مجله New Scientist از معتبر ترین مجلات علمی جهان است که به معرفی و بررسی جدیدترین یافته های علوم بشری می پردازد.
در این شماره مقاله ویژه ای با عنوان آخرین روزهای زمین گنجانده شده است که مطالبی تاثیر گذار و آماری وحشتناک در مورد تخریب محیط زیست و حیات روی زمین ارائه کرده است.
روند رو به رشد آلودگیهای محیط زیست در جهان امروز و افزایش بحرانهای زیست محیطی موجود، مباحث مربوط به این رشته را در سطوح مختلف بین‌المللی، منطقه‌ای، ملی و استانی در محور برنامه‌ریزی و تصمیم‌گیری‌های كلان كشور و استان قرار داده است. لزوم مشاركت همگانی در حفظ محیط زیست ایجاب می‌كند كه فرهنگ زیست محیطی در بین عموم، گسترش یافته و اقشار مختلف اجتماع از مباحث و مسائل مربوط به محیط زیست آگاهی بیشتری یابند.
در این میان یكی از گروههای مهم اجتماعی كه نقش اساسی در فرهنگ‌سازی و نهادینه ساختن رفتارهای مثبت و هنجارهای زیست محیطی در جامعه دارند مادران هستند. این گروه تأثیرگذار چنانچه از معضلات زیست محیطی موجود اطلاع بیشتری به دست آورند بنا به حس مادرانه و مهر ذاتی به فرزندان خود در حفظ حقوق اولیه نسلهای آینده مهین وارد عمل خواهند شد و با حركتی فراگیر در اصلاح سوء رفتارهای زیست محیطی فرزندان و نزدیكان خود خواهند كوشید.
مجموعه حاضر گامی كوچك است در تحقق این هدف بزرگ ، به طور قطع این گامهای كوچك در دلهای بزرگ مادران دوراندیش انگیزه‌ای ایجاد خواهد كرد تا دست و اندیشه آنان را در پاكسازی و بهسازی محیط و ارتقای فرهنگ محیط زیست در جامعه به كار اندازد.
آب
آب مایه حیات است، زندگی تمام جانداران به آب وابسته است و تمام فعالیت‌های انسان هم به آب نیاز دارد بیشترین مصرف آب در سه بخش كشاورزی، صنعت و مصارف خانگی است. مقدار آب تولید شده در طبیعت تقریباً ثابت است ولی به دلیل افزایش بی‌رویه جمعیت و مصرف نادرست از این منابع ارزشمند، امروزه با بحران آب مواجه شده‌ایم.
آب به دو صورت آبهای سطحی و زیرزمینی وجود دارد آن بخش از آب برف و باران كه روی زمین جاری است و به صورت نهرها، رودخانه‌ها، تالاب‌ها و دریاها دیده میشود آب سطحی نامیده میشود و بخش دیگر هم در زمین نفوذ می‌كند و آبهای زیرزمینی را به وجود می‌آورد و ما به وسیله چشمه ، قنات و حفر چاه به آنها دسترسی پیدا می‌كنیم.
رسوبات انتقالي توسط رودخانه‌ها مشكلات زيادي خصوصاً جهت بهره‌برداري از سدها و سازه‌هاي آبي به وجود مي‌آورند. در ده‌هاي اخير تحقيقات بزرگي براي درك مكانيسم انتقال رسوب در جريانهاي طبيعي صورت گرفته است.
تخليه‌هاي صنعتي و پسابهاي كشاورزي به داخل سيستم آبزيان باعث ميشود كه رسوبات كف توسط موادسمي آلوده شوند. به همين ترتيب وقتي رژيم رودخانه تغيير مي‌نمايد اين رسوبات آلوده به پايين دست رودخانه انتقال مي‌يابند. تخمين دبي اين رسوبات آلوده گام اول به سوي بهبود سازي كيفيت آب ميباشد.
طبق گزارشات، درحال حاضر، بسياري از سدهاي كشورمان، با مشكل رسوب و پرشدن پيش از موعد مخازن مواجه هستند از جمله گزارشي كه در مورد رسوبگذاري در سد سفيد رود منتشر شده كه نشان ميدهد كه در هفدهمين سال بهره برداري، رسوبات ورودي نزديك به نيمي از حجم مخزن را اشغال كرده‌اند. در حالي كه مشاور اين شد، عمر مفيد آن را صد سال دانسته است.
همچنين سد شهيد عباسپور كه تخمين اوليه براي رسوب آن 2 ميليون مترمكعب در سال بوده، در حالي كه نتايج هيدروگرافي در سال 1362 در مخزن اين سد نشان ميدهد كه درطي 7 سال اول بهره برداري از اين سد ساليانه بطور متوسط 38 ميليون متر مكعب وارد مخزن شده است. بديهي است كه افزايش پيش‌بيني ميزان رسوب وارده به درياچه مي‌تواند از اين خسارات جلوگيري به عمل آورد و تحقيق اين امر بستگي زيادي به روشهاي محاسباتي و وجود سنجشهاي مناسب رودخانه‌اي دارد.
تا كنون معادلات زيادي براي تخمين ميزان رسوب انتقالي رسوب انتقالي توسط رودخانه‌ها ارائه شده است كه همه آنها بر پايه قوانين تئوري ديناميك جريان و انتقال ذرات ميباشد. آلونسوو نيبلينگ و فوستر در سال 1982 و يانگ در 1996 از بين ديگران، روشهاي متعدد قراردادي را مقايسه نمود براي محاسبه دبي كل رسوب. بعضي از روشها كه روش غيرمستقيم ناميده شدند، شامل توابع انتقالي بر اساس تابع بار بستر اينشتين هستند كه بار رسوب كل از مجموع توابع بار معلق و بار بستر بدست مي‌آيد. مانند روش اصلاح شده اينشتين توسط كلبي و همبري (1955) و توفالتي (1969). روشهاي مذكور اين نكته را مدنظر قرار مي‌دهند كه هيدروديناميك هر حالت انتقال يكسان نيست اگر چه تمايز آشكار بين در حالت معلق و بستر نيز به آساني ممكن نيست، كاربرد روشهاي گفته شده از نظر تئوري نسبتاً كامل است اما ممكن است به نظر دشوار برسد.
روشهاي ديگر كه روشهاي مستقيم ناميده مي‌شوند، بار رسوب كل را به طور مستقيم مشخص ميكنند، بدون اختلاف قائل شدن بين دو حالت انتقال. بعضي از اين روشها از مفهوم نيروي جريان ناشي مي‌شوند. (كار جريان) مانند روش بگنولد (1966) و روش انگلند و هانسن (1967) كه بستگي به مفهوم نيرو و قوانين شبيه‌سازي براي بدست آوردن تابع انتقال رسوب دارد. روش آكرو وايت (1973) بر اساس مفهوم نيروي جريان، بگونولد و آناليز ابعادي براي بيان تحرك و سرعت انتقال رسوب پايه‌ريزي شده‌اند. يانگ در سالهاي 1972 و 73 يك مدل تحليل نيرويي بكار برد و به نيروي جريان موجود در واحد وزن سيال براي انتقال رسوب تأكيد كرد. وليكانوف (1954) تابع انتقال را از تئوري نيروي ثقل استخراج كرد. روشهاي ديگر از توابع انتقال ديگري پيروي ميكنند، مثلاً چنگ و سيمونزو ريچاردسون (1967) بار كل را از مجموع بار بستر و معلق محاسبه نمودند. لارسن (1958) يك رابطه وابسته‌اي بين شرايط جريان و دبي رسوبي نتيجه توسعه داد. شن و هانگ (1972) يك معادله رگرسيون براساس داده‌هاي آزمايشگاهي استخراج كردند.
برانلي (1981) نيز آناليز رگرسيون را براي بدست آوردن تابع بكار گرفت. ون راين (1984) بار كل را از مجموع بار بستر و متعلق محاسبه نمود. كريم و كندي (1990) آناليز چند رگرسيوني غيرخطي را براي استخراج يك رابطه بين سرعت جريان، دبي رسوب و هندسه شكل بستر و ضريب اصطكاك رودخانه‌هاي فرسايشي بكار گرفت.
اين مدلهاي ديناميكي در تعريف پارامترهاي مهم مسئله موفق بودند. با اين وجود براي بدست آوردن يك فرمول منفصل (شكل ثابت معادله)، بعضي پارمترهاي مهم براي سهولت صرفنظر مي‌شوند. ثابت‌هاي غيرمعلوم براي پايداري جمع مي‌شدند و بعضي شرايط مرزي براي بكارگيري فرض مي‌شوندو نتيجتاً اين سؤال مطرح ميشود كه آيا فرمول براي انحراف رودخانه‌ها به طور موفق بكار رود؟
اخيراً روش شبكة عصبي در شاخه‌هاي متعدد علمي بكار مي‌رود. روش گفته شده يك ابزار قوي براي بهبود سازي در هيدروليك و محيط زيست با جزئيات كافي براي اهداف طراحي و مديريت پروژه‌ها ميباشد. اين تكنيك يك رشد ساختاري در كاربرد مهندسي رودخانه و منابع آب داشته است مانند مطالعه كرونانيتي و همكاران (199)، فلود و كارتام (1994) و گرابرت (1995) و مينس (1998) و سانچز و همكاران (1998) و يانگ و همكاران (1999).
به سبب كاربردهاي موفق در مدل كردن رفتار سيستم غيرخطي در يك محدوده وسيع از نواحي، شبكه‌هاي عصبي مصنوعي در هيدرولوژي و هيدروليك بكار رفته‌اند. شبكه‌هاي عصبي مصنوعي در مدل بارش ـ رواناب، تخمين جريان، شبيه‌سازي آلودگي جريان، شناسايي پارامتر و مدل كردن غيرخطي ورودي و خروجي سريهاي زماني بكار رفته‌اند. يك شبكه عصبي سه لايه پيشخور توسط فرنچ و همكاران (1992) براي پيش‌بيني شدت بارش در مكان و زمان بكار رفت. اين فرد نتايج را با دو روش ديگر پيش‌بيني ترم ـ كوتاه مقايسه نمود. چنگ و تسانگ (1992) چندين روش رگرسيون و شبكة عصبي مصنوعي براي مدل كردن اكي والان برف ـ آب مقايسه كردند و گزارش دادند كه يك شبكه عصبي مصنوعي نتايج بهتري ارائه ميدهد.
HSU و همكاران (1995) گزارش كردند كه شبكه پيشخور چندين لايه بهترين ابزار براي تقريب توابع ورودي ـ خروجي است. آنها يك الگوريتم پيچيده جذر ـ كمينه خطي را براي آموزش يك شبكه پيشخور سه لايه پيشنهاد دادند. كه نشان داد روش مدل شبكه عصبي مصنوعي ارائه بهتري از روابط بارش ـ روانات براي يك حوضه با اندازه متوسط كه با مدل آرمكس يا مدل رطوبت خاك ساكرامنتو مقايسه شد ميدهد.
رامان و سانيل كومار (1996) شبكه عصبي مصنوعي را براي توليد جريان ورودي مصنوعي استفاده كردند و اجراي خود را با يك مدل چند متغيرة سريهاي زمان مقايسه نمودند. منيس‌وهال (1996) يكسري از آزمايشات عددي دربارة كاربرد يك شبكهء عصبي مصنوعي را به مدل كردن بارش ـ روناب هدايت كردند و نتيجه گرفتند كه شبكه‌هاي عصبي مصنوعي در شناسايي مفيد روابط بين دبي و بارندگي‌هاي قبلي توانا ميباشد. پيشين Autecedent
كرير و همكارانش در سال (1996) يك سيستم هيدروگراف رواناب مجازي براساس يك شبكة عصبي را طراحي كردند و يك ارتباط خوب بين داده‌هاي مشاهده شده و پيش‌بيني شده بدست آوردند. رامان و چاندرا (1996) عملكرد مخزن يك سد را به دوروش برنامه‌نويسي ديناميكي (DP) و روند شبكه عصبي و (DP) و رويه دگرسيون چند خطي استخراج نمودند.
آنها نتيجه‌گيري كردند كه روش (DP) و شبكه عصبي اجراي بهتري از روش ديگر ارائه ميدهد. تير و مالايا و دئو (1998) يك شبكه عصبي مصنوعي براي تخمين مرحله وسن رودخانه بكار بردند و گزارش نمودند كه مقادير كمتر مرحله رودخانه با استفاده از اين روش بهتر تخمين زده شدند. داوسن و ويلبي (1998) يك شبكة عصبي مصنوعي براي تخمين جريان رودخانه بكار بردند و توانايي آنها در عهده داري با داده‌هاي ناقص و گم شده و يادگيري از پيش‌بيني شدن رايج از عهده برآمدن cope تصادفي در زمان واقعي را اشاره نمودند. آنها همچنين به نياز به رسيدگي دقيق به روابط بين طول دوره يادگيري و واقعيت هيدرولوژيكي تخمين شبكة عصبي مصنوعي تأكيد نمودند. علي و يرالتا در سال (1999) يك شبكة عصبي مصنوعي را در پيوستگي با يك الگوريتم ژنتيك براي مدل كردن حساسيت آبخوان پيچيده سطحي بكار گرفتند. جين و همكارانش (1999) يك شبكة عصبي مصنوعي براي تخمين ورودي و بهره‌برداري مخزن بكار بردند. ساجي كومار و تاندا و سوارا (1999) نتيجه گرفتند كه يك شبكة عصبي مصنوعي مؤثرترين مدلهاي جعبه سياه آزمايش شده براي كاليبراسيون دوره‌هاي كوتاه 6 ساله براي مدلهاي بارش رواناب ميباشد.
در مرور رشدي كاربردهاي شبكة عصبي در بخش آب، يك مرور جامع از مفهوم و كاربرد آنها توسط كميته اجرايي ASCE در كاربرد شبكه‌هاي عصبي مصنوعي در هيدرولوژي اجرا شد (ASCE 2000a,d). اين نتيجه ميشود
بخشی از پروژه 33صفحه ای برای دانلود کامل ابتدا خرید کنید.
زباله به مواد زايد جامدي گفته مي شود كه عمدتاً به واسطه فعاليت انسان در بخشهاي كشاورزي، صنعتي و شهري توليد مي شوند.
انسان انواع مواد را با سختي از طبيعت به دست مي آورد و به آساني تبديل به زباله كرده و به طبيعت باز مي گرداند. در گذشته زباله ها در دوري تكويني ايجاد و تبديل مي‌شدند؛ اما امروزه ديگر امكان چنين دوري وجود ندارد، زيرا ميزان زباله ها بيش از آن است كه تجزيه و تبديل آنها در يك دوره زماني مناسب ممكن باشد.
در يك زيست بوم بكر و دست نخورده، مواد قابل تجزيه زباله ها به وسيله باكتري‌ها تجزيه شده مجدداً توسط موجودات و گياهان مورد استفاده قرار مي گيرند. يك اجتماع پر جمعيت انساني به اندازه اي زباله توليد مي كند كه تجزيه طبيعي آنها در محيط غير ممكن است. بعضي از زباله ها نيز اصولاً در طبيعت غير قابل تجزيه هستند. بنابراين، افزايش زباله ها به مقدار زياد باعث آلودگي زمين، هوا و آب مي شود.
انباشت زباله ها موجب زشتي محيط نيز مي شود و همچنين توليد بوهاي نامطبوع از مواد آلي موجود در زباله ها در اثر نشو و نماي موجودات بيماري زاي ذره بيني از مشكلات ديگري هستند كه توسط زباله ها به وجود مي آيند. گفتني است كه گردآوري زباله ها در فضاي آزاد و سوزاندن آنها باعث تخريب محيط زيست ميشود.
