فهرست مطالب

علوم محیطی - سال شانزدهم شماره 1 (پیاپی 59، بهار 1397)
  • سال شانزدهم شماره 1 (پیاپی 59، بهار 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/03/04
  • تعداد عناوین: 14
|
  • علمی - پژوهشی
  • مهدی پناهی *، فرهاد میثاقی، پریسا عسگری صفحات 1-13
    سابقه و هدف
    در چند دهه اخیر تغییر اقلیم و بارش های ناکافی و به موقع و درنتیجه عدم تامین آب مورد نیاز گیاهان کشت شده، محدودیت اراضی قابل کشت و منابع آب، توزیع ناهمگون زمانی، مکانی و کمبود آب شیرین و همچنین رشد سریع جمعیت جهان ازجمله کشور ایران سبب بروز مشکلات روزافزون در تامین منابع آب مورد نیاز در مصارف مختلف شده است. یکی از شروط اصلی تامین نیازهای غذایی جمعیت جهان دسترسی به کشاورزی پایدار و توسعه آن است. برای دست یابی به چنین هدفی باید با اتخاذ راهکارهای مناسب از وارد آمدن خسارت به سیستم منابع آب وخاک محدود هر منطقه ای جلوگیری شود. آب های زیرزمینی همواره به عنوان یک منبع تامین آب شیرین جایگاه ویژه ای در بررسی منابع آب دارد. مدیریت منابع آب زیرزمینی در مرحله اول نیاز به شناخت و عملکرد آبخوان در شرایط طبیعی دارد. در بیشتر مسائل هیدرولوژیکی و بررسی منابع آب زیرزمینی، در دسترس بودن آمار و اطلاعات منابع آب زیرزمینی از اهمیت بالایی برخوردار است. به منظور ارزیابی اثرات ناشی از توسعه در شرایط موجود و ارائه روش های مدیریتی بر منابع آب زیرزمینی، چه از نظر کمی و چه کیفی، شبیه سازی ریاضی و کامپیوتری این منابع، ابزاری قوی در بهره برداری بهینه از این منابع محسوب می شود. هدف از این پژوهش بررسی آب زیرزمینی دشت زنجان است.
    مواد و روش ها
    مدل سازی عددی آب های زیرزمینی ابزاری مهم برای مدیریت منابع آب در آبخوان ها است. این مدل ها می توانند برای تخمین پارامترهای هیدرولیکی و همچنین مدیریت منابع آب استفاده شوند. هدف از این پژوهش، شبیه سازی نوسانات سطح آب زیرزمینی به وسیله نرم افزار GMSدر آبخوان زنجان واقع در طول جغرافیایی 47 درجه و 50 دقیقه تا 49 درجه شرقی و عرض 36 درجه و 20 دقیقه تا 37 درجه شمالی است. مدل ریاضی که ترکیبی از مدل آب زیرزمینی MODFLOW و GIS است، با استفاده از روش عددی تفاضل محدود، تراز آب زیرزمینی را شبیه سازی می کند. برای انجام این تحقیق اطلاعات مورد نیاز که شامل موقعیت مرز آبخوان، تراز ارتفاعی سطح زمین، تراز سنگ کف، موقعیت و میزان برداشت از چاه های بهره برداری، موقعیت و تراز سطح آب در چاه های مشاهده ای، لایه هدایت هیدرولیکی و تغذیه هستند. پس از تهیه مدل مفهومی و تعیین شرایط مرزی و اولیه، شبیه سازی در شرایط پایدار انجام و سپس مدل واسنجی شد. نتایج و بحث: نتایج حاصل از واسنجی مدل در حالت پایدار نتایج معقولی میان تراز مشاهده شده و محاسبه شده در سپتامبر 2002 نشان داد. مقادیر ریشه مربع میانگین خطا، میانگین خطای مطلق و میانگین خطا به ترتیب 41/17، 22/15 و 6/0- به دست آمد. بعد از انجام واسنجی مقدار تغذیه 000321/0 متر در روز به دست آمد که این مقدار 98/1 برابر مقدار تغذیه ورودی برای مدل است. مقدار هدایت هیدرولیکی افقی لایه های (ماسه، سیلت) و (ماسه، شن) نیز به ترتیب 57/28 و 4/40 متر در روز به دست آمد. سپس واسنجی مدل در حالت جریان ناپایدار برای فواصل سال های 2002 تا 2007 با روش سعی و خطا برای رسیدن به بهترین نتیجه میان تراز مشاهده شده روزانه و تراز محاسبه شده انجام شد. مقادیر ریشه مربع میانگین خطا و میانگین خطا به ترتیب با مقادیری برابر با 29/26 و 43/8- نشان دهنده دقت نسبتا خوب مدل است. طبق محاسبه تراز آب برای مدل، جریان آب های زیرزمینی از جنوب شرقی به شمال غربی است که این جریان با شیب غالب منطقه مطابقت دارد.
    نتیجه گیری
    مدل با فرض نرخ کاهش آب های زیرزمینی و مقدار ثابت تغذیه برای فاصله زمانی 15 ساله از سال 2007 تا 2022 اجرا شد که نقشه های به دست آمده برای تراز آب های زیرزمینی در این سال ها نشان دهنده افت شدید تراز آب با ادامه برداشت های بی رویه از ذخیره آب های زیرزمینی آبخوان زنجان است.
    کلیدواژگان: GIS، دشت زنجان، شبیه سازی، MODFLOW، نوسانات سطح آب زیرزمینی
  • سیده شیدا شفیعی امریی، اسماعیل رسولی گرمارودی *، سید رحمان جعفری پطرودی، امید رمضانی صفحات 15-27
    سابقه و هدف
    امروزه صنایع خمیر و کاغذ، به دلیل محدودیت های تامین ماده اولیه، ناکارآمدی در دست یابی به نظام تولید محصولات چندگانه ارزشمند، هدررفت بخش زیادی از مواد اولیه حین فراوری، و نیز با توجه به محدودیت استفاده از سوخت های فسیلی در راستای توسعه پایدار، باید به فکر توسعه و اصلاح روش های پربازده نظیر پالایش زیستی باشند. پالایش زیستی با به کارگیری روش های پیش تیمار مختلف، ماده اولیه را به اجزای آن تبدیل می کند. بدین وسیله می توان به محصولات واسط مانند قندها (گلوکز و زایلوز) دست یافت که در گام بعدی قابل تبدیل به محصولات زیست پایه با ارزش افزوده بیشتر هستند. این تحقیق، با رویکرد پالایش زیستی و به منظور بررسی پتانسیل یکی از مهمترین پسماندهای صنایع کاغذسازی (مغز باگاس) ، با تمرکز بر استخراج همی سلولز ارزشمند زایلان برای تولید محصولات با ارزش افزوده بیشتر انجام شد.
    مواد و روش ها
    پس از آماده سازی اولیه مغز باگاس، ترکیبات شیمیایی آن بر اساس روش های استاندارد تعیین شد. برای سهولت دست یابی به کیفیت و کمیت بهتر زایلان، مغز باگاس تحت دو فرایند پیش تیمار قلیایی (روش پخت سودا با غلظت های هیدروکسید سدیم 2، 4، 6 و 8 درصد، زمان 5 و 15 دقیقه و دماهای 110و140 درجه سانتی گراد) و رنگ بری با کلریت سدیم فراوری اولیه و سپس بازده و میزان لیگنین آنها ارزیابی شد. نمونه های رنگ بری شده، به منظور استخراج زایلان با درصدهای مختلف هیدروکسید سدیم (8، 10 و 14درصد) تیمارشدند. برای نمونه های استخراج شده، افت وزنی، نرخ بازیابی و درصد استخراج زایلان محاسبه شد و تحت طیف سنجی FT-IR نیز قرار گرفتند. نتایج و بحث: نتایج نشان داد که در ترکیبات شیمیایی موجود در مغز باگاس بدون پیش تیمار حدود 26% زایلان و مقدار 20% لیگنین وجود دارد. در فراوری اولیه مغز باگاس، با توجه به در نظر گرفتن بازده بیشتر و لیگنین کمتر در خمیرها، شرایط 8% غلظت هیدروکسید سدیم، زمان استخراج 5 دقیقه و دمای 110 درجه سانتی گراد، و نیز در بخش رنگ بری، فرایند 6 مرحله ای به دلیل داشتن هولوسلولز بیشتر و لیگنین کمتر خمیر انتخاب شدند. این موضوع نشان می دهد که لیگنین زدائی (پخت قلیائی) از یک سو، باعث خروج لیگنین می شود و از سوی دیگر، استخراج همی سلولز را تسهیل می کند. بنابراین، می توان انتظار داشت که با استخراج قلیایی با هیدروکسید سدیم بتوان استخراج زایلان را از ساختار مغز باگاس بهبود بخشید. در بخش استخراج زایلان نیز با افزایش مصرف هیدروکسید سدیم از 8 تا 14 درصد نرخ بازیابی زایلان تا 22% افزایش یافته که در این شرایط میزان زایلان استخراج شده معادل 53/4 گرم بوده است. طیف سنجی FT-IR نیز بیانگر آن است که همی سلولز غالب در بین همی سلولزهای موجود در مغز باگاس از نوع زایلان بوده و همچنین با پیش تیمار قلیایی و رنگ بری حضور لیگنین کاهش و با افزایش مصرف هیدروکسید سدیم میزان استخراج زایلان زیاد شده است.
    نتیجه گیری
    مغز باگاس سرشار از کربوهیدرات به ویژه زایلان است، به طوری که انجام پیش تیمارهای قلیایی و رنگ بری روی آن باعث پایین آمدن میزان لیگنین و دسترسی پذیری بیشتر به این کربوهیدرات ها می شود. در نهایت، استخراج زایلان توسط هیدروکسید سدیم 14 درصد با بیشترین میزان راندمان و درصد زایلان استخراج شده به عنوان بهینه استخراج پیشنهاد می شود که بر اساس مفهوم پالایش زیستی می توان از آن برای تولید محصولات مختلف زیست پایه استفاده کرد.
    کلیدواژگان: زایلان، مغز باگاس، استخراج، پیش تیمار، کلریت سدیم
  • مسلم حیدری *، افشین هنربخش، مهدی پژوهش، مریم زنگی آبادی صفحات 29-46
    سابقه و هدف
    در چند دهه گذشته، مدل های متعددی از جمله مدل برنامه ریزی خطی برای مدیریت و برنامه ریزی در حوزه های آبخیز و تعیین الگوی کشت بهینه در برنامه ریزی های کشاورزی استفاده شده است. روش های مدیریت و برنامه ریزی برای تخصیص بهینه منابع برای به دست آوردن بیشترین منافع، از مهم ترین ابزارهای کاربردی در زمینه های مختلف علوم محیطی از جمله منابع طبیعی، منابع آب و…هستند. هدف از این پژوهش توسعه مدل بهینه استفاده از اراضی با رویکرد زیست محیطی با استفاده از ترکیب روش های بهینه سازی ریاضی برنامه ریزی خطی برای تعیین مساحت بهینه کاربری های اراضی با روش بهینه سازی مکانی تخصیص چند هدفه اراضی برای تعیین محل بهینه کاربری های اراضی است.
