فهرست مطالب

مجله محیط زیست و مهندسی آب
سال دوم شماره 4 (زمستان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/12/18
  • تعداد عناوین: 8
|
  • مقاله اصلی
  • آرتیمس قاسمی دهنوی، رامین ساریخانی، سیده حدیث حسینی، زینب احمدنزاد، یهروز ابراهیمی صفحات 306-321
    آلودگی آب در دهه های اخیر تهدیدی جدی برای انسان و اکوسیستم های طبیعی تلقی می شود به طوری که بررسی تغییرات کیفیت آب یکی از موضوعات مهم جهت استفاده بهینه از آن است. در این تحقیق به مطالعه آب رودخانه ازنا در ایستگاه هیدرومتری چم زمان به صورت دوره خشک ( فروردین تا شهریور ) و دوره مرطوب ( مهر تا اسفند ) پرداخته شد. به منظور بررسی کیفیت آب از نمودارهای پایپر، شولر، ویلکاکس و سری زمانی استفاده گردید. نتایج آب رودخانه ازنا در نمودار پایپر نشان دهنده تیپ آب های بی کربناته کلسیکی است. در رودخانه مورد مطالعه با توجه به نمودار شولر کیفیت آب از نظر شرب در حد خوب و قابل قبول ارزیابی شد. با توجه به مطالعات آماری، اعمال روش تحلیل مولفه های اصلی بر داده ها موجب شد تا تعداد 11 مولفه اصلی برای داده ها تعیین شود، که سه مولفه اول با بیش از 70% تغییرپذیری، جامعه آماری را توجیه می-کنند. همچنین با توجه به نمودار خوشه ایرسم شده، نمونه ها در چهار خوشه شامل خوشه اول SO4-2 وpH ، خوشه دوم K+، خوشه سوم +Ca2 و در خوشه چهارم، TDS،EC ،Cl-،Mg2+ ،HCO3-،Na+ و TH قرار گرفتند. بیشترین میزان همبستگی بین مجموع مواد جامد محلول و کلر مشاهده شد. با توجه به سطح معنی دار 05/0 در آزمون کولوموگرف – اسمیرونف همه-ی یون های آب رودخانه ازنا دارای توزیع نرمال می باشد. آزمون آنالیز رگرسیون خطی کاتیون ها، آنیون ها و هدایت الکتریکی به عنوان متغیر وابسته در مقابل مجموع مواد جامد محلول به عنوان متغیر مستقل همبستگی بالایی بین TDS با EC و Cl نشان می دهد.
    کلیدواژگان: آزمون PCA، رگرسیون خطی، مولفه های اصلی، همبستگی خوشه ای
  • فاطمه آخونی پورحسینی، محمد علی قربانی صفحات 322-332
    با توجه به کمبود منابع آب های سطحی در ایران توجه به کیفیت آب دارای اهمیت است. چون پایش و ارزیابی کیفیت آب های سطحی پرهزینه است یافتن روشی ارزان، آسان و نسبتا دقیق بسیار مفید است. در این مطالعه، جهت سنجش کیفی آب از روش شاخص کیفیت آب (WQI) استفاده شد. به منظور پایش کیفی منابع آب سطحی و محاسبه شاخص کیفیت آب از داده های شش ایستگاه کیفیت سنجی حوضه صوفی چای وابسته به سازمان آب منطقه ای استان آذربایجان شرقی در دوره آماری 1391-1351 استفاده شد. برای تعیین پارامتر موثر بر کیفیت آب های سطحی در حوضه موردنظر از روش آنتروپی وزنی شانون استفاده گردید. بر اساس مقدار آنتروپی و وزن آنتروپی محاسباتی، پارامتر موثر در شش ایستگاه تازه کند، خرما زرد، اسفستانج، کهلیک درسی، مراغه و چکان مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که موثرترین پارامتر در این ایستگاه ها به ترتیب اسدیته (PH)، منیزیم (Mg)، کل مواد جامد محلول (TDS)، هدایت الکتریکی(EC) و بی کربنات ( HCO3) است. نتایج محاسبه شاخص کیفیت آب با استفاده از روش آنتروپی بیانگر کیفیت عالی آب های سطحی منطقه است.