يكي از راه هاي پيشگيري از خطرات زباله در محيط زندگي، دفن بهداشتي آن است. در انتخاب محل دفن زباله بايد شرايطي را در نظر گرفت كه عبارتند از: پستي و بلندي، موقعيت سطح آبهاي زيرزميني، مقدار بارندگي، نوع خاك و سنگ و موقعيت منطقه دفن زباله در ارتباط با شبكه جريان آبهاي سطحي و زيرزميني. بهترين محل براي دفن زباله مناطق خشك است، زيرا در اين گونه مكان ها شيرابه اندكي به وجود مي آيد و شرايط دفن نسبتاً ايمن است.
جمع آوري و دفع زباله
مگس ها براي تخم ريزي به مواد در حال فساد و تجزيه جلب مي شوند. رشد تخم و لارو (كرمينه) مگس ها بستگي به ميزان مواد غذايي و درجه حرارت زباله ها دارد. در شرايط و درجه حرارت مناسب رشد تخم تا مرحله مگس بالغ در طول 7 تا 8 روز انجام مي گيرد. بنابراين مدت ماندن زباله در مرحله جمع آوري و حمل و نقل بايستي كمتر از اين مدت باشد.
مجهز كردن ظروف جمع آوري زباله- چه زباله دان هاي خانگي و چه جايگاه‌هاي موقت زباله- به سرپوش و نيز بهداشتي كردن محل دفع زباله مي تواند تا حدود 90 درصد موجب جلوگيري از توليد مگس شود. همچنين انباشته كردن زباله ها در فضاي آزاد موقعيت مناسبي را براي تكثير مگس ها ايجاد مي كند.
در بسياري از موارد در زباله هاي شهري غذا، آب و پناهگاه وجود دارد كه براي توليد مثل و ازدياد جمعيت موش ها بسيار مناسب است.
تخليه مواد زايد جامد (زباله ها) در محل هاي نامناسب، به وسيله جريان آبهاي سطحي اعم از جويبارها، رودخانه ها و آبهاي حاصل از بارندگي، به نقاط مختلف منتقل شده و باعث انتشار آلودگي مي شود.
زباله هاي شهري در آخرين مرحله دفع، به خاك و يا آب منتقل مي شوند. مواد موجود در زباله ها در تبادل آب و هوا در خاك اختلال ايجاد مي كند.
بر اثر انباشته شدن زباله ها در فضاي آزاد و در فصل هاي گرم سال، گازهايي (مانند CH4. CO2SH2 و CO) توليد مي شود كه اين گازها با وزش باد به فضاي شهرها وارد مي شوند.
كوهستان داراي ويژگيهايي كه بايد حفاظت گردند اين ويژگيها قبلا آورده شدند در اينجا به عنوان يادآوري مي توان مواردي چون مناظر شكوه كيفيت طبيعت بكر ، حيات وحش و فصلهاي توريسم و جوامع و فرهنگ محلي و ديگر ارزشهاي فيزيكي ، بيولوژيك وكيفيتهاي مناظر آنهاست .
رهنمودهاي ارائه شده در كتاب راهنماي آماده سازي مناطق حفاظت شده كوهستاني از آن جهت مناسب براي پاركهاي كوهستاني نيز ميباشد . اين پاركها اولا محيطي طبيعي و فارغ از ساخت و سازهاي سنگين مي باشند و از طرفي در اين تحقيق ، تاكيد ، بر منظر سازي طبيعي در اين پاركها مي باشد لذا حفظ كيفيات طبيعي و فرهنگي اين پاركها اهميت مي يابد مطالب ارائه شد. كه ذكر آنها در اينجا مفيده فايده مي باشند. در سه بخش حفاظت ، آب و خاك مديريت منطقه جهت كاهش اثرات فيزيكي و بيولوژيكي و مديريت براي تامين نياز بازديد كنندگان مي باشد . و در صورت تاكيد بر مديريت و حفاظت در كليه قسمتها مشهود است . اين دستور العمل نوع اقدامات لازمه را ذكر نموده اند .
در ذيل به رهنمودهايي چند در مورد هر كدام از اين بخشها اشاره مي شود . جهت اطلاعات بيشتر خوانندگان مي توانند به منبع .... مراجعه نمايند .
1- حفاظت آب و خاك :
تغيير و تبديل پوشش گياهي در اثر فعاليتهاي انساني و تغيير كاربري زمين عموما باعث افزايش فرسايش و در نتيجه رسوب مي گردد . بار سنگين رسوبات پيامدهاي زيان باريديگري چون به خطر افتادن حيات آبزيان ، محدود كردن استفاده انسان . سيلاب ، تغيير رژيم رودخانه و محيط زيست دريايي است و به تبع آن بر زندگي انسان و حيات وحش تاثير مي گذارد .
رهنمود 1 – جنگلهاي ابري در به دام انداختن آبهاي پنهان بسيار مهم هستند . لذا جلوگيري از پاك ترا شي آنها و حفاظت آنها باييد مد نظر قرار گيرد .
رهنمود 2- بررسي مناطق شيب دار براي تعيين اينكه چه بخشي از آنها داراي فرسايش سطحي و لغزش خاك هستند و مي توانند جريان آبهاي سطحي را به خطر بي اندارند ضروري است. اين بخشها مناطق حساس بود و استفاده از آنها ممنوع يا با اقدامات شديد حفاظتي است .
رهنمود3- تدوين و دستورالعملهايي از جنگلهاي كوهستاني تحت بهره برداري براي قطع و استعمال جهت به حداقل رساندن صدمات وارده به آب و خاك و اجراي دقيق دستور العملها موجود مي باشد .
رهنمود4- براي تثبيت اراضي فرسايش يافته روشهاي زيادي اعم از بيولوژيك و مصنوع به عنوان بخشي از مديريت تثبيت منابع رسوب بايد مورد توجه قرار گيرد .
رهنمود5- طراحي پلها ،نهرها ، آب گذرها ، و گذرهاي مرتبط با جاده بايد بر اساس اطلاعات صحيح هيدرولوژيكي طراحي شده و در صورت عدم وجود اطلاعات فاكتور ايمني مد نظر قرار گيرد .
مديريت منطقه جهت كاهش اثرات فيزيكي بيولوژيك :
استفاده از مناطق كوهستاني باعث تغييراتي در آنها است كه بايد با اهداف مديريتي منطقه سازگار باشند . تعيين حدود دامنه تغييرات نيازمند پژوهش است . بعضي از عوامل موثر در اين حدود ظرفيت برد ، ظرفيت پذيرش اجتماعي جوامع محلي مي باشند در اين خصوص ،يكسري دستورالعمل در مورد عواملي نظير حريق ، فشردگي ، كوبيدگي و ساير صدمات فيزيكي بر پوشش گياهي و خاك ، آلودگي ، دفن مواد زائد ، گونه هاي غير بومي ، پراكندگي گياهان و جانوران بيماري زا و پاتوژن ، استفاده از هيزم و هليمه .، احداث ساختمان ، چراي دام و استفاده سنتي از منابع وجود دارد . در ذيل به مواردي چند اشاره مي شود .
رهنمود 1- اقدامات در مورد اقدامات حريق :
از ايجاد حريق هاي باز به طور كلي اجتناب شود يا در دوره هايي باشد كه خطري ندارد و سپس آن را در محل حريق كنترل و محدود كرد .
ـ در مناطق دور افتاده كوهستاني تنها بايد از اجاقهاي هيزمي استفاده شود .
ــ براي مديريت و اطفا حريق بايدآموزشهاي لازم ، تجهيزات و بودجه كافي پيش بيني شود .
آلودگي محيط زيست يكي از بزرگترين، يا حتي بزرگترين و حادترين معضل جهان امروز است. آسيب‌هاي بي‌شمار ناشي از آلايندههاي گوناگون بر سلامتي انسان، زيست بوم‌ها و انواع موجودات زنده، توجه دانشمندان و محققان نقاط مختلف دنيا را به خود جلب نموده است. اهميت اين موضوع به حدي است كه اين دهه را دهة محيط زيست نامگذاري كرده‌اند تا تأكيد بيشتري بر جدي بودن مساله آلودگي محيط زيست و لزوم توجه به آن و ضرورت يافتن راهكارهايي جهت جلوگيري از افزايش اين مشكل باشد.
در سال 1803، مالتوس، بزرگترين معضل بشريت را كمبود مواد غذايي دانست و هشدار داد كه با توجه به روند فزايندة افزايش جمعيت كره زمين، به زودي به جايي خواهيم رسيد كه غذاي كافي براي تغذيه همه انسانهاي ساكن اين كره وجود نخواهد داشت و امروز شاهديم كه طبق گزارش‌هاي سازمان ملل، 800 ميليون گرسنه در جهان وجود دارند كه قادر به بدست آوردن غذاي مورد نياز خود نيستند. بعد از مالتوس، عده‌اي ديگر كه خود را نئومالتوسيان ناميدند، آلودگي محيط زيست را معضلي بزرگتر و جدي تر از مساله كمبود مواد غذايي دانستند، و متاسفانه، اخبار تكان دهنده‌اي كه در اين زمينه بدست آمده و مي‌آيد اين حقيقت تلخ را تاييد مي كند. برخي از اخبار و آمارهاي ارائة شده از سوي سازمانهاي معتبر جهاني را از نظر مي‌گذرانيم:
در شهرهاي بزرگ جهان، روزانه صدها نفر جان خود را در اثر آلودگي هوا از دست مي‌دهند. پژوهش‌هايي كه در 15 شهر بزرگ اروپا انجام شده است نشان ميدهد كه آلودگي هوا در شهر ليون فرانسه سبب مرگ زودرس 30 تا 50 نفر در روز ميشود و در پاريس، 260 تا 350 نفر هر روز بر اثر بيماريهاي قلب و عروق ناشي از آلودگي هوا مي‌ميرند. محققان دانشگاه هارواد دريافته‌اند كه ميزان مرگ و مير در شــــهرهايي كه بيش از استانداردهاي مجاز با آلودگي هوا مواجهند حدود 20 درصد بيشتر از شهرهاي داراي هواي غيرآلوده است و ميزان بيمارهاي قلبي در شهرهاي صنعتي، حدود 30 درصد بيشتر از ساير شهرهاست.
گزارشي از صندوق محيط زيست بانك جهاني حاكي است كه ســـالانه 800 هزار نفر در جهان بر اثر بيماريهاي تنفسي، قلبي و ساير بيماريهاي ناشي از آلودگي هوا جان خود را از دست مي‌دهند.
نازايي، اختلالات نوزادان، كم‌خوني، نارسايي‌هاي حاد كليوي، اختلالات كبدي، دردهاي شديد شكمي، بيماريهاي چشمي حاد و بعضاً كوري، مشكلات تيروئيدي، افزايش فشار خون، سكته، فلج، اختلالات حافظه، پايين آمدن بهره هوشي، عدم تمركز و انواع ناراحتي‌هاي روحي و رواني از جمله افسردگي، اضطراب‌‌هاي شديد، تنش‌ها و غيره ،از عواقب انتشار وسيع آلايندهها در جهان مي‌باشند.
●آلودگي محيط زيست منجر به بروز عظيم‌ترين و فاجعه آميزترين انقراض بزرگ تاريخ حيات شده است…. حيات در طول تاريخ طولاني خود، از بيش از سه ميليارد سال پيش، شاهد پنج انقراض عظيم بوده است كه به ترتيب در اواخر دوران هاي اردوويسين، دونين، پرمين، ترياس و كرتاسه رخ دادند. در هر يك از اين پنج انقراض عظيم، تنوع زيستي و تعداد گونه‌هاي زيستي تا حد زيادي كاهش يافت و گاه چند ميليون سال طول مي‌كشيد تا تنوع زيستي دوباره بهبود حاصل كند و غناي خود را بازيابد. مشهورترين آنها، انقراض پنجم بود كه در آخر دورة‌كرتاسه رخ داد و باعث نابودي نسل دايناسورها شد. ولي اين انقراض، مخربترين انقراض عظيم تاريخ خلقت نبود، بلكه فجيع‌ترين آنها انقراض ششم است كه به دست انسان آغاز شده و بسياري از دانشمندان احتمال داده‌اند كه علاوه بر بسياري از گونه‌هاي گياهي و جانوري، منجر به نابودي نسل بشر نيز خواهد شد. وجود مقاديري از انواع آلايندهها از جمله آفت كش‌ها و سموم شيميايي در شير انسان، احتمال اين فرض را افزايش داده است.
آلودگي محيط زيست و گرمايش ناشي از آن، يك سوم زيستگاه‌هاي طبيعي جهان را تا آخر اين قرن بطور اساسي دچار اختلال مي‌كند و تمامي گونه‌هاي زيستي كه امكان مهاجرت سريع، با سرعتي بيش از روند تخريب را ندارند و يا زيستگاه‌هاي آنها منحصر به فرد است محكوم به نابودي خواهند بود.
طبق فهرست قرمز ارائه شده از سوي IUCN (اتحاديه بين‌المللي حفاظت از طبيعت و منابع طبيعي) در سال 2002، 5714 گونه از گياهان و 5453 گونه از جانوران جهان با خطر انقراض مواجه هستند و از اين ميان، 928 گونه از گياهان دولپه‌اي، 79 گونه از تك لپه‌اي‌ها، 17 گونه از مخروطيان، بيش از 22 گونه از نهانزادان آوندي، 181 گونه از پستانداران، 182 گونه از پرندگان، 55 گونه از خزندگان، 30 گونه از دوزيســــتان، 257 گونه از ماهيان، 46 گونه از حشـرات و 222 گونه از نرم‌تنان در شرايط بسيار حاد و بحراني به سر مي‌برند. و البته اين ارقام از ميان گونه‌هاي شناسايي شده است و مسلماً گونه هاي فراواني وجود دارند كه بدون اينكه حتي شناسايي شده باشند در حال نابودي هستند ، چنانكه گفته ميشود حدود 90 درصد از گياهان جنگلهاي جاده‌اي هنوز مورد مطالعه و بررسي قرار نگرفته‌اند و چه بسا بتوان از آنان، داروهايي ارزشمند براي بيماريهاي غيرقابل درمان امروز بدست آورد.
●جنگلهاي حاره‌اي كه با تنوع زيستي فوق‌العاده غني، حداقل دو پنجم گونه‌هاي گياهي و جانوري دنيا را در خود جاي داده‌اند با روندي بسيارسريع، حدود بيست ميليون هكتار در سال، در حال تخريب هستند.
طبق آمار ديگري از سوي IUCN، در حال حاضر بيش از 5715 گونه زيستي در قاره آسيا، 5643 گونه در قاره آمريكا، 3822 گونه در آفريقا، 1483 گونه در اروپا، 1663 گونه در استراليا و 27 گونه در قطب جنوب در خطر انقراض قرار دارند…. و اين گنجينة ارزشمند و بي بديل حيات است كه حدود 5 ميليارد سال به طول انجاميده تا به غناي امروزي رسيده است: تنوع زيستي .
…و اخبار هولناكي از اين قبيل ، فراوانند.
