فهرست مطالب

علوم و تکنولوژی محیط زیست - سال بیست و یکم شماره 9 (آذر 1398)
  • سال بیست و یکم شماره 9 (آذر 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/09/01
  • تعداد عناوین: 18
|
  • محمدتقی اسدی، حمید زارع ابیانه*، نسرین دلاور، آذر اسدی صفحات 1-14
    زمینه و هدف

    فرآیند تغییر اقلیم به ویژه تغییرات دما و بارش مهم ترین بحث مطرح در قلمرو علوم محیطی می باشد. این پدیده به دلیل ابعاد علمی و کاربردی آن از اهمیت فزاینده ای برخوردار است. چرا که سیستم های انسانی وابسته به عناصر اقلیمی مانند کشاورزی و صنایع بر مبنای ثبات و پایداری اقلیم طراحی شده و عمل می نمایند.

    روش بررسی

    در پژوهش حاضر از داده های خروجی پنج مدل گردش عمومی جو GFCM21، HADCM3، INCM3، IPCM4 و NCCCSM برای بررسی تغییرات چهار فراسنجه ی دمای کمینه، دمای بیشینه، بارش وساعت آفتابی همدان در دوره ی 2065-2046 استفاده شد. برای این منظور با استفاده از مدل ریز مقیاس نمایی LARS-WG و لحاظ سه سناریوی A1B، A2 و B1، تغییرات ماهانه ی فراسنجه ها محاسبه شد.

    یافته ها:

     نتایج نشان داد به طور متوسط، بیش ترین افزایش دمای کمینه مربوط به مدل GFCM21 تحت سناریوی A1B، برابر 5/2 درجه سانتی گراد می باشد و کم ترین آن در مدل INCM3 تحت سناریوی B1 معادل 1 درجه سانتی گراد مشاهده شد. بیش ترین و کم ترین افزایش دمای بیشینه به ترتیب به سناریوی A1B و B1 مدل GFCM21 با 4/2 و 4/1 درجه سانتی گراد افزایش تعلق داشت. بیش ترین افزایش بارش مربوط به سناریوی B1 مدل IPCM4 به مقدار 8/15 درصد و بیش ترین کاهش در مدل GFCM21 تحت سناریوی A1B  معادل 13 درصد بود. بیش ترین افزایش تابش خورشیدی در مدل HADCM3 تحت سناریوی A1B با 24 درصد و کم ترین مقدار آن در سناریوی A2 مدل NCCCSM به مقدار 17/3 درصد کاهش مشاهده گردید.

    بحث ونتیجه گیری:

     نتایج این تحقیق نشان داد دمای کمینه و بیشینه در دوره ی 2065-2046 افزایش می یابد. تغییرات بارش، هم به صورت افزایشی و هم به صورت کاهشی دیده شد. تغییرات ساعت آفتابی نیز بسیار کم و نامحسوس است.

    کلیدواژگان: تغییراقلیم، ریز مقیاس نمایی، مدل های گردش عمومی جو، LARS-WG، همدان
  • محمدحسن خوشگفتارمنش* صفحات 15-28
    زمینه و هدف

    توانایی تکنولوژی پینچ در ارایه یک روش کلی در طراحی و تحلیل فرایندها می باشد، ولی این تکنولوژی در تحلیل سیستم هایی که علاوه بر حرارت شامل توان نیز هستند ناتوان است. از طرف دیگر، آنالیز اگزرژی علاوه بر توانایی تحلیل سیستم های شامل حرارت و توان، این توانایی را دارد که قسمت های غیرموثر سیستم را شناسایی و بیش ترین اصلاحات ممکن سیستم را تعیین کند.

    روش بررسی

    محدودیت اصلی آنالیز اگزرژی عدم ارایه یک روش جامع در طراحی سیستم است. آنالیز ترکیبی پنچ و اگزرژی[1]، که از ترکیب دو روش ذکر شده به دست می آید با استفاده از توانایی هر دو روش، محدودیت های هر دو روش را رفع می کند. در این مقاله سعی شده است، با معرفی نیروگاه رامین اهواز به عنوان نیروگاه مورد مطالعه، با استفاده از روش CPEA اصلاحات موثر شناسایی و مورد بررسی قرار گیرد.  

    یافته ها

    سه سناریو اصلاحی پیشنهادی  به منظور بهینه سازی نیروگاه مورد نظر استفاده شده است که عبارتند از :1-نزدیک کردن پینچ ها، 2-افزایش بخار در بویلر 3-کاهش فشار کندانسور.

    بحث و نتیجه گیری

    نتایج نشان می دهد امکان افزایش بازده نیروگاه مورد مطالعه در حدود 7/1 درصد افزایش با به کار بردن این روش وجود دارد. هم چنین میزان مصرف سوخت1569متر مکعب در ساعت و تولید گازهای خروجی در حدود 7/1 درصد (معادل 20 تن بر ساعت) کاهش می یابد. لذا تولید آلاینده ها به نحو چشم گیری کاهش می یابد. برای شبیه سازی نیروگاه از نرم افزار(Steam Pro) Thermoflow و برای تحلیل CPEA از نرم افزار Aspen Pinch استفاده شده است.

    کلیدواژگان: تحلیل ترکیبی پینچ و اگسرژی، بهینه سازی، نیروگاه بخار، آلاینده ها
  • رعنا خلیل نژاد*، رضا مرندی، مرتضی خسروی صفحات 29-42
    زمینه و هدف

    فلزات سنگین و رنگزاها به وسیله فعالیت های صنعتی و توسعه فن آوری بیشتر از میزان طبیعی در محیط زیست  منتشر شده اند. این آلاینده ها به دلیل سمی بودن، اثرات نابهنجاری بر محیط زیست و سلامتی موجودات به ویژه انسان ها دارند. بنابراین توسه روش هایی نوین که بتواند این آلاینده ها را از محیط زیست به طور همزمان حذف کند بسیار مهم است.

    روش بررسی

    در این تحقیق  دو روش اکسیداسیون پیشرفته و جذب بیولوژیکی در راکتور واحد تلفیق گردیده و آلاینده ها را وارد راکتور کرده و در صد حذف آن ها بررسی گردید، آلاینده هایی که در این راکتور حذف می شوند رنگزای Reactive Black B (RBB) و یون منگنز می باشد . برای حذف رنگزای RBB از فرایند UV/H2O2 و برای حذف یون منگنز از جاذب بیولوژیکی که در سدیم آلزینات تثبیت شده بود، استفاده گردید. بعد از انجام دو فرایند مذکور در سیستم batch و با توجه به شرایط بهینه در راکتور واحد این دو فرایند با هم تلفیق شده وگرانول ها را در فیلتر پلی اتیلنی ریخته و در داخل راکتوری که در مرکز آنلامپ UV تعبیه شده، قرار گرفت.

    یافته ها

    با توجه به نتایج TOC و COD  مشخص گردید که در حالتی که فقط از فرایند UV/H2O2 استفاده شده در صد حذف TOC و COD به ترتیب 35% و 5/79% بوده ولی در حالت تلفیقی درصد کاهش TOC به 56% و COD به 22/90 % می رسد.

    بحث و نتیجه گیری

    به طور همزمان یون منگنز فقط به وسیله گرانول و رنگزا توسط فرایندUV/H2O2 و مقدار جزیی توسط گرانول جذب و حذف گردید.

    کلیدواژگان: تلفیقی، راکتور، فرایند، سدیم آلژینات، جذب بیولوژیکی
  • ایمان درویشی*، محمدحسین غضنفری، ریاض خراط صفحات 43-55
    زمینه و هدف

    تولید و انتشار روزافزون گازهای گلخانه ای باعث تغییرات آب و هوایی و همچین گرم شدن زمین گشته است. در نتیجه کاهش تولید گاز دی اکسیدکربن و یا دفع آن اهمیت فراوانی دارد که یکی از روش های رفع این مشکل تزریق دی اکسیدکربن در مخازن نفتی به منظور ازدیاد برداشت در هیدروکربن می باشد.

    روش بررسی

    در این پژوهش، شبیه سازی دفع و ذخیره سازی دی اکسیدکربن در آبده یک مخزن نفتی توسط شبیه ساز تجاری به روش ترکیبی انجام شده است. چاه های تزریقی در بخش آبده تکمیل و آبده متصل به مخزن توسط مدل فتکویچ شبیه سازی شده و تحت چهار سناریوی تزریق توسط چاه های عمودی و افقی مورد بررسی قرار گرفته شده است.

