فهرست مطالب

علوم محیطی - سال شانزدهم شماره 3 (پیاپی 61، پاییز 1397)

نشریه علوم محیطی
سال شانزدهم شماره 3 (پیاپی 61، پاییز 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/09/10
  • تعداد عناوین: 12
|
  • علمی - پژوهشی
  • سجاد بهرامی *، احد ستوده، ناصر جمشیدی، محمدرضا علمی صفحات 1-24
    سابقه و هدف
    با گسترش صنعت های مختلف، باوجود ایجاد رفاه برای انسان، خطر ها و ریسک های نهفته جدیدی نیز برای وی به وجود آمده است. صنعت پتروشیمی با توجه به گستردگی و حجم فعالیت ها و توانایی ایجاد خطر هم برای انسان و هم برای محیط زیست جزء صنعت های با ریسک بالا محسوب می شود. هدف از این تحقیق، ارزیابی و رتبه بندی ریسک های منتج از فعالیت های فرآیندی در مجتمع پتروشیمی کرمانشاه است. مواد و روش‎ها: تحقیق حاضر یک پژوهش تحلیلی- میدانی است که در یک بازه زمانی حدود10 ماه در مجتمع پتروشیمی کرمانشاه انجام گرفت. در این تحقیق ضمن بررسی خط های تولید محصول ها (اوره و آمونیاک) ، تیمی 5 نفره از کارشناسان و خبرگان تشکیل شد. سپس به تهیه ی لیستی ابتدایی از مهم ترین ریسک ها و خطر ها در حوزه ی محیط زیست اقدام و در مرحله ی بعد با استفاده از روش طوفان فکری و تکنیک دلفی اقدام به اصلاح لیست ابتدایی خطر ها و ریسک های محیط زیستی شد و در قالب روش FMEA سنتی و فازی به ارزیابی ریسک محیط زیستی پرداخته شد. نتایج و بحث: بنابر نتایج به دست آمده از تعداد 38 ریسک شناسایی شده با روش FMEA سنتی، بالاترین رتبه مربوط به ریسک انتشار گازهای هیدروژن و آمونیاک در زمان از سرویس خارج شدن واحد آمونیاک و کمترین رتبه متعلق به ریسک پساب های آمونیاکی است. همچنین بیشترین فراوانی تاثیر ریسک ها مربوط به آلودگی هوا و نیز بیشترین دلیل ریسک ها مربوط به نقص در شبکه و اتصال ها هستند. نتایج فازی سازی ورودی ها و خروجی روش FMEA نشان می دهد که از مجموع 15 ریسک که به صورت کلی در مجتمع پتروشیمی با نظر های خبرگان شناسایی شده بیشترین عدد اولویت فازی در بخش بهداشتی مربوط به آلودگی صوتی (75/0) ، در بخش ایمنی مربوط به سقوط از ارتفاع (75/0) و در بخش محیط زیست مربوط به کاهش منابع اکولوژیکی (613/0) طبق جدول 9 است.
    نتیجه گیری
    طبق نتایج این تحقیق، رویکرد FMEA فازی می تواند به عنوان جایگزین مناسبی برای رویکرد سنتی FMEA در زمان نیاز به بیان نتایج، با دقت بیشتر باشد.
    کلیدواژگان: ارزیابی ریسک، محیط زیست، FMEA، فازی، پتروشیمی کرمانشاه
  • لطفعلی کوزه گر کالجی*، آرمان مسلمی، محمد مرادی، حسین رفیعی مهر، عباس امینی زاده صفحات 25-44
    سابقه و هدف
    با گسترش مفهوم گسترش پایدار در سطح بین المللی، دانشمندان، مدل های کمی و کیفی زیادی را برای اندازه گیری گسترش پایدار جامعه ها و شهرها نشان دادند. یکی از این ابزارها که توجه بیشتری را در سطح های علمی، سیاسی و آموزشی به خود جلب کرده، ارزیابی جای پای اکولوژیک است. بر اساس این روش، گسترش یک منطقه، زمانی "ناپایدار" قلمداد می شود که میزان جای پای اکولوژیک از ظرفیت زیستی منطقه بالاتر باشد. روش جای پای اکولوژیک تاکنون برای سنجش پایداری شهرهای بزرگ دنیا مانند لندن، لیورپول، پاریس مورد استفاده قرارگرفته است. هدف از این پژوهش، سنجش پایداری شهر تبریز با استفاده از روش جای پای اکولوژیک است.
    مواد و روش ها
    در این پژوهش به طورکلی از روش های توصیفی - تحلیلی و کمی استفاده شده است. داده های این پژوهش به طور عمده از نوع کمی است. جامعه ی مورد بررسی آن، شامل همه خانوارهای ساکن در شهر تبریز بوده است. داده های این پژوهش به دو روش اسنادی و میدانی گردآوری شده اند. این داده ها درروش اسنادی با استفاده از مطالعات کتابخانه ای و پایگاه های علمی و همچنین سازمان های مختلف، گردآوری شده اند. در این تحقیق از روش نمونه گیری تصادفی خوشه ایاستفاده شده است. شهر تبریز به ده منطقه برحسب منطقه های شهرداری انتخاب و از هر منطقه چند بلوک به صورت قرعه کشی انتخاب و برداشت شد. در مرحله بعدی با استفاده از روش تلفیقی جای پای اکولوژیکی که از ترکیب کاربرد دو روش استقرایی و قیاسی تشکیل شده است، برای محاسبه رد پای اکولوژیک در سطح های ناحیه های شهری اقدام شد. داده های لازم برای اندازه گیری اولیه با کمک جدول های آماری کشور به دست آمده است. از جمله داده های موردنیاز برای تحلیل، می توان به مصرف انرژی غذا، تولید های جنگلی و مصرف های آن اشاره کرد. نتایج و بحث: برای تعیین جاپای اکولوژیکی شهر تبریز، از داده های غذا، میزان دی اکسید کربن ناشی از حمل ونقل، گرمایش به دست آمده از گازهای طبیعی، آب، نیروی الکتریسیته و مقدار زباله استفاده شده است. نتایج نشان می دهد: شهر تبریز برای دفن زباله به طور متوسط سالانه به 86/10 هکتار زمین نیاز دارد. زمین موردنیاز برای جذب کربن ناشی از مصرف گاز طبیعی هر شهروند تبریزی، 135 مترمربع است و برای کل شهر نیز، این جای پا حدود 20795 هکتار است. جای پای اکولوژیکی هر یک از شهروندان تبریزی از نیروی الکتریسیته 17/0 هکتار است. در نهایت جای پای مصرف آب شهر تبریز 020/0 هکتار است.
    نتیجه گیری
    نتیجه این پژوهش نشان می دهد که جای پای اکولوژیکی شهر تبریز در گروه های مصرفی مواد غذایی، حمل ونقل، گرمایش گازهای طبیعی، آب، برق و زمین موردنیاز برای دفع مواد زائد 30/3 هکتار بوده است. مقایسه ی آن با فضاهای پشتیبان آن، مانند شهرستان و استان، بیانگر این است که شهر تبریز برای برآوردن نیازهای زیستی و پایداری خویش متکی به منطقه ای فراتر از استان آذربایجان شرقی است. نگاهی به میزان مواد مصرفی شهر تبریز، نشان می دهد که سهم مواد غذایی با 73/2 هکتار، بیشترین سهم را در بین دیگر شاخص ها دارد. کمترین میزان مربوط به زمین موردنیاز برای دفع زباله 07/0 مترمربع به ازای هر نفر بوده است. ازآنجایی که ظرفیت زیستی ایران 8/0 هکتار است. جای پای اکولوژیکی 30/3 هکتاری شهر تبریز بدان معناست که 125/4 برابر بیش از سهم خود، از ظرفیت زیستی قابل تحمل کشور را به خود اختصاص داده است.
    کلیدواژگان: جای پای اکولوژیکی، توسعه شهری، ظرفیت زیستی، تبریز
  • مریم لاریجانی *، مهدیه رضایی صفحات 45-63
    سابقه و هدف
    نور همواره نقش مهمی در تحول زندگی بشر داشته است، اما مسیر گسترش آن، که باید به سمت آسایش بشر باشد، گاهی با کاربرد نامناسب و بی جا، موجب ضرر و زیان او شده است. ایجاد روشنایی های بیش از حد و وجود نورهای خیره کننده و نورپردازی های غیرضروری در مرکز های فروش به ویژه در بخش های تجاری شهر که از آن به عنوان آلودگی نوری یاد می شود می تواند سلامت مردم اعم از فروشندگان، مشتریان و رهگذران را به خطر بیاندازد، اما آنچه در این باره قابل تامل است سطح دانش و آگاهی مردم در مورد آلودگی نوری و اثر های زیان بار آن است که می تواند سبب تغییر نگرش و رفتار شود، بنابراین در این پژوهش به بررسی" تاثیرآموزش مبحث های آلودگی نوری بر میزان آگاهی و رفتار مغازه داران (تحقیق موردی شهرستان نهاوند) " پرداخته شده است.
