فهرست مطالب

محیط زیست و مهندسی آب - سال دهم شماره 3 (پاییز 1403)

مجله محیط زیست و مهندسی آب
سال دهم شماره 3 (پاییز 1403)

  • تاریخ انتشار: 1403/06/29
  • تعداد عناوین: 10
|
  • فرزانه عباسی سورکی، امیر منصوری زاده*، محمدحسین جاذبیزاده صفحات 299-316
    وجود پساب های دارویی از مشکلات قابل توجه محیط زیست است. تماس دهنده های غشایی جهت تصفیه انواع پساب ها مورداستفاده هستند. در این پژوهش کارایی تماس دهنده های غشایی پلی وینیلیدین فلوراید - هگزا فلوروپروپیلن (PVDF-HFP) و پلی سولفون (PSF) در جداسازی آنتی بیوتیک از پساب دارویی مقایسه شدند. بدین منظور غشاهای الیاف توخالی PVDF-HFP به روش جداسازی فازی با غیر حلال (NIPS) تهیه شدند. غشاهای الیاف توخالی مشخصه یابی شدند. استخراج پنی سیلین جی از پساب دارویی با سامانه تماس دهنده غشایی مایع - مایع انجام شد. با روش سطح پاسخ بهینه سازی متغیرهای عملیاتی استخراج پنی سیلین جی انجام شد. نتایج نشان داد غشای PVDF-HFP ساختاری باز با حفره های انگشت مانند بزرگ، پوست بیرونی بسیار نازک و لایه داخلی بدون پوسته دارد. غشا دارای متوسط اندازه منافذ سطحی، تخلخل کلی و زاویه تماس آب به ترتیب µm 04/0، %84 و 94 است. غشای PVDF-HFP در شرایط عملیاتی بهینه شدت جریان فاز آبی  ml/min51 و شدت جریان فاز آلی ml/min 144، بیشینه شار استخراج پنی سیلین جی  kg/m2s10-3×54/1 را نشان داد. با مقایسه خصوصیات و استفاده از روش سطح پاسخ مشخص شد تماس دهنده غشایی PVDF-HFP شار استخراج بالاتری نسبت به PSF در جداسازی پنی سیلین جی از پساب دارویی دارد.
    کلیدواژگان: پساب دارویی، پنی سیلین جی، تماس دهنده غشایی، روش سطح پاسخ
  • عبدالله سمیعی بیرق، محمد مشکینی، مهدی ذاکری خطیر* صفحات 317-330

    استفاده مجدد از پساب در بسیاری از صنایع و کشاورزی به منظور مدیریت منابع آبی رایج شده است. هدف از این پژوهش بررسی امکان استفاده مجدد پساب تصفیه شده با رویکرد استحصال آب صنعتی و کشاورزی است که از روش تلفیقی راکتور بی هوازی و IFAS در مقیاس پایلوت برای تصفیه پساب استفاده شد. متغیرهای موثر شامل کارایی سامانه در حذف COD، BOD و TSS، تغییرات pH و زمان های ماند هستند. سازگاری میکروارگانیسم ها در تشکیل بیوفیلم برای رسیدن به حالت پایدار در سیستم IFAS حداکثر در day 35 اتفاق افتاد. بعدازآن تغییر محسوسی در بازدهی حذف COD مشاهده نشد. HRT بهینه یک day بی هوازی hr 4 هوازی بود. بیشینه بازدهی حذف COD با day 2 بی هوازی hr 8 هوازی % 71/88، BOD با day 3 بی هوازی hr 8 هوازی % 11/92 و TSS با day 2 بی هوازی hr 8 هوازی % 90/97 در سیستم مشاهده شد. بر اساس روش ویلکاکس پساب خروجی جزء آب های متوسط بوده و برای آبیاری مناسب است. pH پساب خروجی نشان از قابلیت کاربرد کشاورزی آن دارد. بر اساس نتایج حاصله، پساب تصفیه شده با کیفیت متوسط قابلیت استفاده در کشاورزی، صنعتی و آبیاری را داشته و با کیفیت ضعیف در خنک کننده ها می توان از آن استفاده کرد.