يك زيست‌شناس مي‌گويد: «معدنچيان براي اطلاع از وجود گازهاي مهلك، از قناري‌هاي استفاده ميكنند؛ مرگ قناري‌ها براي آنها هشداري است مبني بر وجود گازهاي كشنده. و اكنون ما نيز بايد چنين هشدارها و اخطارهايي را از اجساد دلفين‌ها و شيرهاي دريايي مرده بر سواحل، پرندگان بيجان افتاده بر زمين ، و جنگلهاي نابوده شده دريافت داريم و پيش از آنكه خيلي دير شود چاره‌اي جدي بينديشيم. مرگ گونه‌ها هشداري است براي گونة Homo sapiens (انسان خردمند)! … »
معضل بزرگ آلودگي محيط زيست، از زماني آغاز شد كه بشر به صنعت و بهره‌برداري بي‌رويه از طبيعت و منابع طبيعي روي آورد و رابطة همزيستي و مسالمت‌آميز، متعادل و دو جانبة خود با محيط زيست و ساير موجودات زنده را به رابطه‌اي يكطرفه و متعادل تبديل كرد و طي مدت زماني كوتاه، تغييراتي هنگفت و فشاري عظيم و غير قابل تحمل بر محيط زيست وارد آورد. اين فشار به حدي بود كه طي سالهاي 1970 تا 1995، يك سوم منابع طبيعي زمين نابود شدند، آب‌ها، خاك‌ها و هوا در سراسر كره زمين به انواع آلايندهها آلوده شدند و بسياري از زيستگاه‌هاي طبيعي دچار تخريب گرديدند. فعاليتهاي بشر در ده‌هاي اخير منجر به ورود ميليون‌ها تن مواد آلاينده به اتمسفر شده است، و اين روند آلودگي همچنان ادامه دارد. در حال حاضر، آلايندههاي حاصل از فعاليتهاي مختلف انساني اعم از فعاليتهاي صنعتي، نقل و انتقالات، كشاورزي، دفع فاضلابها و غيره، به نحو گسترده‌اي در سراسر كرة زمين انتشار يافته‌اند و موجب صدمات شديد بر سلامتي انسان، محيط زيست او و منابع طبيعي او مي‌گردند. طبق محاسبه‌اي كه در ايالات متحده امريكا انجام شده است، خسارات مالي وارد بر گياهان زراعي و تزئيني و انواع محصولات گياهي در اثر آلودگي هوا به تنهايي بيش از يك ميليارد دلار برآورد گرديده است.
مساله آلودگي محيط زيست و تاثير آلايندههاي ناشي از فعاليت انسان بر محيط، از قرن‌ها پيش مورد توجه بوده است. جان ايولين، نويسندة انگليسي، در كتابي كه در سال 1661 منتشر كرد، برخي از ابتدايي‌ترين صدمات ناشي از آلوگي هوا بر گياهان را ذكر كرد و به شرح مشكلات رويشي گلها و درختان ميوه در هواي آلوده به دود زغال سنگ انگلستان پرداخت. ايبسن در نروژ نيز مساله قابليت جابجايي و انتشار آلايندهها در مقياس وسيع و در سراسر جهان را مطرح كرد و نوشت: «مه دود حاصل از سوخت زغال سنگ در انگلستان، به صورت باراني دوده‌اي و آلوده بر سراسر جهان خواهد باريد.»
در زمينة آلودگي محيط زيست، مسالة آلودگي هوا بخصوص مبحثي بسيار قابل توجه و پراهميت است، زيرا هوا قادر است در مسافت‌هاي طولاني جا بجا شود و آلايندهها را در سراسر جهان منتشر كند. علاوه بر اين، بسياري از آلايندههاي محيط زيست ابتدا در هوا وجود دارند و سپس از آنجا به زمين آمده، و منجر به آلودگي آب‌ها و خاك‌ها مي‌گردند.
تا قبل از دهة 1940، آلايندههاي عمده هوا، دي‌اكسيد گوگرد و ذرات ريز بودند، در حاليكه امروزه طيف وسيعي از انواع آلايندههاي گوگردي، نيتروژني، فلوئوريدي، فلزي و غيره، با غلظت‌هاي زياد در هوا و در كل محيط زيست يافت مي شوند. صدمات ناشي از دي‌اكسيد گوگرد بر گياهان از اواسط قرن نوزدهم درمناطق صنعتي وشهرهاي بزرگ مشاهده گرديد. در اروپا سالها تصورمي شد كه اين آلاينده، تنها آلايندة هواست و صدمات گوناگون مشاهده شده بر پوشش گياهي به آن نسبت داده مي‌شد،ولي مطالعات گسترده‌تر ثابت نمود كه دي اكسيد گوگرد به تنهايي نمي‌تواند مسوول پيچيدگي و گستردگي صدمات وارد بر گياهان باشد. از آن زمان، آلايندههاي متعدد ديگري مورد شناسايي و بررسي قرار گرفتند و اين تحقيقات همچنان ادامه دارند.
متاسفانه در كشور ما، ايران، مطالعات و تحقيقات بسيار اندكي در زمينة آلودگي محيط زيست و اقدامات بسيار كمتري در جهت كاهش آلودگي و يا حداقل جلوگيري از افزايش آن صورت گرفته است. اين در حالي است كه يكي از آلوده‌ترين شهرهاي جهان در آن است. آمارهاي ارائه شده، آلودگي هواي شهر تهران را 300-200 ميكروگرم در هر متر مكعب برآورد كرده‌اند كه دو برابر ميزان آلودگي استانداردهاي مجاز جهاني است، در حاليكه ميزان آلودگي هوا در بسياري از شهرهاي بزرگ و صنعتي جهان كمتر از استانداردهاي مجاز جهاني ميباشد، چنانكه ميزان آن در شهر لندن، 50 ميكروگرم در هر متر مكعب گزارش شده است.
همچنين آمارهاي رسمي حاكي از اين هستند كه سالانه حدود 7000 نفر در تهران جان خود را در اثر آلودگي هوا از دست مي‌دهند. با چنين ميزان آلودگي محيط زيست و وخامت اثرات منفي آن، ضرورت انجام پژوهش‌هاي گسترده و وسيع در اين زمينه و تلاش جدي جهت دستيابي به راهكارهايي براي مقابله با حادتر شدن اين بحران، بخصوص براي ما كه در آلوده‌ترين شهر جهان زندگي مي‌كنيم و مستقيماً تحت تاثير عوارض بسيار شديد، بيماري‌زا و مرگبار انواع آلايندهها قرار داديم، ناگفته پيداست.
جايگاه و اهميت كاربری فضاي سبز در بين ساير كاربريها
فضاهاي سبز را در ادبيات شهرسازي جزو كاربريها و در ضمن يكي از تسهيلات روبنايي بخش كالبدي محسوب مي‌گردند.
از فضاهاي سبط بعنوان يكي از شاخه‌هاي اصلي و در عين حال ابزار فني محافظت محيط زيست در محيطهاي انسان ساخت مي‌توان نام برد. در گذشته نقش غالب فضاهاي سبز به زيبا سازي و سپس به ظاهر سازي محيط مصنوع محدود مي‌شد. ليكن امروزه كاركرد اين فضاها در سطح شهرها نقش به مراتب وسيع‌تر و اساسي‌تر به خود گرفته و همانند ديگر خدمات شهري به پيروي از تقسيم‌بندي شهر به محله و منطقه واحد همسايگي به پاركهاي محلي شهري و واحد همسايگي تفكيك ميگردد.[1]
كاربريهاي شهري به طور كلي به 9 دسته تقسيم مي‌شوند و هر دسته از گروههاي فرعي يا جزئي تشكيل ميشود. از نظر كدگذاري هر گروه فرعي با يك شماره اختصاصي و يك پيش شماره كاربري اصلي مشخص ميشود.[2] براي نمونه كاربري فرهنگي و گذران اوقات فراغت با شماره 7 مشخص ميشود و كاربري پاركهاي شهري با شماره 6. بنابراين بين كاربري با شماره 76 كدگذاري ميشود.
جدول طبق‌بندي و كد كاربريهاي اصلي
كد
كاربري اصلي
كد
كاربري اصلي
1
مسكوني
6
خدماتي
2و3
صنعتي
7
فرهنگي و گذران اوقات فراغت
4
حمل و نقل و تاسيسات
8
منابع توليدي و استخراج
5
تجاري
9
اراضي باير و مناطق آبي
مفهوم و ضرورت سبز در زندگي شهري
منظور از فضاهاي سبز شهري، نوعي از سطوح كاربري زمين شهري، با كوشش‌هاي گياهي انسان ساخت است كه هم واجد بازدهي اجتماعي و هم واجد بازدهي اكولوژيكي هستند. فضاي سبز شهري از ديدگاه شهرسازي در برگيرزد بخش از سيماي شهر است كه از انواع پوشش‌هاي گياهي تشكيل شده است و به عنوان يك عامل زنده و حياتي در كنار كالبدي جان شهر، تعيين كنند ساخت مرفولوژيك شهر است.
با توجه به مفهوم فضا، زمينهايي كه به پوشش گياهي كوتاه (نازك و كم حجم) اختصاص دارد، مثل همين و مراتع به عنوان سطوح سبز و زمينهايي كه به پوشش‌هاي گياهي بلند با نسبتاً اختصاص دارند، نظير جنگل، باغ و … به عنوان فضاهاي سبز دسته‌بندي ميشود.[3]
از آن جا كه فضاي سبز و محيط زيست شهري در زمره اساسي‌ترين عوامل پايدار حيات طبيعي و انساني در امر سلامت اسكان انسان است لذا بايد نياز انسان به گياهان كه از مهمترين عوامل اكوسيستم است را بالاتر از ساير نيازها منظور نمود و روند نابودي آنها را به دليل اثرات مطلوب آنها، رنگ خطري براي جوامع بشري به حساب آورد.[4]
مهمترين اثر فضاي سبز در شهرها، كاركرد زيست محيطي آنهاست كه شهرها را به عنوان محيط زيست جامعه انساني معني‌دار كرده است و سبب افزايش كيفيت زيستي شهرها مي‌شوند: اين كاركرد زيست محيطي شامل تعديل‌ها، افزايش رطوبت نسبي، لطافت هوا و جذب گرد و غبار است. ديگر تأثيرات فضاي سبز در شهرها نقش نسبي دارند.[5]
1- نقش فضاي سبز و اهميت آن در زندگي انسان ..................................................................................................................... 2
4- استاندارد بين المللي فضاي سبز ..................................................................................................................... 21
5- مفهوم و هدف طراحي پاركها و پرديس سازي ..................................................................................................................... 25
6- مشخصات فني و اجرايي عمليات جنگل كار پروژة اريس پرديس..................................................................................................................... 31
7- از انتخاب زمين تا احداث باغ..................................................................................................................... 36
8- مناطق جديد..................................................................................................................... 49
9- انتخاب گونه‌ها..................................................................................................................... 61
10- اقلام گياهي جهت كاشتن..................................................................................................................... 68
11- استقرار و مراقبتهاي اوليه..................................................................................................................... 82
فصل اول
نقش فضاي سبز و اهميت آن در زندگي انسان
ريشه ارتباط و علاقه انسان به گياه از سالهاي بسيار دور و شايد از دوران انسانهاي اوليه نشأت مي‌گيرد. در طول تاريخ استفاده از گياه مسير تكاملي و اشتقاق علمي گسترده‌اي داشته است. در اين راستا از زمان مهاجرت قوم ماد به فلات ايران، مردم اين سرزمين همواره در توسعه فضاي سبز و كاشت گياهان كوشا بوده‌اند به طور يكه روزگاري ايران به نام كشور گل و بلبل شهرت داشت. متأسفانه در دوران اخير در كشور ما گياهان مورد بي‌مهري بسيار قرار گرفته‌اند، بدين جهت بالا بردن سطح آگاهيهاي مردم در مورد فضاي سبز و آشنايي با خواص گياهان ضرورتي است كه مانع بروز فاجعه نابودي شهرها بر اثر آلودگي هوا و محيط زيست ميگردد. به همين منظور اهميت دادن به نقش فضاي سبز در زندگي انسانها و ايجاد علاقه بيشتر به درخت و گل و چمن در وجود هر كس امري است بسيار مهم كه در اينجا به طور اختصار به مواردي از آن اشاره ميشود كه اميد است علاقه و تفكر بيشتري را برانگيزد و هر كس بتواند مشوقي دلسوز براي ايجاد فضاي سبز در محيط زندگي خود باشد. (2)
جنب پرتوها 1
دو دسته از پروتوهاي خورشيدي تأثيرات چشمگيري بر بدن انسان و ساير جانداران باقي مي‌گذارند. يكي از آنها پرتو مادون قرمز و ديگري پرتو ماوراء بنفش است. (2)
احساس آرامشي را كه انسان در سايه، به ويژه در سايه يك درخت احساس مي‌كند تا حدي مربوط مي شود به جذب پرتوهاي مادون قرمز خورشيد توسط درخت (ناگفته نماند كه پرتوهاي مادون قرمز با طول موج بلند خود خاصيت گرمازايي دارند) و مقداري نيز به دليل جذب پرتوهاي ماوراء بنفش صورت مي‌گيرد. امروزه تأثير اپرتور ماوراء‌بنفش بر بافت سلولي گياهان و جانوران و همچنين خاصيت گندزدايي آن بخوبي روشن شده است بنابراين نقش درختان در حمايت از انسان و ساير جانداران در برابر آفتاب سوزان به خوبي و روشن ميشود. (2)
جنب گرد و غبار
درختان به سبب پراكندگي شاخ و برگ خود بر تمام زوايا و سطوح، همچون يك گردگير عمل ميكنند. اگر درخت را به دقت نظاره كنيم مي‌تونيم تنه آن را به جاي دسته و شاخ و برگ آن را به جاي پرهاي روي يك گردگير معمولي كه در خانه بكار گرفته ميشود، تصوير كنيم. (2)
با اين ويژگي، درختاني كه در خاك ثابت مانده‌اند به منزله يك گردگير كاشته شده در زمين نقش خود را ايفا ميكنند طي بررسيهاي بعمل آمده يك هكتار از فضاي سبز كه حدوداً 200 درخت در آن كاشته شده باشد تا 68 تن از گرد و غبار را در هر بارندگي در خود جذب مي‌كند كاملاً واضح است كه با وجود چنين درختاني زدودن 68 تن گرد و غبار، رايگان خواهد شد. در صورتيكه بدون اين درختان بايد هزينه بسياري از براي اين كار اختصاص داد. (2)
آب خالص در طبيعت به دليل ويژگيهاي حلاليتبالاي آن ، وجود ندارد و داراي ناخالصي هاي گوناگون مي باشد ناخالصي هاي آب را بهسه دسته كلي مواد جامد محلول ، مواد جامد معلق و كلوئيدي و گازها دسته بندي مينمايند.
مواد غير محلول و معلق :
ذرات ريز و درشت مواد غير محلول و معلق در آب داراي اهميتبسيار متنوع مي باشند اين مواد معلق سبب كدورت آب مي شوند. برخي از اين ذرات كهدرشت تر هستند داراي قابليت ته نشيني مي باشند و با حذف آنها آب شفاف تر مي گردد وبرخي ديگر از اين ذرات معلق قابليت ته نشيني بسيار كمي دارند و براي ته نشيني نيازبه زمان طولاني دارند و يا اينكه به طور كلي غير قابل ته نشيني هستند برخي از اينمواد معلق عبارتند از :
(1ذرات ريز خاك و سنگ و مواد تشكيلدهنده بستر رودخانه هاكه در اثر فرسايش زمين ايجاد شده اند.