    مواد و روش ها
    در این پژوهش تلاش شده که با استفاده از روش های بهینه سازی مدل زیست محیطی که سازگار با شرایط اجتماعی و اقتصادی حاکم بر حوزه آبخیز است برایاستفاده بهتر، حفظ و احیای منابع طبیعی موجود ارائه شود. به همین منظور از یک مدل تک هدفه برنامه ریزی خطی با رویکرد زیست محیطی برای بهینه سازی کاربری اراضی و از یک مدل بهینه سازی چند هدفه برای تخصیص بهینه منابع استفاده شد. نتایج و بحث: پس از جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده ها و ورود آنها به مدل بهینه سازی تک هدفه برنامه ریزی خطی، ابتدا یک مدل ریاضی که مساحت بهینه کاربری های اراضی در حوضه را تعیین می کند توسعه داده شد و سپس با استفاده از مدل بهینه سازی مکانی چند هدفه تخصیص چندهدفه اراضی موقعیت بهینه کاربری های اراضی تعیین شد. مدل ترکیبی ارائه شده یک مدل کارآمد است زیرا قادر به تعیین همزمان مساحت و موقعیت مکانی کاربری های اراضی است.
    نتیجه گیری
    نتایج به دست آمده نشان می دهند که مدل ترکیبی ارائه شده می تواند مبنایی برای مدیریت صحیح منابع باشد و تا حدود 12 درصد فرسایش خاک را کاهش و حدود 96 درصد سود را افزایش دهد.
    کلیدواژگان: بهینه سازی، برنامه ریزی خطی، تخصیص چند هدفه، منابع زیست محیطی
  • محمود احمدی *، عباسعلی داداشی رودباری، حمزه احمدی صفحات 47-67
    سابقه و هدف
    پارامتر دمای هوا یکی از مهم ترین سنجه های شناسایی وضعیت آب وهوایی و محیطی هر منطقه محسوب می شود. امروزه با استفاده از داده های مادون قرمز حرارتی امکان تهیه نقشه های دمای سطح زمین، بدون تماس فیزیکی با اشیا یا سطح وجود دارد. آگاهی از توزیع زمانی-مکانی دمای سطح زمین برای تعیین بیلان انرژی زمین، بررسی های هواشناسی و تبخیر–تعرق ضروری است. دمای سطح زمین تابعی از انرژی خالص در سطح زمین است که به مقدار انرژی رسیده به سطح زمین، گسیلندگی سطح، رطوبت و جریان هواسپهر بستگی دارد. این تحقیق در نظر دارد با رویکردی نوین براساس برون داد تصاویر سنجنده MODIS ماهواره Terra ، وضعیت LST روز هنگام ایران را در ماه های مختلف سال بررسی کند.
    مواد و روش ها
    در این پژوهش از فرآورده پنجم سنجنده MODIS ماهواره Terra موسوم به (MOD11C3 v005) با تفکیک فضایی 5×5 کیلومتر و دوره زمانی روزانه که بعد از انجام پردازش های لازم تبدیل به داده های ماهانه شدند، استفاده شد. در این پژوهش با توجه به دقت قابل توجه الگوریتم فیزیک مبنای روز-شب از این روش برای واکاوی دمای روزهنگام سطح زمین ایران استفاده شده است. سپس رمزگشایی1 داده ها آرایه ای به ابعاد 62258×4855 به دست آمد. پهنه بندی دمای سطح زمین با استفاده از روش زمین آمار کریجینگ به واسطه کمترین مقدار خطا و بالاترین دقت در مناطق کوهستانی انجام شد. نتایج و بحث: مشخصات آماری دمای سطح زمین ایران طی ماه های مختلف نشان داد که بیشینه میانگین دمای سطح زمین ایران با 01/46 درجه سلسیوس در ماه ژوئیه رخ داده است. کمینه مقدار میانگین دمای سطح زمین کشور با 26/12 درجه سلسیوس در ژانویه اتفاق افتاده است. در دوره گرم سال و به ویژه پهنه های گرم ایران (سواحل جنوبی) تغییرپذیری کمتری در دمای کشور حاکم است که به تبع آن دمای سطح زمین کشور نیز تغییرات کمتری را از خود نشان می دهد و به تبع آن خود همبستگی فضایی کمتری را نیز باید در نیمه گرم سال شاهد باشیم که نشان از شرایط پایداری دمایی بیشتر در دوره گرم سال دارد. بررسی LST، در بازه زمانی 15 ساله از سال 2001 تا 2015 بر اساس برون داد سنجنده MODIS، برای ماه های مختلف سال نشان داد که توزیع دمای سطح زمین در ایران، به شدت متاثر از شرایط جغرافیایی، به ویژه عرض جغرافیایی و وضعیت توپوگرافیکی آن است.
    نتیجه گیری
    از غرب به شرق و از شمال به جنوب ایران در تمام ماه های سال افزایش دمای سطح زمین مشاهده شد. کویر لوت به عنوان گرمترین منطقه در کشور، که در روزهای گرم سال دما تا 59 درجه سلسیوس در آن بالا می رود، در نظر گرفته شد. پردازش های مکانی دمای سطح زمین روز هنگام ایران نشان داد که دمای سطح زمین به شدت متاثر از عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا است و شرایط توپوگرافیکی نقش مهمی در توزیع زمانی–مکانی LST ایفا می کند. این نکته با بررسی هایی که ابراز داشته اند هر قلمرو دمایی همخوانی زیادی با ویژگی های محیطی و جغرافیایی به ویژه ارتفاع، ویژگی های شیب زمین و عرض جغرافیایی خود دارد، همخوانی کامل دارد. اگرچه پهنه های دمایی ارائه شده برای ماه های مختلف سال از پیوستگی مکانی قابل توجهی برخوردارند، اما بخش هایی از یک خوشه دمایی به صورت جزایری درون پهنه های دیگر نمایان شده است که نشان از اثر شرایط محلی و توپوگرافی پیچیده در پیدایش این جزایر دمایی نسبت به اطراف خود دارد، که باعث اختلاف مکانی دما و افزایش میل به خوشه شدن دمای سطح زمین در ایران یا به عبارتی دیگر لانه گزینی آب وهوایی دارد.
    کلیدواژگان: دمای سطح زمین (LST)، سنجنده مودیس، پایگاه پداد، دمای روزهنگام، ایران
  • زهرا مشایخی، غلامعلی شرزه ای *، افشین دانه کار، وحید ماجد صفحات 69-88
    سابقه و هدف
    روش های ترجیح بیان شده دسته ای از روش های ارزش گذاری اقتصادی کالاها و خدمات محیط زیستی به شمار می روند که به استخراج ترجیح های افراد برای کالاها و خدمات مزبور با استفاده از رفتار بیان شده آنها در یک موقعیت بازار فرضی می پردازند. این روش ها شامل دو روش کلی ارزش گذاری مشروط (CVM) و آزمون انتخاب (CE) هستند که از مبنای نظری مشترکی در توضیح رفتار انتخاب برخوردارند. بر اساس نظریه اقتصاد نئوکلاسیک، برآوردهای WTP/WTA حاصل از این دو روش باید یکسان باشند، با وجود این، در سال های اخیر بررسی هایی انجام شده که نشان داده اند این برآوردها متفاوت هستند. هدف این تحقیق، مقایسه رویکرد آزمون انتخاب و ارزش گذاری مشروط در استخراج میزان تمایل به پذیرش (WTA) برای حفاظت و بهبود وضعیت محیط زیستی جنگل های حرا است.
    مواد و روش ها
    برای دست یابی به این هدف، WTA مردم محلی ساکن در روستاهای مجاور این جنگل ها برای تغییر در وضعیت کیفی جنگل ها بر اساس داده های جمع آوری شده از طریق پرسش نامه ارزیابی شد. پرسش نامه آزمون انتخاب (CE) و ارزش گذاری مشروط (CV) با فرمت انتخاب دوگانه دوبعدی تنظیم و از مردم محلی درباره سناریوهای فرضی با محتوای برداشت کمتر از خدمات استفاده ای جنگل های حرا و در ازای آن جبران درآمد ازدست رفته با معیارهای تمایل به پذیرش سوال شد. داده های به دست آمده با استفاده از مدل لاجیت شرطی و لاجیت دوتایی تحلیل شدند. نتایج و بحث: نتایج پژوهش نشان داد که افراد وقتی با فرمت های مختلفی از سوالات فرضی مواجه می شوند، پاسخ متفاوتی می دهند. نتایج مدل لاجیت شرطی نشان داد بیش از نیمی (75/57 %) از پاسخ دهندگان برای پذیرش ریسک محیط زیستی ناشی از حفاظت، تمایل به دریافت غرامت دارند و از دیدگاه آنها، ویژگی امکان گردشگری درجنگل های حرا بیشترین ارزش نهایی (233940 ریال در روز) را نسبت به ویژگی های حراچینی و صید ماهی دارد. نتایج مدل لاجیت دوتایی برای داده های پژوهش CVM نیز نشان داد که 99 درصد از پاسخ دهندگان تمایل به پذیرش گزینه های کاهش میزان برداشت از جنگل های حرا و مشارکت در امر حفاظت را دارند. میانگین WTA هر خانوار روستایی نیز 331411 ریال در روز (9942330 ریال در ماه) به دست آمد. سپس مقادیر رفاه برآورد شده توسط دو روش با هم مقایسه شدند. مقایسه نتایج برآورد های رفاه حاصل از CVM و CE نشان داد که ارزش برآورد شده از طریق روش CVM حدود یک ششم مقادیر به دست آمده از طریق روش CE (1959000 ریال در روز) است. همچنین نتایج نشان دادند که روش CE از پتانسیل بیشتری برای توضیح رفتار انتخاب مصرف کنندگان برخوردار است. چرا که در روش CVM فقط ویژگی قیمت برای توصیف کالای مورد ارزش گذاری استفاده می شود و انتخاب افراد تحت تاثیر مقدار پیشنهادی قیمت و نیز متغیرهای اقتصادی اجتماعی انجام می شود در حالی که در روش CE برای توصیف کالا و سناریوهای تغییر محیط زیست از ویژگی های چندگانه آن کالا استفاده می شود که در کنش متقابل با ویژگی های اقتصادی اجتماعی پاسخ دهندگان سبب انتخاب های افراد می شوند. ضمن این که روش CE برای برآورد تغییرات رفاه در سطوح مختلف تغییر در وضعیت محیط زیست کارایی دارد در حالی که روش CVM ارزش تغییر در یک سطح را برآورد می کند و آن هم سطح بالای حفاظت است.