    مواد و روش ها
    نوع تحقیق کاربردی و روش آن نیمه آزمایشی در قالب طرح پیش آزمون و پس آزمون برای دو گروه کنترل و آزمایش است. ابزار گردآوری داده ها پرسشنامه ای است که محقق طراحی کرده است. روایی پرسشنامه توسط کارشناسان متخصص و پایایی آن با روش آلفای کرونباخ مورد تایید قرار گرفت. جامعه آماری، مغازه داران شهر نهاوند بوده است که در این تحقیق 40 مغازه دار و فروشنده در خیابان قیصریه نهاوند بر پایه داوری پژوهشگر گزینش شده و سپس به صورت تصادفی در قالب گروه های کنترل و آزمایشی گروه بندی شدند. پیش آزمون انجام و سپس آموزش ها به مدت 7 ساعت- نفر در زمینه مبحث های نور و الگوهای مصرف در 6 حوزه مفاهیم پایه، جنبه های اقتصادی، بهداشتی، ایمنی، محیط زیستی و اجتماعی اجرا شد. دوباره پس آزمون انجام شد. داده های استخراج شده توسط نرم افزار SPSS با استفاده از آزمون های کولموگروف- اسمیرنوف، لون، کوواریانس، t وابسته و مستقل مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفتند. نتایج و بحث: نتایج آزمون های تحلیل کوواریانس و t با سطح اطمینان 95 صدم نشان دادند که بین میانگین نمره های آگاهی و رفتار سنجی گروه آزمایش در قبل و بعد از آموزش تفاوت وجود دارد و همچنین بین میانگین نمره های پس آزمون آگاهی و رفتار سنجی گروه آزمایش و کنترل، تفاوت معنی داری وجود دارد. به طوری که نمره های گروه آزمایش افزایش یافته است. اندازه تاثیر آموزش برای آگاهی مغازه داران در حوزه های مفاهیم و آلودگی ها، اقتصادی، بهداشت، ایمنی، محیط زیستی و اجتماعی به ترتیب برابر 73،51،59،25،60 و 19 درصد است و همچنین نتایج آزمون تی با دو نمونه مستقل برای نمره متغیر رفتار سنجی در حوزه های اجرای الگوهای رفتاری در زمینه های بالا، بین دو گروه آزمایش و کنترل، تفاوت معناداری (000/0) را نشان می دهد زیرا (P<0/05) می باشد.
    نتیجه گیری
    براساس یافته های این تحقیق می توان نتیجه گرفت که آموزش مبحث های نور و آلودگی های آن به فروشندگان می تواند در افزایش سطح آگاهی و تغییر رفتار آن ها موثر باشد. بنابراین اطلاع رسانی برای افزایش دانش و سطح آگاهی عمومی و ایجاد تغییر رفتار آنان به ویژه در قشر فروشندگان و مغازه دارانی که در ساعت هایی از شب فعالیت دارند از اهمیت بالایی برخوردار است.
    کلیدواژگان: آلودگی نوری، عوامل اقتصادی، اجتماعی و محیط زیستی، آموزش، آگاهی و رفتار سنجی
  • پریسا کاظمی، فاطمه شریعتی *، عبدالکریم کشاورز شکری صفحات 65-78
    سابقه و هدف
    برای تعیین کیفیت آب شاخص هایی وجود دارد که شاخص NSF از میان شاخص های عمومی کیفیت آب، بیشترین کاربرد را دارا است. هدف از معرفی شاخص NSFWQIطبقه بندی آب برای مصرف های کلی (شرب، حیات آبزیان، مصرف های تفریحی و…) است. این پژوهش با هدف بررسی کیفیت آب رودخانه لنگرودرودخان با استفاده از شاخص آب NSFWQI انجام گرفت که در آن 10 پارامتر شامل دمای آب، کدورت، فسفات، نیترات، اکسیژن محلول (DO) ، کلیفرم مدفوعی، اکسیژن خواهی بیوشیمیایی (BOD) ،pH ، جامدات محلول (TDS) و هدایت الکتریکی (EC) اندازه گیری شد.
    مواد و روش ها
    جهت نمونه برداری 7 ایستگاه در طول رودخانه مشخص گردید و طی چهار فصل از پاییز 1393 تا تیر 1394نمونه برداری انجام شد. DO، pH، کدورت، هدایت الکتریکی، TDS و دما توسط دستگاه قابل حمل در محل اندازه گیری و نیترات و فسفات به روش اسپکتروفتومتری تعیین مقدار شد. اندازه گیری کلیفرم از روش بیشینه تعداد محتمل (MPN) صورت گرفت. نتایج و بحث: بررسی شاخص های کیفیت آب نشان داد که شاخص های کدورت، درجه حرارت، نیترات، فسفات،TDS ، pH و EC در فصل تابستان دارای بیشترین میزان بودند که بیشترین مقدار BODمربوط به فصل بهار است. کلیفرم مدفوعی در همه ی فصل ها نزدیک به یکسان بوده و اکسیژن محلول در فصل زمستان از بیشترین میزان برخوردار است. مقایسه میزان شاخص NSFWQI در هفت ایستگاه رودخانه لنگرودرودخان در فصل های مختلف بیانگر آن است که ایستگاه دوم (درویشانبر، بالادست) در فصل زمستان با عدد 63، بالاترین و ایستگاه خالکیاسر (پایین دست) با شاخص عددی 56، پایین ترین میزان عددی را به خود اختصاص داده اند.
    نتیجه گیری
    مقایسه کلی نشان داد که در تمام ایستگاه ها از فصل زمستان به سمت فصل تابستان، از میزان عددی شاخص ها کاسته می شود. تفسیر نتایج بر اساس شاخصNSFWQI، نشان داد که در رودخانه لنگرودرودخان در طول مسیر، از ایستگاه بالادست به سمت ایستگاه پایین دست افزایش بار آلودگی و کاهش کیفیت آب وجود دارد. لذا آب این رودخانه برای شرب و کشاورزی مناسب نیست و حتما قبل از استفاده باید مورد تصفیه قرار گیرد.
    کلیدواژگان: رودخانه لنگرودرودخان، شاخص کیفیت آب NSFWQI))، کیفیت آب، آلودگی آب
  • ابوطالب صبر، مظاهر معین الدینی *، حسین آذرنیوند صفحات 79-99
    سابقه و هدف
    تغییر در کیفیت هوا و خطر های آن با رشد سریع مناطق شهری و صنعتی و تغییر در سایر کاربری ها در دهه های اخیر در رابطه است. یکی از مهم ترین تاثیر ها، تغییرپذیری های کاربری سرزمین فرسایش بادی و در نتیجه افزایش ذرات معلق، در مناطق مسکونی است. به این دلیل، تاثیر تغییرپذیری های کاربری سرزمین، بر افزایش غلظت ذرات معلق در هوای شهرها بخصوص تهران دارای اهمیت است.
    مواد و روش ها
    تغییر پذیری های کاربری سرزمین و متریک های سیمای سرزمین در سال‎های 1985، 2000 و 2014 بررسی شد. سپس رابطه بین تغییر در کاربری سرزمین با غلظت ذرات معلق در شهر تهران با استفاده از روش های تحلیل روند مورد ارزیابی قرار گرفت. برای تعیین مهم ترین جهت های باد و تغییر در کاربری سرزمین که بر کیفیت هوای شهر تهران تاثیر گذاشته از شاخص های تابع احتمال شرطی (1CPF) و شدت نسبی جهتی (2DRS) استفاده شد. نتایج و بحث: نتایج نشان داد که مساحت کاربری کشاورزی در دوره 1985 تا 2000 دارای روند افزایشی بوده در حالی که این روند در 2000 تا 2014 وارونه بوده است. تغییر در مساحت زمین های بایر روندی معکوس نسبت به کاربری کشاورزی در دو دوره زمانی ذکر شده داشت. همچنین کاربری شهری در کل دوره، روند افزایشی داشته است. نتایج متریک های سرزمین، به وجود آمدن لکه های کوچک تر و سیمای سرزمین لکه لکه شده را نشان داد. نتایج تحلیل روند بیان کرد که غلظت ذرات معلق در کل روند افزایشی داشته اما در سال 2007 یک افزایش ناگهانی در غلظت ذرات معلق دیده شد. مقایسه بین غلظت ذرات معلق قبل و بعد از سال 2007 گویای این بود که بین این دو دوره اختلاف معنی داری وجود دارد. همچنین نتایج CPF و DRS قبل از سال 2007 نشان داد که جهت خاصی برای منبع های انتشار ذرات معلق وجود ندارد. اما برای سال های بعد از 2007، ارزش نمودار CPF و DRS در جهت های خاصی مانند جنوب تا غرب افزایش یافته است.