    یافته ها:

    تزریق و ذخیره سازی دی اکسیدکربن در آبده در حالت های مختلف مانند گاز آزاد، گاز به دام افتاده، گاز حل شده در آب و ذخیره سازی به عنوان مواد معدنی جامد امکان پذیر می باشد که در این مطالعه حالت گاز بدام افتاده و گاز آزاد با توجه به شرایط پروژه و نیز داده های خروجی نتیجه بخش بود.

    بحث و نتیجه گیری:

      نتایج حاصل از شبیه سازی گواه آن است که چاه های افقی پتانسیل بهتری نسبت به چاه های عمودی به منظور ذخیره سازی می باشند، به طوری که برای تزریق حجم مشخصی از دی اکسیدکربن در یک مخزن مفروض، دو چاه افقی (11+e3/3 مترمکعب استاندارد) یا  شش چاه عمودی (11+e9/6 مترمکعب استاندارد) مورد نیاز می باشد و با استناد به نتایج شبیه سازی، اگرچه تکمیل چاه در قسمت فوقانی دارای بازده بیش تر بوده است اما به دلیل اهمیت ماندگاری گاز در مخزن، تکمیل در قسمت تحتانی پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: دفع دی اکسیدکربن، آبده مخازن، ذخیره سازی، شبیه سازی، چاه عمودی و افقی
  • نازک روزگاری*، محمدتقی ستاری، هاجر فیضی صفحات 57-70
    زمینه و هدف

    در مدیریت و بهره برداری از پروژه های منابع آب و به ویژه مخازن سدها تامین حداقل جریان آب مورد نیاز جهت حفظ زیستگاه گونه های مختلف موجودات آبزی و گیاهی ضروری است. در روند احیای دریاچه ارومیه، تخصیص سهم جریان محیط زیستی رودخانه مهاباد، به عنوان یکی از رودخانه های مهم حوضه آبریز دریاچه ارومیه، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. از این روی هدف از نوشتن این مقاله برآورد حداقل جریان محیط زیستی رودخانه مهاباد با استفاده از روش های هیدرولوژیکی و اکوهیدرولوژیکی می باشد.

    روش بررسی

    در این تحقیق، نیاز محیط زیستی رودخانه مهاباد، با پنج روش تنانت، تسمن، مدل ذخیره رومیزی، انتقال منحنی تداوم جریان و تحلیل منحنی تداوم جریان برآورد شده است.

    یافته ها: 

    با توجه به نتایج حاصل ملاحظه گردید، برای حفاظت رودخانه مهاباد در حداقل شرایط محیط زیستی قابل قبول، دو روش انتقال منحنی تداوم جریان در کلاس مدیریتی B (35 درصد جریان متوسط سالانه، معادل 7/2 متر مکعب بر ثانیه) و روش مدل ذخیره رومیزی در کلاس مدیریتی B/C (3/27 درصد جریان متوسط سالانه، معادل 13/2 متر مکعب بر ثانیه)، نتایج تقریبا مشابه و قابل قبولی را ارایه می دهند.

    بحث و نتیجه گیری:

     به طور کلی دو روش  انتقال منحنی تداوم جریان و مدل ذخیره رومیزی، به دلیل در نظر گرفتن کلاس های مختلف اکولوژیکی، نسبت به روش های دیگر ارجحیت داشته و می توان این روش ها را برای تعیین نیاز محیط زیستی رودخانه مهاباد به کار برد.

    کلیدواژگان: حقابه محیط زیستی، روش های هیدرولوژیکی، انتقال منحنی تداوم جریان، مدل ذخیره رومیزی، رودخانه مهاباد
  • بابک محمدی*، روزبه موذن زاده صفحات 71-81
    زمینه و هدف

    انتخاب ورودی های مناسب برای مدل های هوشمند از اهمیت بسزایی برخوردار است زیرا باعث کاهش هزینه و صرفه جویی در وقت و افزایش دقت و کارایی مدل ها می شود. هدف از پژوهش حاضر،کاربرد آنتروپی شانون برای انتخاب ترکیب بهینه متغیرهای ورودی در شبیه سازی دبی ماهانه توسط پارامترهای هواشناسی می باشد.

    روش بررسی

    در این مطالعه داده های هواشناسی و سری زمانی ماهانه دبی رودخانه زرین رود (ایستگاه صفاخانه) واقع در آذربایجان- شرقی در دوره زمانی  1336تا 1394 مورد استفاده قرارگرفت. پارامترهای هواشناسی و ماه از سال به عنوان ورودی در روش آنتروپی به منظور تعیین ترکیب موثر در نظر گرفته شد.

    یافته ها

    نتایج آنتروپی شانون نشان داد که پارامترهای بارش ، ماه از سال و دما ، نتایج بهتری را برای مدل سازی ارایه می دهد. شبیه سازی با استفاده از مدل های هیبرید هوشمند الگوریتم هیبریدی ازدحام ذرات و الگوریتم هیبریدی شبیه سازی تبرید انجام گرفت.کارایی مدل ها با استفاده از معیار ضریب تبیین ،ریشه جذر میانگین خطا  وشاخص پراکندگی محاسبه گردید.

    بحث و نتیجه گیری

    نتایج نشان داد از میان این مدل ها با ساختار ورودی های یکسان، مدل الگوریتم هیبریدی شبیه سازی تبرید بر پایه ماشین بردار پشتیبان عملکرد بهتری برای شبیه سازی دبی جریان در مقایسه با سایر مدل های هیبریدی هوشمند داشته است. همچنین نتایج تحقیق نشان داد که روش آنتروپی در انتخاب بهترین ترکیب ورودی در مدل های هوشمند از کارایی خوبی برخوردار است.

    کلیدواژگان: الگوریتم هیبریدی، ازدحام ذرات، تئوری آنتروپی، دبی رودخانه، شبیه سازی تبرید
  • محمدعلی صالحی*، نسرین حکیم قیاسی صفحات 82-93
    زمینه و هدف

    در این تحقیق اثر شرایط عملیاتی و پارامترهای طراحی مانند شدت هوادهی، نسبت سطح ناودان به بالارونده و خصوصیات مایع بر هیدرودینامیک و ضریب حجمی انتقال جرم در راکتور های ایرلیفت سه فازی بررسی شده است.

    روش بررسی

    آزمایش ها در راکتور ایرلیفت دارای حلقه خارجی با نسبت سطح ناودان به بالارونده 14/0 و راکتور های ایرلیفت داخلی با نسبت سطح ناودان به بالارونده36/0 و 1 انجام شده است. هوا و آب به ترتیب به عنوان فاز گاز ومایع و و لجن فعال به عنوان فاز جامد استفاده شده اند.

    یافته ها

    نتایج نشان داد سرعت چرخش مایع، نگهداشت گاز و ضریب حجمی انتقال جرم با افزایش سرعت حجمی گاز، کاهش غلظت لجن و کاهش نسبت سطح ناودان به بالا رونده، افزایش یافته است. بیش ترین مقدار نگهداشت گازبرابر با 178/0 در راکتور ایرلیفت دارای حلقه خارجی با غلظت 1% وزنی لجن فعال در سرعت حجمی گاز 24/0 متر بر ثانیه مشاهده شد. مدلی برای پیش بینی اثر غلظت لجن فعال، سرعت حجمی گاز و نسب سطح ناودان به بالارونده بر انتقال جرم راکتور های ایرلیفت لجن فعال ارایه شده است که با نتایج تجربی تطابق خوبی دارند.

    بحث و نتیجه گیری

    به طورکلی بررسی عملکرد راکتورهای ایرلیفت داخلی و راکتورهای ایرلیفت دارای حلقه خارجی در شرایط مختلف غلظت و سرعت حجمی نشان داد راکتور ایرلیفت دارای حلقه خارجی دارای عملکردی بهتر در مقایسه با راکتور ایرلیفت داخلی است.

    کلیدواژگان: راکتور ایرلیفت، نگهداشت گاز، انتقال جرم، سرعت حجمی گاز
  • محمدصادق نیکنام*، مهدی جلیلی قاضی زاده صفحات 95-109
    زمینه و هدف

    یکی از مشکلات خاکچال یا به عبارتی دیگر لندفیل های قدیمی و رها شده مساله آلودگی های زیست محیطی جانبی آن است. خاکچال باباحیدر در مجاورت مخزن سد باباحیدر و در سه کیلومتری شهری با همین نام در استان چهارمحال و بختیاری واقع شده است و پسماندهای تولیدی این شهر و برخی از روستاهای اطراف آن به این خاکچال وارد شده و تلنبار می شود. ازآنجایی که یکی از اهداف اصلی احداث سد تامین آب شرب منطقه است، لذا وجود این خاکچال می تواند باعث آلوده شدن آب در مخزن سد شده و عملکرد سد را با مشکل مواجه نماید. از این رو در مطالعه حاضر روش های موجود برای مواجهه با این نوع خاکچال ها از لحاظ فنی، اقتصادی و زیست محیطی مورد بررسی قرار گرفت.