    نتیجه گیری
    به دلیل واگرایی نتایج نمی توان گفت اعتبار نتایج کدام روش بیشتر است. تنها می توان گفت در روش CE با به دست آوردن اطلاعات مفید درباره WTA نهایی افراد جامعه برای ویژگی های مختلف که در پروژه یا طرح پیشنهادی بهبود می یابند، می توان به تصمیم گیران و سیاست گذاران در امر تعیین اولویت بین جنبه های مختلف تصمیم گیری کمک کرد.
    کلیدواژگان: آزمون انتخاب، ارزش گذاری مشروط، تمایل به پذیرش، ترجیحات، مردم محلی
  • نرگس روانتاب، محسن صفایی *، احسان کامرانی، محمد مومنی صفحات 89-100
    سابقه و هدف
    تحقیق درباره تغذیه و عادات غذایی آبزیان یکی از موضوعات مهم در علوم شیلاتی است. بررسی شاخص های تغذیه ای خرچنگ ها به عنوان یکی از مهم ترین فاکتورهای موثر در رشد و بقاء آنها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. همچنین مشخص شده که پراکندگی، رشد و تولید مثل خرچنگ ها تا حد زیادی بستگی به در دسترس بودن طعمه دارد. هدف از انجام این تحقیق بررسی عادات غذایی و شاخص های تغذیه ای خرچنگ Charybdis hellerii (A. Milne-Edwards, 1867) طی دوره یک ساله است.
    مواد و روش ها
    این تحقیق به منظور تعیین رژیم غذایی خرچنگ C. hellerii در آب های ساحلی خلیج فارس (استان هرمزگان) طی مدت 12 ماه از خرداد 1394 تا اردیبهشت 1395 صورت گرفت. نمونه های خرچنگ به عنوان صید ضمنی میگو همزمان با گشت های پایش ذخایر میگو در آب های استان هرمزگان انتخاب شد. نتایج و بحث: در این تحقیق از 371 عدد معده بررسی شده، تعداد 174 عدد خالی و 197 عدد پر بودند. محتویات معده خرچنگ ها شامل 75/60 % سخت پوستان، 5/11 % ماهی، 6/8 % نرم تنان، 1/6 % علوفه دریایی، 3/5 % مواد مخلوط و 7/7 % مواد غیر قابل شناسایی (تجزیه شده) و مواد غیر غذایی شامل شن و سنگریزه بود. شاخص تهی بودن طی مدت مورد بررسی 9/46 % برآورد شد که نشان دهنده تغذیه متوسط این جانور است. اصلی ترین غذای این گونه به ترتیب سخت پوست، ماهی و نرم تن بود. نتایج این پژوهش حاکی از آن است که با توجه به شاخص تهی بودن معده تفاوتی بین خرچنگ های فاقد کشتی چسب و خرچنگ های حامل کشتی چسب وجود ندارد (P> 0. 05).
    نتیجه گیری
    این تحقیق نشان داد که این گونه همه چیز خوار است و رژیم تغذیه ای متوسطی دارد. بر اساس نتایج ثبت شده اختلاف معنی داری بین نوع تغذیه در دو جنس نر و ماده مشاهده نشد، اما شاخص پر بودن معده نشان داد که خرچنگ های نر در مقایسه با خرچنک های ماده به طور معنی داری در اغلب ماه های سال موجودات پرخورتری بودند که علت را می توان به درصد بالای تخم دار بودن خرچنگ های ماده در طول دوره تحقیق و فعالیت کم آنها در این مدت نسبت داد.
    کلیدواژگان: Charybdis hellerii، رژیم غذایی، شاخص تهی بودن معده، خلیج فارس
  • امیر انصاری *، رضا جمشیدی صفحات 101-110
    سابقه و هدف
    کلان شهر اراک به دلیل قرار گرفتن در منطقه خشک و نیمه خشک و مجاورت با کانون های مهم فرسایش بادی به ویژه تالاب کویری میقان با مشکل آلودگی هوا مواجه است و هم اکنون جزء 8 شهر آلوده کشور است. هدف اصلی این پژوهش شناسایی چشمه ها و ردیابی مسیر ورود گرد و غبار از منابع داخلی به کلان شهر اراک با استفاده از مدل HYSPLIT و مقایسه نتایج با مدل NAAPS و تصاویر ماهواره ای MODIS است.
    مواد و روش ها
    این پژوهش با استفاده از مدل HYSPLIT، مدل NAAPS، تصاویر ماهواره ای MODIS و داده های هواشناسیGDAS مربوط به مرکز NCEP برای 22 ژوئن سال 2016 (2 تیر ماه 1395) انجام شد. مدل سازی از روش ردیابی پس گرد برای تعیین مسیر حرکت ذرات گرد و غبار در 3 ایستگاه با 3 ارتفاع 10، 200 و 500 متر اجرا شد. نتایج و بحث: نتایج نشان می دهد که اغلب مسیرهای به دست آمده نه تنها از کویر کاشان و اراضی بیابانی قم گذشته و منشاء توفان گرد و غبار ذکر شده، بلکه تالاب کویری میقان و اراضی بیابانی اطراف آن به عنوان چشمه و کانون گرد و غبار کلان شهر اراک هستند. مسیر رو به جلوی گرد و غبار از تالاب کویری میقان، کویر کاشان و اراضی بیابانی قم تا فاصله بیش از 400 کیلومتر به سمت شمال غرب کشور انتقال می یابد و کیفیت هوای شهرهای اراک، شازند، همدان و حتی سنندج را تحت تاثیر قرار می دهد.
    نتیجه گیری
    این نتایج مطابقت خوبی با عمق اپتیکی گرد و غبار و میزان گرد و غبار سطحی بر اساس مدل NAAPS و میزان غلظت ذرات معلق در شهرهای مسیر انتشار گرد و غبار و همچنین منطبق با بررسی های گذشته بر اساس سنجش از دور و فرسایش بادی داشته و بیانگر این است که مدل های عددی توانایی ردیابی مسیر و شناسایی چشمه توفان های گرد و غبار را دارند.
    کلیدواژگان: کلان شهر اراک، تالاب میقان، گرد و غبار، مدل HYSPLIT، مدل NAAPS
  • محمد قلی زاده *، مجید علی نژاد صفحات 111-126
    سابقه و هدف
    افزایش رشد جمعیت و تقاضای بیشتر برای فعالیت های کشاورزی و آبزی پروری اهمیت کیفیت و کمیت منابع آبی را دوچندان کرده است. بنابراین منابع آب سطحی بیش از دیگر منابع آب در معرض آلودگی قرار دارند. تعمیم داده های نقطه ای به سطح در بیشتر تحقیقات منابع آب از اهمیت ویژه ای برخوردار است. روش های درون یابی به عنوان راه حل مناسبی در تخمین محل های نمونه برداری نشده مورد استفاده قرار می گیرند. بنابراین هدف این پژوهش استفاده از بهینه ترین روش درون یابی برای بررسی کیفیت رودخانه زرین گل و تاثیر عوامل انسانی مختلف بر آن بوده است.
    مواد و روش ها
    برای بررسی کیفیت آب از 12 ایستگاه مطالعاتی در طول دو فصل زمستان و بهار (95-1394) نمونه برداری شد. سپس پارامترهای محیطی آب (شامل اکسیژن محلول، نیترات، فسفات، کدورت، Hp و TSS) و شاخص هیلسنهوف (شاخص کیفیت آب) با استفاده از توابع درون یابی بر اساس تکنیک اعتبار سنجی متقابل (کمترین مقدار RMSE، کمترین مقادیر MAE و MBE نزدیک به صفر داده های مکانی و بیشترین مقدار R2) روش های قطعی و زمین آماری در محیط GIS تهیه شد. نتایج و بحث: نتایج نشان داد با مقایسه خطای حاصل از میان یابی شاخص ها، کریجینگ روش مناسب تری نسبت به روش معکوس فاصله است. همچنین نتایج مدل سازی مشخص کرد که بیشترین میزان شاخص هیلسنهوف با مدل برازش شده گوسی در ایستگاه 2 (بعد مزرعه پرورش ماهی) 31/5 و ایستگاه 10 (پساب روستایی) 2/5 است که نشان دهنده شاخص آلودگی آلی قابل ملاحظه و از لحاظ کیفیت آب در طبقه نسبتا ضعیف قرار دارد.
    نتیجه گیری
    بررسی تغییرات مکانی پارمترهای محیطی آب رودخانه نشان داد که افزایش میزان تغییرات فیزیکی و شیمیایی آب در طول رودخانه از جمله تاثیرخروجی پساب روستا، مزارع پرورش ماهی و فعالیت های کشاورزی بر کیفیت آب رودخانه ارتباط مستقیم داشته و از بالادست به پایین دست رودخانه سطوح آلودگی افزایش وکیفیت آب کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: پارامترهای فیزیکی و شیمیایی، کیفیت آب، درون یابی، رودخانه زرین گل
  • یاسمن تاج آبادی، محمدرضا جلیلی قاضی زاده *، ایمان مصلحی صفحات 127-140
    سابقه و هدف
    یکی از چالش های شرکت های آب و فاضلاب در سرتاسر جهان، هدررفت آب از شبکه های آب رسانی به صورت شکستگی و نشت است که هزینه های بالای اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی را بر این شرکت ها تحمیل می کنند. هر سال بخش زیادی از بودجه شرکت های آب و فاضلاب در بخش تعمیر و بازسازی لوله های شبکه ناشی از شکستگی ها هزینه می شود. از این رو آگاهی از میزان تواتر شکستگی ها به برآورد میزان نشت شبکه و انتخاب استراتژی های مناسب برای مدیریت نشت کمک شایانی خواهد کرد. عوامل مختلفی بر شکستگی لوله های شبکه آب رسانی تاثیر می گذارد که یکی از مهمترین این عوامل، فشار آب است. بنابراین توسعه مدل هایی که از عهده پیش بینی دقیق تواتر شکستگی لوله ها بر حسب عوامل تاثیرگذار برآیند، برای مدیریت بهینه نشت در شبکه های آب رسانی ضروری خواهد بود.