    نتیجه گیری
    نتایج، نشان دهنده این است که جهت های خاصی بر افزایش غلظت 10PM در شهر تهران موثرند که با جهت بیشترین تغییرپذیری ها در کاربری سرزمین مطابقت دارد. در نتیجه تغییرپذیری ها کاربری سرزمین از عوامل موثر در افزایش میزان ذرات معلق شهر تهران به شمار می رود.
    کلیدواژگان: سنجش از دور، تغییر پذیری کاربری سرزمین، ذرات معلق، تحلیل روند، تهران
  • وحید نصیری، علی اصغر درویش صفت * صفحات 101-118
    سابقه و هدف
    منظر، منطقه ای ناهمگن و گسترده می باشد که از مجموعه ای از لکه ها، زیستگاه ها و عنصر های محیطی تکرار شونده تشکیل شده است. در سال های گذشته در بررسی های بوم شناسی منظر، از سنجه های گوناگونی برای بررسی ساختار، عملکرد و تغییرپذیری های الگوی سرزمین استفاده شده است. این سنجه ها، شاخص هایی هستند که ویژگی های ساختاری و مکانی اجزای ساختاری سرزمین را معین و با کمی سازی آنها، امکان مقایسه و تفسیر پویایی منظر را فراهم می کنند. هدف این تحقیق، بررسی و تحلیل پیچیدگی های رابطه های بین کاربری های مختلف و کسب اطلاعات در مورد وضعیت فعلی کاربری ها با استفاده از سنجه های سیمای سرزمین در منطقه ارسباران است.
    مواد و روش ها
    نقشه کاربری دقیق به روش تفسیر تلفیقی تصاویر ماهواره لندست 8، با بهره گیری از داده های جانبی و با در نظر گرفتن کاربری های کشاورزی، جنگل متراکم، جنگل کم تراکم، شهری، مرتع، بدون پوشش و آب تهیه شد. در این تحقیق، 18 سنجه منظر شامل: سنجه های مساحت (مساحت کل، درصد از سیمای سرزمین، تعداد لکه، تراکم لکه، بزرگترین لکه، کل حاشیه، تراکم حاشیه و سنجه شکل سیمای سرزمین نرمال شده) شکل (شاخص میانگین شکل و شاخص نسبت محیط به مساحت) ، مجاورت و پراکندگی (سنجه پراکندگی و مجاورت، اندازه متوسط شبکه، سنجه تکه تکه شدگی و متوسط فاصله اقلیدسی) و تنوع (سنجه های تنوع و یکنواختی شانون و سیمپسون) بر اساس پژوهش های انجام شده و نظر متخصصان انتخاب شدند. این سنجه ها در سطح کلاس و منظر برای کاربری های مختلف محاسبه و بر اساس میزان آن ها وضعیت فعلی منظر منطقه و رابطه های بین کاربری های تحلیل شد. نتایج و بحث: نتایج بررسی نشان داد که جنگل متراکم و مرتع به ترتیب با 76/30 و 03/30 درصد از سطح سرزمین، عنصر های اصلی منظر منطقه ارسباران را تشکیل می دهند. نتایج محاسبه سنجه های تعداد و تراکم لکه نشان داد که پوشش های مرتعی و جنگل کم تراکم بیشترین تعداد لکه را در بین دیگر کاربری ها دارند و به عبارتی ریزدانه ترین کاربری ها در منظر منطقه هستند. شاخص بزرگترین لکه نیز نشان داد که 76/4 درصد منظر منطقه توسط بزرگترین لکه جنگل متراکم اشغال شده است. همچنین میزان سنجه های حاشیه کل و تراکم حاشیه نیز نشان داد که جنگل متراکم بیشترین بخش منطقه را تشکیل داده و طولانی ترین مرز مشترک را با دیگر کاربری ها دارد. بر اساس نتایج سنجه میانگین شکل می توان گفت که کاربری شهری و بدون پوشش بیشترین پراکندگی را در بین دیگر کاربری ها دارند. همچنین کاربری شهری از هم گسسته ترین کاربری و در مقابل جنگل متراکم، پیوسته ترین کاربری در سطح منظر منطقه به شمار می روند. با محاسبه سنجه متوسط فاصله اقلیدسی مشخص شد که کمترین فاصله بین لکه های متناظر در کاربری جنگل متراکم و بیش ترین فاصله، بین لکه های منطقه های شهری وجود دارد. نتایج محاسبه سنجه ها در سطح منظر نشان داد که منطقه از 802 لکه با کاربری های مختلف تشکیل شده است و بر اساس سنجه های تنوع و یکنواختی شانون و سیمپسون، منظر منطقه مورد بررسی از نوع گوناگون و ناهمگن است.
    نتیجه گیری
    بر اساس نتایج با توجه به ریزدانه بودن پوشش های طبیعی مرتعی و جنگلی و گسستگی بالای این عرصه ها و همچنین در نظر گرفتن پراکندگی زمین های شهری و گستردگی زمین های کشاورزی، امکان وقوع تغییرات کاربری با نرخ بالا در آینده وجود دارد و تغییر پذیری های آینده در راستای زدودن لکه های کوچک مرتعی و جنگلی و گسترش کاربری های شهری و کشاورزی خواهد بود.
    کلیدواژگان: سنجه های منظر، بوم شناسی منظر، کاربری اراضی، ارسباران
  • پویا ارباب، بیتا آیتی *، محمدرضا انصاری صفحات 119-134
    سابقه و هدف
    بسیاری از آلاینده های موجود در فاضلاب های صنعتی از قبیل رنگزاها به دلیل ماهیت پیچیده و مقاومشان به راحتی به وسیله فرآیندهای متداول تصفیه فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی قابل حذف نمی باشند. بنابراین دستیابی به یک فناوری تصفیه موثر که بتواند مولکول های مقاوم را بطور کامل تجزیه کرده و یا به مولکول های کوچکتر قابل تجزیه با فرآیندهای مرسوم تبدیل کند، امری ضروری به نظر می رسد. کاویتاسیون چنین تکنیک امروزی ای است که به دلیل قابلیت تولید رادیکال های آزاد با فعالیت بالا، به منظور شکست ترکیب های شیمیایی آلی و تجزیه آلاینده های مقاوم به تجزیه بیولوژیکی، مورد بررسی قرار گرفته است. کاویتاسیون هیدرودینامیکی، توانایی به کارگیری در مقیاس بزرگتر به دلیل قابلیت تولید رادیکال های هیدروکسیل در شرایط محیطی با هزینه پایین تر در جهت به کارگیری اقتصادی تر را دارا است. هدف از این پژوهش به کارگیری کاویتاسیون هیدرودینامیکی به منظور تجزیه رنگزای راکتیو مشکی 5 و بهینه سازی پارامترهای موثر بر فرآیند (pH، فشار ورودی، قطر روزنه و غلظت رنگزا) با توجه به میزان راندمان و انرژی مصرفی بود.
    مواد و روش ها
    در این پژوهش تجزیه رنگزای راکتیو مشکی 5 به وسیله کاویتاسیون هیدرودینامیکی مورد بررسی قرار گرفت. 25/8 لیتر محلول رنگی در هر تست مورد آزمایش قرار گرفت. کاویتاسیون از طریق به کارگیری پمپ و صفحه روزنه دار تولید شد. به منظور بهینه سازی فرآیند، آزمایش های مختلف در pHهای 3 الی 11 و نیز با به کارگیری صفحه های با قطر روزنه مختلف 2، 3، 5 و 7 میلیمتر در فشارهای 2، 3، 4 و 5 بار و غلظت های رنگزای 30، 50 و 100 میلی گرم بر لیتر انجام گرفت. با توجه به ولتاژ ثابت برق شهری، جریان الکتریکی به عنوان شاخصی برای انرژی مصرفی به وسیله آمپرمتر مورد اندازه گیری قرار گرفت. نتایج و بحث: با توجه به نتایج با کاهش pH، میزان رنگبری افزایش یافت و صفحه های روزنه دار با قطر روزنه بزرگتر در فشارهای بالاتر راندمان بهتری داشتند. مشاهده گردید که افزایش غلظت اولیه رنگ، سبب کاهش راندمان حذف شد. صفحه با روزنه 7 میلیمتر در فشار ورودی 5 بار، بیشترین بازده را به دست داد ولی با در نظر گرفتن میزان انرژی مصرفی و با توجه به میزان بازده فرآیند به میزان مصرف انرژی، صفحه با قطر روزنه 7 میلیمتر و فشار ورودی 4 بار به عنوان بهینه انتخاب شد. pH برابر با 3، صفحه با روزنه به قطر 7 میلیمتر در فشار ورودی 4 بار و غلظت اولیه رنگزا برابر با 30 میلی گرم بر لیتر (با توجه به میزان انرژی مصرفی پمپ از طریق اندازه گیری جریان الکتریکی و راندمان فرآیند) به عنوان شرایط بهینه در نظر گرفته شد. در این شرایط پس از 120 دقیقه، میزان رنگبری برابر با 21/38 درصد به وسیله کاویتاسیون هیدرودینامیکی به دست آمد.