    روش بررسی

    به منظور انتخاب بهترین گزینه برای مواجهه با خاکچال مورد مطالعه ابتدا تمام روش های موجود برای مواجهه با خاکچال باباحیدر مورد مطالعه قرار گرفتند و سپس روش های دارای پتانسیل اجرا شامل پوشاندن خاکچال، حفاری و انتقال به خاکچال جدید، تصفیه با روش خاک شویی و محصورسازی با اجرای دیوار جداکننده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.

    یافته ها

    نتایج حاصل از انواع معیار های مقایسه از نظر فنی، اقتصادی و زیست محیطی نشان داد که شیوه تصفیه با روش خاک شویی از لحاظ پیچیدگی فناوری و نیاز به تجهیزات خاص، راهبری تخصصی، نیاز به آب، مواد مصرفی و شیمیایی، هزینه های سرمایه گذاری و راهبری، شرایط خاصی را می طلبد که اجرایی شدن این روش را با مشکل مواجه می کند. در مقابل روش حفاری و انتقال به خاکچال جدید از لحاظ پارامتر های فوق الذکر بیش ترین قابلیت را برای اجرا دارد. روش های پوشاندن خاکچال و محصور سازی با اجرای دیوار های جداکننده از لحاظ شرایط و پیچیدگی های اجرایی مابین دو روش فوق قرار دارند.

    بحث و نتیجه گیری

    با بررسی، مقایسه و امکان سنجی روش های دارای پتانسیل اجرا جهت پاک سازی و احیاء خاکچال مشخص گردید که از میان روش های مختلف احیاء و پاک سازی، روش حفاری و انتقال به خاکچال جدید نسبت به سایر روش ها از دیدگاه فنی، اقتصادی و زیست محیطی مناسب تر و دارای قابلیت بیش تری برای اجرا است. از این رو به کارگیری این روش برای خاکچال باباحیدر پیشنهاد می گردد.

    کلیدواژگان: پسماند، خاکچال رهاشده، احیاء و پاک سازی، باباحیدر
  • علی افشاری، کامران مروج*، پریسا علمداری صفحات 111-124
    زمینه و هدف

    این تحقیق به منظور ارزیابی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی و توزیع عناصر سنگین در خاک های با مواد مادری متفاوت در بخش مرکزی استان زنجان انجام گرفت.

    روش بررسی

    در این پژوهش 15 خاک رخ تحول یافته بر روی سنگ های گرانیت، بازالت، آندزیت، پورفیریت، توف های آتشفشانی، سنگ آهک، کنگلومرا-شیل، شیل، فیلیت، ماسه سنگ، دولومیت و رسوبات آبرفتی حفر شد. سپس خاک رخ ها با توجه به دستورالعمل اداره حفاظت خاک وزارت کشاورزی آمریکا تشریح گردیدند و افق های مشخصه و رده بندی آن ها تا سطح گروه بزرگ، مطابق با استانداردهای رده بندی آمریکایی (2014) تعیین شد. خاک ها در سه رده مالی سول، اینسپتی سول و انتی سول طبقه بندی شدند. از تمامی افق های ژنتیکی خاک رخ ها و سنگ بستر آن ها (به غیر از مواد آبرفتی) نمونه برداری صورت گرفت. کلیه تجزیه های مربوط به خصوصیات فیزیکوشیمیایی و عناصر سنگین با روش های متداول آزمایشگاهی انجام شد.

    یافته ها

    در خاک های آهکی مقدار آهک (3/49%) و اسیدیته (0/8)، در خاک های آندزیتی مقدار ماده آلی (6/1%)، در خاک های پورفیریتی، ظرفیت تبادل کاتیونی (cmol(+) kg soil-1) 0/26، در خاک های با مواد مادری توف، مقدار رس (4/24%) و در خاک های دولومیتی، مقدار سیلت (9/61%) مشاهده شد که حداکثر مقدار را داشتند. مقدار متوسط نیکل، سرب و کادمیم در خاک های دولومیتی (به ترتیب 0/56، 1/74 و 23/0 میلی گرم بر کیلوگرم خاک)، کروم و آهن در خاک های حاصل از شیل (به ترتیب 3/41، 34800 و 5/27 میلی گرم بر کیلوگرم خاک)، مس در خاک های پورفیریتی و روی و کبالت در خاک های بازالتی (به ترتیب 2/47، 3/130 و 3/28 میلی گرم بر کیلوگرم خاک) بیش ترین مقدار را نشان داد.

    بحث و نتیجه گیری

    الگوریتم تحلیل خوشه ای، افق های ژنتیکی A و B را در سه گروه طبقه بندی کرد: گروه اول خاک های حاصل از ترکیب کنگلومرا - شیل، شیل و سنگ آهک است. گروه دوم خاک های پورفیریتی، بازالتی، آندزیتی و گرانیتی می باشد و گروه سوم خاک های حاصل از توف، فیلیت و آبرفتی است. نتایج با اضافه کردن افق های مواد مادری (C و Cr) تغییر نکرد. لذا محتوی عناصر اصلی مذکور در افق های خاک ساز تا حد بسیار زیادی تحت کنترل عامل وراثت می باشد.

    کلیدواژگان: توزیع عمودی، عناصر سنگین، مواد مادری و ویژگی های خاک
  • نفیسه رضاپور اندبیلی*، فرحناز رشیدی صفحات 125-135
    زمینه و هدف

    برنامه ریزی کاربری ها با دید اکولوژیک راه حل منطقی گسستن چرخه فقر جامعه و بحران محیط زیست و ایجاد بستر الزم برای رسیدن به توسعه پایدار است. هدف از این مطالعه ارزیابی توان اکولوژیک برای کاربری جنگلداری در حوضه آبخیز سد تاجیار در استان آذربایجان شرقی و بررسی میزان انطباق کاربری فعلی جنگلداری با توان اکولوژیک منطقه برای کاربری مذکور میباشد.

    روش بررسی

    در این پژوهش، ابتدا با بررسی منابع مختلف و کسب استانداردها، معیارها و زیرمعیارها انتخاب شدند. معیارهای اصلی مورد استفاده در این مطالعه، عبارتند از: خاکشناسی، سنگ شناسی، توپوگرافی، اقلیم، پوشش گیاهی، فاصله از آبهای سطحی، دسترسی به شبکه حمل و نقل، فاصله از مناطق مسکونی، فاصله از مزارع و باغات و کاربری اراضی. سپس، با استفاده از پرسشنامه ی دلفی، وزن معیارها و زیرمعیارها تعیین گردید و از فرایند تحلیل سلسله مراتبی برای وزن دهی به معیارها بهره گرفته شد. درنهایت، کلیه ی الیه ها با استفاده از روش ترکیب خطی وزندار تلفیق شدند و نقشه ی نهایی توان اکولوژیک منطقه به دست آمد.

    یافته ها

    با توجه به بررسیهای انجام یافته سه توان: کم، متوسط و زیاد به ترتیب: 2573 هکتار 27 ،%2323 هکتار 23 %و 2235 هکتار 23 %از مساحت 39202 هکتاری منطقه مورد مطالعه را به خود اختصاص داده اند. که در مجموع فقط 25/2 درصد از منطقه، به طور متناسب با توان اکولوژیک آن برای جنگلداری، مورد استفاده قرار میگیرد.

    بحث و نتیجه گیری

    یافته ها حاکی از آن است که تلفیق فرایند تحلیل سلسله مراتبی و سامانه اطالعات جغرافیایی، دارای قابلیت باالیی جهت ارزیابی توان اکولوژیک اراضی برای کاربری جنگلداری میباشد.

    کلیدواژگان: ارزیابی توان اکولوژیک، سد تاجیار، جنگلداری، تجزیه و تحلیل سلسله مراتبی
  • عابدین ثقفی پور*، محمدرضا خاکسار، ناهید جسری، فاطمه رضایی صفحات 137-146
    زمینه و هدف

    با توجه به استفاده گسترده از آفت کش ها برای حفظ محصولات کشاورزی، باقی ماندن آن ها در محیط امری اجتناب ناپذیر است. توسعه کشاورزی و استفاده از سموم متنوع آفت کش گیاهی در استان قم می تواند اکوسیستم آبی را به مدت طولانی تحت تاثیر این آفت کش ها قرار دهد. لذا این مطالعه با هدف تعیین غلظت باقی مانده آفت کش های ارگانو فسفره آزینفوس متیل و دیازینون و سم کارباماته کاربایل در آب رودخانه های اصلی استان قم صورت گرفت.