    مواد و روش ها
    در این تحقیق با استفاده از یک مدل توسعه داده شده و تحلیل داده های میدانی فشار و شکستگی در شبکه توزیع آب شهری در ناحیه ای از شهر تهران، رابطه فشار و شکستگی برای این ناحیه تعیین شد. ناحیه مورد بررسی دارای 516 کیلومتر خط لوله اصلی از جنس های پلی اتیلن، چدن داکتیل، فولادی، پی وی سی و آزبست سیمان است که دو جنس پلی اتیلن و چدن داکتیل با توجه به کاربرد تقریبا 93 درصدی شان در طول شبکه، برای بررسی انتخاب شدند. پس از جمع آوری و پایش آمار و اطلاعات مربوط به حوادث و فشارهای ثبت شده طی سالیان 1386تا 1395، محاسبه نقطه میانگین ناحیه و محاسبه شاخص های فشار در این نقطه و انتساب آن به کل ناحیه رابطه فشار-شکستگی برای هر جنس لوله به صورت مجزا استخراج شد. مدل پیش بینی حادثه از دو بخش مستقل از فشار و وابسته به فشار تشکیل شده که در آن فشار از طریق یک مولفه توانی به تواتر شکستگی ها مرتبط شده است. در این پژوهش از فشار حداکثر روزانه در نقطه میانگین ناحیه، به عنوان شاخص فشار در رابطه فشار-شکستگی استفاده شد. نتایج و بحث: روابط فشار–شکستگی برای هر یک از دو جنس پلی اتیلن و چدن داکتیل به تفکیک ارائه شد که بر حسب شاخص فشار حداکثر روزانه است. در روابط به دست آمده برای مقایسه، از دو شاخص متوسط فشار حداکثر روزانه و حداکثر فشار حداکثر روزانه استفاده شد و نتایج نشان داد که در بخش وابسته به فشار، شاخص متوسط فشار حداکثر روزانه نتایج دقیق تری در مقایسه با شاخص حداکثر فشار حداکثر روزانه ارائه داده و دارای ضریب همبستگی بالاتری است. علت نامناسب بودن شاخص حداکثر فشار حداکثر روزانه می تواند به علت ایجاد نوسانات شدید فشاری به طور موقت و زودگذر در یک یا چند روز از سال باشد. به طوری که ممکن است واقعا باعث رخداد حادثه نشده ولی در محاسبات دخیل شده است؛ بنابراین، این شاخص، پیش بینی صحیحی از حوادث ندارد. همچنین روابط برای دو حالتی که توان ترم فشار برابر با 3 و حالتی که مجهول است به دست آمد که حاکی از آن است که در حالت توان مجهول ضرایب همبستگی بزرگتری حاصل می شود به طوری که برای پلی اتیلن توان برابر با 3 و 97/0 ضریب همبستگی و برای چدن داکتیل توان برابر با 7/2 و 99/0= ضریب همبستگی به دست آمد.
    نتیجه گیری
    با توجه به روابط به دست آمده می توان نتیجه گرفت که مدل فشار-شکستگی دو بخشی به خوبی توانست تعداد شکستگی لوله های اصلی در شبکه های آب رسانی را پیش بینی کند. نتایج همچنین نشان داد که تغییرات فشار بر میزان حوادث در جنس پلی اتیلن تاثیرگذارتر از جنس چدن داکتیل بوده و توان ترم فشار در پلی اتیلن بزرگتر از چدن داکتیل است و نیز شاخص متوسط فشار حداکثر روزانه شاخص دقیق تری در پیش بینی حوادث است. با اگاهی از این امر می توان در برنامه های مدیریت فشار و در امور نوسازی و به سازی شبکه، گا م های مهمی برداشت تا به نتایج مطلوب تری در راستای کاهش حوادث دست یافت. با مدیریت صحیح فشار و با توجه به جنس لوله به کار رفته و اینکه تا چه میزان مستعد حادثه هستند؛ می توان از وقوع حوادث و به تبع آن از هدررفت آب و خسارات دیگر جلوگیری کرد.
    کلیدواژگان: شبکه توزیع آب، تواتر شکستگی، تحلیل داده های میدانی، مدیریت فشار
  • حدیث قنواتی، احمد فتاحی *، اکرم نشاط صفحات 141-157
    سابقه و هدف
    یکی از عوامل آلودگی هوا که در سال های اخیر گاهی مناطق غرب و جنوب غربی و به تازگی مرکز ایران شاهد آن بوده، پدیده گردوغبار است. گردوغبار یکی از پدیده های جوی است که آثار و پیامدهای زیست محیطی نامطلوبی بر جای می گذارد. توفان های گردوغباری اثرات منفی بسیاری بر سلامت، اقتصاد، جامعه و محیط زیست داشته و منجر به خسارت های زیادی بر منابع انسانی، بخش های بهداشت، صنعت و به ویژه کشاورزی می شود. هدف این تحقیق کمی سازی خسارات ملموس (بازاری) و ناملموس (غیربازاری) ناشی از پدیده گردوغبار در شهر اردکان است.
    مواد و روش ها
    داده های مورد نیاز در این پژوهش از طریق آمار و اطلاعات ثبت شده در ادارات شهر اردکان و همچنین تکمیل 244 پرسش نامه انتخاب دو گانه دوبعدی در بخش کشاورزی و 509 پرسش نامه در بخش آلودگی هوا و فضای سبز شهری با استفاده از اطلاعات 30 پیش آزمون و روش میشل و کارسون در سال 1395 به دست آمده است. در این پژوهش خسارات ملموس و ناملموس گردوغبار با بهره گیری از روش ارزش گذاری مشروط و قیمت بازار ارزش گذاری شده است. با استفاده از الگوی لوجیت، عواملی که بر تمایل به پرداخت اثرگذار هستند به ترتیب برای هر بخش با استفاده از Shazam نسخه 9 و محاسبات ریاضی با نرم افزار Maple نسخه 18 برآورد شد. نتایج و بحث: نتایج این پژوهش نشان داد که متغیرهای درآمد و تحصیلات اثر مثبت و معنادار، و متغیرهای سن، تعداد افراد خانوار و جنسیت اثر منفی و معناداری بر تمایل به پرداخت افراد برای حفظ آلودگی هوا و فضای سبز شهری در مقابل گردوغبار دارند. همچنین در بخش کشاورزی متغیرهای سن، تعداد افراد شاغل، تحصیلات و درآمد اثر مثبت و معناداری بر تمایل به پرداخت کشاورزان برای حفظ محصولات کشاورزی در مقابل گردوغبار دارند. ارزش کل خسارات در مقابل پدیده گردوغبار برای جلوگیری از آلودگی هوا ناشی از پدیده گردوغبار 33185478480 ریال، حفظ محصولات کشاورزی 50431570000 ریال و حفظ فضای سبز در مقابل گردوغبار 30736160140 ریال در سال برای شهر اردکان به دست آمد. همچنین خسارات ملموس پدیده گردوغبار در افزایش مصرف آب ناشی از شست وشو 2762736640 ریال، اثر منفی گردوغبار بر سلامت جسمانی و هزینه های درمان و مرگ ومیر ناشی از بیماری های آسم و برونشیت 15548414040 ریال و اثر منفی بر بخش دام و هزینه های مربوط به درمان و دام های تلف شده 131451400000 ریال با استفاده از رهیافت بازاری محاسبه شد.
    نتیجه گیری
    نتایج حاکی از آن است که در سال 1395 برای شهر اردکان ارزش کل خسارات ناملموس برابر با 114353208620 ریال و ملموس 149762550680 ریال است. ارزش تمایل به پرداخت افراد در بخش کشاورزی بالاتر از سایر بخش ها به دست آمد. همچنین هزینه های مربوط به بخش دام و طیور، بالاترین رقم را در میان سایر هزینه های ملموس به خود اختصاص داده است. از این رو این برآورد برای سیاست گذاران و مسئولان توجیه لازم برای کنترل پیامدهای ناشی از گردوغبار بر محیط زیست انسانی را فراهم می کند.
    کلیدواژگان: گردوغبار، ارزش گذاری مشروط، تمایل به پرداخت
  • سیدکمیل طیبی، فریباالسادات عقیلی *، لیلا الله دادیان صفحات 159-172
    سابقه و هدف
    در این پژوهش با توجه به نقش محیط زیست و تجارت آزاد در دست یابی به رشد و توسعه پایدار، اثر آزادسازی تجاری بر کیفیت محیط زیست بررسی شده است. آزادسازی تجاری به طور ساده عبارت از حذف (کاهش) موانع تجاری در تجارت بین الملل است. از طرف دیگر نفت به عنوان یک نهاده تولیدی اثری مستقیم بر قیمت کالاها و خدمات داشته و بر جریان تجارت اثرگذار خواهد بود و یکی از عوامل موثر بر آلودگی هوا در کشورهای صادرکننده و واردکننده نفت است. از آنجا که نفت در بررسی مسائل مرتبط با محیط زیست، اهمیت دارد. در این مقاله اثر شوک های قیمت نفت نیز بر کیفیت محیط زیست در نظر گرفته شده است.
    مواد و روش ها
    برای دست یابی به این هدف از روش داده های ترکیبی استفاده می شود. نمونه مورد بررسی شامل کشورهای صادرکننده و وارد کننده نفت است که داده های مرتبط با آنها برای سال های 2013-1980 جمع آوری شده است. نتایج وبحث: نتایج نشان می دهد که شوک های نفتی و آزادسازی تجارت هر دو اثر معنی داری بر آلودگی محیط زیست دارند و میزان دی اکسید کربن موجود در هوا را کاهش خواهند داد.
    نتیجه گیری
    کشورها می توانند با دست یابی به تجارت آزاد علاوه بر توسعه پایدار، کیفیت محیط زیست را بهبود دهند. با توجه به اینکه اکثر شوک ها منجر به افزایش قیمت نفت شده است، بنابراین کشورها با کم کردن مصرف آن و جایگزینی انرژی های پاک می توانند آلودگی محیط زیست را کاهش دهند.
    کلیدواژگان: آزادسازی تجارت، شوک های نفتی، آلودگی هوا، کشورهای صادرکننده و واردکننده نفت
  • زهره فنی *، محمد امین هونکزهی، منیژه قهرودی صفحات 173-190
    سابقه و هدف
    مشکلات محیط زیستی از اساسی ترین مسائل شهرهای بزرگ، کلان شهرها، حاصل تعارض و تقابل آن ها با محیط طبیعی است زیرا توسعه شهری ضرورتا با تسلط ساختمان ها، صنایع، حمل ونقل و فعالیت های اقتصادی بر فضاهای طبیعی همراه است. ارزیابی راهبردی محیط زیستی فرآیند جامع، فرمول بندی شده و سامانمند ارزیابی اثرات محیط زیستی سیاست ها، طرح ها، برنامه ها به همراه گزینه های آن ها مشتمل بر تهیه گزارش، با استفاده از یافته های ارزیابی و کاربرد آن ها در فرآیند تصمیم سازی است.