    نتیجه گیری
    کاویتاسیون هیدرودینامیکی، توانایی به کارگیری در مقیاس بزرگتر به دلیل قابلیت تولید رادیکال های هیدروکسیل در شرایط محیطی را دارا است. مشخص شد که میزان مصرف انرژی عاملی تاثیر گذار در انتخاب شرایط بهینه بود. با کاهش غلظت اولیه رنگزا و pH، میزان حذف رنگ افزایش یافت و صفحه های روزنه دار با قطر روزنه بزرگتر در فشارهای بالاتر راندمان بهتری داشتند.
    کلیدواژگان: رنگزا، انرژی، کاویتاسیون هیدرودینامیکی، صفحه روزنه دار، فشار
  • زینب احمدی، داود کرتولی نژاد *، مریم ملاشاهی، معصومه شایان مهر صفحات 135-152
    سابقه و هدف
    تنوع و فراوانی فون خاک های جنگلی، نقش مهمی در چرخه عنصر های غذایی دارد و عامل های زیان بار ازجمله آتش سوزی، سبب برهم خوردن تعادل این جامعه ها می شود. در تحقیق حاضر به تاثیر آتش سوزی بر تنوع، غنا و زیست توده زنده فون خاک پرداخته شده است.
    مواد و روش ها
    این تحقیق در پارسل های 20 و 21 سری 11 حوزه آبخیز 48، اداره کل منبع های طبیعی و آبخیزداری- نوشهر انجام شد. تعداد 10 پلات 30Í30 سانتی متری با عمق 30 سانتی متر در هر یک از دو تیمار جنگل آتش سوزی شده و جنگل شاهد (مجموعا 20 پلات) به صورت تصادفی و به روش دستی نمونه برداری شد. خاک داخل پلات ها از محدوده گودال به داخل ظرفی تشت مانند تخلیه شده و پس از جداسازی ماکروفون ها در داخل کیسه های پلاستیکی قرار گرفته و برای شناسایی و اندازه گیری زیست توده به آزمایشگاه انتقال داده شد. سپس وزن هر یک از این موجود ها، با ترازوی دیجیتال (دقت 0001/0 گرم) ، اندازه گیری و سپس در سطح راسته و خانواده شناسایی شدند. برای محاسبه شاخص های غلبه، تنوع زیستی و غنای فون خاک، از نرم افزار Past و برای انجام تجزیه های آماری، از آزمون تی غیر جفتی در محیط نرم افزار SPSS استفاده گردید. نتایج و بحث: از کل ماکروفون های شناسایی شده بیشترین فراوانی مربوط به کرم خاکی بوده است و تمام گونه ها به جز سوسک های راسته سخت بالپوشان و مورچه ها در منطقه شاهد بیشتر از آتش سوزی شده است. زیست توده کلی سطح های تغذیه ای تفاوت معنی داری در بین دو تیمار آتش سوزی نشان نداد؛ این در حالی است که میزان آن در منطقه آتش سوزی شده 35/2 و در شاهد 70/1 گرم بر متر مربع بود. از بین خرده ریزخواران زیست توده، کرم خاکی و سخت بالپوشان افزایش و هزارپایان، خرخاکی ها و دیپلورا در منطقه آتش سوزی شده نسبت به منطقه شاهد کاهش یافتند.
    نتیجه گیری
    نتایج این تحقیق نشان داد که با گذشت 5 سال پس از آتش سوزی، به جز شاخص یکنواختی و غلبه گونه ای، دیگر شاخص ها اختلاف معنی داری را بین جنگل شاهد با آتش سوزی شده نشان ندادند. این مطلب نشان دهنده بازگشت جنگل به حالت اولیه و بازسازی جامعه های فون خاک به زمان قبل از آتش سوزی می باشد. از سوی دیگر، مقایسه جمعیت فون خاک در سطح های تغذیه ای نیز نشان داد که موجود های خرده ریزخوار در منطقه آتش سوزی شده نسبت به دیگر گروه ها بیشترین آسیب و کاهش جمعیت را در اثر آتش سوزی داشته است.
    کلیدواژگان: آتش سوزی، توده فون خاک، جنگل های هیرکانی، سطح های تغذیه ای، تنوع زیستی، خرده ریزخواران
  • محمود سینایی *، مهران لقمانی، مهدی بلوکی صفحات 153-165
    سابقه و هدف
    اکوسیستم های آبی به ویژه دریاها و خط های ساحلی آن ها در معرض آلودگی های محیط زیستی مختلفی نظیر ترکیب های آلی و فلز های سنگین هستند که در اثر فعالیت های طبیعی و بیشتر در اثر فعالیت های انسانی به محیط های آبی راه می یابند. این تحقیق، با هدف بررسی میزان تجمع غلظت فلز های سنگین در آب و جلبک Polycladia indica به عنوان شاخص زیستی در ساحل های شمالی دریای مکران و مقایسه غلظت آن ها با استانداردهای جهانی و پژوهش های قبلی صورت گرفته، انجام شده است.
    مواد و روش ها
    بدین منظور میزان جمع شدن فلز های سنگین (Cd, Cu, Zn, Pb, Ni, Cr) در نمونه های آب و جلبک قهوه ای P. indica در ده ایستگاه در طول ساحل های شمالی دریای مکران در پاییز 1396 بررسی شد. نمونه های جمع آوری شده به آزمایشگاه منتقل و فلز های سنگین توسط دستگاه جذب اتمی مورد سنجش قرار گرفت. نتایج و بحث: در نمونه های جلبک در کل ایستگاه ها عنصر روی دارای بیشترین میزان و فلز های کروم،نیکل، مس،سرب، کادمیوم در رتبه های بعدی قرار داشتند. غلظت کروم در کل ایستگاه ها در نمونه های آب دارای بیشترین میزان، و فلز های روی، نیکل،مس، سرب، کادمیوم در رتبه های بعدی قرار داشتند. آزمون آنالیز واریانس یک طرفه تفاوت های معنی داری را ازنظر غلظت فلز ها میان ایستگاه های نمونه برداری نشان داد (05/0P<). غلظت فلز های سنگین در نمونه های آب دارای میانگین پایین تری نسبت به استانداردهای جهانی بودند. همبستگی بالای بین فلز های سنگین نشان دهنده نبود تنوع منبع های آلودگی در ساحل های شمالی دریای مکران و یکنواختی ترکیب ژئوشیمیایی واحدهای زمین شناسی ساحلی منطقه در ایستگاه های نمونه برداری است.
    نتیجه گیری
    نتایج این بررسی بیانگر تمایل بالای این گونه جلبک در جذب فلز های سنگین هست که به همین دلیل می توان این گونه را به عنوان شاخص زیستی آلاینده های فلز های سنگین در ساحل های شمالی دریای مکران معرفی کرد.
    کلیدواژگان: فلزهای سنگین، جلبک قهوه ای، Polycladia indica، دریای مکران
  • مرضیه آقاسی*، ناصر مهردادی صفحات 167-180
    سابقه و هدف
    صنعت فراوری ماهی تولید کننده مقدار زیادی از مواد زائد جامد و پساب است. پساب فراوری ماهی به طور عمده شامل پساب حاصل از پردازش اولیه ماهی خام، شستشوی کارخانه و زائدات خام باقی مانده (خون، امعا و احشا و…) است. چربی بالای موجود در پساب شهرک صنعتی می رود باعث ایجاد مشکل تصفیه، دفع و بحران های محیط زیستی گردیده است. هدف از این مطالعه انتخاب بهترین روش ساماندهی و استفاده از پساب کارخانه فراوری ماهی با توجه به پرکاربردترین تکنولوژی های جهانی مدیریت پساب می باشد.
    مواد و روش ها
    در این تحقیق با استفاده از روش سلسله مراتبی AHP (Analytic Hierarchy Process) و شناسایی روش های ممکن تصفیه فاضلاب، از بین گزینه های صافی چکنده، لاگون هوادهی، هضم بی هوازی و لجن فعال با استفاده از معیارهای فنی، اقتصادی، محیط زیستی و مدیریتی به تشخیص بهترین روش ساماندهی این پساب پرداخته شد. نتایج و بحث: با توجه به نتایج حاصل از AHP روش لجن فعال با امتیاز 417/0 در اولویت اول و لاگون هوادهی، هضم بی هوازی و صافی چکنده به ترتیب با امتیازهای 284/0، 246/0 و 052/0 در اولویت های بعدی با توجه به نظر متخصصین قرار گرفتند.
    نتیجه گیری
    بررسی های نهایی نشان داد که بهترین روش استفاده از پساب کارخانه فراوری با توجه به معیارها و زیر معیارهای فنی، مدیریتی، محیط زیستی و اقتصادی، روش لجن فعال بود.
    نتیجه گیری
    بررسی های نهایی نشان داد که بهترین روش استفاده از پساب کارخانه فراوری با توجه به معیارها و زیر معیارهای فنی، مدیریتی، محیط زیستی و اقتصادی، روش لجن فعال بود.