(2موجوداتريز زنده ( ميكروارگانيزم ها) مانند باكتري ها (3 سيليس كلوئيدي ، كلوئيدها ،سوسپانسون ها و امولسيون ها در اينجا به دليل اهميت موضوع ، اشاره اي بهمحلول هاي حقيقي ، سوسپانسيون ، امولسيون و كلوئيدي مي گردد. هرگاه ذرات بسيار ريز يك جسم در بين ذرات جسم يا اجسام ديگرپراكنده گردد ، مجموعه حاصل سيستم پراكنده ناميده مي شود در بين اين سيستم بيشترسيستم يا دستگاهي مورد بررسي مي باشد كه در آن حلال ، مايع مي باشد زيرا اين سيستمدر تصفيه آب اهميت بيشتري دارند كه معمولا به آنها محلول گفته مي شود . خواص چنينمحلول هايي در درجه اول به بزرگي ذرات حل شده يا پراكنده شده بستگي دارد كه بزرگيذرات ميزان پايداري آنها را تعيين مي كند. اگر اندازه اين ذرات بزرگتر از اندازهمولكول ها باشد ، سيستم ناپايدار بوده و ذرات پراكنده مي شوند و به سهولت جدا وبنابر چگالي خود دربالا يا پايين دستگاه جمع مي شوند اينگونه سيستم ها يا دستگاههارا سيستم هاي معلق مي گويند كه ممكن است از نوع سوسپانسيون يا امولسيون باشند ولياگر كاملا پايدار يا مدت طولاني پايدار باشند به محلول هاي واقعي معروف مي باشند . ذرات جامد معلق در مايع را سوسپانسيون و مايع معلق در مايع را امولسيون مي گوينداين ذرات داراي ويژگيهاي زير مي باشند : 1)كم كم در سطح حلال و يا ته ظرفيعني زير حلال جمع مي شوند. 2)از پرده اسمزي عبور نمي كنند واكثرا از كاغذ صافي هم عبور نمي كنند. 3)اين ذرات با چشم ديده نمي شوند وليبا ميكروسكوپ هاي معمولي قابل مشاهده مي باشند. محلول هاي حقيقي مانندمحلول نمك در آب داراي ويژگيهاي زير مي باشند: 1)نه در سطح حلال و نه در زير حلالجمع مي شوند. 2)از هر نوع كاغذ صافي عبور مي كنند. 3)از پردههاي اسمزي عبور مي كنند. 4)با الكتروميكروسكوپ ها هم قابلمشاهده نمي باشند. مواد كلوئيدي ، حد واسطي بين سوسپانسيون ها، امولسيون ها و محلول هاي واقعي مي باشند كه داراي ويژگيهاي زير مي باشند : 1)از كاغذصافي عبور مي كنند ولي از صافي هاي خيلي ريز ( اولترافيلتر) عبور نمي كنند. 2)از پردههاي اسمزي عبور مي كنند. 3)ته نشين نمي شوند ولي به هم ميپيوندند و توده نيمه جامدي به نام لخته تشكيل مي دهند. مواد جامد محلول : دسته اي از ناخالصي هاي تشكيل دهنده آبموادي هستند كه به صورت محلول مي باشند . به طور كلي همه مواد در آب حل مي شوند وليميزان حلاليت آنها متناسب است. انحلال در آب به سه صورت مولكولي ، قطبي ،يوني مي باشد . مواد جامد در محلول به دو گروه كلي مواد يوني و مواد غير يوني تقسيمميشوند. گازها : اين مواد با مقادير مختلفدر آب ها حل مي شوند .مقدار گاز حل شده به فشار گاز و نوع گاز از يك سو و از سويديگر به دماي آب ،مواد موجود در آب و PH آن بستگي دارد. برخياز گازهايي كه وجودشان در آب تصفيه مطرح است عبارتند از :
NH3,CH4,H2S,CL2,O2,CO2
خواص آب با توجه به نوع وميزان ناخالي هاي آن : با در نظر گرفتن مواد جامد در آب مي توانخواص آب را به دودسته فيزيكي و شيميايي تقسيم كرد : خواص فيزيكيآب : مواد موجود در آب موجبايجاد تغييراتي در رنگ ، بو ، مزه و كدورت آب مي شوند اين خواص كه تحت تاثير شرايطمحيطي واقع مي شوند و خصوصيات ظاهري آب را نشان مي دهند به همراه دما خواص فيزيكيآب هستند. رنگ (Coloure) : آب خالص بدون رنگاست ولي آب ناخالص با توجه به ميزان و نوع مواد محلول و يا معلق در آن ممكن استداراي رنگ باشد به عنوان مثال آب زرد رنگ مي تواند نشان دهنده وجود اسيدهاي آليباشد و رنگ قهوه اي آب نشانگر يون هاي آهن مي باشد. رنگ را مي توان در اثر جذب سطحييا فرايند منعقدسازي و يا اكسيداسيون از بين برد. كدورت (Turbidity) : كدري يا كمبودشفافيت به دليل وجود مواد معلق و يا كلوئيدي در آب است. كدورت آب موجب پراكنده شدنو يا جذب نور تابيده به آن مي شود. براي اندازه گيري ميزان كدورت آب از محلول شاهداستفاده مي شود كه به صورت واحد استاندارد اندازه گيري كدري مطرح است و هر واحد آنبرابر كدري آبي است كه شامل يك قسمت در ميليون سيليس است. كدورت آب آشاميدني بايداز 5 واحد كمتر باشد.
تمام فاضلابهاي صنعتي به نحوي بر محیط زیست اثر مي گذارند، هنگاميكه در نتيجه اين تاثير ديگر نتوان محيط زيست را به منظور بهترین بنزين كاربرد آن مورد استفاده قرار داد،. مي گويند آلودگي بوجود آمده است.
تفاوتهاي زيادي چه از نظر كمي و چه از نظر كيفي بين فاضلابهاي صنعتي و فاضلاب شهري وجود دارد از جمله اينكه ميزان آلودگي فاضلابهاي صنعتي مي تواند از مقادير بسيار كم تا بيش از دهها هزار ميلي گرم در ليتر باشند. كيفيت فاضلاب صنعتي از نظر زماني نيز داراي تفاوتهايي است و در هر دوره بهره برداري دچار تغيیراتی مي گردد. پس مي توان گفت يكي از مهمترين عوامل آلودگي هاي زيست محيطي تخليه فاضلابهاي صنعتي به محيط زيست است، متاسفانه امروزه به دليل گسترش صنايع و بكارگيري ساليانه هزاران تركيب شيميايي جديد در صنايع و ورود قسمتي از آن تركيبات از طريق تخليه فاضلابها، به محيط زيست، برپيچيدگي مسايل آلودگي افزوده شده و مبارزه با آن را دشوار تر كرده است. يكي از صنايعي كه توليد و تخليه فاضلاب آن مشكلاتي را از نظر آلودگي محيط زيست در كشور ها بوجود آورده فاضلاب صنايع لبني هستند.
بطور كلي صنايع لبني به فرآورده هاي متنوعي نظير شير پاستوريزه، پنير، خامه، كره، ماست،... و اطلاق مي شود كه طي فرآيند هاي متفاوتي در چرخه توليد، از شير خام تهيه شده و پس از طي مراحل و آزمايشات مختلف ميكرو بيولوژيكي، در دسترس عموم قرار مي گيرد و طبيعتا پساب خروجي حاصل از فعل و انفعالات اين صنايع نیز بدليل وفور مواد غذائي و آلودگي بالا، مخاطراتي از جهت زيست محيطي بهمراه دارد.
2- منابع و مقادير توليد فاضلاب
منابع توليد فاضلاب در صنابع لبني عبارتند از :
1- فاضلاب صنعتي (فاضلاب حاصل از فرایند تولید)
2- فاضلاب انساني (فاضلاب بهداشتی تولیدی پرسنل)
2-1- منابع توليد فاضلاب صنعتي در صنايع لبني شامل مواد ذيل مي باشند.
الف- فاضلاب ناشي از كندانسورها، پاستوريزورها و خنك كننده ها كه بعلت فقدان مواد آلي، عدم آلودگي خاص و ثابت بودن كيفيت مي تواند به منظور كاهش حجم فاضلاب توليدي از ساير فاضلابها جدا گردد و سپس بدون انجام عمليات تصفيه ضمن اختلاط با فاضلاب تصفيه شده خروجي به منابع پذيرنده تخليه گردد. البته فاضلاب مذكور از نظر درجه حرارت بالا مي تواند تغييراتي را در اكوسيستم منبع پذيرنده ايجاد نمايد.
ب- فاضلاب ناشي از عملكرد دستگاههاي خط توليد، به عبارتي فرآيند تولید كه به صورت دائم يا غير دائم توليد مي گردد ميزان اين فاضلاب و مقادير كيفي آن بسته به شرايط توليد و نوع محصول و تعداد شيفت كاري كارخانه مي تواند متغير باشد، بيشترين آلودگي ناشي از فاضلاب صنايع لبني مربوط به اين قسمت است.
به طوري كه در صنایع لبنی که به تولید پنیر نیز اشتغال دارند آب پنير حاصل از فرآيند تولید مقادير قابل توجهي اسيد لاكتيك، لاكتوز چربي و مواد معلق دارد كه اين مواد مقدار اكسيژن مورد نياز بيوشيميايي در (BOD) فاضلاب را افزايش مي دهد.
ج- فاضلاب ناشي از شستشوي دستگاهها- مخازن- لوله های خط توليد كه در طي فرآيند يا پايان هر شيفت كاري توليد مي گردد كيفيت این نوع فاضلاب به گونه اي است كه بيشترين آلودگي را ايجاد مي كند و فاضلاب آن حاوي درصد بالایی چربي مواد آلي محلول و نامحلول، مواد معلق و PH متغير بعلت استفاده از مواد شيميايي و سيستم CIP جهت شستشوي دستگاهها و مي باشد.
د- فاضلاب ناشي از شستشو كف سالن هاي توليد كه پايان هر شيفت كار توليد مي گردد. و حاوي ذرات چربي، مواد آلي محلول، مواد معلق، ودترجفت ها مي باشد
2-2 فاضلاب های انساني تولید شده:
اين نوع فاضلاب ناشي در اثر استفاده از دستشويي ها، حمام، آشپزخانه و ساير مصارف انساني پرسنل شاغل در کارخانه توليد مي گردد كه مقدار آن با توجه به تعداد پرسنل شاغل و ميزان سرانه مصرف مشخص مي گردد.
2- شماي خط توليد و چگونگي توليد فاضلاب در کارخانه لبنی نیلوفر روز:
به منظور آشنايي با منابع فاضلاب كارخانه نيلوفر روز مراحل مختلف عمليات توليد بشرح زير بيان مي گردد.
شير پس از انتقال به كارخانه در دو مخزن که هر كدام دارای به ظرفيت 10000 ليتر (جمعا 20000 ليتر) می باشد تخلیه شده و سپس با انجام مراحل كار عمل پاستوريزاسيون شير را انجام داده و بمنظور انجام ساير مراحل مورد استفاده قرار مي گيرد.
طرح يک سيستم صحيح تصفيه فاضلاب متناسب با شرايط موجود
در اکثر موارد براي طرح يک سيستم صحيح تصفيه فاضلاب متناسب با شرايط موجود، مجبور به انتخاب يک سيستم از ميان چندين گزينه متفاوت هستيم . لذا بايد ابتدا هر کدام از اين گزينه‌ها را ارزيابي کرده و سپس يکي از سيستمهاي پيشنهادي را انتخاب کنيم. ممکن است بسياري از گزينه‌ها مناسب شرايط مورد نظر ما باشند. هر کدام مزايا و معايب خاصي داشته باشند پس مجبور خواهيم بود که اين خصوصيات را پيدا کنيم و سپس آن سيستمي که بيشتر از همه رضايت ما را جلب ميکند انتخاب کنيم . براي ارزيابي اين گزينه‌ها ابتدا بايد شرايط کاري خود را کاملا" بشناسيم تا تنوانيم قضاوت صحيحي داشته باشيم. جهت ارزيابي سيستمهاي پيشنهادي بايد شاخصهاي خود را طبقه بندي نموده و موارد ذيل را حتما" در تعيين آنها به کار بگيريم :
1- اثر بخشي و اقتصادي بودن
2- اعتماد پذيري سيستم
3- انعطاف پذيري سيستم
4- سرمايه ثابت و هزينه عملياتي
5- فضاي عملياتي مورد نياز
6- نيازهاي راهبري و تعميرات و نگهداري
7- دفع مواد زايد حاصل از تصفيه فاضلاب.
- در هر مورد انتخاب بايد از خود بپرسيد :
آيا عملکرد سيستم مي‌تواند با جريان کاري متفاوت و مشخصات فاضلاب حاصل از آن تطبيق لازم را پيدا کند؟ هزينه نصب و راه اندازي و تعميرات و نگهداري چه مقدار است؟ آيا فضاي مورد نياز موجود است؟ چه مقدار آموزش و مهارت نياز است تا بتوانيم سيستم را راه اندازي کنيم ؟ آيا شما و کارکنان بخش بهره برداري آشنايي کافي با سيستم داريد تا با آن کار کنيد؟ اين سيستم چه نوع لجني توليد ميکند و چگونه اين لجن بايد دفع شود؟ البته بايد بدانيد که هيچ سيستم تصفيه استانداردي در همه شرايط کار نمي کند بسته به اينکه شما با چه کسي صحبت مي‌کنيد با دامنه گسترده اي از عقايد و نظرات در مورد يک سيستم بخصوص روبرو خواهيد شد. البته مطمئن باشيد که با يک برخورد نظام گرا (Systematic) مي‌توانيد انتخابها را دسته بندي و ارزيابي کنيد و هر چه بيشتر وارد کار مي‌شويد متوجه مي‌شويد که چه نکاتي اهميت دارد و به سؤالات با اهميت تري مي‌رسيد.
هدف از ارزيابي هرگزينه اين است که شانس بررسي درست را بالا برده و ريسکها را کم کنيم. يکي از بهترين راههاي ارزيابي يک سيستم اين است که آن را در حال کارکردن در جايي همانند مورد کاري خودمان ببينيم. قبل از بازديد از محل، سؤالات خود را فرموله کنيد : ببينيد که هزينه و زمان راه اندازي چه مقدار بوده است، هر روز چه مقدار فاضلاب تصفيه ميشود؟ آيا اين فاضلاب شبيه به فاضلاب شماست؟ چه مدتي سيستم در محل بوده و چه مشکلات و مسائلي ايجاد کرده است؟ به چه تغييرات و اصلاحاتي نياز بوده تا اين سيستم کار کند؟ پيش زمينه اپراتورها چه مقدار بوده و چه مقدار آموزش ديده‌اند تا با اين سيستم کار کنند؟ چه مقدار زمان و مراقبت لازم است تا سيستم کار کند؟ کيفيت خدمات بعد از فروش، راضي بوده است؟ ببينيد چرا مديريت فکر ميکند که سيستم همانگونه کار ميکند که قرار بوده کار کند؟ چه نوع آزمايشها و داده‌هايي موجود است؟ آيا مجوز دهندگان از سيستم بازديدي داشته‌اند و از آن راضي بوده اند؟ با نگاه اجمالي به سيستم ببينيد از عهده چنين سيستمي در محيط کاري خود بر مي‌آييد؟ آيا از اصول راهبري به اندازه کافي اطلاع داريد؟ آيا تمايلي به حمل مواد زايد و تهيه مواد شيميايي داريد؟ آيا هزينه‌هاي خريد و راه اندازي و تعميرات نگهداري در حد بودجه شماست؟
يکي ديگر از راههاي ارزيابي يک سيستم انجام آزمايش در مقياس آزمايشگاهي است. (bench scale) انجام آزمايشها در مقياس آزمايشگاهي در حقيقت يک شبيه سازي در مقياس کوچک است و هدف از آن ارزيابي تکنولوژي موجود تحت شرايط کنترل شده است. شما مي‌توانيد با تغيير پارامترهاي آزمايش قسمتهايي از فاضلاب اصلي را تحت آزمايش قرار دهيد . آزمايشهاي آزمايشگاهي قدم اوليه مناسب براي شناخت سيستم با هزينه کم و تجربيات مشخص شده است و شما مي‌توانيد با آنچه به دست آورده ايد مشکلات سيستم اصلي را حل کنيد.