    مواد و روش ها
    جهت بررسی و ارزیابی راهبردی پیامدهای محیطی ناشی از توسعه شهری از روش توصیفی و تحلیلی استفاده شد، بر اساس مفاهیم روش ارزیابی محیط زیستی راهبردی 1SEA با بهره گیری از تکنیک های آماری و پژوهش عملیاتی MADM) (مانند فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) پرسشنامه پژوهش، جهت وزن دهی و ارزش گذاری مناسب، بین 120 نفراز کارشناسان متخصص مرتبط با مدیریت و محیط زیست شهری که با روش نمونه گیری غیر احتمالی گلوله برفی انتخاب شدند مانند شهرداری، محیط زیست، استانداری، مسکن- شهرسازی و… توزیع و تکمیل گردید، درنهایت نتایج حاصله توسط نرم افزار Expert choice) ( توزیع، تجزیه وتحلیل گردید. نتایج و بحث: هدف فرآیند SEAشناسایی نقاط قوت و ضعف اثرات محیط زیستی یک برنامه جامع و اجرایی و کاهش اثرات منفی در اجرای طرح است. جهت ارزیابی راهبردی دو معیار و ده زیر معیار انتخاب گردید که پس از بررسی و ارزیابی زیر معیارهای مربوط به محیط زیست، دفع بهداشتی پساب و پسماند با وزن 417/؛ و کاهش آلودگی هوا با وزن 245/. دارای بیشترین اهمیت و در اولویت های برتر قرار دارند و زیرمعیارهای تاکید بر ارتقاء کمیت و کیفیت منابع آب با وزن نسبی 208/. احیاء فضای سبز یا مراتع ازدست رفته با وزن نسبی 77/؛ و تاکید برافزایش کیفیت خاک و حاصلخیزی آن منابع آب با وزن نسبی 53/. به ترتیب در اولویت های سوم تا پنجم سطح توجه قراردادند. در بین زیرمعیارهای مربوط به مولفه کالبدی، تحقق برنامه شهر سالم، افزایش دسترسی به فضای باز و سبز و توجه به معماری شهرسازی بومی با وزن های 34/0، 264/0 و 159/0 در اولویت های اول، دوم و سوم قرار دارند. معیارهای ارتقاء کیفیت سکونتگاه های غیررسمی با وزن نسبی 94/. تحقق تراکم بهینه با وزن نسبی 85/؛ و توزیع بهینه کاربری ها در سطح شهر با وزن نسبی 58/. در اولویت های سوم تا ششم قرار دارند.
    نتیجه گیری
    شهر زاهدان دارای محلات حاشیه نشین مانند شیرآباد، کریم آباد، بابائیان و… است اکثر این محلات از زیرساخت های رفاهی مانند آب، خدمات بهداشتی و… محروم می باشند، ساختار و بافت زمین شناسی خاک به گونه ای است که امکان احداث چاه های جذبی وجود ندارد، طبق نتایج ارزیابی راهبردی در این تحقیق، آلودگی های محیط زیست شهری مانند دفع بهداشتی پساب – پسماند، آلودگی هوا، آلودگی آب، احیا و دسترسی به فضای باز و سبز شهری، دسترسی به شهر سالم و زیست پذیر، توجه به معماری - شهرسازی بومی و… که همگی از پیامدهای توسعه شتابان شهرهای امروزی می باشند، ضرورت توجه بیشتر مسئولان، برنامه ریزان و مدیران شهری را جهت جلوگیری از تخریب بیشتر محیط زیست شهری و دسترسی عادلانه شهروندان به شاخص های رفاهی را لازم و ضروری می شمارد.
    کلیدواژگان: توسعه فیزیکی شهر، ارزیابی راهبردی محیط زیست (SEA)، زاهدان
  • محمدرضا شیری *، رضا عطایی، فرید گل زردی صفحات 191-206
    سابقه و هدف
    چرخه حیات (LCA) رویکردی برای ارزیابی اثرات محیط زیستی تولید محصول یا انجام یک فعالیت است که بر اساس دو شاخص میزان مصرف منابع و انتشار انواع آلاینده ها به محیط زیست محاسبه می شود. بدین منظور، این پژوهش با هدف تعیین اثرات زیست محیطی نظام تولید ذرت در شرایط آب وهوایی مغان با استفاده از LCA انجام شد.
    مواد و روش ها
    برای تجزیه و تحلیل اثرات زیست محیطی، از روش ISO14014 به ازای یک واحد کارکردی معادل با یک تن دانه استفاده شد. بدین ترتیب، میزان نهاده های ورودی (از جمله سوخت های فسیلی و کودهای معدنی) ، تولید و انتقال نهاده های کشاورزی (نظیر تولید کودهای شیمیایی) و عملیات به کارگرفته شده در مزرعه (شامل شخم و برداشت) به ازای یک واحد کارکردی تعیین شد. در گام اول، ممیزی چرخه حیات (LCI) ، میزان مصرف نهاده ها و انتشار آلاینده ها به ازای یک واحد کارکردی تعیین شد. در مرحله بعد، تاثیر چرخه حیات ارزیابی شد و بر اساس شاخص های اطلاعات مرحله قبل، در9 گروه تاثیر شامل گرمایش جهانی، اسیدیته، اوتریفیکاسیون، اکوسیستم خشکی و آبی، تغییر کاربری اراضی، تخلیه منابع فسیلی، تخلیه منابع فسفات، تخلیه منابع پتاسیم و تخلیه منابع آبی دسته بندی شدند. در نهایت، بعد از نرمال سازی و وزن دهی داده ها، شاخص نهایی برای این گروه های تاثیر برآورد شد. نتایج و بحث: برآورد شاخص های زیست محیطی (EcoX) و یا تخلیه محیطی (RDI) برای گروه های تاثیر نشان داد که ارزش های EcoX و RDI برای گروه های تاثیر گرمایش جهانی، اسیدیته، اوتریفیکاسیون اکوسیستم خشکی و آبی، تغییر کاربری اراضی، تخلیه منابع فسیلی، تخلیه منابع فسفات، تخلیه منابع پتاسیم و تخلیه منابع آبی به ترتیب برابر با 04/0، 29/0، 50/0، 11/0، 03/0، 27/2، 75/0، 03/0 و 56/0 به دست آمد. بنابراین، می توان نتیجه گرفت در میان شاخص های زیست محیطی بیشترین سهم نظام تولیدی ذرت به ترتیب برای گروه های موثر اوتریفیکاسیون اکوسیستم خشکی و اسیدیته و در میان گروه های تخلیه منابع، تخلیه منابع فسیلی بیشترین تاثیر سوء زیست محیطی را در تولید ذرت در منطقه مغان داشتند.
    نتیجه گیری
    با توجه به نتایج و به منظور کاهش اثرات زیست محیطی نظام تولید ذرت چنین به نظر می رسد که می توان از روش های مختلف مدیریت نظام زراعی همچون کاربرد نهاده های آلی، تناوب، گیاهان تثبیت کننده نیتروژن و خاک ورزی حداقل بر مبنای بهره گیری از اصول کم نهاده برای کاهش این اثرات زیست محیطی بهره جست.
    کلیدواژگان: اثرات زیست محیطی، ارزیابی تاثیر چرخه حیات، انتشار، مصرف منابع
  • فرهاد نوری، هادی ویسی *، رضا میرزایی تالارپشتی صفحات 207-223
    سابقه و هدف
    تغییر کاربری یکی از عوامل مهم در تغییر تنوع زیستی و خدمات اکوسیستمی در یک منطقه می باشد. سدها به عنوان یکی از سازه های ذخیره آب نقش بسزایی در این تغییرات دارند. به دلیل گسترش سدسازی در 40 سال گذشته در ایران تناقض بین بهره برداری از سد و کاهش خدمات اکوسیستمی بسیار نگران کننده می باشد. این مطالعه باهدف بررسی تاثیر احداث سد سهند بر تغییر کاربری و پوشش اراضی و محاسبه ارزش خدمات اکوسیستمی با استفاده از تصاویر ماهواره لند ست انجام شد.
    مواد و روش ها
    سه تصویر ماهواره ای لند ست در یک دوره 28ساله (1989، 2006 و 2017) با اعمال تصحیحات هندسی، اتمسفری و توپوگرافی مورداستفاده قرار گرفت. پس از شناسایی مناطق تحت تاثیر سد به عنوان محدوده مطالعه، با استفاده از روش طبقه بندی نظارت شده، حداکثر احتمال، کاربری و پوشش اراضی تعیین و صحت آن ها در بازدیدهای میدانی ارزیابی شد. صحت کاربری و ضریب کاپا برای تمامی نقشه ها به ترتیب بالاتر از ٪ 79 و ٪ 63 به دست آمد. ارزش خدمات اکوسیستمی و تغییرات اراضی مرتعی و کشاورزی در بین سال های 1368 و 1396 با استفاده از تفسیر عکس های هوایی و تصاویر ماهواره ای در 49400 هکتار از اراضی اطراف سد سهند واقع در استان آذربایجان شرقی در شمال غرب ایران انجام گرفت. نتایج و بحث: نتایج نشان داد که در طی دوره 28 ساله مساحت اراضی مرتعی بشدت کاهش یافت و در مقابل افزایش قابل ملاحظه ای در وسعت اراضی کشاورزی مشاهده شد. درمجموع کاهش 56 درصدی سهم اراضی مرتعی و افزایش 38 و 32 درصدی سهم اراضی کشاورزی آبی و دیم تغییرات شدیدی را در کاربری زمین نشان می دهد. تغییر کاربری از مرتع به اراضی کشاورزی منجر به کاهش بیش از سی وپنج میلیون و نه صد هزار دلار به صورت سالانه در ارزش خدمات اکوسیستمی شده است (6/10 دلار در هکتار در سال).
    نتیجه گیری
    اگرچه، احداث سد و تغییر کاربری به سمت کشاورزی ممکن است به لحاظ اقتصادی سودمند باشد ولی به دلیل کاهش توانایی اکوسیستم ها در ارائه خدمات اکوسیستمی، خسارت درازمدت بر منافع کوتاه مدت فائق می آید. از اینرو تصمیم سازان ذی ربط می بایست ضمن حفظ تعادل بین نیازهای جامعه و ارجحیت ها، اثرات مخرب درازمدت سدها نیز مدنظر قرار دهند. درنتیجه تدوین و ترسیم نقشه راه و راهبردهای مناسب مدیریت زمین در برنامه هایی توسعه اقتصادی آینده بسیار ضروری به نظر می رسد. سودمندی زمانی به دست خواهد آمد اگر اکوسیستم های طبیعی حفظ شده و به اندازه ظرفیت آن ها مورداستفاده قرار گیرند.