    روش بررسی

    در این مطالعه 144 نمونه آب از چهار رودخانه اصلی استان قم طی یک دوره 12 ماهه در سال 1395 به منظور ارزیابی میزان باقی مانده سموم مورد مطالعه جمع آوری شد. نمونه ها با استفاده از دو روش استخراج فاز جامد و استخراج فاز مایع- مایع آماده شدند و با دستگاه های HPLC و GC-MS/MS  میزان سموم باقیمانده در آب اندازه گیری شد.

    یافته ها: 

    نتایج نهایی این مطالعه نشان داد که بیش ترین غلظت دیازینون، آزینفوس متیل و کاربایل در فصل تابستان به ترتیب ppb 5/24 ، ppb 52/14 و ppb 54/4 بوده است. حداقل غلظت سموم مورد مطالعه مربوط به فصل زمستان بوده است. بر اساس آزمون آماری آنالیز واریانس دوطرفه بین میزان باقی مانده سموم در فصول مختلف اختلاف آماری معنی داری وجود داشت (002/0<p).

    بحث و نتیجه گیری:

     براساس نتایج این مطالعه،غلظت باقی مانده آفت کش های ارگانو فسفره آزینفوس متیل و دیازینون و سم کارباماته کاربایل در آب اکثر رودخانه های اصلی  قم بیش از حد مجاز اتحادیه اروپا (g/µL5/0) می باشد. در نتیجه در صورت کاربرد مداوم این سموم در بخش کشاورزی استان ؛ این آلاینده ها تهدیدی جدی برای سلامت عمومی مردم محسوب می شود.

    کلیدواژگان: دیازینون، کاربایل، آزینفوس متیل، آب رودخانه، HPLC
  • مهسا آقاخانی، تورج نصرآبادی*، علیرضا وفائی نژاد صفحات 147-159
    زمینه و هدف

    مدل سازی هیدرولوژیکی حوضه های آبخیز نقش مهی در مطالعه، توسعه و مدیریت منابع آب دارد. با توجه به اهمیت حوضه آبخیز طالقان به عنوان تامین کننده بخش مهمی از منابع آب استان های البرز و تهران، در این پژوهش، شبیه سازی هیدرولوژیک آب های سطحی در این حوضه مورد مطالعه قرار گرفته است.

    روش بررسی

    شبیه سازی هیدرولوژیکی با به کارگیری مدل نیمه توزیعی فیزیکی SWAT (Soil and Water Assessment Tool) انجام گرفت. هم چنین واسنجی و آنالیز حساسیت مدل با استفاده از الگوریتم SUFI-2 صورت پذیرفت. کارایی مدل با استفاده از شاخص های آماری نش- ساتکلیف (NS) و ضریب تعیین (R2) مورد ارزیابی قرار گرفت.

    یافته ها

    آنالیز حساسیت نشان داد که مدل نسبت به پارامترهای شماره منحنی (CN)، ضریب تبخیرخاک و ظرفیت آب قابل دسترس خاک دارای بیش ترین حساسیت می باشد. ضرایب NS و R2 در ایستگاه گلینک (خروجی حوضه) پس از کالیبراسیون به ترتیب برابر 84/0 و 87/0 و در صحت سنجی برابر 79/0 و 84/0 برآورد گردید.

    بحث و نتیجه گیری

    نتایج نشان دهنده دقت مناسب شبیه سازی حوضه آبخیز مورد مطالعه دارد. هم چنین نشان داده شد که مدل قابلیت بالایی برای پیش بینی میزان رواناب ماهانه حوضه طالقان دارد. به کارگیری این مدل به دلیل کاهش هزینه عملیات میدانی به منظور اندازه گیری مولفه های مورد نیاز و به ویژه به دلیل کاهش زمان مورد نیاز برای تحلیل مسایل، جهت ارتقای سطح مدیریت منابع آب و حفظ محیط زیست کارآمد می باشد.

    کلیدواژگان: مدل سازی هیدرولوژیک، حوضه آبخیز، مدل SWAT، الگوریتم SUFI-2
  • بیتا معزی پور*، محمد احمدی، آیدا معزی پور، علی علی عبدالخانی صفحات 161-170
    زمینه و هدف

    صنایع سلولزی از جمله صنایع مهم و اثرگذار در کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه محسوب می شود. یکی از فعالیت هایی که به تازگی در این صنعت مورد توجه قرار گرفته، بازیافت ضایعات می باشد. با وجود مزایای بسیار زیاد بازیافت از نظر اقتصادی و زیست محیطی، این فرایند منجر به تولید پساب می شود که بررسی آلایندگی آن از اهمیت زیادی برخوردار است.

    روش بررسی

    در این تحقیق، کیفیت و میزان آلودگی پساب حاصل از بازیافت ضایعات ام دی اف مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بازیافت ضایعات ام دی اف از دو روش مختلف  هیدروترمال و حرارت دهی اهمیک استفاده شد. روش هیدروترمال در دمای 105 درجه و به مدت  150 دقیقه انجام شد و روش حرارت دهی اهمیک در دمای 100 درجه سانتی گراد و در دو زمان (2 و4 دقیقه) انجام شد. مواد شیمیایی تشکیل دهنده پساب حاصل از بازیافت ضایعات ام دی اف از طریق آزمون کروموتوگرافی و طیف سنجی جرمی (GC/MS) مورد بررسی قرار گرفت. هم چنین pH، BOD، COD، TDS و TSS هر سه نوع پساب بدست آمده اندازه گیری شدند.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که ترکیبات نیتروژن دار بیش ترین مواد موجود در پساب روش هیدروترمال بودند و در پساب حاصل از روش اهمیک در هر دو زمان 2 و 4 دقیقه بیش ترین مواد موجود را اسیدها تشکیل می دادند.

    بحث و نتیجه گیری

    پساب های حاصل  دارای ترکیبات فنول کلرینه شده و تانن ها و مشتقات لیگنین بودند و مقدار BOD، COD و ترکیبات معلق در آن ها بیش تر از حد استاندرد بود.  به منظور کاهش ذرات معلق می توان از فیلتراسیون استفاده کرد.

    کلیدواژگان: بازیافت، ضایعات ام دی اف، حرارت دهی اهمیک، هیدروترمال، کیفیت پساب
  • اعظم سلیمانی، سید محسن حسینی*، علیرضا مساح بوانی، مصطفی جعفری، رزا فرانکاویلیا صفحات 171-184
    زمینه و هدف

     یکی از مواردی که باعث فاصله گرفتن از توسعه پایدار می شود افزایش روزافزون دی اکسید کربن اتمسفری و به تبع آن افزایش دمای کره زمین می باشد. اکوسیستم های جنگلی و مدیریت بهینه ی آن، نقش مهمی در کاهش کربن اتمسفری دارند.

    روش بررسی

     در این مطالعه اثرات جنگل طبیعی و چهار جنگل کاری بر توان ذخیره کربن خاک و همچنین خصوصیات مختلف خاک در جنگل آموزشی - پژوهشی دارابکلا بررسی گردید. نمونه برداری خاک در سال 2016 و از سه عمق 20-0 ، 40-20 و 60-40 انجام گردید.

    یافته ها

    نتایج تجزیه واریانس خصوصیات خاک مورد بررسی نشان داد که اختلاف معنی داری میان پوشش ها و عمق های مختلف در بیش تر پارامترهای مورد بررسی وجود دارد. همچنین ذخیره کربن آلی خاک در عمق 60-0 سانتی متری از هر یک از پوشش ها به این ترتیب کاهش می یابد: زربین> توسکا> جنگل طبیعی> بلوط> افرا>.

    بحث و نتیجه گیری

    جنگل کاری می تواند نقش مهمی در جذب دی اکسید کربن داشته باشد. البته عوامل مختلفی مانند نوع گونه ی درختی، سن جنگل کاری ها، عمق خاک، شرایط رویشگاه و عملیات پرورشی جنگل می تواند بر ترسیب کربن تاثیر بگذارد.

