بانک مقالات علوم محیطی

پيش بيني كميت توليد، نقشي اساسي در بهينه سازي و برنامه ريزي سيستم مديريت مواد زايد جامد شهري دارد. اما به دليل طبيعت ناهمگون و تاثير عوامل متنوع و خارج از کنترل بر توليد، همواره با مشکلات زيادي همراه بوده است. شبکه عصبي مصنوعي اخيرا در بسياري از کاربرد هاي مهندسي نظير مهندسي محيط زيست به عنوان ابزاري قدرتمند در مدل سازي مورد توجه قرار گرفته است. در اين تحقيق با توجه به ديناميک و پيچيده بودن سيستم مديريت مواد زايد جامد، از مدل ترکيبي شبکه عصبي مصنوعي با تابع آموزش لونبرگ - مارکويت و تبديل موجک (مدل عصبي – موجکي) براي پيش بيني کميت توليد هفتگي در شهر تهران استفاده شده است. براي اين منظور از مجموعه زماني توليد اين شهر در فاصله زماني سالهاي 1380 تا سه ماهه نخست 1385 كه به صورت هفتگي مرتب شده بودند، استفاده شد. بعد از آموزش و تست مدل هاي شبکه عصبي و شبکه عصبي - موجکي نتايج اين مدل ها با يکديگر مورد مقايسه قرار گرفت. نتايج به دست آمده از اين تحقيق نشان مي دهد که استفاده از تبديل موجک در پيش پردازش متغير هاي ورودي، تاثير مثبتي در پيش بيني ميزان توليد هفتگي در اين شهر ايجاد کرده، به طوري که موجب افزايش چشمگيري در دقت محاسبات مدل شده است. اين بهبود در مورد ضريب همبستگي مدل ها (R²) در مرحله صحت سنجي، از 0.5 در مدل شبکه عصبي به 0.9 در مدل شبکه عصبي - موجکي است. همچنين معيار قدر مطلق ميانگين خطاي نسبي نيز در مدل شبکه عصبي از 5.99 درصد به 1.92 درصد در مدل شبکه عصبي - موجکي کاهش پيدا کرده است.

روش‌ هاي بسياري براي حذف لكه‌ هاي نفتي از آب استفاده شده‌ اند. اصلاح شيميايي با استفاده از عوامل پراكنده ‌ساز عمده‌‌ ترين روش پاك‌ سازي مورد استفاده است، چون باعث معلق‌ سازي ذرات نفتي گشته و تاثيري مثبت بر تجزيه زيستي نفت‌ خام مي ‌گذارد. بسياري از انواع پراکنده‌ سازها داراي مشكل سمي ‌بودن، يا عدم تجزيه‌ پذيري‌ زيستي ‌‌اند. در اين پروژه، به مقايسه اثر بخشي و ميزان تجزيه ‌پذيري دو پراكنده ساز پارس 1 و پارس 2 (ساخته شده به وسيله پژوهشگاه شركت نفت فلات ‌قاره ايران) با پراكنده‌ ساز گملن  (Gamlen OD 4000)پرداخته ‌ايم، تا بتوانيم موثرترين و تجزيه ‌پذير ترين پراكنده ‌ساز را براي جزيره سيري انتخاب كنيم. در درياي جزيره سيري از 8 ايستگاه با طول و عرض جغرافيايي مختلف نمونه ‌برداري به‌ عمل ‌آمد و به کمک روش ‌هاي معمول ميکروبيولوژي و تحت شرايط استريل، ميکروارگانيسم‌ ها جدا سازي و خالص‌ سازي شد. سپس با استفاده از روش تعبيه چاهک توانايي رشد باکتري ‌ها و قارچ‌ هاي جدا شده، در حضور سه پراکنده‌ ساز گملن، پارس 1، پارس 2  و ترکيب اين سه پراکنده‌ ساز با نفت تعيين شد. سپس به منظور تعيين مقدار رشد ميکرو ارگانيسم و ميزان استفاده آنها از نفت و پراکنده ‌سازهاي مذکور به عنوان يگانه منبع کربن، ميزان جذب آنها در حضور مواد مذکور به ‌وسيله دستگاه اسپکتروفتومتر در طول مدت 28 روز سنجيده شد. در آخر، به منظور تعيين عملكرد جمعيت كل ميكروارگانيسم‌ هاي 8 