    کلیدواژگان: AHP، آلودگی زیست محیطی، پساب فراوری ماهی، مدیریت پساب
  • سارا عباس زاده، شهیندخت برق جلوه * صفحات 181-201
    سابقه و هدف
    سیمای سرزمین شهری دارای پیچیدگی های فراوانی است که برنامه ریزی در روند حل مشکلات آن ها نیاز به دانشی جامع دارد. در این راستا، بوم شناسی سیمای سرزمین به دلیل تعامل با دیگر علم ها، در برنامه ریزی کاربردی سیمای سرزمین شهری مورد استفاده قرار می گیرد و به برنامه ریزان شهری و منطقه ای کمک می کند که نه تنها در حل مشکل های شهری گام بردارند، بلکه روش های مناسبی در راستای اعتلای سیمای سرزمین شهرها تبیین کنند. ساخت سیمای سرزمین شهرها دارای ویژگی های چهارگانه ناهمگنی، شامل: "ساختاری"، "فرآیندی"، "زمانی" و "فضایی"، می باشد که همین امر تحقیق در زمینه برنامه ریزی سیمای سرزمین شهری را نیازمند بررسی های عمیق تر می نماید. شبکه های بوم شناختی سیمای سرزمین شهری، گذرگاه های ماده و انرژی هستند که به شکلی پویا در شار (جریان) مواد، انرژی و اطلاعات دخالت دارند. هدف اصلی این پژوهش، کاربرد مبانی بوم شناسی سیمای سرزمین در روند برنامه ریزی ساختاری شبکه های بوم شناختی سامانه کالبدی شهرها است. همچنین در این بررسی، استفاده از چارچوب مفهومی-تحلیلی در برنامه ریزی ساختاری شبکه های بوم شناختی سامانه کالبدی تهران مد نظر بوده است.
    مواد و روش ها
    در این مورد، روش پژوهش به دو بخش عمده تقسیم بندی می شود: 1) تدقیق چارچوب مفهومی-تحلیلی پژوهش در تبیین برنامه ریزی ساختاری شبکه های بوم شناختی سامانه کالبدی شهرها؛ 2) برنامه ریزی توسعه سامانه کالبدی سیمای سرزمین شهر تهران در هماهنگی با روند های بوم شناختی سرزمین، و مدیریت تغییر مطلوب در الگوی ساختاری شبکه های بوم شناختی سیستم های طبیعی و انسان ساخت سرزمین. در این پژوهش، با استفاده از مدل LCM1 که مدل سازی تغییر کاربری زمین های شهری در زمان های متوالی، از گذشته به حال و آینده را به تصویر می کشد، نقشه های ساخت سامانه ی کالبدی تهران در سه دوره زمانی مختلف با هم مقایسه می شود. در این مدل، با کمک سامانه نرم افزاری GIS2،پیش بینی نقطه های حساس ساخت سامانه کالبدی سیمای سرزمین تهران در ده سال آینده، با توجه به میزان تغییر کاربری زمین ها در سامانه ی کالبدی شهر در یک ده ی گذشته، صورت می گیرد. نتایج و بحث: به دنبال توسعه غیرزیستی سامانه کالبدی تهران، مراتب نزولی در ساخت ارتباطی-انزوایی شبکه های بوم شناختی سیمای سرزمین شهری به دست آمده است و آسیب رسانی به این شبکه ها سبب ایجاد خوره در شبکه زیستی و هدررفت ماده و انرژی در ساخت بوم شناختی-جامعه شناختی سیمای سرزمین آن ها شده است. این امر، درنهایت، سبب ساده شدگی، تکه-تکه شدگی و فقر سامانه سیمای سرزمین شهری گردیده است. نتایج بررسی نقشه ها در سه زمان متوالی نشان دهنده ی کاهش سطح پوشش گیاهی و تکه -تکه شدگی لکه های سبز سامانه ی کالبدی تهران در شمال شرق، شمال، شمال غرب و نیز قسمت هایی از جنوب شرقی بوده است. در این راستا، میزان پوشش گیاهی از 17 درصد کنونی به 15 درصد در سال 1406 خواهد رسید و نیز بخش های انسان ساخت از 67 درصد کنونی به 71 درصد در ده سال آینده افزایش می یابد. در این مورد: ابتدا ایجاد ارتباط تحلیلی بین چارچوب مفهومی پیشنهادی پژوهش از یک سو، و داده های به دست آمده از سامانه کالبدی سیمای سرزمین تهران از سوی دیگر، مورد توجه بوده است، و در نهایت، به منظور تجزیه و تحلیل روند کنونی توسعه شهری و همچنین پیش بینی تاثیر توسعه کالبدی شهر بر شبکه های بوم شناختی سیمای سرزمین از یک سو، و برنامه ریزی تغییرپذیری ها در الگوهای ساختار سامانه کالبدی تهران از سوی دیگر، مد نظر بوده است.
    نتیجه گیری
    تجزیه و تحلیل سامانه کالبدی سیمای سرزمین تهران با استفاده از چارچوب مفهومی-تحلیلی پیشنهادی پژوهش در سه سطح تخصصی: "زیست شناسی"، "بوم شناسی" و "بوم شناسی سیمای سرزمین" - ضمن تبیین فرآیندهای زیستی نهاد "زیستی-فضایی-اجتماعی" سیمای سرزمین شهری و با در نظر گرفتن فرآیند برنامه ریزی شبکه های بوم شناختی، بر اساس بیان راهکار های کاربردی در جهت کاهش روند اختلال های بوم شناختی و اعتلای سیمای سرزمین شهر تهران بوده است.
    کلیدواژگان: بوم شناسی سیمای سرزمین، چرخه ماده و انرژی، ناهمگنی بوم شناختی، تکه تکه شدگی سیمای سرزمین، مدل LCM، چارچوب مفهومی
  • شهرزاد خرم نژادیان *، شیرین خرم نژادیان صفحات 203-216
    سابقه و هدف
    پسماندهای حاوی مواد پلاستیکی بخصوص تبدیل به معضلی در سراسر جهان شده اند. مدت زمان تجزیه مواد پلیمری پایه نفتی در محیط زیست طولانی می باشد. بسته بندی پلاستیکی یکی از معمول ترین منابع تولید این پسماندها می باشد. یکی از راهکارهای مقابله با این مشکل استفاده از پلاستیک های تخریب پذیر است. یکی از روش های تولید پلاستیک های زیست تخریب پذیر آمیزه سازی این مواد با پلیمرهای طبیعی است. تخریب نوری نیز یکی از انواع روش های تجزیه این مواد در طبیعیت می باشد که به نظر می رسد برای پلاستیک های قابل استفاده در صنایع بسته بندی که در بیشتر موارد عمدا یا سهوا توسط شهروندان در طبیعت رها می شود راهکار مناسبی است.
    مواد و روش ها
    در این پژوهش آمیزه قابل تخریب نوری و زیست تخریب پذیری از نشاسته و پلی اتیلن سبک خطی جهت استفاده در صنایع بسته بندی مورد بررسی قرار گرفته است. مقادیر مختلفی از نشاسته (7/3%،4/7%، 10%، 15% و 20%) در آمیزه ها تهیه شده است. از پلی اتیلن مالئیک انهیدرید بعنوان کوپلینگ ایجنت استفاده شده است. بررسی خواص مکانیکی ،جذب آب و رشد قارچ بروی نمونه ها انجام گرفته است. نمونه ها به مدت 3 ماه در نور مستقیم خورشید قرار داده شده اند. آزمون مقاومت کششی قبل و بعد از قرار گیری نمونه ها در معرض نور خورشید انجام گرفته است. نمونه ها به مدت 11 ماه درون خاک قرار داده شدند تا تخریب زیستی آنها بررسی گردد. نمونه ها به مدت 84 روز در معرض آسپرژیلوس نیجر قرار داده شدند. نتایج و بحث: طبق بررسی های انجام شده با افزایش میزان نشاسته مقاومت کششی آمیزه و مدول یانگ کاهش می یابد، پس از 3 ماه در معرض نور قرار گرفتن مقاومت مکانیکی و مدول یانگ به مراتب کاهش یافت. نتایج آزمون جذب آب نشان داد که با افزایش میزان نشاسته بر جذب آب نمونه ها افزوده شده است. جذب آب به وزن ملکولی و تعداد گروه های هیدروکسیل موجود بستگی دارد. مقایسه وزن نمونه ها قبل و بعد از دفن در خاک نشانگر تخریب زیستی نمونه هاست، کاهش وزن نمونه های حاوی نشاسته پس از 11 ماه قرار گیری در خاک است است. افت در خواص مکانیکی بر اثر آزاد شدن نشاسته و خروج نشاسته رخ داده است. هر چه مقادیر نشاسته در آمیزه ها کمتر باشد آمیزه تحت تاثیر ماتریس پلی اتیلن سبک قرار گرفته و در دسترس میکروارگانیسمها قرار نمی گیرد. ذرات نشاسته ای که در سطح نمونه قرار می گیرند زودتر در معرض تخریب زیستی قرار می گیرند با افزایش زمان ماند نمونه ها در خاک میکروارگانیسمها و آنزیمهای آنها به قسمتهای درونی ماتریس پلیمری نفوذ کرده و سبب تجزیه کل پلیمر می شوند. رشد قارچ بروی نمونه های حاوی مقادیر مختلف نشاسته، نشانگر قابلیت تجزیه زیستی نمونه های پلیمری توسط میکروارگانیسم ها می باشد. زیست تخریب پذیری میکروبی به ظرفیت میکروارگانیسم و متابولیسم میکروبی وابسته است.