    کلیدواژگان: ذخیره کربن آلی خاک، فاکتورهای فیزیکی و شیمیایی، تغییر پوشش، تغییر اقلیم
  • علی زارع، سبحان طیبی*، شیما نادری صفحات 185-199

    امروزه حفاظت از محیط زیست و توسعه پایدار دو محور اساسی در مسیر حیات انسانی است. در این فرآیند بازیگران بین المللی که همانا دولت ها و سازمان های بین المللی هستند نقش عمده ای ایفا می کنند. پایبندی به تعهدات مشترک بین المللی و لزوم تبعیت از قواعد آمره دو مبنای بسیار مهم در تبیین نقش دیپلماسی محیط زیست در نیل به سوی توسعه پایدار است. به یقین توسعه و حفاظت از محیط زیست در مسیر پایداری قرار نخواهد گرفت مگر آن که تعاملات منطقه ای و همکاری های بین المللی شکل جدی به خود بگیرد. این پژوهش بر اساس مطالعات کتابخانه ای و نگرشی توصیفی تحلیلی داشته و بر پایه بررسی های نو اندیشانه استوار است. هدف از انجام این پژوهش، تبیین مسیر تحول حقوق بین الملل محیط زیست در پرتو توسعه پایدار و حفاظت از محیط زیست در چارچوب دیپلماسی محیط زیست و همچنین نقش دولت ها در برابر چالش های محیط زیستی با تکیه بر هم گرایی بین المللی با امعان نظر به بسترهای قانونی بین المللی است. تهدیدات و مخاطرات محیط زیستی نشان از یک روند غیر طبیعی و غیر منطقی از رفتار بشری دارد که هنوز پاسخی برای آن به طور قطعی وجود ندارد اما در مقطع کنونی، تقویت هم گرایی بین‎المللی در پرتو دیپلماسی محیط زیست در نیل به سوی حفاظت از محیط زیست در جهت تحقق صلح به عنوان یک راهبرد، ضروری است.

    کلیدواژگان: دیپلماسی محیط زیست، حفاظت از محیط زیست، تعهدات مشترک و هم گرایی بین المللی، حقوق بین الملل محیط زیست، توسعه پایدار، مسوولیت بین المللی
  • مریم شیخ الاسلامی بورقانی*، محمد رضوانی، سید محمد شبیری صفحات 201-208
    زمینه و هدف

    آلودگی های محیط زیستی و تهدید سلامتی موجودات زنده از جمله پیامدهای منفی استفاده از سموم دفع آفات و بیماری های نباتی است. فرضیه تحقیق این است که افزایش استفاده از سموم دفع آفات و بیماری های نباتی به علت افزایش جمعیت محیط زیست را تهدید می کند. هدف از این پژوهش پیش بینی میزان سموم  دفع آفات و بیماری های گیاهی در چشم انداز 1404 و  ارایه راه کارهای آموزشی جهت کاهش مصرف این مواد است.

    روش بررسی

    در ابتدا بر اساس روش های قیاسی روند مصرف سموم دفع آفات و بیماری های نباتی  بررسی می شود. در مرحله بعد به وسیله مطالعات جمعیتی، جمعیت کشور در سال 1404 پیش بینی می شود. سپس به وسیله مدل سازی آماری، یک مدل رگرسیون غیرخطی بین متغیرهای جمعیت و میزان مصرف سموم دفع آفات و بیماری های نباتی ارایه شده و به وسیله این مدل  میزان مصرف سموم  در چشم انداز 1404 پیش بینی می شود.

     یافته ها:

     نتایجی که از این پژوهش حاصل می شود حاکی از آن است که میزان استفاده ازسموم دفع آفات و بیماری های نباتی در سالهای 1382 تا 1391 روند کاهشی داشته است. مدل رگرسیون محاسبه شده در کشور بین متغیرهای سموم و جمعیت نشان می دهد که در چشم انداز 1404، مقدار استفاده از سموم  به میزان یک سی و چهارم نسبت به سال 1390 کاهش خواهد داشت.

    نتیجه گیری

    حرکت به سمت محیط زیست مطلوب، از نظر کاهش استفاده از سموم دفع آفات مثبت ارزیابی شده و بنابراین فرضیه تحقیق رد می شود. به منظور شتابان کردن حرکت به سمت کاهش استفاده از سموم دفع آفات راه کارهای آموزشی به صورت یک مدل ارایه می شود.

    کلیدواژگان: سموم دفع آفات و بیماری های نباتی، جمعیت، مدل رگرسیون، راه کار آموزشی
  • حسن دارابی*، ایمان سعیدی صفحات 209-219
    زمینه و هدف

    مداخلات انسان منجر به تغییر در نظام های طبیعی شده است. تغییرات اقلیمی برجسته ترین تغییرات است که اکوسیستم های طبیعی را به طور اخص در محیط شهری متاثر کرده و پایداری شهری را دچار مخاطره می سازد. طراحی بازگشت پذیر منظر شهری راه حلی است برای مقابله با این چالش. این مقاله چارچوبی  را برای طراحی بازگشت پذیر فضای سبز شهری در شرایط تغییرات اقلیم ارایه کرده است.

    روش بررسی

    بلوار بهشت شهر بروجرد در استان لرستان محدوده مورد مطالعه را تشکیل می دهد. دراین مطالعه بازگشت پذیری مبتنی بر محورهای:انعطاف پذیری، تنوع زیستی، تنوع ساختاری حاصل بررسی ادبیات ارزیابی شده است. به منظور ارزیابی علاوه بر محورهای فوق شاخص های اجتماعی، اقتصادی و زیبایی شناسی نیز مورد توجه قرار گرفته است. ارزیابی نهایی با استفاده روش دلفی مبتنی بر نظر متخصصین و AHP صورت گرفت.

    یافته ها

    نتایج نشان می دهد که محدوده مورد بررسی منظری شکننده دارد که  دارای تنوع زیستی بسیار ضعیفی است. بنابراین گونه ای جدید انتخاب و براساس شاخص های بازگشت پذیری و سایر شاخص ها مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت طرح کاشت جدید با در نظر داشتن ابعاد بازگشت پذیری و اجتماعی - اقتصادی پیشنهاد شد.

    بحث و نتیجه گیری

    فضاهای سبز موجود در برابر تغییرات اقلیمی آسیب پذیراست. سیکل های ترکیبی مانند کمبود آب و تنش های شهری بر شدت این آسیب پذیری می افزاید. با بکارگیری اصول بنیادین مانند طراحی بازگشت پذیر می توان ضمن بهبود کیفیت این فضاها، آن ها را بازگشت- پذیر نمود. در نهایت باتوجه به نتایج به دست آمده راهبرد کلی برای بازطراحی فضاهای سبز شهری به منظور بهبود و تقویت منظر بازگشت- پذیر شهری ارایه شده است.

    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، بازگشت پذیری، طراحی اکولوژیک، فضای سبز، بروجرد
  • زهرا زمانی*، شاهین حیدری، پیروز حناچی صفحات 221-231
    زمینه و هدف

    از آن جا که تعدیل شرایط اقلیمی فضای خارج از ساختمان بر فضای داخل ساختمان تاثیر گذار است، با ایجاد خرد اقلیم در مجاورت بنا می توان عملکرد حرارتی بنا را بهبود بخشید. در پژوهش حاضر با تغییر شیوه فعلی تفکیک زمین به صورتی که حیاط های میانی چهار طرفه و سه طرفه در بلوک شهری ایجاد شود ارایه شده وتاثیر کاهش دما درحیاط های مذکور دریک بلوک شهری در اقلیم تهران مورد مطالعه قرار گرفته و سپس با شیوه فعلی استقرار بنا دربلوک های شهری وضع موجود مقایسه شده است.

    روش بررسی

    روش تحقیق در این پژوهش روش شبیه سازی با استفاده از نرم افزار انویمت است.

    یافته ها

    طبق نتایج شبیه سازی به دست آمده از بلوک شهری مورد بررسی و مقایسه آن با دمای داخل کوچه دمای حیاط میانی در گرم ترین ساعت روز 31 تیر ماه 1/4 درجه سانتی گراد پایین تر از دمای کوچه می باشد. همچنین دما حیاط سه طرفه 2/3 درجه از دمای کوچه  پایین تر است. نتایج حاصل از مدل سازی بلوک شهری وضع موجود نشان داد دمای کوچه و دمای حیاط تقریبا در یک محدوده قرار دارد.

    بحث و نتیجه گیری

    می توان نتیجه گرفت حیاط میانی و حیاط 3طرفه موجود در بلوک شهری پیشنهادی در مجاورت بنا باعث کاهش دما می گردد. پژوهش های آینده می تواند به بهینه کردن عملکرد خرد اقلیمی حیاط های میانی در بلوک شهری پیشنهادی بپردازد و با اضافه کردن آب و گیاه عملکرد خرداقلیمی آن را بهبود بخشد.