    کلیدواژگان: آنتروپی، پارامترهای هیدرو شیمیایی، کیفیت، آب های سطحی، صوفی چای
  • امیررضا حمیدی، حامد نوری، سیدعلی اصغر هاشمی صفحات 333-345
    آب شستگی پیرامون پایه های پل که در معرض جریان قرار دارند اجتناب ناپذیر است. برآورد عمق آب شستگی و فهم الگوی جریان اطراف پایه می تواند کمک زیادی به طراحی ایمن پایه کند. در این مطالعه از مدل عددی SSIIM به عنوان یک مدل دینامیک محاسباتی سیالات (CFD) برای مدل سازی هم زمان جریان و رسوب در اطراف تک شمع در معرض جریان استفاده شد. از داده ها و نتایج آزمایشگاهی مربوط به تک شمع برای صحت سنجی این مدل استفاده شد. همچنین برای بررسی بهتر، نتایج محاسبات آب شستگی و الگوی جریان پیرامون پایه به صورت گرافیکی و عددی در زمان های گوناگون از آغاز شبیه سازی بررسی شد در این مدل معادلات سه بعدی ناویر- استوکس برای جریان به همراه مدل آشفتگی حل و از خروجی های محاسبات جریان برای معادلات انتقال رسوب استفاده شد. مقایسه ی نتایج آب شستگی مدل SSIIM با نتایج آزمایشگاهی کارایی بهتر این مدل نسبت به برخی روابط تجربی موجود برای تخمین عمق آب شستگی حداکثر است. الگوی جریان مدل نیز جریانی رو به پایین در جلوی پایه و جریانی رو به بالا در پشت پایه را به خوبی نشان می دهد که مقدار جریان رو به پایین تطابق مناسبی با نتایج آزمایشگاهی دارد.
    کلیدواژگان: پایه پل، حفره آب شستگی، شبیه سازی عددی، رسوب گذاری، مدل SSIIM
  • مطلب بایزیدی_معروف سی و سه مرده_آزیتا عصرآگاه صفحات 346-359
    اساس بسیاری از تصمیم گیری ها در فرآیندهای هیدرولوژیکی و تصمیمات بهره برداری از منابع آب بر پایه پیش بینی و تحلیل سری های زمانی است. خشکسالی حالتی نرمال و مستمر از اقلیم ایران با فراوانی وقوع نسبتا بالا است و می توان با استفاده از تحلیل های آماری و مدل های ریاضی به پیش بینی آن پرداخت. در پژوهش حاضر به پیش بینی خشکسالی هواشناسی 5 ایستگاه حوزه آبریز سلماس واقع در استان آذربایجان غربی پرداخته شد. برای این منظور داده های بارش ایستگاه ها طی دوره آماری (1387-1358) با استفاده از مدل های سری زمانی بارش MA، AR، ARMA و ARIMA شبیه سازی شد و بهترین مدل برای پیش بینی انتخاب شد. سپس بارش ماهانه برای 7 سال بر اساس مدل انتخاب شده پیش بینی گردید. با استفاده از شاخص بارش استاندارد (SPI)، شدت خشکسالی ها محاسبه شد. برای ایستگاه های نظرآباد، سلماس، یالقوزآغاج، چهریق و اوربان به ترتیب مدل های نهایی MA(3)، ARMA(4،2)، ARMA(1،1)، ARMA(3،2) و ARMA(1،1) انتخاب شدند. در بررسی خشکسالی ها مشخص گردید که خشکسالی در سال های آماری 1387-1357 تنها در ایستگاه نظرآباد روند افزایشی داشته و در ایستگاه های سلماس، اوربان، چهریق و یالقوزآغاج روند کاهشی مشاهده گردید.