    کلیدواژگان: استفاده مجدد، پساب، فاضلاب تصفیه شده، آب صنعتی، سیستم IFAS
  • محمدجواد ذوقی* صفحات 331-346

    در پی افزایش آلودگی های رنگی در پساب های صنعتی و نیاز به روش های تصفیه موثر، این پژوهش به بررسی کاربرد فرآیندهای فنتون و مایکروویو-فنتون در رنگ زدایی می پردازد. هدف از این پژوهش، مقایسه اثربخشی این دو فرآیند و شناسایی شرایط بهینه برای حذف بیشینه آلاینده های رنگی است. برای بررسی تاثیر متغیر های pH، غلظت رنگ،  Fe2+و H2O2 بر راندمان حذف رنگ راکتیو قرمز 198 و COD، در آزمایشهای این پارامترها متغیر در نظر گرفته شدند. مکانیسم حذف مولکول های رنگ از طریق آنالیز طیف های UV-Vis بررسی شد. تحلیل داده ها نشان داد که میزان حذف رنگ در فرآیند مایکروویو-فنتون پس از min 4 برابر میزان حذف رنگ در فرایند فنتون پس از min 80 بود. شرایط بهینه در فرایند مایکروویو-فنتون شامل غلظت اولیه رنگ mg/l 300، pH 5/3، غلظت Fe2+ برابر با mg/l 20، و H2O2 برابر mg/l 100 بود. در این شرایط، کاهش COD تا 85% و رنگ زدایی بیش از 98% مشاهده شد. نتایج پژوهش نشان داد که فرآیند مایکروویو-فنتون به طور موثری آلاینده های رنگی را کاهش داده و کیفیت پساب های صنعتی را بهبود می بخشد، با کارایی بالا و سرعت واکنش چشمگیر، این فرآیند گزینه ای ایده ال برای تصفیه پساب های با بار رنگی زیاد است.