ايستگاه نمونه‌ برداري شده، نسبت به پراكنده‌ ساز‌هاي مذکور و تركيب آنها با نفت، BOD و COD، کل جمعيت ميكروارگانيسم‌ هاي رشد يافته هر 8 ايستگاه نمونه‌ برداري‌ شده اندازه ‌گيري شد. نتايج آزمون نشان داد كه بيشترين رشد در حضور پراكنده‌ سازهاي پارس 1 و پارس 2 و تركيب آنها با نفت صورت گرفته است. نتايج به‌ دست ‌آمده از آزمون BOD و COD نيز نشان داد كه بالاترين ميزان BOD و COD در بين سه پراكنده‌ ساز، مربوط به پراكنده‌ ساز پارس 1 است و از بين تركيب سه پراکنده ‌ساز مذکور با نفت، تركيب نفت + پارس 2 و پس از آن تركيب نفت + پارس 1 به ترتيب بالاترين ميزان BOD و COD را دارند. كليه نتايج به‌ دست ‌آمده نشان داد كه دو پراكنده ‌ساز پارس.1 و پارس 2 كه ساخته شده توسط شركت نفت فلات ‌قاره‌ ايران هستند، در تجزيه ‌زيستي نفت‌ خام جزيره سيري موثر تر و تجزيه‌ پذيرتر از پراکنده‌ ساز گملن هستند. 

مطالعه تغييرات غلظت و ميزان آلودگي انساني در مقياس ناحيه اي به وسيله عناصر کمياب سمي در خاك، مبحثي مهم براي برنامه ريزي هاي زيست محيطي در مناطق شهري است. در تحقيق انجام شده سنگ ها، رسوبات و خاك هاي محدوده شهري كرمان براي تعيين ميزان آلودگي عناصر جرئي به وسيله فعاليت هاي انساني مورد بررسي قرار گرفت. براي اين كار 37 عدد نمونه جمع آوري شد و به وسيله طيف سنج جرمي پلاسمايي، غلظت 29 عنصر در آنها اندازه گيري شد. اين غلظت ها با مقادير استاندارد زيست محيطي مقايسه شد. نتايج به دست آمده نشان داد كه سنگ هاي آهكي نزديك شهر كرمان به طور نسبي داراي غلظت كم عناصر کمياب بودند كه در حد غلظت طبيعي اين عناصر در سنگ هاست. خاك هاي شهر كرمان به طور ناهنجار در برخي عناصر كمياب افزايش غلظت نشان دادند. بسياري از نمونه هاي خاك داراي مقادير عناصر کمياب بيش از عيار طبيعي بودند كه مبين ورود آلودگي هاي انساني مربوط به اين عناصر است. اين افزايش غلظت بسيار بيشتر از اثر سنگ و رسوبات در تامين اين عناصر است. افزايش تجمع اين آلاينده ها، در اثر رشد سريع حمل و نقل و همچنين فعاليت هاي اقتصادي و صنعتي در محيط زيست شهري كرمان است. به نظر مي رسد كه عواملي مانند حمل و نقل و گرد و غبار عامل ايجاد غلظت بالاي عناصري مانند سرب و مس در خاك شهر كرمان هستند. همچنين نتايج به دست آمده نشان دهنده غلظت بالاي سرب (بيش از 1000 ميلي گرم بر کيلوگرم) و مس (بيش از 700 گرم بر کيلوگرم) در برخي نمونه هاي خاك و رسوب هستند. آلوده ترين نقاط شناسايي شده، شامل خاك هاي نزديك واحدهاي باطري سازي، تعويض روغني و نقاشي اتومبيل (بيش از 5000 گرم بر کيلوگرم سرب) بودند. برخي عناصر ديگر مانند بيسموت، کادميوم، كبالت، جيوه، منگنز، توريم و اورانيم، داراي هيچ گونه آلودگي در اين منطقه نبودند. در اين تحقيق همچنين نقشه ژئوشيميايي برخي عناصر كمياب در نمونه هاي سنگ، خاك و رسوبات به وسيله فناوري سامانه اطلاعات جغرافيايي (GIS) تهيه شد. نقشه هاي ژئوشيميايي افزايش غلظت برخي عناصر داراي توان بالقوه مسموميت زايي از حاشيه به سمت مركز شهر كرمان را نشان دادند.