    کلیدواژگان: سری های زمانی، خشکسالی هواشناسی، پیش بینی، روند
  • مینا رحیمی، سینا بشارت، وحیدرضا وردی نژاد صفحات 360-375
    در این مطالعه کیفیت آب زیرزمینی آبخوان اردبیل ازنظر شرب و کشاورزی موردبررسی قرار گرفت. برای این منظور 76 چاه شامل 32 چاه با کاربری شرب و 44 چاه با کاربری کشاورزی در نظر گرفته شد. به منظور بررسی کیفیت آب جهت مصارف کشاورزی نیز از دیاگرام ویل کاکس و شاخص های خورندگی و رسوب گذاری شامل شاخص های اشباع لانژیلر (LSI)، رایزنر (RSI) و پوکوریوس (POR)، خطر منیزیم (MH)، نفوذپذیری (I)، درصد سدیم باقیمانده (RSC)، نسبت جذبی سدیم (SAR) و درصد سدیم و کلر استفاده گردید. نتایج نشان داد که کیفیت آب زیرزمینی این آبخوان برمبنای شاخص کیفی آب (WQI) در وضعیت مطلوب قرار دارد. بر اساس استانداردهای سازمان بهداشت جهانی (WHO) و استاندارد ملی ایران (ISIRI)، 5/10 درصد چاه ها دارای مقادیر نیترات بالاتر از حد مجاز در فصل تر می باشند. اما در فصل خشک حدود 29 درصد چاه ها دارای مقادیر نیترات بالاتر از حد مجاز می باشند. نتایج همچنین نشان داد که آب زیرزمینی این آبخوان دارای خاصیت خورندگی بوده و استفاده از آن در سامانه های آب رسانی شهری، سبب بروز بیماری و مسائل مختلف ناشی از خوردگی لوله ها، در انسان خواهد شد. همچنین استفاده از این آب ها، برای مصارف کشاورزی سبب بروز مشکل در اتصالات فلزی سامانه های آبیاری بارانی خواهد شد.
    کلیدواژگان: شاخص خورندگی، رسوب گذاری، کیفیت آب، نیترات، نیتریت
  • قباد رستمی زاد، زهرا خانبابایی صفحات 376-389
    این پژوهش به منظور ارزیابی تاثیر ویژگی های فیزیکی- شیمیایی خاک بر گسترش خندق در شهرستان دره شهر استان ایلام انجام شد. در همین راستا تعداد 36 خندق در پهنه خندقی دره شهر در استان ایلام انتخاب شدند. سپس خصوصیات ژئومتری و خصوصیات فیزیکی-شیمیایی خاک خندق ها با استفاده از عکس های هوایی، نقشه های رقومی مربوطه و عملیات میدانی مشخص شدند. برای تعیین میزان اثرگذاری این عوامل بر روی هریک از مشخصات ژئومتری خندق و رابطه بین متغیرهای وابسته و مستقل با استفاده از رگرسیون چند متغیره به دست آمد. نتایج نشان داد که میزان شوری، نسبت سدیم قابل جذب و سدیم محلول دارای بیشترین ضریب تاثیر و بیشترین نقش را در گسترش خندق دارند. حال آنکه میزان مواد آلی و مجموع کلسیم و منیزیم چون نقش چسبندگی و فولکوله کردن خاک را داشته مانع از گسترش خندق می شوند. همچنین بر اساس مدل گسترش سطح مقطع میزان نسبت سدیم قابل جذب و سدیم تبادلی دارای بیشترین ضریب تاثیر در افزایش سطح مقطع است. میزان گچ و مجموع کلسیم و منیزم بیشترین نقش را در مهار و جلوگیری از گسترش ابعاد خندق ایفا کردند.