    کلیدواژگان: اکسیداسیون، رنگزای آزو، فرایند فنتون، گرمایش انتخابی، مایکروویو
  • محمد میرنژاد، قاسم ذوالفقاری* صفحات 347-362
    رودخانه ها که تمرکز گسترده ای از فعالیت های بشر روی آنها وجود دارد، پذیرنده حجم وسیعی از آلودگی ها می باشند. هدف از این پژوهش، پایش و مدل سازی کیفی آب رودخانه اترک در حوزه جغرافیایی بجنورد و بررسی اثر منابع آلوده کننده در مسیر رودخانه با استفاده از مدل QUAL2KW می باشد. پس از بازدید میدانی، محدوده مطالعاتی به طول km 33 با 16 بازه، 11 ایستگاه نمونه برداری اصلی، 10 ایستگاه نمونه برداری منابع نقطه ای، و 2 ایستگاه نمونه برداری منابع غیر نقطه ای مشخص شد. در این مطا لعه چهار پارامتر کیفی دما، اکسیژن محلول (DO)، اکسیژن خواهی بیوشیمیایی (BOD)، و اکسیژن خواهی شیمیایی (COD) در بهار سال 1401 اندازه گیری و شبیه سازی شد. داده های هندسی- هیدرولیکی، داده های کیفی و داده های هواشناسی وارد مدل QUAL2KW شد. خطای شبیه سازی با استفاده از میانگین خطای مطلق (AME)، درصد میانگین خطای مطلق (%MAPE) و درصد خطای جذر میانگین مربعات (RMSE) محاسبه شد. خطای جذر میانگین مربعات برای پارامترهای دما، DO، BOD و COD به ترتیب 68/3، 51/4، 5/6 و 47/4 تعیین شد. با توجه به میزان خطاهای محاسبه شده، مدل QUAL2KW از دقت بسیار مطلوبی در شبیه سازی کیفی رودخانه اترک برخوردار بوده است.
    کلیدواژگان: رودخانه اترک، مدل سازی آب، مدل Qual2kw، منابع آلاینده
  • حیدر زارعی*، سیده مائده شنانی هویزه، شریف جورابیان شوشتری صفحات 363-378
    پیش بینی تغییرات آینده کاربری اراضی گام مهمی در برنامه ریزی و مدیریت صحیح حوزه آبخیز می باشد. بنابراین در این مطالعه به مدل سازی کاربری اراضی حوزه آبخیز سد درودزن پرداخته شد. ابتدا نقشه های کاربری اراضی سال های 1375، 1384، 1395 و 1400 در نرم افزار ENVI با الگوریتم حداکثر احتمال تهیه شدند. با استفاده از پرسپترون چندلایه شبکه عصبی و 6 متغیر توصیفی، نقشه های پتانسیل انتقال برای هر یک از زیر مدل ها، مدل سازی و با استفاده از زنجیره مارکوف میزان تخصیص تغییر به هر کاربری محاسبه شد. سپس با استفاده از مدل تغییر سرزمین LCM و دوره واسنجی 1395-1384، نقشه کاربری اراضی سال 1400 پیش بینی شد. به منظور بررسی صحت مدل سازی مقادیر موفقیت 92/1%، خطا 8/8% و هشدار خطا 94/2% محاسبه شدند. همچنین نسبت موفقیت به کل پیکسل های تغییر کرده 14% به دست آمد که بیانگر قابل قبول بودن نتایج مدل می باشد. سپس، نقشه کاربری اراضی سال 1429 پیش بینی شد. نتایج نشان داد که در سال 1429 در مقایسه با سال 1400 زمین های بایر، اراضی کشاورزی، مناطق مسکونی و باغات به ترتیب 54290، 7621، 4494 و ha 2391 افزایش می یابند. درحالی که مراتع و جنگل ها به ترتیب 68441 و ha 689 کاهش خواهند یافت.
    کلیدواژگان: زنجیره مارکوف، شبکه عصبی مصنوعی، کاربری اراضی، LCM
  • محمد زارعی، بهرام ملک محمدی* صفحات 379-391
    بارش یکی از مهم ترین پارامترهای چرخه آب است که تخمین آن می تواند در مدیریت منابع آب وخاک بسیار موثر باشد. لذا در این پژوهش، از الگوریتم SM2RAIN-NWF برای برآورد مصرف آب آبیاری در مقیاس حوضه بر اساس داده های رطوبت خاک ماهواره ای استفاده شد. مشاهدات رطوبت خاک ماهواره ای به دست آمده از رادیومتر اسکن ماکروویو پیشرفته (AMSR2) همراه با تصاویر ماهواره GLEAM و بارندگی برای دوره 2012-2020 به عنوان ورودی مدل استفاده شد. تخمین میزان بارش برای سه بخش مختلف که شامل بخش کشاورزی در میاندوآب، پوشش گیاهی در ملکان و زمین بایر در بناب در حوضه موردمطالعه انجام شد. ضریب تبیین 2R برای تخمین بارش توسط این مدل بین 53/0 تا 70/0 به دست آمد. مقایسه نتایج نشان داد که مدل در مناطق فاقد پوشش گیاهی نتایج به مراتب بهتری را نشان می دهد. نتایج تخمین داده های آب آبیاری نیز در دشت میاندوآب نشان داد که اگرچه مدل، به طور سامانمند آبیاری را در مقایسه با داده های زمینی در برخی فصول کم تر و در برخی فصول بیشتر برآورد می کند، میانگین عملکرد مدل در محدوده های آبیاری شده برحسب NS،  R2 و PRMSE  به ترتیب 55/0، 63/0 و 48/2 % بود که نشان می دهد رویکرد پیشنهادی می تواند بیانگر مناسبی برای الگوی آبیاری باشد.
    کلیدواژگان: آب کشاورزی، تخمین بارش، ماهواره AMSR2، محصولات GLEAM، SM2RAIN-NWF
  • سید دانا حسامی، حبیب نظرنژاد*، مهدی عرفانیان، هیراد عبقری، محمدعلی محمودی، محمد رستمی خلج صفحات 392-407