    نتیجه گیری
    با توجه به نتایج بدست آمده پلیمر تولیدی زیست تخریب پذیر و قابل تخریب نوری می باشد. و قابلیت استفاده در صنایع بسته بندی را دارد. دفن در خاک شبیه سازی محل دفن زباله می باشد. در صورتی که این نمونه ها در محیط تجزیه مناسب قرار گیرند کم دجار افت خواص می شوند و شروع به تخریب می نمایند. شایان ذکر است که نمونه های تولید شده جهت بسته بندی مواد غیر خوراکی مناسب می باشند.
    کلیدواژگان: پلیمر زیست تخریب پذیر، نشاسته، پلی اتیلن، خواص مکانیکی، جذب آب، بسته بندی
|
  • Sajjad Bahrami*, Ahad Sotoudeh, Naser Jamshidi, Mohammad Reza Elmi Pages 1-24
    Introduction
    Development of various industries, despite providing human welfare, has potential risks for mankind. Due to its extensive operations and activity and also the potential risk for humans and the environment, the petrochemical industry is considered a high-risk industry. The purpose of this study was to assess and prioritize the risks resulting from process activities in Kermanshah petrochemical complex using two approaches (i.e., the traditional and fuzzy FMEA method). Material and methods: The present study was an analytical-field research that has been conducted in Kermanshah petrochemical complex for 10 months. In this study, the product lines (urea and ammonia) were investigated and also a team of five experts was formed. In addition, an initial list of the most important risks and hazards in the environmental field was prepared and then, by using Brainstorming and Delphi Technique, the list was corrected. Finally, environmental risk assessment in the form of traditional and fuzzy FMEA methods was evaluated.
    Results and discussion
    According to the results, 38 risks were identified by traditional FMEA. The highest priority risk was related to hydrogen and ammonia gas emissions when the ammonia unit was out of service by RPN number of 491. The lowest priority risk belonged to ammonia effluents by RPN number of 28. Also, the highest risks to air pollution, as well as the causes of the risks were related to defects in the system and connections. The results of input fuzzification and output FMEA method showed that among the 15 identified risks in the petrochemical complex, the highest number of fuzzy priority in the health section was related to noise pollution (0.75), in the safety section was falling from the heights (0.75), and in the environmental sector for the reduction of ecological resources (0.613).
    Conclusion
    Comparing these two approaches suggest that the traditional FMEA is powerful in the early stages of risk assessment process, and on the other hand, the fuzzy approach is more flexible and user-friendly in the stage of prioritizing the risks.
    Keywords: Risk assessment, Environment, fuzzy- FMEA, Kermanshah Petrochemical
  • Lotfali Kozhegar Collegi, * Arman Moslemi, Mohammad Moradi, Hossein Rafie Mehr, Abbas Amini Zadeh Pages 25-44
    Introduction
    The concept of sustainable development is expanding internationally, and therefore scientists have provided several quantitative and qualitative models for measuring the sustainable development of communities and cities. One of these tools, which attracts more attention in the scientific, political and educational levels, is the assessment of ecological footprint. According to this method, the development is considered unsustainable, when the ecological footprint is higher than the biomass of the region. The ecological footprint approach has been used to measure the sustainability of major cities around the world, such as London, Liverpool, and Paris. The aim of this research is to measure the stability of Tabriz city using the ecological footprint method. Material and methods: In this research, descriptive-analytical and quantitative methods were used. The data of this research are mainly quantitative. The population under study included all households living in Tabriz. All data were obtained either from documents (e.g., library and electronic databases) or during field works. In this study, cluster random sampling method was used. The city of Tabriz was categorized into 10 regions based on municipalities and from each region several blocks were selected by sortition. A syncretistic ecological footprint method (a combination of inductive and deductive methods) was used to calculate the ecological footprint in the urban areas. The data necessary for initial analyses were obtained using the country’s statistical data. These include energy consumption, forestry, and its utility.
    Results and discussion
    To determine the ecological footprint of Tabriz, data from food, carbon dioxide emissions from transportation, heating from natural gas, water, electricity, and the amount of waste was used. The results show that the city of Tabriz requires an average of 10.86 trillion hectares of land per year for landfill. The required area to absorb the carbon derived from the consumption of the natural gas for each citizen and the whole population is 135 square meters and 20,795 hectares, respectively. The electric power footprint of each citizen of Tabriz is 0.17 hectares. Finally, the water consumption footprint of Tabriz city is 0.020 hectares.
    Conclusion
    The results of this study indicate that the ecological footprints of Tabriz city in categories such as food products, transportation, heating from natural gases, water, electricity, and the land needed for waste disposal were 3.30 hectares. Our results suggest that the city of Tabriz relies on a region beyond East Azarbaijan Province to meet its biological needs and sustainability. The amount of consumables in Tabriz shows that food with 2.73 hectares has the highest share compared to other factors. The lowest amount of area needed for waste disposal was 0.77 square meters per person. Since Iran's biocapacity is 0.8 hectares, the ecological footprint of 3.30 hectares in Tabriz city indicates that the city allocated 125.4 times more than its share of the country's biological capacity to itself.
    Keywords: Ecological footprint, Urban development, Biological capacity, Tabriz
  • Maryam Larijani*, Mahdieh Rezaee Pages 45-63
    Introduction
    Light plays an important role in human life, however, the development of light sources which is meant for human comfort, sometimes causes them discomfort. Excessive and unnecessary lighting in shopping centers (i.e., light pollution), especially in the commercial segments of the cities, can be harmful to people's health including the sellers, customers and passersby. The level of knowledge and awareness of people about light pollution and its adverse effects on the attitude and behavior of people have been proven to be very important. Therefore, in this study, the influence of education about light and light pollution on the level of shopkeepers’ knowledge and behavior on the matter was investigated in Nahavand city. Material and methods: In this study, we exploited a quasi-experimental design and collected data using questionnaires. The validity of the questionnaire was approved by experts and its reliability was confirmed with Cronbach's alpha. The statistical population of this study was 40 shopkeepers in Gheisarieyeh Street of Nahavand city, which were selected based on investigator’s judgment and then were randomly categorized in control and testing groups. Pre-tests were done and then seven hours training were performed for experimental groups and finally, a post-test was applied. The obtained data were analyzed with Kolmogorov–Smirnov test, independent-samples t-test, student’s paired-samples t-test, and analysis of covariance tests (ANCOVA).
    Results and discussion
    The results of ANCOVA and t-test showed that the mean score of awareness and behavior variables were significantly different between experimental and control groups after training (with 95% confidence). The effect size of training for shopkeepers' awareness variables including the light pollution concepts and dimensions of economic, health, safety, environmental and social were, respectively, 37%, 51%, 59%, 25%, 60% and 19%. P-value for behavior variable was 0.000 which was lower than 0.05.
    Conclusion
    This study showed that education on light and its related subjects (e.g., light pollution) may be useful in increasing awareness and promoting the behavior of shopkeepers. Therefore, increasing public
    knowledge in order to change the behaviors of sellers and shopkeepers, especially those active in night hours, is of great importance.
    Keywords: Awareness, Behavior variables, Education, Economic, Social, Environmental Factors, Light pollution
  • Parisa Kazemi, Fatemeh Shariati*, Abdolkarim Keshavars Shokri Pages 65-78
    Introduction
    There are numerous indices used to determine water quality, among which the National Sanitation Foundation (NSF) index is one of the most functional ones. The aim of the present study was to evaluate the water quality of Langroud River using NSF Water Quality Index (NSFWQI), where 10 parameters including water temperature, turbidity, phosphates, nitrates, dissolved oxygen (DO), fecal coliform, biochemical oxygen demand (BOD), pH, total dissolved solids (TDS), and electrical conductivity (EC) were measured.
    Materials and methods
    Seven stations were selected along the river and samples were obtained during four seasons from February 2015 to July 2015. DO, pH, turbidity, and TDS were measured by a portable device. Nitrate and phosphate were determined by spectrophotometry. The temperature was measured by a thermometer. The coliform measurement was done by the 9-tube standard method.