    کلیدواژگان: خصوصیات ژئومتری، رگرسیون چندمتغیره، فرسایش خندقی، خصوصیات فیزیکی، شیمیایی خاک، عکس هوایی
  • جمیل امان اللهی، مرضیه صالحی، ندا رستمیان، هادیه مولوی، شهین مفاخری صفحات 390-402
    در سال های اخیر سنجش از دور به صورت گسترده ای برای شناسایی تغییرات سطح رستنی های مختلف و طبقه بندی آنها به کار رفته است. موضوع افزایش سطح نیزارهای دریاچه زریوار و خطرات آن برای زندگی موجودات آبزی این دریاچه به یکی از موارد مورد بحث تبدیل شده است. در این مطالعه برای شناسایی تغییرات سطح این نیزارها بین سال های 1363 تا 1390 از تصاویر ماهواره لندست TM و ETM+ استفاده شد. به این منظور نوارهای 3، 4 و 5 تمامی تصاویر با خطای میانگین مربعات کمتر از یک پیکسل تصحیح هندسی شدند. برای شناسایی تغییرات پهنه آبی بر روی تصاویر ترکیبی به ترتیب از نوارهای 5، 4 و 3 که در ماه هایی پر آب دریاچه گرفته شده بودند طبقه بندی نظارت شده با معادله حداکثر احتمال اعمال شد. شاخص NDVI برای شناسایی تغییرات سطح نیزار بر روی تصاویر گرفته شده در ماه های کم آبی دریاچه به کار رفت. نتایج نشان می دهد افزایش و کاهش سطح پهنه آبی دریاچه و نیزارهای اطراف آن رابطه مستقیمی با میزان بارندگی موثر دارد و امکان دارد افزایش سطح در هر دو بخش نیزار و پهنه آبی همزمان رخ دهد. مطالعه نوار ساحلی بین پهنه آبی و نیزارهای دریاچه با GPS و تصاویر ترکیبی نشان داد که این نوار در طول سه دهه گذشته نیز تغییر محسوسی نداشته است.
    کلیدواژگان: سنجش از دور، شاخصNDVI، طبقه بندی، پهنه آبی، معادله حداکثر احتمال
  • مقاله مروری
  • میرجمال حسینی، احسان متقیان پور صفحات 403-416
    آلودگی مواد غذایی به سم آفلاتوکسین که متابولیت ثانویه تولیدشده توسط قارچ های رشته ای می باشد، همواره یک مشکل اساسی در مورد ایمنی مواد غذایی مورد مصرف انسان بوده است. در این میان ، آلودگی خوراک مصرفی دام ها به دلیل امکان توانایی انتقال متابولیت های سمی آفلاتوکسین به سبد غذایی انسان، از طریق مصرف محصولات دامی آلوده، بایستی مورد توجه قرار گیرد. بهترین راه جهت جلوگیری از آلوده شدن مواد غذایی به این سم، جلوگیری از رشد قارچ های تولیدکننده آفلاتوکسین می باشد که غالبا موفقیت آمیزنیست. بنابراین نیاز به استفاده از سایر روش ها جهت حذف این سم از محصولات مورد استفاده انسان و دام ضروری به نظر می رسد. در این مطالعه ی مروری، تعداد 86 مقاله از طریق جستجو با کلیدواژه های آفلاتوکسین، روش های کاهش، غذای انسان و خوراک دام در پایگاه های اطلاعاتی شامل PubMed،Scopus ، Elsevier و Google Scholar جمع آوری و مورد مطالعه قرارگرفته اند که در نهایت از بین این تعداد، 59 مقاله مرتبط با مطالعات انجام شده در خصوص روش های کاربردی کاهش میزان آفلاتوکسین در خوراک دام و غذای انسان در بازه زمانی 1960تا 2014 انتخاب و مورد استفاده قرار گرفتند. در این مقاله روش های متداول کاهش میزان آفلاتوکسین در خوراک دام و غذای انسان که به سه شکل فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی توسط محققان مختلف استفاده شده اند، مورد بررسی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: افلاتوکسین ها، کاهش آلودگی، خوراک دام، غذای انسان
|
  • Artimes Ghassemi Dehnavi, Ramin Sarikhani, Seyedeh Hadis Hosseini, Zeinab Ahmadnejad, Behrouz Ebrahimi Pages 306-321
    Water pollution in recent decades is as serious threat to the human and natural ecosystem so that assessing changes water quality are one of the most important topics for desirable use . In this investigation has been studied the Azna river quality in Chamzaman Hydrometric station that used for dry period (April to September) and wet period (October to March).To evaluate the water quality were used the Piper, Schoeller, Wilcox and time-series diagrams. Results water river Azna in Piper diagram indicative water type is calcic bicarbonates. In studied river, according to the graph Schuler is evaluated good and desirable for drinking. According to statistical studies, the methods of data analysis led to be determined 11 principal components for the data set, the first three components with more than 70% variability, statistical population interpret. Also according to the graph plotted cluster the samples is plotted in four clusters contains: the first cluster SO4-2 and pH, second cluster K,third cluster Ca2 and in the fourth cluster TDS, EC, Cl-, Mg2, HCO3-, Na and TH. The highest correlation between the total dissolved solid and chloride is observed. According to meaningful level of 0/05 in Kolmogorov – Smirnov, all ions of Azna River have normal distribution. Linear regression analysis of cations, anions and electrical conductivity as the dependent variableversus of total dissolved solids as the independent variable show high correlation between TDS with EC and Cl.