    کلیدواژگان: تنوع زیستی، سد سهند، خدمات اکوسیستمی، کار بری اراضی، کشاورزی
|
  • Mehdi Panahi *, Farhad Misagi, Parisa Asgari Pages 1-13
    Introduction
    Over recent decades, climate change and the lack of adequate and timely rainfall, leading to a lack of adequate water for irrigated plants and limited renewable land and water resources, has resulted in the heterogeneous spatial and temporal distribution of fresh water as well as rapid population growth, including in Iran, There are increasing problems in providing water resources for various uses. One of the main requirements for meeting global food needs is access to sustainable agriculture and its development. In order to achieve this, appropriate measures should be adopted to prevent damage to the system of limited resources in each region. Groundwater is always an important source of fresh water and groundwater management, at the first stage, requires the identification and operation of aquifers under natural conditions. In most hydrological questions and groundwater resource studies, the availability of groundwater resource data and statistics is of great importance. In order to assess the effects of development in existing conditions and to provide management methods for groundwater resources, both quantitatively and qualitatively, mathematical and computer simulation of these resources is a powerful tool for the optimal utilization of these resources.
    Materials and methods
    Numerical modeling of groundwater in aquifers is an important tool for the management of water resources. This model can be used to estimate the hydraulic parameters as well as water resource management. The aim of this study was to simulate fluctuations in groundwater levels in the aquifer Zanjan located at a latitude of 47 degrees 50 minutes 49 ° East and latitude 36 degrees 20 minutes north and 37 degrees using GMS software. This model is a combination of code Modflow and GIS using the finite difference method, the ground water level simulation. For this research the information needed to run the model that were introduced to the model, included: positions of border aquifers, at different heights above ground level bedrock aquifer; the amount of withdrawals from well tapping positions; the position of and water level in observation wells; the hydraulic conductivity layer; and nutrition. After the preparation of the conceptual model and the determination of initial and boundary conditions, the simulation will be discussed. The flow simulation model was calibrated in a steady flow.
    Results and discussion
    The results of the calibration results in a steady state showed a reasonable balance between the observed and calculated results in October 2002. After calibrating the nutritional value 0/000321 meters per day, it was found that this amount is 1/98 times the amount of power input to the model. The amount of horizontal hydraulic conductivity layers of sand,/silt and sand,/gravel were measured at 28.57 and 40.4 km per day, respectively, and then the unsteady flow model calibration mode for distances between 2002 and 2007, using trial and error to achieve the best balance between the level observed daily. Projected drops in groundwater levels were calculated, based on the implementation of the model for 2007 and 2015 and 2022. The root mean square error, mean absolute error and mean error, respectively, were 17/41, 15/22 and -0.6. The root mean square error and average error with respect to the amount equal to 26/29 and -8/43 showed the good accuracy of the model. The water level calculated for the converter, groundwater flow is from the southeast to the northwest of the current slope correspond area.
    Conclusion
    The model was implemented with the assumption of the rate of groundwater abatement and constant nutrition for a 15-year interval from 2007 to 2022. Maps obtained for the groundwater level in the years reflect a sharp drop in the water level as the result of continued indiscriminate harvesting of the Zanjan underground water aquifer.
    Keywords: GMS, MODFLOW, Model groundwater level fluctuations, Zanjan plain, Simulation
  • Seyyedeh Sheyda Shafiei Amrehei, Esmaeil Rasooly Garmaroody, Seyed Rahman Djafari Petroudy, Omid Ramezani * Pages 15-27
    Introduction
    Nowadays, dues to limitations in raw material supplies, the pulp and paper industries face problems in achieving an efficient system for producing multiple and valuable products. Moreover, the loss of a large portion of raw material during processing and restrictions on the use of fossil fuels with regard to sustainable development, need to be addressed through the development and reform of efficient methods such as bio-refinery. By using various pre-treatment methods, bio-refinery breaks down raw material to their parts to obtain intermediate products such as sugars (glucose and xylose) that can be transformed into bio-based products with high value-added at the next step. By using a bio-refinery approach to evaluate the potential of the most important papermaking industrial waste, this study was carried out by focusing on xylan hemicellulose extraction for the production of high value-added products.
    Materials and methods
    After the first preparation of bagasse pith, its chemical compounds were determined using the standard methods. For ease in obtaining a better quality and quantity of xylan, bagasse pith was treated with two process of alkali pre-treatment (soda cooking with 2, 4, 6 and 8% alkali concentration for 5 and 15 minutes and at a temperature of 110 and 140 ˚C) and bleaching with sodium chlorite. This was then evaluated in terms of yield and lignin content. For the xylan extraction, the bleached pulps were treated with NaOH in different dosages (8, 10 and 14 %). Extracted samples were characterized by weight loss, recovery rate, percentage of xylan extraction as well as FT-IR spectroscopy.
    Results and discussion
    Results showed that 26% of xylan and 20% of lignin in chemical compounds are present in the untreated bagasse pith. During the first processing of bagasse pith, the conditions of an 8% concentration for NaOH, an extraction time of 5 minutes and a temperature of 110 ˚C were selected due to the greater yield and less lignin of the pulps, as well as a 6-step bleaching process in part due to greater holocellulose and less lignin. This showed that delignification (alkali cooking) led to lignin removlg as well as facilitating of the hemicellulose extraction. Hence, it can be expected improve of the xylan extraction with alkali extraction. In xylan extraction, increasing of NaOH consumption from 8 to 14 percent increased the recovery rate of xylan to 22% so that, under these conditions, the extracted xylan content was 4.53 g. FT-IR spectra also confirmed that lignin decreased with alkali pre-treatment and bleaching and, by increasing NaOH consumption, xylan extraction was increased which is, of course, the major hemicellulose in bagasse pith.
    Conclusion
    Bagasse pith is rich in the carbohydrate specific xylan so that its alkali pre-treatment and bleaching led to lignin loss and more accessibility to this carbohydrate. Finally, xylan extraction using 14% NaOH was suggested as the optimized extraction method due to greatest yield and percentage of extracted xylan. Hence, it can used to produce bio-based products in a bio-refinery concept.
    Keywords: Xylan, Bagasse pith, Extraction, Pre-treatment, Sodium chlorite
  • Moslem Heydari, * Afshin Honarbakhsh, Mahdi Pajoohesh, Maryam Zangiabadi Pages 29-46
    Introduction
    Over the past few decades, several models such as the LP model have been used for watershed management and planning as well as determining optimal cultivation patterns for agricultural planning. Management and planning methods are the most important applied management tools for optimal allocating of environmental resources, in order to gain the most profits in the different fields including natural resources, water resources and etc. The purpose of this study was to develop an optimal land use model with an environmental approach using a combined linear programming mathematical optimization method to determine the optimal land use area through spatial optimization of multi-objective land allocation to determine the best location of land uses.
    Materials and methods
    In this study, by using optimization methods, we tried to produce an environmental model which is compatible with the social and economic conditions of the watershed for determining the better use, conservation and rehabilitation of existent natural resources. For this purpose, a single objective linear programming model with an environmental approach was used for land use optimization and a multi-objective optimization model for optimal allocation of resources.
    Results and discussion
    After collecting and analyzing the data and entering them into the single-objective optimization model of linear programming, a mathematical model was first developed that determines the optimal area of land uses in the basin and then, using the spatial optimization model for multi-objective land allocation, the optimal land uses location was determined. The proposed combined model is an efficient one because it can simultaneously determine the optimized area and location of land uses.
    Conclusions
    The results showed that the proposed combined model can be the base for correct management of resources and decrease the degree of soil erosion to nine percent and increase the amount of profit to 96 percent.
    Keywords: Optimization, Linear programming, Multi-objective allocation, Environmental resources
  • Mahmoud Ahmadi*, Abbasali Dadashi Roudbari , Hamzeh Ahmadi Pages 47-67
    Introduction
    The air temperature parameter is one of the most important measures for identifying the climatic and environmental conditions of each region. Today, LST maps can be prepared without physical contact with objects or surfaces by using thermal infrared data. Awareness of the spatial and temporal distribution of LST is essential to determine the land energy balance, and evapotranspiration and meteorology studies are essential. LST is a function of pure energy on the land’s surface which depends on the amount of energy reaching it, surface emissivity, humidity, and air flow. The present study intends to investigate the state of daytime LST in Iran in different months of the year based on the output of MODIS Terra images.
    Materials and methods
    In this study, the fifth MODIS Terra product called (Mod11C3 v005) was used with a spatial resolution of 5×5 kilometres and a daytime time period which became monthly data after the necessary processing. In this study, considering the significant precision of the day-night-based physics algorithm of Wan et al. (2002), this method was used to study Daytimte LST in Iran. After the data were decoded, an array was obtained with the dimensions of 4855×62258. Land surface temperature zoning was conducted by using the kriging geo-statistical method with the lowest error rate and the highest precision in mountainous areas.
    Results and discussion
    The statistical characteristics of LST in Iran during different months showed that the highest average of LST in Iran with 46.1 °C was in July. In the warmest period of the year, and in particular in the hot zones of Iran (the southern coasts), there is less variation in the temperature which consequently leads to less variation in LST in the country. Hence, less spatial autocorrelation should be observed in the warm half of the year, which indicates a more stable temperature during the warm period. The study of LST during the 15-year period from 2001 to 2015 and based on the output of the MODIS sensor for different months of the year showed that the distribution of LST in Iran was severely affected by geographical conditions, especially its latitude and topographic condition.
    Conclusion
    From West to East and from North to South, there was an increase in LST in all months of the year. The Lut Desert is the warmest area in the country with temperatures rising to 59° C on hot days. The spatial processing of daytime LST in Iran showed that LST was strongly affected by latitude and altitude, and topographic conditions played an important role in the spatiotemporal distribution of LST, which is completely consistent with the studies conducted by those who asserted that each temperature range has a high degree of consistency with its environmental and geographical properties, in particular with its elevation, latitude and slope characteristics. Although the temperature zones provided for the various months of the year have the considerable spatial continuity, some parts of a temperature cluster have appeared in the form of islands in other zones, indicating the effect of complex topographic and local conditions on the occurrence of these temperature islands compared to its surroundings, which causes a spatial variation in temperature and an increase in the desire to LST clustering in Iran, or in other words, to climatic implantation.
    Keywords: daytime land surface Temperature (LST), MODIS Terra, Day-Night Algorithm, Iran
  • Zahra Mashayekhi, Gholam Ali Sharzehi*, Afshin Danehkar, Vahid Majed Pages 69-88
    Introduction
    Stated preference methods are a set of methods for economic valuation of environmental goods and services which elicit individual preferences for goods and services using hypothetical market behaviour situations. They include the contingent valuation (CVM) and choice experiment (CE) methods which share a common theoretical basis in explaining the behaviour of choice. Based on neoclassical economic theory, WTP/ WTA estimates derived by the CVM and CE should be the same. However, several recent studies have shown that they differ. The goal of this article is to compare the ability of the CVM and the CE to elicit WTA for the conservation and environmental status improvement of the Hara forests.