    برای کاهش فرسایش خاک، یکی از مهم ترین مسائل، کمی کردن میزان فرسایش و رسوب است تا تصمیم های صحیحی در راستای مدیریت یکپارچه حوزه های آبخیز توسط برنامه ریزان گرفته شود. در این پژوهش به منظور ارزیابی میزان فرسایش حوزه آبخیز گاوشان از معادله جهانی فرسایش خاک به صورت سه بعدی و سامانه اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور استفاده شد. در این پژوهش نتایج مدل RUSLE 3D با نتایج مدل RUSLE و مقادیر واقعی مقایسه شد. عامل فرسایندگی باران با استفاده از اطلاعات بارش و فن های درون یابی محاسبه شد. فرسایش پذیری خاک با استفاده از نقشه خاک منطقه به دست آمد. عامل پوشش زمین با استفاده از شاخص NDVI محاسبه شد. عامل پستی و بلندی نیز با استفاده از مدل رقومی ارتفاع به دست آمد. تفاوت اصلی مدل RUSLE 3D و مدل RUSLE تفاوت در نحوه محاسبه عامل پستی و بلندی (LS) در مدل RUSLE 3D می باشد. نتایج به دست آمده نشان داد که میانگین سالانه فرسایش ton/ha/y 02/5 است. در مطالعات تفصیلی حوزه آبخیز گاوشان میزان فرسایش ton/ha/y 5/4 است. این نتایج نشان می دهد مدل RUSLE 3D که عامل پستی و بلندی (LS) در آن اصلاح شده است به خوبی توانسته است فرسایش حوضه را برآورد کند.

    کلیدواژگان: سامانه اطلاعات جغرافیایی، گاوشان، NDVI، RUSLE 3D
  • فاطمه باقری ازغدی، آزیتا فراشی*، محمدصادق فرهادی نیا صفحات 408-416

    آهو ایرانی (Gazella subgutturosa subgutturosa) یکی از مهم ترین گیاهخواران استپ های ایران است که در مناطق مختلف دشتی و بیابانی یافت می شود. امروزه محدودشدن پراکنش این گونه به مناطق خاص سبب قرارگرفتن آن در طبقه آسیب پذیر (VU) فهرست قرمز IUCN شده است. در این شرایط پدیده تغییر اقلیم به عنوان یکی از بزرگ ترین چالش های قرن حاضر بر شرایط زیستگاه و دامنه پراکنش پستانداران بزرگ جثه نظیر آهو ایرانی تاثیر گذاشته و سبب تغییر آن شده است. هدف از پژوهش حاضر، بررسی اثرات تغییر اقلیم بر کارایی مناطق حفاظت شده و مدل سازی توزیع گونه آهو ایرانی است. به منظور پیش بینی پراکنش این گونه در شرایط حال و آینده از رویکرد مدل سازی ماهالانوبیس وزن دار استفاده شد. بر اساس مدل مورد استفاده، حدود 31% از منطقه مورد مطالعه به عنوان زیستگاه مطلوب در زمان حال شناسایی شد. میزان همپوشانی مناطق حفاظت شده با زیستگاه مطلوب نیز برابر با 16% بود. یافته های تحقیق نشان داد که تا سال 2070 تحت سناریو بد بینانه مدل MRI-ESM2-0 ، %2 از زیستگاه مطلوب گونه آهو از دست خواهد رفت.