    کلیدواژگان: حیاط میانی، حیاط سه طرفه، بلوک شهری، خرد اقلیم، شیوه استقرار بنا در زمین
|
  • Mohammadtaghi Asadi, Hamid Zareabyaneh *, Nasrin Delavar, Azar Asadi Pages 1-14
    Background and Objective

    Process of climate change, particularly changes in temperature and precipitation; have raised the most discussion in the realm of environmental science. Human systems that are dependent on climatic elements such as agriculture and industry were designed based on stable climate.

    Method

    In this study the output of general circulation models (GFCM21, HADCM3, INCM3, IPCM4 and NCCCSM) was used to simulate the climate parameters (minimum temperature, maximum temperature, precipitation and sunshine hours) in Hamadan station during 2046-2065. Three scenarios A1B, A2 and B1 were considered. Monthly changes of climate parameters were calculated by LARS-WG model.

    Findings

    The results showed that the most increasing in minimum temperature were seen under A1B scenario of GFCM21 model (2.5˚C). The least increasing was related to INCM3 under B1 scenario (1˚C). The highest and lowest increasing in maximum temperature were seen in GFCM21 model under A1B and B1 scenarios by 2.4 and 1.4˚C, respectively. B1 scenario of IPCM4 model showed the highest increase in precipitation by 15.8 percent and A1B scenario of GFCM21 model reported the highest decrease by 13 percent. Solar radiation project by HADCM3 model, A1B scenario showed the most increase about 24 percent and based on NCCCSMmodel, A2 scenario lowest increase (by 13 percent) was seen.

    Discussion and Conclusion

    The results of this study indicated minimum and maximum temperatures will increase in period of 2046-2065. Both increases and decreases in precipitation were seen. Also variations sun hour is very little.

    Keywords: Climate Change, Downscaling, General Circulation Models, LARS-WG, Hamadan
  • MohammadHasan Khoshgoftar Manesh * Pages 15-28
    Background and Objective

    The ability of Pinch Technology is related to design and analysis of processes; however, it can’t be used individually for heat and power system. In the other words, exergy analysis can apply for evaluation of heat and power systems. It can determine unavoidable parts of energy systems and specify the maximum potential of optimization.

    Method

    The main limitation of exergy analysis is the lake of general and clear method for design of system. The combined pinch and exergy analysis that using the advantages of both methods satisfy the limitations. In this paper, the RAMIN Ahvaz thermal power plant as a case study is defined. Furthermore, using CPEA the potential of optimization has been determined and evaluated.

    Findings

    Three proposed modification scenarios have been used for optimization of Power Plant as follows: 1. approaching pinch temperatures 2. Increasing steam in boiler and 3.Decreasing pressure of condenser.

    Discussion and Conclusion

    With employing both methods the efficiency of power plant has been increased by 1.7%. In addition, the fuel consumption is about 1569 m3/h and flue gases have been reduced by 1.7% (20t/h). So, the emissions have been reduced by 1.7%. The Thermoflow (Steam Pro) software has been applied for simulation of case study. In addition, Aspen Pinch Software has been employed for CPEA.

    Keywords: Combined Pinch & Exergy Analysis, Optimization, Steam Power Plant, Emission
  • Rana Khalilnezhad *, Reza Marandi, Morteza Khosravi Pages 29-42
    Background and Objective

    Heavy metals and dyes are released into the environment by industrial activities and technological development more than natural. Because of their toxicity, they have anomalous effects on the environment and on the health of organisms, especially humans.

    Method

    In this research, two methods of advanced oxidation and biological adsorption were combined in a single reactor and the pollutants were introduced into the reactor and the percentages of their removal were investigated. . The UV / H2O2 process was used to remove the RBB dye and to remove the manganese ion from a biological adsorbent fixed in sodium alginate. After performing these two processes in the batch system and considering the optimum conditions in the unit reactor, these two processes were combined and the granules were poured into a polyethylene filter and placed inside the reactor embedded in the center of the UV lamp.

    Findings

    According to the results of TOC and COD, it was found that in the case of only UV / H2O2 process, the percent removal of TOC and COD were 35% and 79.5%, respectively, but in the combined condition, the percentage of TOC reduction was 56% and COD It reaches 90.22%.

    Discussion and Conclusion

    The results have shown that the removal efficiency both in terms of decolorization and mineralization is negligible when UV, H2O2 or biosorbent are used alone. Among combining AOP with- biological process schemes tested, we found that the UV/H2O2/biosorbent process was the most effective in reducing the COD, color and TOC of decolorization

    Keywords: combined, Reactor, Process, Sodium alginate, Biosorption
  • Iman Darvishi *, MohamadHossein Ghazanfarri, Riyaz Kharrat Pages 43-55
    Background and Objective

    Generation and emission of greenhouse gases in air has caused climate changes and global heating. So, it is really important to reduce greenhouse gases generation or to dispose them. Injection of CO2 in hydrocarbon formations in order to EOR in depleted oil and gas reservoirs and in aquifers is one of the disposal ways.

    Method

    In this project using commercial simulator CO2 Sequestration in an oil reservoir aquifer has been simulated in compositional way. Reservoir connected aquifer has been simulated using Fetkovich model and injection wells are completed in aquifer section. Simulation has been performed under four different scenarios in vertical and horizontal wells.

    Findings

    CO2 injection and storage in aquifer are possible in different cases like free gas, sequestrated (entrapped) gas, gas solved in water and storage as solid minerals that with regards the conditions in this study, entrapped gas and free gas were resultful.

    Discussion and Conclusion

    Results show better potential for this end for horizontal wells than vertical wells, which two horizontal (3.3e+11 sm3) wells or six vertical wells (6.9e+11) are required to inject and store specified volume of CO2 and due to the importance of well completion and durability of gas in reservoir, down completion is suggested.

    Keywords: Carbon dioxide sequestration, reservoirs aquifer, storage, Simulation, Vertical, horizontal well
  • Nazak Rouzegari *, MohammadTaghi Sattari, Hajar Feyzi Pages 57-70
    Background and Objective

    In water resources management and operation, especially for dam reservoirs, supplying the minimum water demand for protecting the life of the different plant and aquatic species is essential. Allocating the environmental flow for Mahabad River, as one of the most important rivers in the Urmia Lake basin, is very crucial. Therefore, the purpose of this study was to estimate the minimum environmental flow for Mahabad River using Eco-Hydrology methods.

    Method

    In this study, the environmental flow for Mahabad River was estimated by five methods, namely Tenant, Tessman, Flow Duration Curve (FDC) Shifting, Desktop Reserve Model (DRM), and Flow Duration Curve Analysis (FDCA).

    Findings

    According to the results obtained in this study, to protect Mahabad River in the acceptable minimum environmental condition, the FDC shifting model considering class B (35.1% MAR (mean annual runoff), equivalent to 2.75 m³/s) and DRM considering class B/C (27.24% MAR, equal to 2.13 m³/s) led to approximately similar and acceptable results.

    Discussion and Conclusion

    Generally, the FDC shifting model and DRM that consider different hydrological classes are preferable to other methods, and these methods can be used to determine the environmental flow for Mahabad River.

    Keywords: Environmental Flow, Hydrology Methods, Flow Duration Curve Shifting, Desktop Reserve Model, Mahabad River
  • Babak Mohammadi *, Roozbeh Moazenzadeh Pages 71-81
    Background and Objective

    Selecting appropriate inputs for intelligent models are important because it reduces the cost and saves time and increases accuracy and efficiency of its models. The aim of the present study is the use of Shannon entropy to select the optimum combination of input variables in the simulation of monthly flow by meteorological parameters.

    Method

    In this study, meteorological data and monthly time series of discharge of Zarrinrood River (Safavankeh Station) in East Azarbaijan from 1336 to 2015 were used. The meteorological parameters and the month of the year were considered as inputs in the entropy method to determine the effective composition.

    Results

    Shannon entropy results showed that the rainfall parameters, month of year and temperature provide better results for modeling. The simulations were performed using intelligent hybrid models of particle swarm hybrid algorithm and hybrid simulation hybrid algorithm.

    Discussion and Conclusion

    The results showed that among these models with the same input structure, the hybrid algorithm simulation based on the support vector machine had better performance for simulating the flow rate compared to other intelligent hybrid models. The results also show that the entropy method is good for selecting the best input combination in smart models.