از فروشنده بپرسيد چگونه مي‌توان اين آزمايشها را انجام داد. قدم بعدي انجام آزمايش در مقياس نيمه صنعتي (pilot) است هدف از اين آزمايش ارزيابي روش تصفيه تحت شرايط ميداني (field) قبل از پياده سازي سيستم است. اگر سيستم تحت شرايط حقيقي آزمايش شود مي‌تواند اطلاعات لازم را براي طراحي به ما بدهد . هر موقعي که لازم بود بايد قبل از خريد، يک سري آزمايش در مقياس نيمه صنعتي انجام شود. کسري از فاضلاب در يک پايلوت تصفيه ميشود. تجهيزات اين آزمايش کوچک تر از مقياس اصلي است. شخصي که آزمايش نيمه صنعتي را انجام ميدهد بايد آگاهي کامل داشته باشد تا بتواند پيشگويي کند . آيا واقعا" سيستم در مقياس حقيقي هم همين نتيجه را ميدهد؟ اگر تجهيزات را از يک فروشنده خريداري مي‌کنيد کاملا" بر طبق دستورات آنها آزمايشها را انجام دهيد. تجهيزات را در محل نگهداريد و بدون کمک فروشنده چند هفته با آن کار کنيد تا حدي که مطمئن شويد با تجهيزات آشنا شده ايد. تصفيه فاضلاب آزمايشي را ادامه دهيد ، ببينيد آيا مي‌توانيد از عهده مشکلات برآييد؟
انجام آزمايش در مقياس نيمه صنعتي شايد مهم ترين عامل در طراحي يک سيستم پيش تصفيه باشد، ممکن است شما بشنويد که يک سيستم در جايي ديگر کاملا" موفق عمل کرده و خوب کار ميکند ولي از آنجايي که ماهيت فاضلابي که شما با آن سر و کار داريد کاملا" با آن فاضلاب متفاوت است شايد مجبور باشيد که از سيستم ديگري استفاده کنيد . تا زماني که خودتان با فاضلابي که با آن سر و کار داريد آزمايش انجام نداده ايد نمي توانيد مطمئن باشيد که يک سيستم کار ميکند يا نه؟
هنگامي كه بشر براي اولين بار موفق به مهار كردن آتش شد با تجليل و احترام به تماشاي شعله‌ها پرداخت و از اين موفقيت احساس غرور كرد. اما شك نداشت كه به اين وسيله با دست خويش به محيط پيرامونش زيان وارد مي‌كند. بنابراين مدتهاي طولاني قبل از آنك واژة آلودگي پديد آيد و انسان از آن به عنوان پيامد فعاليتهاي مختلف سخن بگويد آلودگي هوا وجود داشته است. با گسترش صنعت ئ تمركز آن در يعضي از مناطق سطح آلودگي كه در برخي از شراسط جوي استثنايي تشديد ميشود بسيار بالا رفت. در نتيجه افزايش آلودگي در اين مناطق ميزان مرگ و مير تا حد بسيار زيادي افزايش يافته است. اين افراد نخستين قربانيان آلودگي هوا نبودند و بخوبي مي‌توان تصور كرد كه آغاز عصر آتش، برخي از نياكان ما در غارهاي خود به علت مواد متصاعد شده از سوختها خفه شده‌اند. مسئله‌اي كه هم اكنون حائز اهميت است و عدة زادي را مشغول خود كرده است آلودگي هوا در جوامع بشري و صنعتي است. بيش از نيمي از جمعيت كشورهاي صنعتي تقريباَ به طور دائمي در آن به سر مي‌برند، زندگي ميكنند، مي‌خوابند، و تغذيه و كار ميكنند. در مقابل مشكلي با اين اهميت اختيار كردن رفتاري انفعالي يا احساساتي و گريستن براي بهشت گمشدة جوامع روستايي كاري واقع گرايانه نيست. تمدن صنعتي وجود دارد. و محتوم است تمدن مذكور واقعيتي است كه عميقاَ محيط زيست و زندگاني ما را دچار تغييري بنيادي كرده است. ما پيشرفتهاي عظيمي را كه در تمام زمينه‌ها حاصل شده مديون اين تمدن هستيم. چه بدمون آن حصول اين پيشرفتها غير ممكن بود. با اين حال افزايش آلودگي هوا نتيجه گسترش فعاليتهاي انساني است. اين افزايش در بسياري از كشورهاي مبتلا به الودگي باعث شده تا به اين مشكل توجه شود. شوراي اروپا(Consail del Europe ) در گزارش مورخ 14 سپتامبر 1967 خود آلودگي هوا را چنين تعريف كرد:
» آلودگي زماني است كه در هوايك مادة خارجي وجود داشته باشد يا در ساختمان آن تغييري پديد آيد كه با توجه به شناختهاي علمي زمان، موجب اثري زيان آور شود يا ياجاد ناراحتي كند.«
هواشناسي در آلودگي هوا
هواشناسان كه توده‌هاي هوا را بررسي ميكنند از جمله اولين كساني هستند كه متوجه شده‌اند »آلودگي هوا مرزي ندارد« زيرا بر حسب مشخصات ويژه آنها، باد مي‌تواند آلابنده‌هاي منتشر شده در يك ناحيه را پراكنده كند و همچنين آنها را به مناطق كمابيش دورتر از ناحية انتشار انتقال دهد. و اين اثر انتقالي ممكن است تا مقياس كشورها نيز گسترش يابد و حتي گروهي از كشورها- مثل اروپا – را در بر مي‌گيرد.در بررسي عمومي آلودگي، باد كه نتيجه قابليت تغيير معمولي هواست عامل تصلي دخالت هوا محسوب ميشود. ولي باد تنها عامل نيست و بايد تشعشع خورشيدي و رسوبات را نيز به حساب آورد.
1- وارونگيهاي دما
سرعت و جهت باد بستگي به زمينه‌هاي عمودي واقعي دما دارد. لذا باد عموماَ به طور نسبتاَ رضايت بخشي موجب پراكندگي آلايندهها ميشود. اما در مناطق معتدل كه اصولاَ در فصل پائيز يا زمستان را چرخه(Anticyclone ) به وجود مي‌آيد و به آهستگي جابجا ميشود ممكن است آرامشهاي پايدار يا وارونگي دما برقرار شود. در نواحي نزديك به مناطق گرد مداري عرضهاي بين 30 تا 60 درجه )
(Subtropicale ) نيز كه عرض جغرافيايي بالاتر از آنند درتابستان چنين اتفاقي رخ ميدهد. در اين نواحي تقريباَ به طور دائم را چرخه وجود دارد و ممكن است وارونگيهاي طولاني به وقوع بپيوندد . كازابلانكا، سانتياگو( شيلي)، و لوس‌آنجلس سه مورد از مناطق شهري است كه حالت فوق در آنها رخ ميدهد.
آينده براي انسانيت از هر وقت ديگري در تاريخ هم روشنتر و هم تاريكتر است. ما در دنيايي زندگي مي كنيم كه به خاطر اينكه ميان رسالت زوال تكنولوژي گير كرده است پوچ به نظر مي آيد. ما ملياردها خرج مي كنيم كه يك عده انگشت شمار را به ماه برسانيم و تازه اهميت حفاظت تنوع زندگي بر روي اين كره آبي قشنگ كه خانه ماست پي مي بريم، يك چهارم جمعيت دنيا سعي بر مصرف بيش از بيش منابع دنيا دارند، اما پسمانده حاصله موقعيت ثروتمندان و اميد فقيران را به خطر مي اندازد. با وجود رسانه هاي گروهي ما اكنون راجع به امور گيتي بيش از ويژگي هاي همسايگان خود واقفيم. ما با استفاده از علم جديد پزشكي ميزان مرگ و مير ناشي از امراض را كاهش داده ولي در عوض مواجه با انفجار جمعيت شده ايم. كودهاي شيمايي و مواد شيميايي دفع آفات بيش از هر موقعي ياري دهنده ما در افزايش آذوقه هستند ولي اينها در عين حال عامل به هلاكت رساندن پرندگان و ماهي ها (Garson 1962) و آلوده كردن غذا و آب نيز مي باشند. سوزاندن سوخت فسيلي كه در تهيه الكتريسيته خنك و گرم كردن ساختمان ها به جريان انداختن صنايع و حمل و نقل به كار مي رود نيز در آلوده كردن هوا و زمين دست داشته و سلامت ما را تهديد مي‌كند.
در حالي كه تكنولوژي بسياري از مسائل را حل مي‌كند خود نيز مشكلات جديدي به بار مي آورد كه براي حل آنها نياز به تخصص هاي پيچيده و تكنولوژي گرانتر است. در نتيجه قسمت اعظم پول، منابع و انرژي و خلاقيت ما صرف رفع مشكلات مي شود تا صرف شكوفا كردن روح انسانيت كه با ارزش ترين منبع ماست اما با وجود بحران در عين حال فرصتي است براي تغيير طرز فكر و عمل.
2-1- جمعيت
يكي از مهمترين مسائل كه امروزه روي زندگي ما اثر مي گذارد آن است كه ما به حدود خم منحني J شكل يا منحني تصاعدي افزايش جمعيت رسيده ايم. منحني الي آخر تصاعدي و يا هندسي ازدياد حاصل م ينمايد.
ميزان خالص تولد روي زمين اينك 232 نوزاد در دقيقه يا حدود 334000 نفر در روز است. در حالي كه ميزان خالص مرگ و مير فقط در حدود 97 انسان در دقيقه يا 000،140 در روز است. به عبارت ديگر ميزان توليد 4/2 برابر ميزان مرگ و مير است. رشد جمعيت براي تمام زمين از اختلاف بين اين دو محاسبه مي شود.
به تمام اين مسافرين تازه وارد بايد غذا لباس و مسكن داده شود. هر كدام از منابعي استفاده مي كنند و در نتيجه به آلودگي جهان مي افزايند. سازمان ملل تخمين مي زند كه بين يك سوم تا نصف مسافرين ما يا گرسنه اند و يا سوء تغذيه دارند. سه نفر از چهار نفر نه مسكن كافي دارند و نه آب سالم و كافي.
نكته مهم اين است كه هنوز 71 ميليون نفر در سال به جمعيت اضافه مي شود. اگر با اين ترتيب پيش رويم، جمعيت جهان بعد از 41 سال دو برابر خواهد شد.
اما رشد جمعيت تنها مشكل ما نيست، ما مواجه با مشكلات محيط زيست از قبيل نقصان منابع و آلودگي نيز هستيم.
منبع چيست؟
ظرفيت يك منبع خاص تا حدودي بستگي به آن دارد كه منبع را چگونه تعريف كنيم. در تعريف عام يك منبع يا منبع طبيعي چيزي است كه مورد احتياج موجود زنده، جامعه و يا بوم باشد. به عبارت ديگر منبع يك چيز فايده آور است. اما در رابطه با امور انساني اصل مفيدبرودن و يا مضر بودن هر چيزي مي تواند به خاطر تكنولوژي، اقتصاد و نحوه بهره برداري از محيط متغير باشد.
تكنولوژي نمي تواند يك منبع حيواني منقرض يا يك سرزمين طبيعي را كه در آن جاده سازي شده است به حالت اوليه برگرداند، ولي مي تواند استفاده از منابع را با بهبود بخشيدن استفاده منطقي و يا دوباره سازي آنان توسعه بخشد.
گاهي اوقات تكنولوژي مي تواند راهگشاي مشكل وجود يك منبع كمياب يا جابجائي يا جايگزين كردن آن با منبع ديگري باشد.
دیر زمانی نیست که یکی از اهداف مهم واصلی در قانون تاًسیس شرکتها و کارخانجات صنعتی در ایران حفظ محیط زیست و جلوگیری از آلودگی آن تعیین شده است. به موجب این قانون کارخانجات صنعتی می بایست نظارت و دقت مضاعفی در خصوص جلوگیری از تخریب محیط زیست به هر نحو به عمل آورند. در غیر این صورت با برخوردهای جدی و شدیدی از سوی سازمان حفاظت از محیط زیست روبرو خواهند شد.
در دهه های گذشته تعاریف جدیدی از توسعه یافتگی و پایداری در فرایند توسعه در کتب و محافل علمی و سیاسی مشاهده می شود . یکی از نگرش های جدید توسعه یافتگی و یکی از ارکان مهم توسعهً پایدار در کشورهای مدعی ، برخورد با آثار سوء مسایل زیست محیطی می باشد که پیگیری جدی در جهت جلوگیری از بروز آن، به فرهنگ و نگرش دولت ها در خصوص ارزش نهادن به فرهنگ والای انسانی بستگی دارد
در دو دههً گذشته در کشور عزیز ما ، ایران نیز به حفظ محیط زیست و جلوگیری از تخریب آن توجه زیادی شده است . ایران نیز مانند دیگر کشورهای جهان متعهد گردیده که درجهت حفظ محیط زیست به طور جدی تلاش و این کره خاکی را برای نسل های آینده حفظ نماید.
از جملهً این تعهدات حفظ منابع آبی و احداث تصفیه خانه فاضلاب برای تصفیه آبهای آلوده می باشد. آلودگی آب علاوه براینکه باعث نشر بسیاری از بیماری های مختلف می شود، سلامت و کیفیت منابع محدود آب تمیز را نیز تحت تاًثیر قرار داده ودر بلند مدت صدمات زیادی را بر پیکره توسعهً اقتصادی و اجتماعی جامعه وارد می سازد. از این جهت بازیافت فاضلابها و پسآبهای صنعتی ، بخصوص در کشورهایی که دچار کم آبی یا بی آبی هستند ، اهمیت خاصی پیدا نموده واین روش در حال حاضر در ایران نیز مورد توجه قرار گرفته و بسیاری از صنایع کشور در بازیافت پسابهای صنعتی به منظور افزایش تولید وایجاد شرایط و فضای توسعه اقدام می نمایند.
تصفیه بیولوژیکی پسآب های صنعتی نیز یکی از روش های استاندارد و قابل قبول در سطح جهان است که در جهت استفاده مجدد و بازیافت آب در کارخانجات صنعتی از آن استفاده می شود.
مبحث اول:
مشخصه های فیزیکی،شیمیایی و زیست شناسی فاضلاب
فاضلاب را از روی ترکب فیزیکی ، شیمیایی و زیست شناختی (بیولوپژیکی) آن مشخص می کنند که به اختصار در ادامه به آن می پردازیم :
الف : مشخصه های فیزیکی (مواد جامد ، رنگ ، بو ، دما ، کدورت و چگالی)
الف-1 : مواد جامد :
عبارت است از مواد شناور ، مواد قابل ته نشینی ، مواد کلوییدی و مواد محلول است . در کل مواد جامد عبارت است از تمامی موادی که به شکل پسمانده تبخیر فاضلاب در دمای 103 تا 105 درجه باقی می ماند
الف-2 رنگ :نمایانگر وضعیت یا عمر فاضلاب است رنگ هر فاضلاب نمایانگر وضعیت کیفی آن نیز میباشد
الف-3 : بو :بوی فاضلاب معمولا" از گازهای حاصل از تجزیه مواد عالی یا گازهای محلول در آن و یا از مواد افزوده شده به فاضلاب ناشی می شود بو یکی از مهمترین مشخصه های فاضلاب است ک اختلالات و موانع زیادی در مسایل بهداشتی ، تشخیص بو و حتی مانع سرمایه گذاری در نقاط آلوده به فاضلاب می شود
الف-4 : دما :
عدم کنترل دمی فاضلاب های صنعتی و خانگی که معمولا" به دلیل واکنشهای زیست شناختی با افزایش رو برو است باعث ایجاد شوک به آبهای پذیرنده فاضلاب های فوق از لحاظ افت شدید اکسیژن محلول در خلال ماههای گرم میشود (چرا که اکسیژن در آب گرم کمتر از آب سرد حل میشود )
که ممکن است موجب مرگ ومیر در حیات آبی میشود
الف-5 :
کدورت : شاخصی است برای تعیین کیفیت فاضلاب ها و آبهای طبیعی از لحاظ مقدار مواد معلق اضافی و کلوییدی موجود در آن .