    کلیدواژگان: پستانداران بزرگ جثه، تغییرات زیستگاه، زیستگاه مطلوب، مدل سازی ماهالانوبیس وزن دار
  • علی بهرامی* صفحات 417-428

    تغییر اقلیم بزرگترین چالش اکولوژیکی و اجتماعی قرن حاضر است که ارزش بررسی جامعه شناختی را دارد. هدف از این مقاله، ارائه دیدگاه کلی و نکات برجسته در رابطه رویکردهای جامعه شناختی در ارتباط با سازگاری با تغییر اقلیم است. در این پژوهش با مروری بر تحقیقات جامعه شناختی، راهبردهای اجتماعی مبتنی بر سازگاری بررسی و نتایج در قالب رویکردهای جامعه شناختی در سه مقیاس: کلان، متوسط و خرد طبقه بندی شد. نتایج نشان دادکه اقدامات سازگاری ساختاری، نهادی و اجتماعی، سه گزینه خطیر برای کاهش آسیب پذیری و افزایش ظرفیت سازگاری به شمار می روند. کاهش آسیب پذیری های حال و آینده از منظر اجتماعی، معمولا تحت عنوان سه عنصر: در معرض بودن، میزان حساسیت و ظرفیت سازگاری، قرار دارند. بعلاوه، راه حل دولت ها برای اصلاح بی عدالتی های اقلیمی در خصوص بهبود شرایط لازم برای توسعه انسانی، از منظر عدالت اجتماعی و توسعه همچنان نامشخص است و هنوز سوالات زیادی وجود دارد که نیاز به مطالعه بیش تری دارد.

    کلیدواژگان: اقدامات نهادی، تغییر اقلیم، راهبردهای اجتماعی، رویکردهای جامعه شناختی، ظرفیت سازگاری
  • جاهده تکیه خواه*، شلیر کاتورانی، سیروان صیدی، چیا سهراب نزاد، محمدمیلاد جعفری صفحات 429-437

    یکی از چالش های جهان امروز، بحران کم آبی است. با وقوع خشکسالی ها و برداشت بی‏رویه از ذخایر آب، معیشت جوامع محلی، با شرایط بحرانی مواجه شده است. هدف از انجام این پژوهش شناخت برخی جرائم مربوط به آب و علل و عوامل اصلی ارتکاب جرائم و در نهایت راهبردهای عملی مقابله با آن بود. تاکید اصلی این پژوهش بر افزایش سرمایه گذاری ها و مسائل اقتصادی در بحث منابع آبی می باشد. به منظور تعیین میزان عوامل موثر بر ارتکاب جرائم حوزه آب با بهره گیری از قضاوت شفاهی کارشناسان پژوهش و مقایسه زوجی شاخص های اصلی مورد سنجش در منطقه، وزن نسبی هر شاخص به وسیله نرم افزار Expert Choice  مشخص شد. نتایج نشان داد که شاخص اقتصادی و سپس شاخص مدیریتی به ترتیب با وزن های نسبی برابر 334/0 و 263/0 دارای بیشترین اهمیت در ارتکاب جرائم در حوزه آب در استان کردستان می باشند. در نهایت راهبردها و الزامات مدیریتی جهت کاهش اثرات بحران آب ارائه شد.

    کلیدواژگان: بحران آب، تخلفات آبی، راهکارهای اجرایی، کردستان
|
  • Farzaneh Abbasisourki, Amir Mansourizadeh *, Mohammad Hossein Jazebizadeh Pages 299-316
    Pharmaceutical waste is one of the considerable problems of the environment. Membrane contactors are used to treat various of wastewater. This study compared the effectiveness of polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene (PVDF-HFP) and polysulfone (PSF) membrane contactors in separating antibiotics from pharmaceutical wastewater. For this purpose, PVDF-HFP hollow fiber membranes were prepared using the non-solvent phase separation (NIPS) method. Hollow fiber membranes were characterized. Penicillin G was extracted from pharmaceutical wastewater with a liquid-liquid membrane contacting system. Optimizing the operational variables of penicillin G extraction was done using the response surface method. The results showed that the PVDF-HFP membrane has an open structure with large finger-like cavities, fragile outer skin, and an inner skinless layer. This membrane has an average surface pore size, total porosity, and water contact angle of 0.04 µm, 84%, and 94°, respectively. PVDF-HFP membrane showed the maximum penicillin G extraction flux of 1.54 × 10-3 kg/m2s in the optimal operating conditions of aqueous phase flow rate of 51 ml/min and organic phase flow rate of 144 ml/min. By comparing the characteristics and using the response surface method, it was determined that the PVDF-HFP membrane contactor has a higher extraction flux than PSF in separating penicillin G from pharmaceutical wastewater.
    Keywords: Membrane Contactor, Pharmaceutical Wastewater, Penicillin G, Response Surface Methodology
  • Abdoullah Samiee Bayragh, Mohammad Meshkini, Mehdi Zakeri Khatir * Pages 317-330