    Keywords: Hybrid Algorithms, particle swarm, Entropy, discharge, Simulated annealing
  • MohammadAli Salehi *, Nasrin Hakimghiasi Pages 82-93
    Background and Objective

    In This study the impacts of operating conditions such as aeration rate, the downcomer-to-riser cross-sectional area ratio (Ad/Ar), and liquid phase properties on the hydrodynamics and volumetric mass transfer coefficient in three-phase airlift reactors was investigated.

    Method

    Experiments were conducted in external loop air-lift reactor with downcomer to riser cross-sectional area ratio (AD/AR=0.14) and internal air-lift reactors with downcomer to riser cross-sectional area ratios 0.36 and 1. Air and Water were used as gas and liquid phases, respectively and activated sludge is used as the solid phase.

    Findings

    The liquid circulation velocity, gas holdup and mass transfer coefficient increased with an increase in the superficial gas velocity, decrease the sludge concentration and decrease downcomer to riser cross-sectional area ratio. The maximum amount of gas hold up, 0.178 in external air-lift reactor with 1%(w/w) activated sludge in superficial gas velocity 0.24(m/s) was observed. A model to predict the effect of activated sludge concentration, the superficial gas velocity and the downcomer-to-riser cross-sectional area ratio on the mass transfer activated sludge airlift reactors provided which with the experimental results are in good agreement.

    Discussion and Conclusion

     The evaluation of internal and external reactors performance at different concentration and superficial gas velocity show that the air-lift reactor with external loop has better performance in comparison with internal airlift reactors.

    Keywords: Airlift reactor, Gas holdup, Mass Transfer, superficial gas velocity
  • MohammadSadegh Niknam *, Mahdi Jalili Ghazizade Pages 95-109
    Background and Objective

    One of the problems in the old landfills in the world is the side environmental pollution. Babaheydar landfill is in the vicinity of the Babaheydar’s dam reservoir and located three kilometers away from the city of the same name in the Chaharmahal and Bakhtiari province and municipal solid waste of Babaheydar city and some surrounding villages is being imported and dumped to this landfill. Since one of the main objectives of Babaheydar’s dam is supplying drinking water and the presence of these landfill can contaminate the dam reservoir water. Therefore, in this study existing methods for facing with this type of landfills was investigating technically, economically and environmentally.

    Method

    In order to select the best option for facing with the landfill, at first, all of the available methods were studied. Then feasible methods such as landfill capping, landfill mining, treatment with soil washing and subsurface cut-off walls were investigated.

    Findings

    Comparison results according to technical, economic and environmental aspects show that soil washing technique in terms of technology and need for special equipment, specialized management, need for water, materials and chemicals, investment and management costs require specific conditions that make the implementation of this method difficult. In opposite, excavation and transfer to a new landfill in terms of above parameters has most potential to execute. The methods of landfill capping and enclosing with subsurface cut-off walls are between two mentioned methods.

    Discussion and Conclusion

    With investigation, feasibility and Comparison of potential executable methods for reclamation and remediation of landfill, it was found that the method of excavation and transfer to a new landfill compared to other methods is more suitable technically, economically and environmentally. Thus, applying of this method is recommended for Babaheydar landfill.

    Keywords: Solid Waste, Abandoned landfills, Reclamation, Remediation, Babaheydar
  • Ali Afshari, Kamran Moravej *, Parisa Alamdari Pages 111-124
    Background and Objective

    This research aimed to evaluate the physical and chemical properties and distribution of heavy metals in soils with different parent materials in the central part of Zanjan province.

    Method

    In this study, 15 developed soil profiles were excavated on Granite, Basalt, Andesite, Porphyrite, Volcanic tuff Limeston, Conglomerates, Shale, Phyllites, Sandstone, Dolomite and Alluvium parent materials. Then, Pedons were described according to the USDA Soil Conservation Services instruction and diagnostic horizons and their classification were conducted up to the great group category, in accordance with soil taxonomy (2014). Soils were classified in Mollisols, Inceptisols and Entisols orders. All of the genetic horizons of pedons and their bedrock (apart from alluvial deposits) were sampled. Also, whole of the laboratory analysis related to the physicaochemical properties of heavy elements was conducted by conventional and standard methods.

    Findings

    The amount of CaCO3 (49.3%) and pH (0.8) in Calcareous soil, organic matter (1.6%), cation exchange capacity (26 cmol(+)kg soil-1), clay (24.4%) and silt (61.9%) was maximized in soils with Andesite, Porphyrite, Tuff and Dolomite parent materials, respectively. The average of nickel, lead and cadmium were the highest value (56, 74.1 and 0.23 mg/kg soil, respectively) in dolomite parent materials soils. Chromium and iron showed the highest value (41.3, 34800, 27.5 mg/kg soil, respectively) in soils formed from Shale parent materials. Copper also indicated the highest value (47.2, 130.3 and 28.3 mg/kg soil, respectively) in Porphyrite parent materials soil. Finally, zinc and cobalt were the highest value (47.2, 130.3 and 28.3 mg/kg soil, respectively) in basaltic parent material soils.

    Discussion and Conclusion

    Cluster analysis algorithm was classified the pedogenic A and B soil horizons in three groups: the first group consists of soils formed from Conglomerate-Shale, Shale and Limestone parent materials. Second group includes Porphyrite, Basalt, and Andesite parent materials soils and the third group consists of soils formed from Tuff, Phyllites, and Alluvium parent materials. The results did not change by adding the parent material horizon (C and Cr). So, the amount of major elements in pedogenic soil horizons is largely controlled by soil heredity.

    Keywords: Heavy metal, Parent material, Soil Properties, Vertical distribution
  • Nafiseh Rezapoor Andabili *, Farahnaz Rashidi Pages 125-135
    Background and Objective

    Ecological planning is the logical solution to breaking the cycle of community poverty and environmental crisis and creating the necessary framework for sustainable development. The purpose of this study was to evaluate the ecological potential of forestry use in Tajyar dam watershed in East Azarbaijan province and to evaluate the current adaptation of forestry use to the ecological potential of the area for this use.

    Method

    In this investigation, firstly, criteria and sub criteria were selected through investigation of different resources and obtaining needed standards. Then, using Delphi’s questioner the criteria and sub criteria were weighted and AHP was used to weight the criteria. Finally all layers were combined using weighted combination method and the area’s final map of ecological potential was prepared.

    Findings

    Considering the investigations carried out in this field, three potentials of low, moderate and high dedicated 3752 hectares (35%), 3282 hectares (31%) and 3627 hectares (34%), respectively, of total 10898 area of the study land. In general, only 3.87% of the area is used appropriately with its ecological potential for forestry use.

    Discussion and Conclusion

    Findings of the study indicated that combination of AHP and GIS has higher capability of evaluating ecological potential of the land for forestry use.

    Keywords: Evaluation of Ecological potential, Tajyar Dam, Forestry, AHP
  • Abedin Saghafipour *, MohammadReza Khaksar, Nahid Jesri, Fatemeh Rezaei Pages 137-146
    Background and Objective

    Given the widespread use of pesticides to preserve crops, their retention in the environment is inevitable. Agricultural development and the use of various pesticides in Qom province can affect the aquatic ecosystem for a long time. The aim of this study was to determine the residual concentrations of organophosphorus pesticides azinfus methyl and diazinon and carbamate carbohydrate toxin in water of major rivers of Qom province.

    Method

    In this study, 144 water samples were collected from 4 main rivers of Qom during 12 consecutive months in 2016. For determination of these pesticides, two methods (solid- phase extraction and Liquid-Liquid extraction) were adopted and samples were analyzed by means of HPLC and GC/MS applying standard methods.

    Findings

    Final results showed that the most concentration of Diazinon, Carbaryl and Azinphos metyl pesticides were found to be about 24.5 ppb (part per billion), 14.52 and 4.54 ppb in summer respectively. The minimum concentration of the three pesticides was detected in winter. According to the statistical test Two - Way ANOWA there were significant differences among pesticides concentrations in the water samples in different seasons (p<002).

    Results and Discussion

    The findings of present study had shown that pesticides residue concentration in water samples is more than standard level. As a result of the continuous use of these pesticides in the agricultural activity, these emissions can be a serious threat to public health.

    Keywords: Diazinon, Carbaryl, Azinphos methyl, Water River, HPLC
  • Mahsa Aghakhani, Touraj Nasrabadi *, Alireza Vafaei Nejad Pages 147-159
    Background and Objective

    Hydrological modeling of watersheds plays a significant role in study, development and management of water resources. Based on importance of Taleqan Watershed as a main supplier of Alborz and Tehran Provinces water resources, in this study, surface water hydrological simulations in this basin are investigated.