    Results and discussion
    Our results showed that turbidity, temperature, nitrate, phosphate, TDS, pH, and EC had the highest amount in summer, BOD reached its highest value in the spring, the amount of fecal coliform was almost the same in all seasons, and DO had its highest amount in winter. Comparison of the values of NSFWQI at seven stations of Langroud River in different seasons showed that the second station (Darvishanbar, upstream) had the highest value (63) in the winter, and Khalkyaser station (downstream) had the lowest value (56) in the summer.
    Conclusion
    Generally, the results showed that in all stations, the numerical values of indexes are reduced gradually from winter to summer. Interpretation of the results based on NSFWQI indicates that in Langroud River from the first station to the last one, the pollution load increased and the water quality decreased. So, the river’s water is not suitable for drinking and it should be treated before application.
    Keywords: Langroud Roodkhan River, Pollution, Quality decrease, Water quality index
  • Abutaleb Sabr, Mazaher Moeinaddini*, Hossein Azarnivand Pages 79-99
    Introduction
    In recent decades, air quality change and its risks are correlated with the expansion of urban and industrial areas and other land-use changes. One of the important effects of land use/cover changes (LUCC) is wind erosion and as a result, an increase in particulate matter (PM) concentration in residential areas. For this reason, the effects of LUCC on PM concentration in Tehran’s airshed was studied. Material and methods: Data on LUCC and landscape metrics were studied in the years 1985, 2000 and 2014. Then, the relationship between LUCC and PM concentration in Tehran was investigated by trend analysis methods. To find the most important wind directions with strong effects on Tehran’s air quality, conditional probability function (CPF) and directional relative strength (DRS) were used.
    Results and discussion
    LUCC results showed that the area of agricultural land-use has been expanded from 1985 to 2000, yet decreased from 2000 to 2014. The trend was vice versa for barren lands during the mentioned time periods. In addition, the urban area has increased in the whole period. The landscape metric results showed that landscape patches became smaller and the landscape has been fragmented. The results of the PM10 concentration trend analysis revealed that it has been increased dramatically since 2007. Comparison of the average concentration of PM10 before and after 2007 showed a significant difference. The results of CPF and DRS illustrated that no specific wind direction was detected before 2007, but afterwards both increased in specific directions (south to west), which is compatible with most LUCC and fragmented areas in these directions.
    Conclusion
    Our results showed that specific wind directions may lead to an increase in the PM10 concentration which is compatible with LUCC directions. Therefore, LUCC could be a significant reason for the increase in PM10 concentration in Tehran.
    Keywords: Remote sensing, Land, Use cover change (LUCC), Particulate matter (PM), Trends analysis, Tehran
  • Vahid Nasiri, Ali Asghar Darvishsefat * Pages 101-118
    Introduction
    A landscape is a heterogeneous and vast region consisting of a set of patches, habitats, and repetitive environmental elements. In recent studies, various metrics have been used to investigate the structure, function, and landscape pattern changes. The metrics are quantitative indices that describe the structural and spatial properties of the landscape. The objective of this study was to obtain information on the current status of different land use classes and the analysis of complex relationships among classes in Arasbaran region. Material and methods: In this regard, a land use/land cover (LULC) map with seven classes (i.e., high-density forest, low-density forest, agriculture, grassland, barren land, water, and urban area) was produced from Landsat 8 OLI imagery (2014) and ancillary data. Eighteen different landscape metrics including area metrics, shape metrics, isolation and proximity metrics and diversity metrics were calculated for each class and landscape level.
    Results and discussion
    Results showed that the high-density forest and grassland form the main elements of Arasbaran landscape with 30.76% and 30.03% of the Percentage of landscape, respectively. The metrics of number and density of patches showed that grassland and low-density forest classes had the highest number of patches compared to other land use classes and so are the finest grained land use classes in the area. The largest patch index also showed that 4.76 percent of the landscape was occupied by the largest high-density forest patch. The total edge and edge density indicated that the majority of the area is covered by high-density forest and it provides the longest border with other land uses. Based on the shape metric, urban area and barren land have the most dispersion. In addition, the urban area and high-density forest are the most discontinuous and continuous land uses in the landscape, respectively. Based on the mean of Euclidean distance, the distance between the high-density forest patches is the minimum and the distance between the urban patches is the maximum metric. In total, the study area is composed of 802 LULC patches. Also, based on Shannon and Simpson diversity and uniformity metrics, the area is diverse and heterogeneous.
    Conclusion
    Considering the fine-grained grasslands and forests with high (dis) connectivity, the dispersion of urban areas, and the extent of agricultural lands, an increasing rate of changes in the land use can be estimated in the future. The future changes can be as removing small patches of grassland and forests, and expansion of the urban and agricultural classes.
    Keywords: Landscape metrics, Landscape ecology, Land use, Arasbaran
  • Pouya Arbab, Bita Ayati*, Mohammad Reza Ansari Pages 119-134
    Introduction
    Many pollutants in industrial wastewaters, such as dyes, can't be removed easily by the conventional physical, biological and chemical purification processes, because of their complexity and intractability. Therefore, it is necessary to find an effective treatment technology that can degrade complex bio-refractory molecules or can breakdown them into smaller molecules which can be further degraded by conventional methods. Cavitation is one such recent technique which has been extensively studied for the treatment of complex wastewater due to its ability of generating highly reactive free radicals. Hydrodynamic cavitation has a potential of application on larger scale due to its capability in generating hydroxyl radicals at ambient condition, easy scale up and less material cost making it more economical to employ. The purpose of this study was application of hydrodynamic cavitation process for removing Reactive Black 5 and optimization the affecting parameters (pH, inlet pressure, hole diameter and initial concentration of dye) based on the amount of efficiency and energy consumption. Material and methods: In this research, removal of Reactive Black 5 with the use of hydrodynamic cavitation process was studied. 8.25 liters of colored solution was examined in each test. The cavitation was produced by orifice plate and pump. In order to optimize process, various trials were performed in pH of 3 to 11 and also using different orifice plates with hole diameter of 2, 3, 5 and 7 mm at inlet pressures of 2, 3, 4 and 5 bar and dye concentration of 30, 50 and 100 ppm. Due to the constant voltage of urban electricity, the electric current was measured as an indicator of energy consumption by ammeter.
    Results and discussion
    According to the results by reducing the pH, dye removal was increased and orifice plates with larger hole diameter in upper pressures had better efficiency. It was observed that increasing the initial concentration of dye resulted in decreasing dye removal efficiency. The orifice with 7 mm hole diameter at 5 bar inlet pressure yielded the highest efficiency, but by involving the amount of energy consumed and considering the process efficiency to energy consumption, the orifice with 7 mm hole diameter at 4 bar inlet pressure was chosen as the best. The pH of 3, orifice with 7 mm hole diameter at 4 bar pressure and initial concentration of 30 ppm (with regards to pump energy consumption obtained from measuring the electrical current and the efficiency of process) were selected as optimum conditions. In these conditions after 120 minutes, 38.21% dye removal was obtained using hydrodynamic cavitation.
    Conclusion
    Hydrodynamic cavitation has a potential of application on larger scale due to its capability in generating hydroxyl radicals at ambient condition. It was found that the energy consumption was an effective factor in selecting the optimum conditions. By reducing the initial dye concentration and pH, dye removal was increased and orifice plates with larger hole diameter in upper pressures had better efficiency.
    Keywords: Dye, Energy, Hydrodynamic Cavitation, Orifice Plate, Pressure
  • Zeinab Ahmadi, Davoud Kartoolinejad*, Mariam Molashahy, Masoumeh Shayanmehr Pages 135-152
    Introduction
    The diversity and abundance of soil fauna in the forest have an important role in nutrient cycle, and destructive factors (e.g., fire) would cause a disturbance in the balance of soil communities. In the current study, the effect of fire on biodiversity, richness, abundance, fresh biomass and trophic levels of soil-dwelling invertebrates in Galandroud forest were investigated and discussed. Material and methods: This research was conducted in districts 20 and 21 of series 11 from watershed 48 of Natural Resources and Watershed Management Department of Nowshahr. Ten 30×30 cm quadrates with 30 cm depth were randomly placed in both fired and control forests (20 quadrates in total) across two distinct using hand-sorting methods. The soils were collected into a pan, and transferred to the laboratory for identification and measuring the fresh biomass after separating the fauna into plastic bags. Then, the fresh biomass of soil animals was separately measured using a digital balance (with an accuracy of 0.0001 g) and then identified at family and order levels. The PAST software was used to calculate the dominance, biodiversity and richness indices of the soil fauna. Statistical comparisons were done with independent sample t-test using SPSS software. Moreover, the trophic levels of the soil fauna were determined and the abundance and biomass of each five main trophic groups were investigated within two fired and control forests.
    Results and discussion
    Among the identified macrofauna, the earthworms were the most abundant. The abundance of almost all species was more in the control forests rather than the fire-burned ones, except for coleopteran beetles and the ants. The total biomass of trophic levels did not show any significant difference between the two forests, while it’s amount in the burned and control forests was 2.35 and 1.70 g.m-2, respectively. Among detritivore biomass, the biomass of earthworms and coleopteran beetles increased, while it decreased for millipedes, slaters, and Diplura in the burned forests compared to the control. According to the similar studies that have been done so far, most faunal assemblages have shown a negative response to the fire in the short term, and then their populations revived or even increased compared to the control area.