منطقه ويژه اقتصادي انرژي پارس (منطقه عسلويه) در جنوبي ترين ناحيه مرکزي ايران و در حاشيه خليج فارس واقع است. منطقه عسلويه تلفيقي از تعدادي صنايع پالايشگاهي و سايت هاي ساخت و ساز صنايع پالايشگاهي و پتروشيمي است و به دليل بهره برداري از صنايع مختلف در اين منطقه، لزوم شناخت و طبقه بندي ريسک خطرهاي عمده که مي تواند منطقه را تحت تاثير قرار دهد، حايز اهميت است. شبيه سازي ريسک يکي از کاربردي ترين روش ها در مکاندار کردن و ارزيابي ريسک محسوب مي شود. در اين مقاله سعي شده که با شناسايي خطرهاي عمده در تعدادي از کاربري هاي منطقه و استفاده از روش محاسبه ريسک نيمه کمي و تعيين بازه هاي مناسب، رتبه بندي ريسک انجام شود. به طوري که ريسک حوادث آتش سوزي، نشت گاز، گازهاي سمي و انفجار در هر کاربري، به صورت نيمه کمي، تعيين شده و توسط نرم افزار GIS شبيه سازي شده است، سپس با استفاده از فرايند تحليل سلسله مراتبي؛ مقايسه دو به دوي ريسک ها و استفاده از روش تکنيک بردار ويژه، وزن نسبي ريسک هاي مختلف محاسبه شده است. همچنين ريسک کلي که حاصل انباشت کليه ريسک ها در هر کاربري است با اثر دادن وزن نسبي هر ريسک در عدد ريسک، تعيين شده و توسط نرم افزار GIS شبيه سازي شده است. نتايج اين مقاله نشان داد که ارزيابي ريسک نيمه کمي ريسک با استفاده از ضرايب تعديل ريسک، مي تواند به عنوان حالتي بهينه، شرايط را براي برنامه ريزي احتياط آميز و پيشگيرانه مهيا سازد. همچنين مديران مي توانند با توجه به رتبه بندي ريسک ها و استفاده از نقشه هاي هم مقياس با نقشه هاي رتبه بندي ريسک به مديريت و اولويت بندي اقدامات کنترلي و اصلاحي در هر سايت بپردازند.