    Wastewater reuse has become a common practice in many industries to manage water resources effectively. The objective of this research was to investigate the possibility of reusing treated wastewater from the Urmieh 2 industrial state an integrated approach combining industrial and agricultural water harvesting. In this study, a pilot-scale IFAS system was used for wastewater treatment, which included an anaerobic reactor. The effective parameters evaluated included efficiency in removing COD, BOD, TSS, pH and HRT. The adaptation of microorganisms in biofilm formation to reach a stable state in the IFAS occurred within a maximum of 35 days. After this period, no noticeable change in COD removal efficiency was observed. The optimal HRT for anaerobic reactor was 1 day with 4 hr of aerobic activity. The highest removal efficiencies of COD, BOD and TSS, respectively, were observed with HRTs of 2 days anaerobic and 8 hr aerobic 88.71%, 3 days anaerobic and 8 hr aerobic 92.11%, and 2 days anaerobic and 8 hr aerobic 97.90%. According to the Wilcox classification, the effluents from the process are categorized as medium-quality waters and are suitable for irrigation purposes. The output pH values indicate that the treated wastewater can also be used in agricultural applications.

    Keywords: Effluent, IFAS System, Industrial Water, Reuse, Treated Wastewater
  • Mohamad Javad Zoqi * Pages 331-346

    In response to the increasing color pollution in industrial wastewaters and the need for effective treatment methods, this research investigates the application of the Fenton and microwave-enhanced Fenton processes for color removal. The aim of this study is to compare the effectiveness of these two processes and to identify the optimal conditions for the maximum removal of color pollutants. This study evaluates the efficiency of the Fenton and microwave-enhanced Fenton processes in dye removal from wastewater. To examine the impact of parameters such as pH, dye concentration, Fe2+, and H2O2 on the efficiency of removing the Reactive Red 198 dye and COD, these variables were altered during the experiments. The mechanism of dye molecule removal was analyzed through UV-Vis spectroscopy. The optimal conditions for the microwave-enhanced Fenton process included an initial dye concentration of 300 mg/l, a pH of 3.5, an Fe2+ concentration of 20 mg/l, and an H2O2 concentration of 100 mg/l. Under these conditions, a COD reduction of up to 85% and dye removal of over 98% were observed. The findings suggest that the microwave-enhanced Fenton process can effectively reduce color pollutants and improve the quality of industrial wastewater. This method offers high reaction speed and remarkable efficiency under various treatment conditions, making it a suitable solution for treating wastewater with high dye loads.