    Method

    Hydrological simulations were performed by applying physical semi-distributed SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model. Moreover, model calibration and sensitivity analysis were done using SUFI-2 algorithm. Model performance is evaluated by means of statistical indicators such as Nash-Sutcliffe (NS) and coefficient of determination (R2).

    Findings

    Sensitivity analysis showed that the parameters of the curve number (CN), soil evaporation compensation, and soil available water capacity are the most important factors to control the flow in the basin. At Gelinak station (watershed outlet), NS and R2 coefficients values after calibration are 0.84 and 0.87, respectively. These values in validation interval were obtained as 0.79 and 0.84.

    Discussion and Conclusion

    The results show good performance of the watershed simulations. Moreover, it was shown that the model has good capability for monthly surface runoff prediction of the Taleqan basin. Due to reducing field operations costs of required components measurements and especially due to reducing the time required to analyze issues, applying this model is efficient for improving water resource management and environmental protection.

    Keywords: Hydrological Modeling, SUFI-2 Algorithm, SWAT model, watershed
  • Bita Moeizi *, Mohamad Ahmadi, Aida Moezzipour, Ali Abdolkhani Pages 161-170
    Background and Objectives

    The cellulose industry is one of the most important and influential industries in developed and developing countries. Waste recycling is one of the activities that have recently been considered in this industry. Despite the enormous economic and environmental benefits of recycling, this process results in the generation of effluent which is important for the study of its pollution.

    Method

    For recycling of MDF wastes two different method including hydrothermal and ohmic heating were utilized. Hydrothermal method was done at 105˚C for 150 min and ohmic heating method was carried at 100 ˚C for 2 different time duration (2 and 4 min).The chemicals contained in waste waters obtained from recycling of MDF wastes were determined using of chromatography and mass spectroscopy (GC/MS) test.  Additionally, pH value, BOD, COD, TDS and TSS for all kinds of waste waters were measured.

    Finding

    The results showed that the nitrogenous compounds had the most concentration in waste water obtained from hydrothermal method, and in the wastewater produced by ohmic method, both the 2 and 4 mins.

    Discussion and Conclusion

    The most active materials were the acids. The obtained waste waters included chloride phenol compounds, tannins and lignin derivatives and their BOD, COD and suspended compounds were higher than the requirements defined in standard. Filtration method can be used for decreasing the amount of suspended solids.

    Keywords: recycling, MDF wastes, ohmic heating method, hydrothermal, waste water quality
  • Azam Soleimani, Seyed Mohsen Hosseini *, AliReza Massah Bavani, Mostafa Jafari, Rosa Francaviglia Pages 171-184
    Background and Objective

    One of the things that keep us away from sustainable development is the increasing atmospheric carbon dioxide and consequently the rise in global temperature. Forest ecosystems and their optimal management play an important role in reducing atmospheric carbon.

    Method

    In this study, the effects of natural forests and four plantations on the soil organic carbon and soil properties in Darab Kola forest were investigated. Soil samples were collected in 2016 from three depths of 0-20, 20-40 and 40-60 cm.

    Findings

    The results of analysis of variance of soil properties showed that there is a significant difference between the land covers and different depths in most of the studied parameters. Also, soil organic carbon storage at 0-60 cm depth from each of the coatings is reduced as follows: cypress> Alder> Natural forest> Oak> Maple.

    Discussion and Conclusion

    Plantation can play an important role in absorbing carbon dioxide. Of course, different factors such as type of tree species, forestry age and depth of soil, habitat conditions and forestry operations can affect carbon sequestration.

    Keywords: Soil Organic Carbon Stock, Physical, chemical factors, Land Cover Change, Climate Change
  • Ali Zaree, Sobhan Tayebi *, Shima Naderi Pages 185-199

    Today, environmental protection and sustainable development are two essential axes in the path of human life. In this process, international actors, namely governments and international organizations, play a major role. Commitment to international commitments and the need to adhere to the rules of the law are two crucial foundations in explaining the role of environmental diplomacy in achieving sustainable development. Development and environmental protection will certainly not be on a sustainable path unless regional interactions and international cooperation take a serious turn. This study is based on bibliographic and descriptive approach and is based on the evaluation of new sighted. Along that, environmental diplomacy is known as an effective method to natural resources and ecosystems conservation. So, environmental discussions are very much important international convergence reason. Therefore, international community can lead to global environmental conservation strategies with that convergence attitude. This research aims to determine the international environmental law evolution firstly and government’s roles in front of environmental challenges lying international convergence and legal fundamentals. So, environmental threats and hazards, display an illogical human act, that can be solved under the shadow of international convergence and moving to environmental conservation and global peace.

    Keywords: Environmental Diplomacy, Environmental protection, common obligations, international convergence, International Environmental law, Sustainable development, International Responsibility
  • Maryam Sheykholeslamy Bourghani *, Mohamad Rezvani, Seyed Mohamad Shobeiri Pages 201-208
    Background and Objective

    Environmental pollution and organisms health threat is a negative consequence of pesticides usage. The research hypothesis is that increasing pesticide usage due to population growth threatens the environment. Presenting a model for pesticide usage prediction and proposing educational strategies to reduce of pesticide usage is the goals of research.

    Method

    At first trend of pesticide usage analyses according to comparative method. In the next stage Demographic Studies is done and population is predicted in 2026 vision. Then, with statistical modeling, a nonlinear regression model between population and pesticide usage is presented. By this model, pesticide usage in 2026 vision is predicted.

    Findings

    Results show that pesticide usage in the period of 2005 to 2014 has been decreased. Calculated regression model between pesticide usage and population shows in 2026 vision ,that the country should has suitable environment, pesticide usage will be reduce as much as Thirty-fourth times lower than 2012.

    Discussion and Conclusion

    Moving towards a suitable environment in terms of reducing of pesticide usage is positive and hypothesis is rejected. In order to enhance decreasing trend of pesticide usage educational strategies presented.

    Keywords: pesticide, population, Regression model, Educational strategies
  • Hassan Darabi *, Iman Saeedi Pages 209-219
    Background and Objective

    Human interventions have led to changes in natural systems. Climate change is the most conspicuous change that affects natural ecosystems, particularly in urban environments, which endanger urban sustainability. Resilient urban landscape design could be considered as a solution for this challenge. This paper presents a framework for the design of resilient green spaces towards adapting to climate change

    Method

    The study area of the research is Behesht Boulevard in Borujerd, Lorestan province, (Iran). The resilience of current plantings was evaluated based on resilient criteria extracted from related literature including plasticity, biodiversity and structural diversity. Furthermore, four vital aspects of urban green space were added and taken into consideration including; economic, aesthetics, social and ecological aspects. The final evaluation conducted through Delphi method, which relies on expert opinion and AHP.

    Findings

    The result showed that area had a fragile landscape suffering from a low biodiversity. Therefore, the new plant species were selected and evaluated based on resilience and additional anticipated criteria. Finally, the new planting design proposed considering resilience and socio-economic dimensions.

    Discussion and Conclusion

    Existing green spaces are vulnerable to climate change. Combined cycles such as water scarcity and urban stresses increase the severity of this vulnerability. Applying fundamental principles such as reversible design can improve the quality of these spaces, making them reversible. Finally, based on the results obtained, a general strategy for redesigning urban green spaces to improve and enhance the reversible urban landscape is presented.

    Keywords: Climate Change, resilience, Ecological design, green space, Borujerd
  • Zahra Zamani * Pages 221-231
    Background and Objective

    Since modifying the outdoor condition has an impact on the indoor conditions, the objective of the present research is how to create the microclimate in the vicinity of the urban block. So this study shows that if the arrangement of the location of the buildings and yards in an urban block is changed in the form of central courtyard, the microclimate will be achieved. At the end the proposed urban block will be compared with actual urban block.

    Method

    analysis method is simulation method with Envi-Met software.

    Findings

    according to the simulation results in central courtyard and three sided courtyard in urban block under study and comparing them with the temperature in the lateral street in the same time frame, the temperature of the courtyard in hottest time of the day was 4.1 °C less than that of the street and three sided courtyard was 3.02 °C less than the street. Moreover, comparing the results of the one sided yard in actual urban block showed that approximately the temperature of the yard was as the same as the street.

    Discussion and Conclusion

    This study concluded that the central courtyard and the three sided courtyard in proposed urban block can act as a microclimatic modifier. Future research can improve the microclimatic role of the proposed urban block with water and plants.

    Keywords: central courtyard, Three sided courtyard, microclimate, arrangement of building location in the ground