در اين مطالعه رابطه ميان تنوع زيست محيطي و رشد اقتصادي با استفاده از شاخص هاي تنوع گونه ها و درآمد سرانه به عنوان نماينده تنوع زيست محيطي و رشد اقتصادي بررسي شد. همچنين آثار ارزش افزوده بخش كشاورزي به صورت درصدي از توليد ناخالص داخلي، شاخص آزادي تجارت، نرخ مبادله، جمعيت، درصد اراضي تخصيص يافته به بخش كشاورزي، اراضي محافظت شده و متغير اقليم بر تنوع زيست محيطي مطالعه شد. داده هاي مقطع عرضي متغيرهاي فوق براي 121 كشور در سال 2002 از سايت بانك جهاني و فائو به دست آمد. نتايج نشان داد كه متغيرهاي اقتصادي نظير رشد اقتصادي، ارزش افزوده بخش كشاورزي، شاخص آزادي تجارت و نرخ مبادله داراي اثر منفي معني دار بر تنوع زيست محيطي هستند. علامت مورد انتظار جمعيت به دست نيامد اما اراضي محافظت شده، اثر مثبت و معني داري بر تنوع زيست محيطي دارد. در نهايت اين كه منحني زيست محيطي كوزنتس (EKC) براي كشورهاي توسعه يافته مشاهده شد، اما براي كشورهاي در حال توسعه مشاهده نشد. از آنجا كه EKC ناظر بر اين مفهوم است كه آثار منفي محيط زيستي در رابطه با رشد اقتصادي به يك سطح حداكثر مي رسد و پس از آن شروع به كاهش مي كند، بنابراين وجود چنين رابطه اي براي كشورهاي توسعه يافته، اين ديدگاه را حمايت مي كند كه كشورهاي مذكور با رشد اقتصادي، محيط زيست بهتر و پاك تري را تجربه خواهند كرد. اما به دليل فقدان EKC در كشورهاي در حال توسعه، به منظور بهبود تنوع زيستي، مي بايد سياست هاي محيط زيستي به كار گرفته شود و به ايجاد و توسعه نهادها و سياست هاي كلان مناسب كه امكان لحاظ كردن ارزش هاي محيط زيستي را در فرايند تصميم سازي ممكن مي سازد، نياز است.

فلزات سنگين يكي از مهم ترين آلودگي هاي محيط زيست محسوب مي شوند و به صورت محلول و جذب شده به مواد معلق در سيلاب هاي شهري و حوضچه هاي تزريق سيلاب شهري وجود دارند. در اين مقاله به بررسي فلزات سنگين در سيلاب و رسوبات حوضچه تزريق سيلاب در شهر شيراز پرداخته شده است. نتايج اين تحقيق مبين آلودگي هاي مختلف سيلاب شهري از جمله فلزات سنگين است که به صورت محلول غلظت پاييني دارند و بيشتر آنها به مواد معلق جذب مي شوند و انتقال مي يابند. بر اساس نتايج، فلز آهن بين 95 تا 100، فلز مس بين 91 تا 100، فلز روي بين 79 تا 100 و منگنز بين 47 تا 100 درصد جذب مواد معلق سيلاب شده اند. فلزات سنگين روي، آهن و مس در رسوبات کف حوضچه نيز وجود داشته که وجود آنها در لايه هاي پايين تر نشان دهنده آن است که اين فلزات به سمت لايه هاي زيرين حرکت کرده اند و اين در حالي است که قدرت جذب لايه هاي بالايي هنوز وجود دارد. براي کاهش آلودگي سيلاب، آزمايش هاي مختلف جذب به صورت ناپيوسته در مقياس آزمايشگاهي بر روي مواد جاذب ارزان قيمت مثل انواع خاک اره، خاکستر و ماسه انجام شده است. فلز روي به علت داشتن بيشترين حرکت در خاک انتخاب و pH بهينه براي حداکثر جذب آن به دست آمد. حذف کل مواد محلول با خاک اره نشان مي دهد که حداکثر جذب، مربوط به 20 گرم بر ليتر ماده جاذب و به ميزان 39 درصد است همچنين حداکثر حذف مواد معلق نيز 80 درصد و مربوط به 10 گرم در ليتر خاک اره است. بنابراين براي حفظ منابع آب هاي زير زميني در زير حوضچه هاي تزريق و رسيدن به خواسته ها و اهداف مديريت کيفيت آب، مي توان سيستم هاي جذب آلودگي را با مواد جاذب ارزان قيمت قبل از حوضچه ها و با استفاده از اطلاعات کيفيت سيلاب منطقه اي، طراحي كرد.