    Keywords: Azo Dye, Fenton Process, Microwave, Oxidation, Selective Heating
  • Mohammad Mirnezhad, Ghasem Zolfaghari * Pages 347-362
    Rivers, where there is a large concentration of human activities, receive a large amount of pollution. The purpose of this study was to monitor and model the water quality of the Atrak River in the geographical area of ​​Bojnurd and to investigate the effect of polluting sources on the river using the QUAL2KW model. After the field visit a study area of ​​33 km length, with 16 reaches, 11 main sampling stations, 10 sampling stations of point sources, and 2 sampling stations of non-point sources were selected and specified. In this study, four qualitative parameters of temperature, Dissolved Oxygen (DO), Biochemical Oxygen Demand (BOD), and Chemical Oxygen Demand (COD) were measured and simulated in the spring of 2022. Hydraulic geometric data, qualitative data and meteorological data were entered into the QUAL2KW model. The simulation error was calculated using Absolute Mean Error (AME), Mean Absolute Percentage Error (%MAPE), and Root Mean Squared Error (%RMSE). The RMSE for temperature, DO, BOD and COD parameters was determined as 3.68, 4.51, 6.5, and 4.47, respectively. According to the amount of calculated errors, it was found that the QUAL2KW model had a very good accuracy in the qualitative simulation of Atrak River.
    Keywords: Atrak River, Point, Nonpoint Sources, Qual2kw Model, Water Pollution Modeling
  • Heydar Zarei *, Seyedeh Maedeh Shanani Hoveyzeh, Sharif Joorabian Shooshtari Pages 363-378
    Predicting future landuse changes is an important step in the proper planning and management of watersheds. Therefore, in this study, the land use modeling of the Doroodzan Dam watershed was discussed. First, the land use maps of 1996, 2005, 2016 and 2021 were extracted using Envi software, and the maximum likelihood method. The transition potential maps were modeled for each of the sub-models by using multi-layer perceptron artificial neural network and 6 variables and Markov chain was used to calculate the allocation change to each land use. Then, the land use map for 2021 was predicted using Land Change Modeler (LCM) and 2005-2016 calibration period. To verify modeling accuracy, Hits 1.92%, Misses 8.8%, False Alarms 2.94% were calculated. The ratio of Hits to the total pixels has changed 14% indicates that model results are acceptable. Then, the land use map for the year 2050 was predicted. The results showed that given the predicted LC for year 2050 in comparison with the year 2021, bare land, agricultural land, residential areas and orchards will increase by 54290, 7621, 4494, and 2391 ha, respectively. Whereas grassland and forest cover will decrease 68441, and 689 ha, respectively.
    Keywords: Artificial Neural Network, Landuse, LCM, Markov Chain
  • Mohammad Zarei, Bahram Malek Mohammadi * Pages 379-391
    Precipitation is one of the essential parameters of the water cycle, the estimation of which is effective in water and soil resources management. In this study, the SM2RAIN-NWF algorithm was used to estimate irrigation water consumption at the field scale based on satellite soil moisture data. Satellite soil moisture observations obtained from Advanced Microwave Scanning Radiometer (AMSR2) along with GLEAM products and rainfall were used for the period of 2012-2020 as model inputs. Precipitation estimation was performed for three different sites including an agricultural land in Miandoab, a vegetated surface in Malekan, and a barren land in Bonab. Using this model, the coefficient of determination (R2) of precipitation estimation was between 0.53 and 0.70. A comparison of the results revealed that the model exerted much better results in regions with no vegetation. The results of irrigation estimation in Miandoab plain showed that although the model systematically over/under-estimated irrigation data in some seasons compared to the in-situ data, the average performance of the model in irrigated regions (NS = 0.55, R2 = 0.63, and PRMSE = 2.48%) proved that the proposed approach can provide a suitable prediction of irrigation pattern.
    Keywords: AMSR2 Satellite, GLEAM Products, Irrigation, Precipitation Estimation, SM2RAIN-NWF, Water
  • Seyed Dana Hesami, Habib Nazarnejad *, Mahdi Erfanian, Hirad Abghari, Mohammad Ali Mahmoodi, Mohammad Rostami Khalaj Pages 392-407