    Keywords: PCA, Linear regression, main components, cluster correlation
  • Fatemeh Akhoni Pourhosseini, Mohammad Ali Ghorbani Pages 322-332
    Because of scarcity of surface water, consideration of water quality is a very important issue in Iran. Surface water quality monitoring and assessment is very expensive and time consuming; Therefore, finding a cheap, simple, and relatively exact method which can predict water quality would be very useful. In this study, Water Quality Index was used for measuring water quality. In order to monitor surface water quality and calculating the water quality, the data of six quality survey stations in SofiChay watershed during the period 1972-2012 were used. To determine the influencing parameter on the surface water quality within the watershed, the Shannon weight entropy method was used. Based on the amount of Shanon entropy and the calculated entropy weight, the effective parameter was evaluated in six stations: Tazekand, khormazard, Esfestanaj, Kahlikdarasi, Maragheh, and Khekan. The results indicated influencing parameters at the stations studied are pH, Mg, TDS, EC, and HCO3 respectively. Calculating the water quality index through using Shannon entropy indicated excellent quality of surface waters of the study area.
    Keywords: entropy, Hadrochemical parameters, quality, Surface water, Sofichay
  • Amirreza Hamidi, Hamed Noori, Seyyed Aliasgar Hashemi Pages 333-345
    Estimation of scour depth and understanding the flow field around pier would help to design with safer factor. In this study, we used the numerical model SSIIM as a CFD model to simulate flow and scour pattern simultaneously around single pier. The model was verified using laboratory data including the results reported for single pier. In this model, we considered the as a turbulence model to solve the 3D Navier-Stokes flow equations and used their outputs as inputs of sediment transition equations. Comparison between scour calculations of SSIIM model and experimental terms showed that the model has appropriate deviation value for estimating the maximum scour depth around single pier. Numerical and graphics discussions of scour pattern and flow field have been done in various simulation time for pier. Graphical results showed that the down flow at front of pier and upward flow at the rear of pier. In addition, the maximum down flow was simulated with high accuracy in compare with experimental results.
    Keywords: numerical simulation, Pier, Scour Hole, Sedimentation, SSIIM model
  • Motaleb Byzedi, Maroof Siosemardeh, Azita Asragah Pages 346-359
    Time series analyses is a base method for more decisions about hydrological process and water operation. In Iran, drought is a continues and normal condition happening frequently and can be predicted by statistical and mathematical methods and models. In this research, meteorological drought was analyzed in 5 stations of Salmas region (Nazarabad, Salmas, Yalgozagaj, Chahrygeolya and Urban) located in West Azarbijan Province, Iran. For this purpose, the monthly rainfall time series, 30 years lengths (1979-2008) for these stations were simulated by times series models as: AR, MA, ARMA and ARIMA. Then the best model was used for forecasting the drought. Then the monthly rainfalls were predicted for next 7 years using the chosen model. In the following, the intensity of droughts was calculated by standard precipitation index (SPI). The final model chosen for the stations of Nazarabad, Salmas, Yalgozagaj, Chahrygeolya and Urban were the ARMA(1,1), ARMA(3,2), ARMA(1,1), ARMA(2,3) and ARMA(4,2) models, respectively. The results showed that for 30 years (1978-2008), drought had increasing trend just in Nazarabad station, while in other stations such as Salmas, Yalgozagaj, Chahrygeolya had decreasing trend.