    Conclusion
    The results revealed that almost all indices did not show a significant difference between fired and control forests after 5 years, with an exception for evenness and dominance. These findings reflect the restoration of the forest and soil fauna communities and return to the conditions before the fire. However, comparison of the faunal population at trophic levels showed that detritivores in the burned forests experienced the most reduction among all groups and damaged the most from the fire.
    Keywords: Fire, Soil faunal biomass, Hyrcanian forests, Trophic levels, Biodiversity index, Detritivores
  • Mahmood Sinaei*, Mehran Loghmani, Mehdi Bolouki Pages 153-165
    Introduction
    Aquatic ecosystems, particularly marine and coastal areas, are exposed to various environmental pollutions (e.g., organic and heavy metals pollution), which are caused by natural phenomena as well as human activities in aquatic environments. The aim of this study was to evaluate the concentration of heavy metals in water and brown algae Polycladia indica as a bioindicator along the northern coast of the Makoran Sea and compare their concentrations with global standards and previous studies. Material and methods: For this purpose, concentrations of heavy metals (i.e., cadmium (Cd), copper (Cu), zink (Zn), lead (Pb), nickel (Ni), chromium (Cr)) were assessed in P. indica and water samples in ten stations along the northern shores of Makoran Sea in the autumn of 2017. Samples were transferred to the laboratory and heavy metals were measured by atomic absorption spectroscopy (AAS).
    Results and discussion
    In brown algae samples, Zn had the highest concentration within the whole area followed by Cr, Ni, Cu, Pb, and Cd, respectively. For water samples, the concentration of Cr was the highest followed by Zi, Ni, Cu, Pb, and Cd. One way-ANOVA test showed significant differences in the concentration of metals between sampling stations (p<0.05). The concentration of heavy metals in water samples was lower than the global standards. Strong correlations were found between the examined heavy metals, indicating the lack of diversification of pollution sources in the northern coasts of the Makoran Sea and the uniformity of the geochemical composition of the coastal geology units of the sampling regions.
    Conclusion
    The results of this study indicate the high affinity of P. indica towards the absorption of heavy metals, and therefore, this species can be considered as a bioindicator of heavy metals contamination in the northern shores of the Makoran Sea.
    Keywords: Heavy metal, Brown algae, Polycladia indica, Makoran Sea
  • Maeziyeh Aghasi*, Naser Mehrdadi Pages 167-180
    Introduction
    Fish processing industry produces a lot of solid waste and wastewater. This wastewater consists of preliminary processing of raw fish, washing planet and offal products of raw waste)blood, viscer....). High fat of the industrial wastewater causes the problem of treatment, disposal and environmental crises. The purpose of this study is to select the best method for organizing and using wastewater treatment of fish processing planet based on the most widely used wastewater management technologies worldwide. Material and methods: This research was done by AHP method. Based on the general conditions in fish wastewater treatment plants in industrial estates and on expert judgments and using technical, economic, environmental, and administrative criteria, the processes are weighted. Treatment of wastewater included trickling filter, aeration lagoon, anaerobic digestion and active sludge. the results obtained are assessed using the Expert Choice Software.
    Results and discussion
    Finally the active sludge method with a score of 0/417 in the first priority and aeration lagoon, anaerobic digestion and trickling filter with a score of 0/284, 0/264 and 0/052 in the following priorities according to the opinion experts.
    Conclusion
    According to the technical, managerial, environmental and economical criteria and sub-criteria, the final studies showed that the best way to use the wastewater treatment of the fish factory was the active sludge.
    Keywords: AHP , Environmental pollution , Fish processing wastewater, Wastewater management
  • Sara Abbaszadeh, Shahindokht Barghjelveh* Pages 181-201
    Introduction
    The paradigm of “Ecology in City” became an active approach in the early 1950s in Asia and Europe. In the paradigm of “Ecology of City”, the planning process of solving the urban landscape systems’ complex environmental problems relies upon a comprehensive knowledge of ecological principles and of ecological networks. As in the process of planning the urban landscape systems’ ecological networks, the physical system of urban structures has a quadruple characterization of ecological heterogeneity: “structural”, “procedural”, “temporal” and “spatial”, it characterizes that in the study of urban planning there is a need for a deeper knowlwdge of urban structures and of ecological networks they provide. Overall, the urban structures’ ecological networks provide a physical system for the flow of mater, energy and information. On the other hand, “urban ecology” merely adds an emphasis on human ecosystems in general, which include organisms, the physical environment and conditions, the human population and its social structures and processes, and the built and technological components. Therefore, the main objective of this research is to apply the principles of landscape ecology and of ecological networks in the process of planning the urban landscape systems’ physical structures. Material and methods: The methodology of this research is divided into two main sections: 1) analyzing the conceptual framework of the research in explaining the structural planning of ecological networks, and 2) programming the physical structure of Tehran's landscape system in coordination with the ecological trends of its landscape system, and the management system of the desired changes in the structural pattern of ecological networks. In this research, we used the LCM model (Land Change Modeler), which depicts the modeling of the changes in urban land use from the past to the present and future, and GIS (Geographic Information System) software.
    Results and discussion
    The damage to ecological networks has caused a dam in biological processes and loss of cycles of matter and energy in the creation of eco-sociological landscape systems. This eventually has led to simplification, fragmentation, and deficiency of urban landscape systems, resulting in negative effects on the level of coordination between the four aspects of heterogeneities and their impact on human health and the environment. The generated maps in three consecutive times indicate a significant decrease in vegetation cover and landscape fragmentation in Tehran's physical system and, consequently, an increase in the magnitude of manmade structures during urban development processes, especially in the next ten years. In this regard, two issues have been considered: 1) establishing an analytical relationship between the research’s proposed conceptual framework and the data obtained from the physical system of Tehran's landscape system, and 2) analyzing the current trend of urban changes, predicting the effects of the city's physical development on local ecological networks, and the proper planning of changes for the structural pattern of Tehran's physical system.
    Conclusion
    The analysis of Tehran’s landscape system is based on a framework proposed by current research’s conceptualization of three scientific approaches, including: “biology”, “ecology”, and “landscape ecology”. In addition of clarifing the living process of an urban landscape system’s “biological”, “social” and “spatial” characteristics, it takes into account the process of planning urban ecological networks, based on an applied strategies in reducting the ecological disturbances of Tehran’s urban landscape system.
    Keywords: Landscape ecology, Cycles of mater, energy, Ecological heterogeneity, Landscape fragmentation, LCM model, Conceptual framework
  • Shahrzad Khoramnejadian*, Shirin Khoramnejadian Pages 203-216
    Introduction
    Plastic wastes are becoming a major problem all around the world. Degradation of synthetic polymers takes a long time, and so they remain in the environment for many years. Plastic packagings are one of the main sources of solid wastes. Using biodegradable plastic may be a solution to this problem. Mixing synthetic polymers with biopolymers is one way to produce biodegradable plastics. Another way to degraded plastic materials is photodegradation. Photodegradable plastics could be used in packaging industries because a huge amount of packaging plastics are being thrown away in nature.
    Materials and methods
    In this research, photodegradable and biodegradable compounds of starch and linear low-density polyethylene were prepared. Samples with different levels of starch (i.e., 3.7, 7.4, 10, 15, and 20 %wt) with a constant amount of 5% PE-g-MA were prepared. PE-g-MA used as coupling agent. The mechanical properties of polymer sample were done by santam instrument. Water absorpton of starch base polymer were evaluated. Soil burial tests shown the biodegradability of samples in the nature. starch-based polymer was exposed to mold growth to simulate biotic degradation. Photodegradability of samples were measured by exposure them to sunlight for 3 months. In order to determine bacterial degradability, samples were exposed to aspergilus niger for 84 days.
    Results and discussion
    The tensile strength and Young’s modulus were decreased by the increase in starch content of the samples. The results of water absorption of the samples showed that when the starch percentage was higher, the water absorption was significantly increased. After being buried in soil for 11 months, the weight of the blends was decreased by increasing the starch level, which is an indication of biodegradation. The weight loss after removal of starch was probably caused by soil microorganisms. If the amount of starch is low, the compound would be affected by the low-density polymer matrix and unavailable to soil microorganisms. The more the samples remained in the soil, the more consumption of polymer chain by microorganism happened. Mold growth on polymeric samples confirmed the biodegradability of LLDPE/starch sheets. Mould biodegradation depends on microorganisms and their metabolism.
    Conclusion
    According to the results, the blends are biodegradable and photodegradable and so are applicable in packaging industries. Soil burial is a simple simulation of the landfill. These blends are suitable for packaging goods.
    Keywords: Biodegradable polymer, Starch, Mechanical property, Water absorption, Packaging