    Materials and methods
    To achieve this goal, the WTA of local communities living in the areas adjacent to these forests was evaluated based on data derived from questionnaire surveys. The CE and CVM questionnaires with a dichotomous choice format were carefully designed with WTA measurement and local people were asked about their preferences for reduced access to the Hara forests under hypothetical scenarios in which they would receive monetary compensation for reducing or forgoing forest utilization. The collected data were analyzed using conditional logit and binary logit models.
    Results and discussion
    The results showed that, when people are faced with different format hypothetical questions they present different behaviours. The results of the conditional logit model showed that more than half (57.75%) of local respondents tend to receive compensation for increases in environmental risk associated with conservation programmes. They prefer recreational opportunities to other two attributes (Hara cutting and fishing) with a compensation of 233940 IRR day-1. The results of the binary logit model for CVM survey data showed that 99 percent of respondents were willing to accept a reduction in their forest utilization and participate in the protection programmes. The mean WTA was estimated at 331,411 IRR/household/day (9,942,330 IRR/month). Then the welfare values estimated by the two methods were compared. The findings from this comparison showed that the welfare value estimated through the CVM (331,411 IRR/household/day) is much smaller and approximately one-sixth that obtained by corresponding CE (1,959,000 IRR/Day). The results also suggest that the CE method has a greater capacity to explain the choices made by consumers. This is because, in the CVM, only a single attribute – price - is used to describe the interested good and the choice of individuals is affected only by the amounts bid and socioeconomic variables; while in CE, the multiple attributes are used for describing the good and environmental change alternatives which results in the choices of people affected by interaction with the socioeconomic characteristics of respondents. Meanwhile, the CE method is effective for estimating welfare changes at different levels of environmental change; the CVM method, in contrast, estimates the value of a change in a single level, which is also a high level of protection.
    Conclusion
    Due to the divergence of the results, it is impossible to say which method is more credible. It can only be acknowledged that the CE method can help decision makers and policymakers to prioritize different aspects of decision-making by gaining useful information about the final WTA of community members for the various attributes that improve on the project or the proposed design.
    Keywords: Choice experiment, Contingent valuation method, Willingness to accept, Preferences, Local people
  • Narges Ravantab, Mohsen Safai*, Ehsan Kamrani, Mohammad Momen Pages 89-100
    Introduction
    Feeding habits studies are one of the most important subjects in fisheries science. The investigation on feeding habits of true crabs is one of the most significant factors in the study of the growth and survival of crabs. The distribution, growth, and reproduction of crabs are all largely dependent on the availability of prey.
    Materials and methods
    The feeding habits of the Indo-pacific swimming crab, Charybdis hellerii (A. Milne-Edwards, 1867) were studied in the northern Persian Gulf during the period from June 2015 to May 2016. Sampling was conducted along coastal waters by monitoring bottom shrimp trawlers.
    Results and discussion
    A total of 371 stomachs were measured of which 197 were full and 174 were empty. Crabs stomach contents included: 60.75% crustaceans, 11.5% fish, 8.6% molluscs, 6.1% seagrass, 5.3% mixed, and 7.7% undetectable and non-food as sand and gravel. The gut vacuity index was 46.9% during the research which showed medium nutriment in this animal. Crustaceans, fish and molluscs were the dominant main food in gut. The results indicated that gut vacuity index was not statistically different between crab with barnacles and crabs without barnacles (P> 0.05).
    Conclusion
    The recorded results showed that this species is omnivorous and its diet is medium. There were no significant differences in the preference for food items between the different sexes of crabs. The Indo-pacific swimming crab, as are other portunid crabs, are carnivores with a preference for animal food and the behavior of active predators of sessile and slow-moving macro-invertebrates.
    Keywords: Charybdis hellerii, Diet, Gut vacuity index, Persian Gulf
  • Amir Ansari* , Reza Jamshidi Pages 101-110
    Introduction
    Due to its location in a semi-arid and dry region and proximity to major wind erosion centres, especially Meighan desert and wetland, the mega-city of Arak is facing the problem of air pollution. The main objective of this study is the identification of sources of and tracking dust storm routes entering Arak metropolitan area from domestic sources using the HYSPLIT Model.
    Materials and method
    The present study was carried out using HYSPLIT model, NAAPS model, MODIS satellite imageries and GADS weather data from the NECEP weather prediction centre for 22 June 2016 (2 Tir 1395). The modelling was performed using a retroviral tracking method for identifying the motion direction of dust particles in three stations with a height of 10, 200, and 500 metres, respectively.
    Results and discussion
    The research results demonstrated that most frequent motion directions not only cross the Kashan and Qom desert lands and are, thus, a source of dust storms but also cross Meighan dessert wetland and its surrounding desert lands which are the main source of dust particles of the mega-city of Arak. The forward direction of dust particles transported from Meighan desert wetland and Kashan Qom desert lands over a distance more than 400 km towards the Northwest of Iran influences the air quality index (AQI) of cities such as Arak, Shazand, Hamedan and even Sanandaj.
    Conclusion
    These findings are in agreement with the optical depth of dust particles and the amount of surface dust in terms of the NAAPS model and the suspended particle concentrations in the cities located on the direction of particle dissipation. Also, these results are in accordance with the previous studies in terms of erosion assessment, indicating that the numerical models have the ability for tracking and identifying sources of dust storms satisfactorily.
    Keywords: Arak metropolitan area, Dust, Meighan wetland, HYSPLIT Model, NAAPS Model
  • Mohammad Gholizadeh* , Majid Alinejad Pages 111-126
    Introduction
    With an increase in population and greater demand for agricultural and aquaculture activities, the importance of water resource quality and quantity have increased and, consequently, surface water resources are faced with more pollution than other water resources. Generalizing point measurements of water quality characteristics to maps is of special significance in most water resource-related studies. Interpolation techniques may be used to estimate unknown parameter values. The aim of this study is to use the best interpolation method for water quality assessment of Zarin Gol River and the effect of different human activities.
    Materials and methods
    For this purpose, samples were collected from 12 study stations in winter and spring 2016. Then, the spatial variations of physical and chemical parameters of surface water were determined including DO, NO3, PO4, Turbidity, pH and TSS and Hilsenhoff index (water quality index) using interpolation functions based on cross validation technique (lowest value of RMSE, highest value of R2 and lowest close to zero values of spatial data MBE and MAE) of deterministic and geo-statistical methods in a GIS environment.
    Results and discussion
    The results showed that, for all the studied parameters, the kriging method was more suitable than the IDW method and was selected for mapping. The results of the modelling showed that the maximum value of the Helsenhoff index was observed in stations 2 and 10 (5.31 and 5.2, respectively) during the winter season with a relatively weak class in terms of water quality. The results of indices showed that stations located downstream of fish farms were more polluted than those located upstream of or away from farms and enjoyed the self-purification process.
    Conclusion
    Investigation of special variations in the environmental characteristics of water showed that increasing the physical and chemical parameters of surface water along the river, including wastewater discharge from villages, fish farms and agricultural activities, has a direct impact on water quality and the pollution level increases and the river water quality decreases from upstream to downstream.
    Keywords: Physical, chemical parameters, Water quality, Interpolation, Zarin Gol River
  • Yasaman Taj Abadi, Mohamadreza Jalili Ghazizadeh*, Iman Moslehi Pages 127-140
    Introduction
    One of the challenges facing water and wastewater companies around the world is water loss from water distribution networks following burst pipes and leakage, which imposes high economic, social and environmental costs on these companies. So, every year a large part of the budget of water and wastewater companies is allocated for the repair and rehabilitation of the pipe network. Therefore, knowing the frequency of burst pipes will help in estimating network leakages and selecting appropriate management strategies for dealing with these. Various factors affect the failure of water distribution pipes, one of the most important being water pressure. Therefore, the development of models to predict failure based on effective factors precisely is necessary to achieve optimal leakage management in water distribution networks.
    Materials and methods
    In the present study, using a developed model and analysis of pressure and burst field data in the urban water distribution network, the relationship between pressure and burst rate has been determined for a district of Tehran. The study area has 516 km of mains pipelines that include many types of material such as polyethylene, ductile iron, steel, PVC and asbestos cement. Both polyethylene and ductile iron pipes were selected for the investigation because they comprise 93 percent of the network length. After collecting and revising the statistics and information about the bursts and pressures recorded during the years 1386 to 1395, we have calculated the average zone point and the pressure index at this point and assigned it to the whole area. Finally, the pressure-burst relationship was presented individually for each material in the pipes. The prediction model of the failure consists of two parts, namely independent and dependent parts, through which the pressure parameter is linked through a power component to the failure rates. In this study, the maximum daily pressure at the average zone point was used as a pressure index in the pressure-burst relationship.
    Results and discussion
    The pressure-burst relationship for polyethylene and ductile iron based on maximum the daily pressure index is presented separately. In the relationships obtained for comparison, both the average of maximum daily pressure and the maximum of maximum daily pressure values were used. The results of this study showed that, in the dependent pressure part, the average of the maximum daily pressure index presents a more accurate result compared with the maximum value of the maximum daily pressure index and has a higher correlation coefficient. The reason for the inappropriateness of the maximum value of the maximum daily pressure can be temporary and non-permanent overload in one or more days of the year. As it may not really have caused a failure but has been involved in the calculation, this index does not have an accurate prediction of burst. Also, the relations are obtained for two conditions with a power pressure of 3 and an unknown situation, which indicates that, in the case of unknown power, higher correlation coefficients are obtained. Thus, for polyethylene the power is equal to 3 and the correlation coefficient = 0.97, while for ductile iron, the power was equal to 2.7 and the correlation coefficient = 0.99.
    Conclusion
    According to the relationships obtained, it can be concluded that the pressure-burst model could predict the number of failure of main pipes in the water distribution networks well. The results also showed that pressure variations more often affect burst frequency in the polyethylene than the ductile iron pipes. The exponent of pressure in the failure prediction model also depends on the pipe material and is larger for polyethylene in comparison with ductile iron material, and the average for the maximum daily pressure index was a more accurate indicator in the failure prediction model. According to the results of this paper, we can improve pressure management and rehabilitation strategies for the reduction in burst frequency. By applying accurate pressure management and awareness of material susceptibility to burst, it is possible to reduce failure rate and, consequently, water loss.