    Keywords: Times Series, Meteorological drought, Forcast, Trend
  • Mina Rahimi, Sina Besharat, Vahidreza Verdinejad Pages 360-375
    In this study, groundwater of Ardabil aquifer quality in terms of drinking and agricultural, was evaluated. For this purpose, 76 wells including 32 drinking wells and 44 agricultural wells were considered. The results indicated that groundwater quality on the Water Quality Index (WQI) is in good condition. Based on the standards of the World Health Organization (WHO) and Institute of Standard and Industrial Research of Iran (ISIRI), 10.5 percent of the wells have nitrate levels above the limit in the wet season; but in the dry season, about 29 percent of the wells had nitrate values higher than allowable level. In order to assess the quality of groundwater for agricultural use, as well as the Wilcox diagram and other parameters of sedimentation and corrosion including: Langelier saturation index (LSI), Ryznar Index (RSI) and Puckorius (POR), magnesium hazard (MH), permeability (I), the remaining sodium percentage (RSC), sodium adsorption ratio (SAR) and the percentage of sodium and chlorine were used. The results showed groundwater of this aquifer are corrosive and use it in urban water supply systems, causing illness and various problems caused by corrosion of pipes and the, the human will. The use of these waters, for agricultural purposes will cause problems in metal fittings of sprinkler irrigation systems.
    Keywords: Nitrate, Nitrite, water quality, Sedimentation, Corrosion index
  • Ghobad Rostamizad, Zahra Khanbabaei Pages 376-389
    This study was performed to evaluate the effect of soil physicochemical characteristics on the gully expansion in the Darrehshahr Township of Ilam Province, Iran. In this regard, 36 gullies were selected. The soil physicochemical properties and geometry characteristics of gullies were tested using aerial photography, the digital maps, and field operations. The multiple regression was used to determine the impact of these factors on each gully geometry characteristics and to establish relationship between dependent and independent variables. The results showed that EC, SAR, and Na have the highest impact and play the most important role in the development of gully. Whereas amount of organic matter and total of Caﯣ⃻ prevent gully development because of their soil adherence and flocculating nature. Moreover, based on the cross-section development model, the amount of SAR and the Na had the highest impact in the increasing cross section of gully. However, the amount of gypsum and total of Ca and Mg play the most important role in control and prevent of the gully development.
    Keywords: Geometric Characteristics, Multiple Regression, Gully Erosion, Soil Physico-Chemical Characteristics, Aerial Photo
  • Jamil Amanollahi, Marziye Salehi, Neda Rostamiyan, Hadieh Maulavi, Shahin Mafakheri Pages 390-402
    In the past decade, remote sensing has been widely used to identify surface changes of different vegetation and their classification. Increasing the level of Canebrake of the Zarivar Lake and its risks for aquatic organisms living in the lake has become one of the most important issues in recent years. Therefore, the aim of this study was to identify surface changes of this Canebrake in the past three decades using Landsat TM and ETM. For this purpose, bands 3, 4, and 5 of images were geo-referenced. RMSE were less than one pixel for all bands. The supervised classification method with a maximum likelihood algorithm was also applied to detect the changes of water area on the combined images (bands 5, 4, and 3) of months with full water in the lake. NDVI index was utilized to identify the surface changes of Canebrake on the images taken in the months with low water in the lake. The results show that the rise and fall of water area and surrounding canebrake has a direct correlation with a rainfall and increase in both levels maybe occur at the same time. Study on the coastal strip of water area with GPS and combined images showed that the coastal line had not a significant change in the past three decades.
    Keywords: Remote sensing, NDVI index, classification, Water zone, maximum likelihood algorithm
  • Mir-Jamal Hosseini, Ehsan Mottagianpour Pages 403-416
    Food contamination with aflatoxins, a secondary metabolite produced by filamentous fungi, is a fundamental subject in food safety for human. Therefore, especial attention should be dedicated about contamination of animal feed and transfer to human food chain by contaminated livestock products. The promising approach for controlling aflatoxins in food is prevention of fungi growth. However, practically this method is not successful; therefore, alternative techniques are needed to eliminate these toxins from consumed products in human and animals. In present study, four phrases used as key words were “aflatoxin, reducing methods, food and feed “by databases including Elsevier, Scopus, PubMed, and Google Scholar. After reviewing 83 articles, 59 studies were selected; these papers were published between 1960 -2014 for recent review. Therefore, it was decided to collect and review the common and usual methods for decreasing or deletion of deterioration of Aflatoxin in livestock feed and human food including physical, chemical and biological methods.
    Keywords: Aflatoxins, Contamination, Animal feed, Human food