الف-6 : چگالی :
به دلیل امکان تشکیل جریانهای چگالی در مخازن ته نشینی و در سایر واحد های تصفیه خانه ، از مشخصه ای فیزیکی مهم فاضلاب تلقی میشود
ب : مشخصه های شیمیایی ( مواد آلی ، اندازه گیری محتوای آلی،ماده غیر عالی ، گازها)
بررسی روش های تصفیه آب خانگی و کاربرد آنها دستگاههای تصفیه آب خانگی برای حذفیا کاهـش مواد زائد آب آشامیدنی بکار میروند. این مواد عمدتا عبارتند از : الف)سختی آب ب) کلر و ترکیبات بیماریزای کلر ج) فلزات سنگین د) آلودگی هایمیکربی در زیر به بررسی این پارامترها و روشهای تصفیه آن ها می پردازیم : ۱)مواد زائد آب الف) سختی آب [۱] املاح موجود در آب موجب بالا رفتنسختی آب می شوند تماس آب با ترکیبات آهکی موجود در زمین باعث ورود عوامل سختیدر آب ها شده و معمولا آب های زیرزمینی از سختی زیادتری نسبت به آب های سطحیبرخوردارند. سختی آب، عملا شاخص میزان فعل و انفعال آب با صابون است و برایشستشو با آب های سخت تر به صابون زیادتری نیاز است. سختی آب به مجموعه املاح کلسیمو منیزیم موجود در آب بر حسب میلی گرم در لیتر کربنات کلسیم اطلاق میشود. طبقهبندی آب ها از نظر سختی بشرح زیر میباشد : ـ آب های سبک : ۶۰-۰ میلی گرم درلیتر ـآب های با سختی متوسط : ۱۲۰-۶۰ میلی گرم در لیتر ـ آب های سخت : ۱۸۰-۱۲۰میلی گرم در لیتر ـ آب های خیلی سخت : بیشتر از ۱۸۰ میلی گرم در لیتر ـ آب های سخت در درجه حرارت بالا در جداره کتری و دیگ های بخار رسوبات کربناتکلسیم ایجاد میکند. مطالعات اخیر نشان داده که مصرف آب های سخت تر بعلت وجود منیزیمو کلسیم مرگ های ناگهانی ناشی از امراض قلبی و عروقی را به شدت کاهش میدهد. درحال حاضر هیچگونه رابطه ای میان پیدایش سنگ کلیه و سختی آب گزارش نشده است. علاوهبر این وجود کلسیم و منیزیم در آبهای آشامیدنی سخت مانع جذب فلزات سنگین نظیر سرب،کادمیوم، روی و مس و رسوب آنها در استخوانها می شود. در عین حال در نقاطی ازروسیه که از آب های نسبتا سخت استفاده می کنند به مواردی از پیدایش سنگ در مجاریادرار برخورده اند. این موضوع تقریبا در آب های با سختی ۵۰۰ میلی گرم در لیترکربنات کلسیم به اثبات رسیده است. از سوی دیگر در نقاطی که از آب های نرم تراستفاده می شود، به فشار خون، وجود چربی و کلسترول در خون برخورده اند که هر دویاین عوامل میتواند در مرگ های ناگهانی بسیار مؤثر باشد. به طور کلی میتوان گفت کهدر نقاطی که آب سخت مصرف می شود امراض قلبی کمتر از نقاطی است که ساکنین آنها آبهای سبک تر مصرف می کنند. به علاوه بروز سکته های قلبی در نقاط با آب های سخت تر بهمراتب کم تر از نقاط با آب های سبک تر است . ب) کلـر [۲] برای میکرب زدایی،در تصفیه خانه های شهری کلر به آب افزوده میشود کلر و ترکیبات آن برای ضدعفونیآب آشامیدنی در تصفیه خانه ها به آب اضافه میگردد. در سالهای اخیر تحقیقات بعملآمده نشان داده اند که مواد آلی موجود در آب با کلر ترکیب شده و ایجاد تری هالومتانها، کلرات و سایر ترکیبات جانبی مضر و سمی می نمایند که باعث بروز انواع بیماریهایصعب العلاج در انسان میگردند. ج) فلزات سنگین [۳] فلزات سنگین از طریق نفوذپساب صنعتی در آب آشامیدنی به انسان منتقل میشود فلزات سنگین با توجه به توسعهشهرنشینی و صنایع که منجر به افزایش میزان فاضلاب و پساب تولید گردیده است، عمدتااز طریق دفع نادرست و غیربهداشتی فاضلاب شهری و پساب صنعتی وارد محیط زیست می گردد. مرگ و میرهای آبزیان در اثر تخلیه پساب های محتوی فلزات سنگین در دنیا و ایران بیسابقه نیست. سبزیجات اطراف تهران نیز که با فاضلاب آبیاری میشود از این آلودگی هابی بهره نمیباشد. فلزات سنگین شامل سرب، جیوه، روی، نیکل، کرم، کادمیوم و غیرهمیباشد. وجود فلزات سنگین در غلظت بیش از استاندارد در آب شرب باعث عوارض مختلفنظیر مسمومیت، حساسیت شدید، ضایعات کروموزومی، عقب افتادگی ذهنی، فراموشی،پارکینسن، سنگ کلیه، نرمی استخوان و انواع سرطان منجمله سرطان پروستات میگردد. یکیاز کارشناسان محیط زیست، آلودگی محیط مخصوصا آب با فلزات سنگین را بعنوان بزرگترینگناهی که بشر در طبیعت انجام میدهد ارزیابی نموده است.. د) میکرواورگانیزم هایبیماری زا میکربها از طریق نفوذ فاضلاب انسانی در آب آشامیدنی به انسان منتقلمی شوند امراض مختلفی بوسیله آب به انسان منتقل می شوند. از جمله این امراض میتوان وبا، حصبه، اسهال میکربی و خونی، هپاتیت، سل، دیفتری، انگلهای خونی و کبدی رانام برد. عوامل بروز این بیماریها که شامل تک یاخته ها، ویروس ها، باکتری ها، کرمها و انگلها می باشند، از طریق نفوذ فاضلاب در آب آشامیدنی به انسان منتقل می شود. بیماری های ناشی از آب آلوده سالانه نزدیک به یک میلیارد انسان را در روی کره زمینمبتلا می کند و باعث مرگ حدود ۱۰ میلیون نفر می شود.
از پيدايش زندگي بر سطح كره زمين ميلياردها سال مي گذرد. آن چه كه تا قبل از پيدايش انسان در اين روند چهره نمود و آن را به شرايط فعلي رهنمون ساخته است، نتيجه كنش متقابل ميان محيط و اجزاي غيرزنده آن از يك سو، زيستمندان تاريخ حيات زمين از سوي ديگر ميباشد. اما ظهور انسان در پهنه طبيعت و فعاليت هايي كه براي تداوم زندگي خويش قرار داده است، به ويژه در دوران پس از انقلاب صنعتي، نمود بيشتري يافته تا حدي كه به جرات مي توان گفت اين رويداد رابطه انسان را با طبيعت براي هميشه دگرگون ساخته است. نگاهي گذرا بر وضعيت محيط زيست جهان به ويژه در دويا سه دهه اخير نشان ميدهد كه آثار مخرب فعاليت هاي نابخردانه انسان در طبيعت، به آستانه بحراني خويش نزديك شده است. آثار بروز اين آشفتگي در محيط زيست را مي توان به صورت تخريب لايه اوزن، كاهش تنوع زيستي، آلودگي درياها، اقيانوس ها،منابع آب هاي سطح وزيرزميني ،تغييرات شديد اقليمي( افزايش ميانگين دماي كره زمين در اثر پديده گلخانه اي، افزايش احتمالي سطح آب درياها، در نتيجه ي آب شدن يخ هاي قطبي، تغيير الگوهاي بارش در سطوح جهاني و..)، باران‌هاي اسيدي و نابودي جنگل ها و.. مشاهده نمود.
بر هر انديشمندي پوشيده نيست كه ادامه روند فعلي، در درازمدت به سود هيچ زيستمندي نخواهد بود. با آگاهي از وضعيت فعلي و دورنماي نه چندان رضايت بخش آتي، آيا مي بايست دست روي دست گذاشت وتنها به آينده چشم دوخت؟
عوامل آلوده كننده ومخرب محيط زيست در كشور، هر چه بوده و هر چه باشد. اينك مادر برابر محيط زيست به غايت آلوده قرار گرفته ايم كه اگر درجهت مقابله با اين بحران وحل معضلات زيست محيطي اقدام نكنيم، آينده اي بس غم انگيز درمحيط زيست درانتظار ماست.
2-1-بيان مساله تحقيق
امروزه حفاظت وشيوه استفاده از محيط زيست [1]به عنوان يكي از از شاخص هاي توسعه پايدار[2] مدنظر صاحب نظران ومحافل گوناگون علمي وپژوهش است.مديران وبرنامه ريزان نيز با تدوين برنامه هاي توسعه اقتصادي- اجتماعي اين واقعيت را سرلوحه امور خود قرار داده اند. البته اين امرزماني حائز ارزش است كه برنامه هاي اقتصادي-اجتماعي مبتني بر توسعه پايدار باشد.
چرا كه اين نوع توسعه، خواستارعدم تحميل آسيب هاي اجتماعي، اقتصادي و زيست محيطي براي نسل هاي آينده است وهمواره پيشگيري را مقدم بر درمان ميداند و درراستاي چنين نگرشي، توجه به محيط زيست در شهرها، روستاها واقصي نقاط كشور، يك واقعيت انكارناپذير است. زيرا محيط زيست درجامعه انساني از ابعاد گوناگون با بحران عظيمي مواجه است.لذا جهت تحقق توسعه و به منظور جلوگيري از تخريب فزاينده محيط زيست ابتدا به بررسي عوامل اجتماعي موثر بر آلودگي هاي محيط زيست[3] و در ادامه به پي آمدهاي ناگوار آن اشاره ميشود.
در این مقاله، در مورد مسائل وابسته به جاده، بحث و بررسی شده و نیز سیاست‌های برنامه‌ریزی مناسب‌سازی حمل و نقل با محیط‌زیست كه بیشترین دورنمای كاهش مصرف انرژی را ارائه می‌كند، مورد ارزیابی و نتیجه‌گیری قرار گرفته است.
از مسائل وابسته به جاده كه به طبیعت آسیب می‌رساند میتوان ساخت جاده و نگهداری آن را در مصرف منابع طبیعی نام برد، در حالی كه تغییر منظر طبیعت از بین بردن زه‌كش‌های طبیعی، محیط وحش و سیستم‌های اكولوژیكی نیز از عواقب مربوط به ساخت جاده است.
در عین حال، طراحی، ساخت و نگهداری نامناسب و بد، باعث افزایش سطح تصادفات به‌خصوص در كشورهای در حال توسعه شده است. امروزه در كشورهای پیشرفته، حفظ محیط‌زیست، بخشی عمده از برنامه‌ریزی برای ساخت و نگهداری جاده‌ها را تشكیل میدهد. در این كشورها سعی بر آن است تا از اثرات منفی حمل و نقل جاده‌ای بر منظر محیط، سروصدا، كیفیت هوا و محیط زندگی وحش پیشگیری كنند، بنابراین كاربران و استفاده‌كنندگان از حمل و نقل در نتایج محیطی آن شریك هستند در حالی كه لازمه حمل و نقل كارا و كمك‌كننده، توسعه كشور است و در عین حال محیطی عاری از هرگونه آلودگی مورد نظر است.
تأثیر مناسب‌سازی حمل و نقل جاده‌ای بر محیط‌زیست در راستای راهبرد توسعه پایدار تاكنون مورد توجه كمتری قرار گرفته است. اگرچه این بخشی از بخش‌های عمده و تأثیرگذار بر محیط‌زیست بوده و در بسیاری از موارد، موجب عدم تعادل اكولوژیكی میشود. توسعه زیربناهای حمل و نقل جاده‌ای علاوهبر زمین، منابع طبیعی و انرژی بسیاری را مصرف می‌كند.
تأثیرات عمده اكولوژیكی ساخت‌های حمل و نقل عبارتند از:
▪ از دست رفتن زمین‌های كشاورزی و اختلالات بیولوژیكی
▪ تغییر در آبهای سطحی و زه‌كش‌ها
▪ فرسایش خاك و رسوب‌گذاری
▪ آلودگی آب، تغییرات در منظر و اكوسیستم
شكی نیست كه برای اجرای سیاست‌های توسعه، گسترش حمل و نقل، ضروری است، اما حفظ محیط‌زیست نیز باید در دستور كار قرار گیرد. ایجاد و توسعه حمل و نقل جاده‌ای، مسائل بسیاری را در رابطه با محیط‌زیست به وجود می‌آورد. این مسائل به چهار دسته تقسیم می‌شوند:
۱) مسائل وابسته به وسیله نقلیه
۲) مسائل وابسته به جاده
۳) مسائل وابسته به استفاده‌كنندگان
۴) مسائل وابسته به سیاست‌ها و خط‌مشی‌ها
● تأثیر شبكه‌های حمل و نقل بر محیط‌زیست
حمل و نقل، كلید توسعه است. حمل و نقل را میتوان موضوع تأمین حركت انسان و كالا به‌طور مطلوب و اقتصادی تعریف كرد. واضح است كه در این مطلوبیت، ایمنی، راحتی، سرعت، نظم و گستردگی مستقر است. در این رابطه، توجه به همسویی برنامه‌های توسعه حمل و نقل با دیگر بخشها از جمله محیط‌زیست، ضروری است. در ایران، حمل و نقل جاده‌ای، بیشترین سهم را در جابه‌جایی بار و مسافر برعهده دارد. یعنی حدود ۹۰ درصد از حمل بار و مسافر، توسط حمل و نقل جاده‌ای انجام میشود.
با توجه به درصد مذكور، راه و زیرساخت‌های وابسته به آن از اهمیتی ویژه برخوردار است. در حمل و نقل با هر شیوه‌ای، دو بخش عمده و وابسته به یكدیگر وجود دارند:
۱) زیرساخت‌های حمل و نقل
۲) وسایل حمل و نقل
در حمل و نقل جاده‌ای، زیرساختها شامل انواع راهها از جمله، آزاد راهها، بزرگراهها، راه‌های اصلی و فرعی، راه‌های دسترسی و راه‌های روستایی هستند. سیستم حمل و نقل جاده‌ای كه بخش عمده‌ای از شبكه ارتباطات كشور را تشكیل میدهد، در مقایسه با دیگر پروژه‌های توسعه، بیشترین تأثیر را بر محیط اطراف خود می‌گذارد. زیرا جاده‌ها به علت گسترش طولی در كاربری زمین‌های مجاور خود، تغییرات بسیاری را ایجاد می‌كنند. یكی از عوامل مهم و اساسی كه در تعارض با زیرساختها و تسهیلات جانبی راهها وجود دارد، حفظ محیط اطراف جاده‌ها و منظر محیط در قالب حریم راه‌هاست.
پرسش اصلی در این مقاله این است كه چگونه میتوان یك شبكه ارتباطی را در محیطی طبیعی پیاده كرد بدون آنكه به ارزش‌های كیفی سیمای محیط، خدشه وارد شود؟
پیش از ورود به موضوع اصلی، آگاهی از تعاریف و مفاهیم محیط و توسعه پایدار، ضروری است:
۱) محیط چیست؟
محیط شامل موارد زیر است:
▪ اكوسیستم‌ها و قسمت‌های مختلف آن شامل مردم و جوامع
▪ همه منابع طبیعی و فیزیكی شامل زمین، آب، هوا، معادن، كشتزارها، حیوانات و ساختارهایی نظیر: جاده و ساختمان‌ها
▪ خصوصیات طبیعی یا فیزیكی دارای ارزش انسانی
▪ خصوصیات اجتماعی، اقتصادی، فرهنگی و ادراك بصری كه به وسیله موارد فوق، تأثیرگذار و تأثیرپذیرند
۲) توسعه و حفظ محیط‌زیست (توسعه پایدار)
در حالی كه باید از حداقل استانداردها برای زندگی بهره‌مند شویم، در عین حال باید محیط‌زیست را برای استفاده نسلهای آینده حفظ كنیم.
