation of dust storms requires an integrated, adaptive, and multi-level approach, combining rapid-action methods (mineral mulches and gravel mulching) for emergency stabilization with long-term biological and managerial solutions. Priority should be given to eco-friendly, soil-amending mulches (clay, gypsum, calcium, and magnesium) as cost-effective, low-risk alternatives to petroleum mulches. Additionally, empowering local communities, continuous monitoring using novel technologies, and strengthening environmental diplomacy to address transboundary challenges are fundamental pillars for the long-term sustainability of projects. چکیده مبسوط مقدمه: گردوغبار یکی از چالش‌های جدی زیست‌محیطی، بهداشتی و اقتصادی در مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان، ازجمله ایران، به‌شمار می‌روند. این پدیده در نتیجه فرسایش بادی خاک‌های سست و بدون پوشش، تشدیدشده توسط تغییر اقلیم و فعالیت‌های انسانی ناپایدار، ایجاد شده و پیامدهایی همچون افزایش بیماری‌های تنفسی و قلبی‑عروقی، تخریب اکوسیستم‌ها، کاهش بهره‌وری کشاورزی و خسارت به زیرساخت‌ها را به همراه دارد. هدف این پژوهش، ارائه تحلیلی نظام‌مند از کارایی، پایداری، هزینه و زیست‌سازگاری روش‌های مختلف مقابله با گردوغبار در ایران و جهان است. مواد و روش‌ها: این پژوهش به‌عنوان یک مرور نظام‌مند ساختاریافته مبتنی بر راهنمای PRISMA 2020 با هدف تحلیل جامع روش‌های مقابله با گردوغبار در ایران و جهان طراحی گردید و جستجوی سیستماتیک در پایگاه‌های معتبر بین‌المللی (Scopus, Web of Science, PubMed, Google Scholar, ScienceDirect) و داخلی (SID, Magiran, Noormags, IranDoc) با استفاده از کلیدواژه‌های ترکیبی فارسی و انگلیسی مرتبط با گردوغبار، فرسایش بادی و روش‌های مقابله (بیولوژیکی، شیمیایی، مکانیکی-مهندسی، مدیریتی-سیاستی و فناوری‌های نوین) همراه با عملگرهای بولی در بازه زمانی ۲۰00-۲۰25 انجام شد. مطالعات پژوهشی، پایان‌نامه‌ها و گزارش‌های رسمی سازمان‌های معتبر که به ارزیابی اثربخشی، هزینه یا پایداری راهکارها پرداخته بودند، براساس معیارهای ورود مشخص وارد شدند و مقالات تکراری، فاقد متن کامل یا صرفاً علت‌شناختی بدون اشاره به راهکارهای مهار، از مرور خارج گردیدند. فرآیند غربالگری در چهار مرحله (شناسایی، غربالگری عنوان و چکیده، ارزیابی متن کامل و گنجاندن نهایی) توسط دو نویسنده مستقل انجام شد و کیفیت مطالعات به‌ترتیب با چک‌لیست‌های JBI برای مطالعات شبه‌تجربی، STROBE برای مطالعات مشاهده‌ای و AACODS برای اسناد خاکستری سنجیده شد؛ سپس داده‌های کلیدی شامل مشخصات کتابشناختی، نوع روش، شاخص‌های اثربخشی، هزینه‌ها و چالش‌های اجرایی با فرم‌های استاندارد استخراج و توسط نویسنده دوم تأیید گردیدند. به‌دلیل ناهمگونی قابل‌توجه در طراحی مطالعات، شاخص‌های اندازه‌گیری و شرایط اقلیمی، امکان فراتحلیل میسر نبود؛ ازاین‌رو یافته‌ها به‌صورت ترکیب روایی با دسته‌بندی روش‌ها بر اساس نوع و تحلیل مقایسه‌ای نقاط قوت، ضعف، پایداری و هزینه ارائه شده‌اند و سوگیری‌های بالقوه ازجمله سوگیری انتشار و زبان در تفسیر نهایی مدنظر قرار گرفته‌اند؛ در نهایت این مطالعه به شناسایی شکاف‌های دانش و نیازمندی‌های پژوهشی آینده در زمینه گردوغبار می‌پردازد. نتایج و بحث: تحلیل نزدیک به 80 مطالعه نشان داد که هیچ راهکار منفردی پاسخگوی کامل بحران نیست و موفقیت در گرو تلفیق هوشمندانه روش‌ها بر اساس شرایط بوم‌شناختی منطقه است. از نظر کمّی، روش‌های بیولوژیکی (کشت گونه‌های بومی مقاوم و ایجاد بادشکن‌های گیاهی) پایدارترین گزینه شناخته شدند، اما زمان استقرار آنها بین ۳ تا ۵ سال و نیاز آبی در فاز اولیه، چالش اصلی است. مالچ‌های معدنی نوین (شامل انواع کلسیمی، منیزیمی، رسی و گچی) در اکثر پژوهش‌های میدانی، از کارایی بسیار بالایی در تثبیت فوری خاک برخوردار بوده‌اند و توانسته‌اند در مدت زمانی کوتاه، فرسایش بادی را به‌طور چشمگیری کاهش دهند. هزینه اجرایی این مالچ‌ها به‌مراتب کمتر از مالچ‌های پلیمری مصنوعی و به‌طور قابل‌توجهی پایین‌تر از مالچ‌های نفتی برآورد شده است. روش‌های مکانیکی‑مهندسی نظیر ریگ‌پاشی، بادشکن‌های غیرزنده و سیستم نقش‌بند نیز با ایجاد موانع فیزیکی، سرعت باد را به‌گونه‌ای مؤثر کاهش داده و در حفاظت موضعی از زیرساخت‌ها کارایی داشته‌اند؛ با این حال، به‌دلیل ماهیت نقطه‌ای و محدود این روش‌ها، امکان پوشش‌دهی گسترده کانون‌های بحرانی فرسایش را ندارند. در مقابل، راهکارهای مدیریتی و سیاستی نظیر تخصیص حقابه تالاب‌ها، تصویب قوانین جامع حفاظت از خاک و توسعه همکاری‌های فرامرزی، در موارد متعددی موفقیت‌آمیز بوده و ریشه‌های اصلی بحران را هدف قرار داده‌اند، هرچند که اجرای این راهکارها مستلزم اراده سیاسی قوی و فرآیندی زمان‌بر است. فناوری‌های نوین (نانوسنسورها، سیستم‌های یونیزاسیون و نانومالچ‌ها) دقت پایش و کنترل موضعی را افزایش داده‌اند، اما هزینه اولیه بالای آنها و مقیاس‌پذیری محدود، کاربرد گسترده آنها را در عرصه‌های طبیعی با مانع مواجه کرده است. نتیجه‌گیری: مهار مؤثر و پایدار گردوغبار نیازمند رویکردی یکپارچه، تطبیقی و چندسطحی است که در آن، روش‌های سریع‌اثر (مالچ‌های معدنی و ریگ‌پاشی) برای تثبیت اضطراری، با راهکارهای بلندمدت بیولوژیکی و مدیریتی ترکیب شوند. اولویت با مالچ‌های زیست‌سازگار و اصلاح‌کننده خاک (رس، گچ، کلسیم و منیزیم) به‌عنوان جایگزین‌های مقرون‌به‌صرفه و کم‌خطر برای مالچ‌های نفتی است. همچنین، توانمندسازی جوامع محلی، پایش مستمر با فناوری‌های نوین و تقویت دیپلماسی زیست‌محیطی برای حل چالش‌های فرامرزی، ارکان اساسی پایداری طرح‌ها محسوب می‌شوند.