در بخش توليد برق، محدوديت منابع سرمايه گذاري و محيط زيست از جمله مسايل مهمي اند كه اين فرايند را تحت تاثير قرار مي دهند. حداقل كردن هزينه و آثار مخرب محيط زيست همواره مورد توجه متخصصان بوده و خواهد بود. جدي بودن مساله حفاظت از محيط زيست و همچنين امنيت انرژي الكتريسيته موجب شده كه فرايند توليد برق توسط نيروگاه هاي زمين گرمايي مورد تاكيد قرار گيرد. بديهي است منابع لازم براي سرمايه گذاري در كشور ما مسايل زيست محيطي را تحت الشعاع خود قرار مي دهد. حال سوال اساسي اين است كه آيا امكان جايگزيني نيروگاه هاي فسيلي به وسيله نيروگاه هاي زمين گرمايي وجود دارد، يا حداقل در آينده وجود خواهد داشت؟ اين مقاله سعي دارد با توجه به بالا بودن هزينه هاي توليد برق توسط نيروگاه هاي زمين گرمايي در كشور و با توجه به وضعيت هزينه هاي توليد برق، با در نظر گرفتن هزينه هاي اجتماعي به بررسي اقتصادي موضوع مزبور بپردازد. در اين بررسي ابتدا هزينه تمام شده توليد برق به ازاي هر كيلو وات ساعت در هر يك از نيروگاه هاي توليد برق محاسبه شده، سپس با توجه به انتشار آلاينده ها و گازهاي گلخانه اي از نيروگاه هاي فسيلي و منظور كردن هزينه هاي خارجي تحميل شده، ارزيابي لازم صورت گرفته است. در نهايت مشخص شده است که، توليد برق توسط نيروگاه هاي زمين گرمايي در مقايسه با نيروگاه هاي فسيلي در سناريو هاي 1 و 2 از نظر اقتصادي توجيه پذير نيستند، اين امر در سناريوي 3 قابل تامل است و در سناريو هاي 4 و 5 مقرون به صرفه اقتصادي است. در آخر به نظر مي رسد، با توجه به افزايش تقاضاي برق و محدوديت منابع فسيلي و بالا بودن ميزان آلودگي حاصل از اين منابع، استفاده از انرژي حاصل از نيروگاه هاي فسيلي بر اساس سناريو هاي 1 و 2. نيز، در آينده اي نه چندان دور، توجيه اقتصادي نداشته باشد.

امروزه شهرها، بويژه شهرهاي بزرگ با مشکلات فراواني از جمله آلودگي هوا، آلودگي صوتي و ... مواجه هستند. از اين رو انسان شهرنشين و آگاه عصر حاضر به گونه اي آگاهانه به پارک ها و تفرجگاه هاي شهري روي مي آورد تا لحظاتي دور از هياهوي شهرها و غوغاهاي درون آن، به سر برد. بر اين اساس، توجه به پارک ها و فضاهاي سبز شهري و شناخت نارسايي هاي فضايي آنها، به منظور استفاده مطلوب شهروندان حايز اهميت فراواني است. هدف اين پژوهش، شناخت عدم تعادل حاکم بر فضاي سبز مناطق يازده گانه اصفهان است. روش پژوهش «قياسي، توصيفي و تحليلي» است که با ترکيب 10 نماگر و استخراج 7 نماگر موثر بر توسعه فضاي سبز اصفهان، با بهره گيري از نرم افزارهاي Arc View و SPSS صورت گرفته است. يافته هاي پژوهش نشان مي دهد که به لحاظ توسعه فضاي سبز شهري مناطق 6 ، 9، 4 ، 8 و 5 در سطح بالا (فراسبز)، مناطق 11 و 2 در سطح متوسط (ميان سبز) و ساير مناطق شهر اصفهان در پايين ترين سطح (فروسبز) قرار دارند. مدل رگرسيون چند متغيره، وجود رابطه خطي و معنادار ميان نماگرهاي پژوهش را تاييد مي كند. بر اين اساس پيشنهاد مي شود، به ترتيب نماگرهاي «نسبت فضاي سبز به جمعيت»، «نسبت فضاي سبز به وسعت مناطق»، «پايداري فضاي سبز»، «زيباسازي فضاي سبز»، «تراکم درخت در واحد سطح»، «نماگر پارک ها و فضا هاي تفريحي» و «نماگر رشد فضاي سبز» براي مناطق فروسبز، ميان سبز و فراسبز در اولويت توسعه فضايي قرار گيرند.