سؤال اساسی این است كه چگونه میتوان با درنظرگرفتن ملاحظات زیست‌محیطی به روند توسعه نیز ادامه داد؟ این امر باعث پایداری در بلندمدت خواهد شد. امروزه متخصصان بر این عقیده‌اند كه توسعه پایدار با حفظ ملاحظات زیست محیطی با نفس توسعه نیست.
«ایندیرا گاندی» معتقد بود كه بدترین آلوده‌كننده برای محیط‌زیست «فقر» است. این گفته ممكن است این‌گونه تعبیر شود كه فعالیت‌های اقتصادی، كاهش دهنده كیفیت محیط‌زیست هستند و برعكس حفظ و حراست از محیط‌زیست فرایند توسعه را كاهش خواهد داد. نكته اساسی، موشكافی نوع تكنولوژی به كار رفته در توسعه است. اقدامات ما برای توسعه باید به سویی باشد كه كیفیت محیط‌زیست را كاهش ندهد و این اولین گام در راه توسعه پایدار است.
افزایش سطح کویرها و کاهش کیفیت آب و خاک یکی از مهمترین معضلات چند دهه ی اخیر است. افزایش جمعیت دنیا و به تبع آن افزایش احتیاج به مواد غذایی باعث رویکرد انسان به کشاورزی شده و در این راستا ، تبدیل اراضی به زمین های کشاورزی بدون در نظر گرفتن مسائل مربوط به آن در بسیاری از مناطق دنیا باعث بروز بحران شده است که یکی از آنها همین پیشروی کویرهاست (9) کویر به جائی گفته می شود که در اثر افزایش محلولهای نمک در سطح خاک ، قابلیت تولید خاک کاهش می یابد و در نهایت به کلی از بین می رود. به بیان دیگر محل تولید غذای انسان تخریب می شود حفظ کیفیت آب و خاک بدلایل ذکر شده یکی از اصلی ترین وظایف انسان در حال حاضر است. زیرا نه تنها نسل حاضر در معرض خطر قرار می گیرند ، بلکه نسلهای آینده نیز از خطر ایجاد شده مصون نخواهند ماند.
در کشور ایران با توجه به قرار گرفتن در موقعیت جغرافیائی خاص ( وقوع در عرض جغرافیایی30 درجه که کمربندی از مناطق بیابانی در روی زمین را شامل می شود ) اهمیت این مسأله دو چندان می شود. کشور ما دارای میانگین بارندگی سالیانه ای بسیار پائین تر از میانگین بارندگی دنیاست ( حدود 3/1 ) و همین مقدار بارندگی نیز پراکنش منظومی چه از نظر مکانی و چه در زمانهای مختلف سال ندارد. لذا باید برای استفاده ی بهینه از منابع آبی موجود حداکثر توجه ( علمی – کاربردی ) اعمال شود. منطقه ی گرمسار نیز که به عنوان محلّ مورد بررسی انتخاب شد دارای خصوصیات جغرافیایی خاصی است. از یک طرف در قسمت شمالی چسبیده به البرز مرکزی و ارتفاعات آن است و از طرفی در طرف جنوب متصل به بزرگترین کویر ایران ( کویر مرکزی ) است (17) که هرگونه استفاده ی نادرست از منابع آبی زیر زمینی این منطقه ، امکان گسترش کویر را بطرف مناطق شمالی ، بیشتر می کند.
در این منطقه در بسیاری از مناطق جنوبی دشت ، به علت کاهش عملکرد محصول در اثر کاهش کیفیت خاک ، زمین ها رها شده و با حفر چاه در دیگر مکانها ، اراضی جدیدی تحت شخم قرار گرفتند یعنی با در نظر نگرفتن توان اکولوژیکی منطقه ، باعث تشدید عمل بیابان زایی در منطقه شده است لذا با تعیین هدفهای تحت بررسی ، امکان جلوگیری از پیشرفت کویر در دیگر مناطق مورد بحث قرار خواهد گرفت تا راه حل هایی مناسب برای این مسأله تشخیص داده شوند.
سرابق تحقیق :
1-1- مطالعات موردی :
در سال 1370 سمیناری تحت عنوان بررسی علل شوری آبهای تحت الارضی و راه های جلوگیری آن در منطقه ی شرق دریاچه ی ارومیه تشکیل و مقالاتی در این مورد ارائه شد. پایان نامه ای توسط اصغر طهماسبی در سال 1377 در مورد نقش سازنده های شور جهت گسترش بیابان در حوضه ی رودخانه ی اشتهارد انجام شد.
زمین شناسی منطقه ی گرمسار: گسترش وسیع سازند قم در حوزه ی ایران مرکزی و ذخائر محدود نفتی در آن ، سبب گشته که این سازنده از دیرباز مورد توجه باشد. در مورد زمین شناسی دشت گرمسار افراد چون Huber, et al (1960), Kalhor, Huber (1966) (3) مطالعاتی داشته اند.
مطالعه ای تحت عنوان بیابان زائی ناشی از ویژگیهای زمین شناسی ایران ، مطالعه ی موردی ( گنبدهای نمکی ) در حوزه ی آبخیز حبله رود انجام شد و نقش این گنبدها در کاهش کیفیت آب حبله رود مورد بررسی قرار گرفت.
نیز مطالعاتی توسط سازمان جهانی FAO با همکاری سازمان های ذیربط در مورد آمایش سرزمین حوضه ی دشت گرمسار در حال اجراست و این طرح در حال سپری کردن مطالعات مقدماتی است.
در مورد شکل و حالت جبهه های آب شور و شیرین در مناطق ساحلی و نحوه ی تغییرات آنها مطالعاتی توسط دو دانشمند به نام های گیبن و هرزبرگ انجام شد این مطالعات در واقع نشان دهنده ی پمپاژ و مسائل مربوط به آن و تأثیرش در تغییرات تعادل دو جبهه ی آب و تغییر کیفیت آبهاست. این مطالعات بصورت تفصیلی در ادامه می آید. در واقع به کمک فرمولهای ارائه شده می شود بهترین میزان پمپاژ چاه ها را بدست آورد.
1-2- تداخل آب شور و شیرین در سفره های ساحلی :
در محل خروجی آبهای زیر زمینی منتهی به اقیانوسها ، دریاها و دریاچه ها که میزان املاح آنها بالاست و دو سیال با جرم مخصوص متفاوت باعث ایجاد فصل مشترک بین آبهای شور و شیرین شده که آب شور بعلت جرم مخصوص بیشتر در پائین قرار گرفته و آب شیرین در قسمت بالا قرار می گیرد و از بالای این سطح مشترک ، آب زیر زمینی تخیله میگردد. شکل و حرکت این سطح مشترک ، بستگی به تعادل هیدرودینامیک آبهای شور و شیرین دارد. عوامل مؤثر در ضخامت و جابه جائی فصل مشترک عبارتند از : مقدار و غلظت شوری سفره ی شور ، بهربرداری از سفره ( پمپاژ ) و جزر و مد.
اگر بدلایلی مثل پمپاژ ، بارهیدرولیکی فصل مشترک کاهش یابد ( کاهش ضخامت آّب شیرین )، هجوم پیشروی آب شور به لایه ی آبدار شیرین بوجود خواهد آمد ، در نتیجه بهربرداری از آبهای زیر زمینی در نواحی ساحلی از اهمیت و حساسیت ویژه ای بر خوردار است. اگر آب شور از دریا به حوضه ی چاه ها برسد ، منابع آب زیر زمینی غیر قابل استفاده می گردند. بعلاوه ، چون لایه ی آبدار بوسیله ی نمک آلوده میشود ، شاید سالها وقت لازم باشد که بتوان با آب زیر زمینی شیرین کافی موجود ، اثرات آب شور را شستشو داد و بیرون راند.
بین دو مایع مخلوط نشدنی که در مجاور هم می باشند ، اصطلاح سطح مشترک به کار می رود. اما با توجه به اینکه آب شور و شیرین دو مایع مخلوط شدنی و قابل امتزاج در هم می باشند ، به جای سطح مشترک بین آنها ، اصطلاح Tranoataon یعنی منطقه ای که دارای ضخامت محدود بوده و از لحاظ و سایر مشخصات حد واسط منطقه زیرین ( آب شور ) و منطقه ی فوقانی ( آب شیرین ) می باشد ، به کار می رود شکل شماره ی 1 جهت جریان آب در سه منطقه را نشان می دهد :
1-2-1- مخروط بالا آمده آب شور و نحوه ی کنترل آن :
در بهره برداری آبهای زیر زمینی وقتی طبقات آبدار شامل یک لایه ی زیرین از آب شور و آب شیرین بخش بالائی توسط چاه پمپاژ شود ، یک بالا آمدگی محلی و موضعی در سطح مشترک به وجود می آید که به این پدیده مخروط بالا آمده ی آب شور گویند با توجه به شکل شماره ی 2 در شروع پمپاژ (t=t.) سطح مشترک افقی بوده ( بالا آمدگی آب شور وجود ندارد ) و با ادامه پمپاژ به علت کاهش بار هیدرولیکی فصل مشترک بصورت متوالی بالا آمده و سرانجام می تواند به چاه برسد:
این امر بسیار خطرناک بوده و ممکن است منجر به غیر قابل استفاده شدن چاه گردد. با قطع پمپاژ مخروط بالا آمده فروکش کرده و به حالت اولیه بر می گردد. مخروط بالا آمده پدیده ی پیچیده ای است که در سالهای اخیر تحقیقات مربوط به آن ادامه یافته تا در طرح چاه ها و بهر برداری از آب شیرین بالای آب شور معیار و رابطه ای پیدا کند.
پارامترهای مهم در این رابطه عبارتند از :
1- تعیین محل مناسب چاه
2- عمق چاه
3- فاصله ی چاه ها از هم
4- میزان پمپاژ و دبی لحظه ای چاه
5- ضخامت آب شیرین و عمق فصل مشترک
6- اختلاف وزن مخصوص آب شور و شیرین
7- تداوم پمپاژ
8- فاصله ی کف چاه از سطح مشترک در شرایط هیدرواستاتیک
یعنی با رعایت پارامترهای ذکر شده در طراحی و بهره برداری از چاه ، اختلاط آب شور و شیرین به حداقل خود می رسد. با روش تحلیلی و بر اساس فرضیات دو پوئی و رابطه ی گیبن هرزبرگ مقدار بالا آمدگی مخروط آب شور در زیر چاه از رابطه ی زیر بدست می آید :
P :: : اختلاف وزن مخصوص آب شور و شیرین
PF : وزن مخصوص آب شیرین
Q : دبی پمپاژ
K : ضریب نفوذپذیری
d : فاصله ی کف چاه از سطح مشترک در حالت هیدرواستاتیکی
از زمان هاي بسيار كهن تا به امروز احداث سد به عنوان يك راه حل منطقي و مناسب براي تامين آب جهت مصارف كشاورزي ، صنعت و شرب ، كنرل سيلاب ، توليد انرژي از نوع برقابي ، كنترل كيفي ، وغيره شناخته شده است . عملكرد اين سازه هاي آبي به صورت اثرات اجتماعي ـ اقتصادي و اكولوژيكي به صور گوناگون ازجمله توليد غذا ، تامين انرژي ، جلوگيري از خطرات سيل و خسارات مالي و جاني ناشي از آن ، آشكار گرديده و در نهايت اين منابع آبي موجب توسعه و ارتقاي سطح زندگي جوامع بشري گرديده اند .
همانطور كه مي دانيم اگر در ساخت يك سد تمامي عوامل در جهت مثبت عمل نمايند ، اين انتظارات به طور مشخص در قالب اهداف (( احداث سد )) گنجانيده شده است . در مناسب ترين حالت ، بدون تغييرات اكولوژيكي شگرف كه منجر به انهدام و تخريب سيستم اكولوژيك گردد ، احداث سد مزاياي بي شماري به همراه خواهد داشت .
در حاليكه ساخت و بهره برداري از هزاران سد كه در طي 50 سال گذشته احداث شده اند نشان مي دهد كه طرح اينگونه منابع ذخيره آب همواره با موفقيت همراه نبوده و در پاره اي از مواقع موانع و مشكلاتي بروز نموده كه اهداف اصلي از ساخت سد را به خطر انداخته است .
در مواردي به اهداف ساخت سد مانند : تامين آب ، توليد انرژي و غيره نيز دست مي يابيم ، اما اين سازه هاي آبي و درياچه هاي آنها در هنگام ساخت و بهره برداري تغييرات نامناسب فيزيكي ، شيميايي ، بيولوژيكي ، بهداشتي و نهايتا تغييرات شديد اكولوژيكي را در اقصي نقاط جهان پديد آورده اند .درين مطالعه سعي گرديده كه ناهنجاريهاي سد هاي معروف جهان از نظر زيست محيطي مورد بررسي قرار گيرد
احداث سدهاي ناموفق در گوشه و كنار جهان و پيامدهاي ناخوشايند زيست محيطي آنها ، موجب گرديده كه تجديد نظر كلي در مورد (( توسعه )) و (( اكولوژي )) به عمل آيد و (( توسعه پايدار )) به عنوان مبنايي براي ارزيابي مسائل زيست محيطي مطرح گردد.
ازسوي ديگر ، استفاده از تجربه طرحهايي كه تاكنون به انجام رسيده ، با همه موفقيتها ، مزايا و منافع و يا ناكاميها ، تخريبها و نابسامانيها ، مي تواند چراغ راه آينده طراحان چنين سازه هايي باشد ، تا در هنگام طرح و احداث سد و در مديريت برنامه ريزي اجراي آن ، همواره به صورت زنگ خطري در جهت بهتر و مناسب تر نمودن طراحي و انتخاب راهها و روشهاي مناسب تر ساخت و اعمال برنامه ريزي و بهره برداري مناسب از آب ، كمك و ياري نمايد . اگر روزي سد جاجرود تخريب شود چه بلايي به سر مردم ورامين خواهد آمد. در زير به مسايل كلي زيست محيطي بعضي از سدها در نواحي مختلف جهان اشاره مي گردد.
ناهنجاري هاي زيست محيطي سد ها در جهان:
اثرات مثبت سد ها در توسعه و شكو فايي تمامي كشور ها امري بديهي بوده و كسي منكر اين اثرات مثبت سد ها در سطح كره زمين نمي باشد .ولي در كنار اين توسعه در مواردي نيز ناهنجاري هاي زيست محيطي شكل گرفته كه مشكلاتي رابراي ساكنين مناطق اطرا ف سد ها ايجاد نموده است.در زير به اهم اين نا هنجاري ها در سطح جهان اشاره مي شود.
الف:چين:
ناهنجاري هاي زيست محيطي در طرحهاي دره يانگ تسه (Yangtse) زبانزد بسياري از محققين است .براساس قوانين مربوط به حفاظت از محيط زيست در چين ، براي كليه سدهاي متوسط و بزرگ در اين كشور بايد ارزيابي زيست محيطي (EIA)Environmental lmpact ASSessment) ) به عمل آيد ، تا اثرات طبيعي زيست محيطي ، اثرات اكولوژيكي واجتماعي اين منابع آبي مشخص گردند .