    To reduce soil erosion, one of the most important issues is to quantify the amount of erosion and sediment so that planners can make correct decisions in line with the integrated management of watersheds. In this research, in order to evaluate the rate of erosion in the Gaushan watershed, we used the global equation of soil erosion in three dimensions and the geographic information system and remote sensing. The results of RUSLE 3D model were compared with the results of RUSLE model and real values. The rain erosivity factor was calculated using rainfall data and interpolation techniques. Soil erodibility was obtained using the soil map of the region. Land cover factor was calculated using NDVI index. The LS factor was also obtained using the DEM. The main difference between the RUSLE 3D model and the RUSLE model is the difference in how to calculate the LS factor in the RUSLE 3D model. The obtained results showed that the annual average erosion is 5.02 ton/ha/y. In the detailed studies of Gaushan watershed, the rate of erosion is 4.5 ton/ha/y. These results show that the RUSLE 3D model, in which the LS factor has been modified, has been able to estimate the basin erosion well.

    Keywords: Geographic Information System, Gaushan, NDVI, RUSLE 3D
  • Fateme Bagheri Azghadi, Azita Farashi *, Mohammad Sadegh Farhadinia Pages 408-416

    Persian Gazelle (Gazella subgutturosa subgutturosa) is one of the most important herbivores of the steppes of Iran, which is found in different plains and desert areas. Today, the distribution of this species is limited to special areas, which has caused it to be placed in the Vulnerable Class (VU) of the IUCN Red List. In this condition, the phenomenon of climate change as one of the biggest challenges of the current century has affected the habitat conditions and the range of distribution of large mammals such as Persian Gazelle and caused it to change. This research aimed to assess climate change impacts on the efficiency of protected areas and to model the distribution of Persian Gazella. In order to predict the distribution of this species in current and future conditions, the weighted Mahalanobis modeling approach was used. Based on the model used, about 31% of the studied area was identified as a suitable habitat at the present. The overlap between protected areas and suitable habitats was 16%. The research findings showed that by 2070, under the pessimistic scenario of the MRI-ESM2-0 model, 2% of the suitable habitat of the Gazella species will be lost.

    Keywords: Habitat Changes, Large Mammals, Persian Gazelle, Suitable Habitat, Weighted Mahalanobis Modeling
  • Ali Bahrami * Pages 417-428

    Climate change is the biggest ecological and social challenge of the current century, which is worth sociological investigation. The purpose of this article is to present general perspectives and highlights regarding sociological approaches concerning adaptation to climate change. The study investigated social approaches based on adaptation with perspectives of sociological research on the drivers of climate change and its consequences. The results were classified in the form of sociological approaches in three scales: macro, medium, and micro. The results showed that structural, institutional, and social adaptation measures are three important options for reducing vulnerability and increasing adaptation capacity. In addition, measures associated with adaptation to climate change to reduce present and future vulnerabilities are under three elements; Exposure, Sensitivity, and Adaptive Capacity. Government solutions to correct climate injustices are still unclear from the perspective of social justice, and there are still many questions that require further study.

    Keywords: Adaptability Capacity, Climate Change, Institutional Measures, Sociological Approaches, Social Strategies
  • Jahedeh Tekyekhah *, Shler Katorani, Sirvan Seidi, Chia Sohrab Nejad, Milad Jafari Pages 429-437

    One of the challenges of the world today is the water shortage crisis. With the occurrence of droughts and indiscriminate harvesting of water reserves, the livelihood of local communities has faced critical conditions. The purpose of this research was to know some crimes related to water and the main causes and factors of committing crimes and finally practical strategies to deal with them. In order to determine the amount of factors affecting the commission of water crimes by using the oral judgment of research experts and pairwise comparison of the main indicators measured in the region, the relative weight of each indicator is determined by Expert Choice software, then strategies to reduce the water crisis and achieve sustainable development was presented. The results showed that the economic index and then the management index with relative weights equal to 0.334 and 0.263 respectively have the most importance in committing crimes in the water area in Kurdistan province, Iran. Finally, management strategies and requirements were presented to reduce the effects of water crisis. The main emphasis of this research is on increasing investments and economic issues in the discussion of water resources.

    Keywords: Executive Solutions, Kurdistan, Water Crisis, Water Violations