    Keywords: Burst frequency, field-data analysis, pressure management, water distribution system
  • Hadis Qanavati, Ahmad Fatahi* , Akram Neshat Pages 141-157
    Introduction
    One of the phenomena related to air pollution that has been witnessed in western and south-western regions of Iran in recent times is that related to dust, an atmospheric phenomenon that has adverse environmental effects and impacts. Dust storms have had many negative effects on health, economics, society and the environment, resulting in huge damage to human resources, health, industry, and especially agriculture. The purpose of this study is to quantify the tangible (market) and intangible (non-market) damages caused by dust-related phenomena in the city of Ardakan.
    Materials and methods
    The data required in this study were obtained from the statistics and data recorded in Ardakan offices, as well as the completion of 244 double bounded dichotomous choice questionnaires in the agricultural sector and 509 questionnaires in the air pollution and urban green areas during 2016 using 30 pre-tests and Michels and Carson. In this study, the tangible and intangible damages of dust are valued using the conditional valuation method and market price. Using the logit model, the factors that affect the willingness to pay are estimated for each section using Shazam 9 and mathematical calculations using Maple Version 18 software.
    Results and discussion
    The results of this study showed that income and education variables have a positive and significant effect on people's willingness to pay for air pollution and urban green space. The variables of age, number of households and gender all had a negative and significant effect on people's willingness to pay for air pollution and urban green space in the face of the dust phenomenon. In the agricultural sector, variables such as age, number of employed people, education and income have a positive and significant effect on farmers' willingness to pay for agricultural products in the face of the dust phenomenon. The total value of the damages against this phenomenon to respond to air pollution is estimated at 33,185,478,480 Rials, the maintenance of agricultural products at 50,431,570,000 Rials and the maintenance of green space against dust- related phenomena at 30,736,160,140 Rials per year for the city of Ardakan. Also, the tangible losses from dust-related phenomena in terms of increased water consumption due to washing during dusty days is 2,762,736,640 Rials, the negative impact of dust on physical health and treatment costs and mortality due to asthma and bronchitis diseases at 15,548,414,040 Rials and the negative impact on the livestock sector and treatment costs and cattle losses were calculated 131,451,400,000 Rials using a market approach
    Conclusion
    The results indicate that the total value of intangible and tangible damages for the city of Ardakan in 2016 were 114,353,208,620 Rls is 149,762,550,680 Rials, respectively. The value of the willingness to pay people in agriculture was higher than for other sectors. The livestock and poultry sector also has the highest figure among other tangible costs. Therefore, this estimate provides policy makers and authorities with the guidance needed for controlling the effects of dust on human environments.
    Keywords: Dust, Air pollution, Contingent valuation, Willingness to pay
  • Seyed Komail Tayebi, Fariba Sadat Aghili* , Leila Allahdadian Pages 159-172
    Introduction
    Given the role of the environment and free trade in achieving sustainable development in recent years, in this study, we survey the effect of trade liberalization on the quality of the environment. In simple words, the removal or reduction of trade barriers in international trade is trade liberalization. At the same time, oil is a factor that has a direct impact on the prices of goods and services and the trade flow, and is one of the factors affecting on air pollution the oil exporting and importing countries. Because oil is important in environment-related issues, this paper studied the effect of oil price shocks on the quality of the environment.
    Materials and methods
    To achieve this goal, we used panel data methods and collected data for 1980-2013.
    Results and discussion
    The results show that both trade liberalization and oil shocks have a significant and negative effect on environmental pollution and carbon dioxide levels in the air.
    Conclusion
    Countries can achieve a high quality of the environment and sustainable development through trade liberalization measures. Given that most shocks led to increase oil prices, so countries with low consumption and alternative clean energy can reduce environmental pollution.
    Keywords: Oil exporting, importing countries, Oil shocks, Pollution, Trade liberalization, Sustainable development
  • Zohreh Fanni*, Mohammad Amin Hounakzahi , Manijeh Ghahroudi Pages 173-190
    Introduction
    Environmental problems are one of the most important issues in major cities and metropolises as the result of conflict with the natural environment since urban development is necessarily associated with the domination of buildings, industries, transportation, and economic activities on natural spaces. Strategic Environmental Assessment is a comprehensive, formulated and systematic environmental impact assessment of policies, plans, and plans the options of which include reporting through their findings and their application in the decision-making process.
    Materials and methods
    A descriptive and analytical method was used to study and evaluate the strategic environmental impacts of urban development, Based on the concepts of the Strategic Environmental Assessment (SEA), using MADM statistical techniques and operational research such as the Analytic Hierarchy Process Analyzer (AHP), questionnaires were distributed and completed for determining the proper emphasis on and valuation of among experts (whose content was calculated using the Cochran formula) . The questions related to urban management and the environment and topics such as the municipality, environment, governorate, natural resources, etc.. Finally, the results were analyzed using Expert Choice software.
    Results and discussion
    The aim of the SEA process is to recognize the advantages and disadvantages of the environmental effects of a comprehensive plan and minimize the negative impacts of the implementation of the plan. For strategic evaluation, two criteria and 10 sub-criteria were selected which, after assessing and evaluating the environmental criteria, the sanitary exclusion of wastewater and residues, weighing 0.417, and reducing air pollution, with a weight of 0.245, were the most important and among the top priorities; the sub-criteria of emphasis on improving the quantity and quality of water resources, with a relative weight of 0.208, restoration of green space or missed pastures, with a relative weight of 0.077, and emphasis on increased soil quality and fertility, with a relative weight of.053, were placed in the third to fifth levels of priority, respectively. Among the non-criteria related to the physical components, the realization of a healthy city plan, increase in access to open and green spaces, and paying attention to the urban architecture of the native, with respective weights of 0.34, 0.264 and 0.159, were in the first, second and third places. Quality improvement measurements for informal settlements, with a relative weight of 0.094, realization of optimum density, with relative weight of 0.085, and the optimal distribution of applications in the city, with a relative weight of 0.058, were the third to sixth priorities.
    Conclusion
    Zahedan contains suburban neighborhoods such as Shir Abad, Karim Abad, Babaeyan, etc. Most of these neighborhoods are deprived of welfare infrastructures such as water, sanitation, etc. The structure and texture of soil geology are such that there is no possibility of constructing wells, According to the results of the strategic assessment, urban environmental pollution such as sanitary wastewater-residues, air pollution, water pollution, restoration and access to open and green urban areas, access to a healthy and habitable city, attention to architecture, local urbanism were identified which are all are the consequence of accelerated development of modern cities. Therefore, greater attention by officials, planners and urban managers is required to prevent more urban environmental degradation, and it is necessary to provide citizens with fair access to welfare indicators.
    Keywords: Urban physical development, Strategic environmental assessment (SEA), Zahedan city
  • Mohammadreza Shiri *, Reza Ataei, Farid Golzardi Pages 191-206
    Introduction
    Life cycle assessment (LCA) is a methodology for measuring the environmental impacts associated with a product, process or activity, by identifying, quantifying and evaluating the resources consumed, along with all emissions and wastes released into the environment. This study examined the environmental impacts for Maize production under Moghan climatic conditions by using LCA methodology.
    Materials and methods
    This analysis considered the entire system which was required to produce one ton of maize grain. For this purpose, a functional unit was assumed based on ISO14040 methods which included the extraction of raw materials (e. g. fossil fuels and minerals), the production and transportation of farming inputs (e. g. fertilizers) and all agricultural operations in the field (e. g. tillage and harvest). As a first step, all emissions and the consumption of resources connected to the different processes were listed in a Life Cycle Inventory (LCI) and related to a common unit, namely one ton of grain. Next a Life Cycle Impact Assessment (LCIA) was carried out, in which the inventory data were aggregated into indicators for environmental effects, which included climate change (global warming), acidification and eutrophication (terrestrial and aquatic ecosystems), land use, phosphate resource depletion, potassium resource depletion and water resource depletion. After normalization and weighting of the indicator values it was possible to calculate summarizing indicators for resource depletion and environmental impacts.
    Results and discussion
    The values for climate change (global warming), acidification and eutrophication (terrestrial and aquatic ecosystems), land use, phosphate resource depletion, potassium resource depletion and water resource depletion were estimated at 0.04, 0.29, 0.50, 0.11, 0.03, 2.27, 0.75, 0.03 and 0.56, respectively. As a result, among environmental effect categories (EcoX) the highest environmental impacts were observed in the eutrophication (terrestrial) and acidification categories; among the resource depletion categories (RDI), the depletion of fossil resources had the greatest negative environmental impact for maize production in the Moghan region.
    Conclusion
    It seems that management systems based on a low input system, including organic fertilizers and minimum tillage, could be regarded as an alternative management strategy for reducing problematic environmental impacts.
    Keywords: Environmental impacts, Life cycle impact assessment (LCA), Emission, Resource use
  • Farhad Nouri Najafi, Hadi Veisi*, Reza Mirzaee Talarposhti Pages 207-223
    Introduction
    Recently, land use change is one of the main potential causes in losing biodiversity and ecosystem services. Dams as main human-made structures play an important role in saving surface water. Due to the rapid increase in dam construction over the last 40 years in Iran, the contradiction between dam productivity and the loss of ecosystem services has become an issue of increasing concern. The aim of this study was to investigate the impact of Sahand Dam construction on land use, land use changes and ecosystem services.
    Materials and methods
    In this study three Landsat satellite images were used to track land use changes over a period of 28 years (1989, 2006 and 2017). First, these images were used for geometric, atmospheric and topographic correction. The maximum possibility of different land uses and cover were determined using a supervised classification method and their accuracy was checked again by field inspection. The user authenticity and Kappa coefficient calculated and resulted in value of 63 and 79 percent respectively. The value of ecosystem services and changes in land uses carried out using aerial photographs and satellite imagery between 1989 and 2017 throughout 49400 ha of areas around Sahand Dam in East Azarbaijan Province.
    Results and discussion
    The results showed that the total area for rangeland decreased significantly between years 1989 and 2017 while there has been a noticeable increase in cropping land. In general, the share of area under rangeland decreased by 56% over period 1989-2017. The total area for rainfed and irrigated cropping areas increased by 38 and 32 percent, respectively, indicating significant changes in this area. As regards to the services of ecosystem value, land use changes from rangeland to crop land led to a 35900000 dollars annually loss in ecosystem services value ($10.6 per hectare per year).
    Conclusions
    To conclude, although dam construction and shifting from natural land toward crop land may be profitable but due to the depletion of the ecosystem capacities to deliver ecosystem services, long-term losses may exceed short-term gains. Land use and policy-making should aim at balancing society needs and preferences, while considering the long-term negative effects of dams and ecosystem service losses. Therefore, providing a land management roadmap for future economic development programs is now receiving a great priority. It will be beneficial if natural ecosystems are preserved and used adequately.
    Keywords: Land use, Sahand Dam, Agriculture, Biodiversity, Ecosystem services