در واقع در اين ارزيا بيها ، شناسايي اثرات ، پيامدها ، تاثير منابع آبي ، تخفيف وتسكين موارد بحراني ، ابزارهاي محافظتي وبرنامه هاي بازبيني دائمي گنجانيده شده است . دولت چين جهت تامين آب شرب ، كشاورزي وصنعت طرحهاي بزرگي را بر روي رودخانه يانگ تسه در حال طراحي وساخت دارد ، از جمله طرح دانگ جيانگ كو (Danjiangkou) ، گزهوبا (Gez houba) ، تري گورج
(Three Gorges) ، گيزشان ( Xingshan) ، زيرگول (Zhrgul) ، ووانكسيان (Wanxian) را مي توان نام برد . بر طبق برنامه دولت چين اين طرحها تا 15 ـ 12 سال ديگر تكميل مي گردد .
به جهت عظمت طرحهاي آبي بر روي اين رودخانه ، اثرات و پيامدهاي زيست محيطي آنها نيز فوق العاده با اهميت خواهد بود . از جمله اين طرحهاي با اهميت سد يانگ تسه است . از خصوصيات اين سد مي توان به ابعاد ساختماني اشاره نمود :
ارتفاع سد يانگ تسه در حدود 184 متر وطول تاج آن در حدود 2100 متر است ، وسعت درياچه سد به حدود 1000 كيلومتر مربع مي رسد وحجم درياچه سد در حدود 27 ميليارد مترمعكب است . هزينه اين طرح در حدود 30 ـ17 ميليارد دلار (1200 – 6800 ميليارد تومان ) تخمين زده مي شود !
اهيت اين رودخانه از گذشته دور نيز در زندگي مردم چين نمايان بوده است . در حدود 400 ـ 350 ميليون از مردم چين در كرانه هاي ساحلي اين رودخانه زندگي مي كننند وتخمين زده مي شود كه بيشتر مواد غذايي چين در نتيجه استحصال آب از اين رودخانه بدست مي آيد . در اهداف طرح فوق موارد زير مورد نظر مي باشند :
الف 1ـ توليد الكتريسيته
الف -2ـ تامين آب جهت مصارف كشاورزي ، شرب و صنعت
الف 3ـ مهار و كنترل سيلابها .
منتقدان در ضمن آنكه منافع اقتصادي اين طرح را انكار نمي كنند ، مشكلات ناشي از احداث اين سد را چنين بيان مي نمايد :
الف 4ـ جابجايي 4/1 ميليون نفر از مردمي كه در محل درياچه سد يانگ تسه زندگي مي كردند .
خسارت عظيم مخزن در نتيجه ايجاد سد ، كه باعث شد باغهاي ميوه و اراضي حاصلخيز سواحل رودخانه از بين بروند(ـ8).
اراضي حاصلخيز سواحل رودخانه از بين بروند .
الف 5ـ انقراض نسل تعدادي از گونه هاي كه قدمت پاره اي از انها به دوران دايناسورها مي رسد ، نظير يك نوع ماهي عظيم الجثه و يا حيوانات نادري نظير گربه دريايي ، درناي سفيد ، دلفين ، نهنگ چيني و سگ ماهي .
الف 6ـ لغزش دامنه ها و سقوط صخره هاي عظيم به داخل درياچه كه پايداري سد را به زير سئوال مي برد . براي مثال اگر صخره هوانگلا ( Huangla ) با حجم 8/3 ميليون متر مكعب به داخل درياچه سد سقوط كند ، ايجاد موجي به ارتفاع 75 متر محتمل است . گرچه اين حادثه در فاصله 65 كيلومتري از سد اتفاق مي افتد ، اما مخزن سد پر با شد ، اين موج عظيم خطر ساز خواهد بود .
الف 7ـ وجود حجم زياد رسوبات در مخزن سد .
الف 8ـ عدم انتقال رسوبات به پايين دست سد وخطر كاهش حاصلخيزي اراضي زراعتي .
•پسمانده های مراقبت از تندرستی شامل همه ی پسمانده های تولید شده به وسیله ی مؤسسات مراقبت از تندرستی ، مراکز پژوهشی و آزمایشگاههاست. علاوه بر این پسمانده های ناشی از منابع «کوچک» یا «پراکنده» مانند پسمانده های تولید شده در جریان اجرای مراقبت از تندرستی در خانه (مانند تزریقات انسولین ، دیالیز و غیره ) را هم شامل می شود. • •طبقه بندی پسمانده های خطرناک مراقبت از تندرستی در جدول زیر خلاصه شده است.
•خانه های کمک های اولیه و آسایشگاه بیماران. •آسایشگاه ها و مؤسسات مراقبت دراز مدت. •مراکز انتقالی . •خدمات پزشکی نظامی . •مراکز پژوهشی و آزمایشگاه های مربوطه •آزمایشگاه های پزشکی و زیست پزشکی . •آزمایشگاهها و مؤسسات بیوتکنولوژی (زیست –فناوری). •مراکز پژوهش پزشکی. •مراکز کالبد شکافی و نگهداری اجساد •پژوهش و آزمایشهای جانوری •بانک خون و خدمات گردآوری خون •خانه های پرستاری از سالمندان
•در چند مطالعه نشانه ای از ایجاد پسمانده در کارهای مراقبت از تندرستی ارائه شده است. داده های به دست آمده از بعضی از این بررسی ها در چند مطالعه ای که تاکنون انجام گرفته است نشان می دهد که ایجاد پسمانده در کارهای مراقبت از تندرستی نه فقط در کشورهای مختلف بلکه در داخل هر یک از کشورها نیز متفاوت است. ایجاد پسمانده به عوامل متعددی بستگی دارد: مانند استقرار روشهای مدیریت پسمانده ، نوع موسسه مراقبت از تندرستی ، نوع تخصص های موجود در بیمارستان ، سهم اق
لام قابل استفاده ی مجدد و مصرف شده در مراقبت از تندرستی ، و سهم بیماران درمان شده به صورت مراقبت روز. بنابراین پیشنهاد شده که این داده ها فقط به عنوان نمونه در نظر گرفته شوند نه به عنوان پایه ای برای مدیریت پسمانده در هر یک از موسسات مراقبت از تندرستی .
معرفي اجمالي مخازن CNG و آزمونهاي مرتبط با آنها و استانداردهاي مربوط به آنها
مقدمه
با توجه به مشكلات روزافزون آلودگي هوا و عواقب زيست محيطي آن به دليل استفاده از سوخت هاي دودزا (گازوئيل و بنزين و …) كه حجم عمده اي از اين آلودگي توسط وسايل نقليه شخصي يا عمومي توليد مي گردد، استفاده از سوخت گاز طبيعي به دليل توليد حداقل گازهاي آلوده كننده، درصد اولويت هاي دولت ها جهت جايگزين نمودن اين سوخت بار ديگر سوخت هاي موجود در وسايل نقليه قرار دارد.
از مزاياي عمده سوخت گاز طبيعي نسبت به سوخت بنزيني مي‌توان به موارد زير اشاره نمود:
گاز طبيعي در مجموع داراي آلودگي كمتري نسبت به سوخت هاي فسيلي بوده و از لحاظ شرايط عملكردي موتور وضعيت بهتري از بنزين دارند، چراكه نسبت تراكم مناسب براي موتورهاي با سوخت گاز طبيعي14:1 است، در حالي كه عدد اكتان بنزين 90 ميباشد و سبب افزايش راندمان و كارآيي موتورهاي گازي مضر ميگردد.
چنانچه موتور براي شرايط گاز سوز طراحي شود، قدرت بيشتري از موتورهاي بنزيني دارند. راندمان سوخت گاز حدود 15% بيشتر از بنزين است و همچنين ارزش حرارتي آن نيز حدود 13% بيشتر از سوخت بنزين است. قيمت گاز طبيعي در مقايسه با بنزين براي انرژي سوخت يكسان حدود يك سوم بنزين معادل ميباشد. گاز طبيعي آلودگي منواكسيدكربن را تا 90%، اكسيد نيتروژن را حدود 30% و هيدروكربن ها را تا 50% كاهش داده و تقريباً عاري از مواد سرطان زا مي باشند. اين مزيت ها مهمتريت عواملي هستند كه مشوق انتخاب گاز طبيعي به عنوان سوخت خودرو است ولي به اين نكته كمتر توجه ميشود كه آمار ايمني خودروهاي گازسوز (NGV) نسبت به تقريباً همه سوختهاي متداول يا جايگزين امروز، مطلوب ترين وضعيت را دارد. بطوريكه گاز طبيعي را به صورت سوختي با ايمني برابر يا حتي ايمني تر از ساير سوختهاي نفتي معرفي مي‌كند.
دلايل اين ايمني بيشتر عبارتند از:
¨ گاز طبيعي داراي دانسيته حدود 6/0 نسبت به هوا است در نتيه به محض نشت‌كردن، سريعاً در هوا پخش ميگردد و تجمع نمي يابد.
¨ گاز طبيعي در يك دامنه بسيار محدود (نسبت گاز به هواي 4 تا 15 درصد ) محترق ميگردد، درغير اينصورت صورت احترافي رخ نمي دهد.
¨ از سويي لزومي ندارد صاحب جايگاه با خطر نشت از مخزن زيرزميني است و پنجه نرم كند در حاليكه اين يك نكته قابل ملاحظه و مهم در مورد سوختهاي مايع است.
بنابراين درخصوص خودرو گاز طبيعي سوز نكته ايمني مهم متوجه مخزن و متعلقات آن است و آن هم بيشتر به سبب فشار كاري بالايي است كه با آن كار ميگردد.
اين مقاله سعي دارد به معرفي اجمالي مخازن CNG و ازمونهاي مرتبط با آنها بپردازند، استانداردهاي مربوط به آنها را بيان كند و مختصري به تكنولوژي ساخت آنها اشاره داشته باشد.
سعي شده اس مطالب تا حد امكان مختصر، اما مفيد و منسجم باشند تا خواننده در فرصتي كوتاه بتواند اطلاعات قابل توجه و مفيدي راجع به مخازن تحت فشار در خودروهاي گازسوز بدست آورد.
بخش اول
انواع مخازن CNG
مخازن CNG برحسب ساختار مي توانند بر چهار نوع باشند:
مخازن نوع اول ـ مخازن تمام فلزي (CNG-1)
اين مخازن از جنس فولاد يا آلومينيوم هستند و شرايط تركيب شيميائي آنها در استاندارد مربوطه ذكر گرديده است.
مخازن نوع دوم ـ مخازن كمرپيچ (CNG-2)
اين نوع مخازن داراي يك لايه داخلي (Liner) از جنس فولاد يا آلومينيوم بدون دز است و قسمت استوانه اي اين لايه داخلي توسط الياف شيشه، آراميد، يا مخلوطي از آنها كه آغشته به رزين است پيچيده شده و اين ساختار كامپوزيتي كه به مخزن داده شده اين امكان را بوجود مي آورد كه بتوان از ضخامت قسمت فلزي كاست و در نتيجه مخزن سبكتري را بدست آورد.
رزيني كه در ساختار مخزن كامپوزيتي استفاده ميشود مي تواند از نوع گرما نرم (Thermoplastic) يا گرما سخت (Thermo-setting) باشند.
مخازن نوع سوم ـ مخازن تمام پيچ (CNG-3)
اين نوع مخازن داراي يك لاية داخلي از جنس فولاد يا آلومينيوم بدون درز است و تمام اين لايه داخلي توسط الياف شيشه، آراميد، كربن يا مخلوطي از آنها كه آغشته به رزين است پيچيده است و اين ساختار كامپوزيتي كه به مخزن داده شده اين امكان را بوجود مي آورد كه بتوان از ضخامت قسمت فلزي كاست و در نتيجه مخزن سبك تري را نسبت به دو نوع اول بدست آورد.
مخازن نوع چهارم ـ مخازن تمام كامپوزيت (CNG-4)
اين نوع مخازن داراي يك لايه داخلي (Liner) از جنس پليمر بدون درز است. و تمام اين لايه داخلي توسط الياف شيشه، آراميد، كربن يا مخلوطي از آنها كه آغشته به رزين است. پيچيده شده و اين ساختار تمام كامپوزيت يكي از سبكترين انواع را در مخازن CNG تأمين مي نمايد. در ساخت اين نوع مخازن از تكنولوژي بالايي استفاده شده است و تعداد سازندگااني كه از اين نوع مخازن توليد مي كنند، بسيار معدود است و قيمت آنها نيز بالاتر از ساير انواع مي باشند.
استفاده از مخازن CNG در جهان
خودروهاي گازسوز طبيعي بيش از پنجاه سال است كه در جهان مورد استفاده قرار مي گيرند. استفاده از اين خودروها از سال 1970 به دليل مزاياي زيست محيطي و اقتصادي روبه افزايش و به خصوص استفاده از كامپوزيت ها از سال 1980 توسعه يافته است. در حال حاضر بيش از دو ميليون خودرو در جهان براي استفاده از CNG ساخته و يا تبديل شده اند.
اين خودروها و مخازن آنها سابقة عمومي عالي از خودشان داده اند در حاليكه مخزن فولادي در دنيا متداول ترند، بازار آمريكاي شمالي توسط مخازن كامپوزيت اشغال شده‌اند. بسياري از كارخانه هاي سازنده مخازن CNG داراي سابقه طولاني توليد تسليحات بوده اند و بعداً به توليد اين مخزن روي آورده اند.
بنابر مطالعات تاريخي هسته‌هاي اصلي شکل‌گيري نخستين تمدن‌هاي بشري در کنار منابع آبي بوده‌اند و از اين دست تمدن‌ها کم نيستند و مي‌توان به تمدن‌هاي بين‌النهرين و ماوراالنهر و تمدن‌هاي حاشيهي رودخانه‌هاي نيل و سند و گنگ اشاره کرد.
در همين ابتداي بحث اين نکته پرواضح است که آب و دسترسي به آن از جملهي ابتدايي‌ترين نيازهاي بشر براي ادامهي حيات خويش است لذا ذهن خلاق بشر در طول تاريخ به شيوه‌هاي گوناگون به کشف راه‌حل‌هاي بديع و خلاقانه‌اي براي رفع اين نياز دست يافته است. به هر کدام از اين دست‌آوردها که بنگريم شاهد نبوغ، آگاهي، پشتکار، درايت و عشق به سرزمين هستيم. حفر کانال‌هاي عظيم، انتقال آب به وسيلهي جوي‌هاي درارتفاع در امپراطوري روم، آب‌رساني توسط لوله‌هاي سفالين در دوره‌هاي پيش از تاريخ و همچنين ابداع فنآوري قنات را مي‌توان از نمونه‌هاي برجستهي دستيابي به علوم مهندسي در دوران تاريخي ذکر کرد. بشر در آن زمان با احاطه و شناخت بر علوم هواشناسي و خاک‌شناسي، علم مسّاحي و نقشه‌برداري، علم نيارش سازه (استاتيک) و فن ساخت و ساز، موفق به به‌وجود آوردن دست‌آورد‌هايي شده که در حال حاضر نيز با وجود امکانات بسيار پيشرفته چندان سهل‌الوصول نمي‌باشند.
اجداد ما آبهاي شيرين دامنهي كوهستان را با كمك فن قنات‌سازي كه روش ابداعي خودشان بوده به حاشيهي كويرها برده‌اند تا شرايط سخت و نامناسب محيط زيست خويش را براي زندگي بهتر و مناسب براي کشاورزي که از اصلي‌ترين شيوه‌هاي زندگيشان بود تغيير دهند.
واژه شناسي قنات
كانال زيرزميني حفر شده توسط انسان كه جهت جمع‌آوري آب شيرين و انتقال آن به سطح زمين براي مصارف كشاورزي، انساني و دامي ايجاد شده است را در ايران و آسياي ميانه قنات و كاريز و در كشورهاي عربي فقره مي‌گويند. كاريز كلمه‌اي پارسي و قنات كلمهي پارسي معرب‌شده است. در ايران خاوري و افغانستان و آسياي ميانه واژهي کاريز بيشتر کاربرد دارد و در ايران باختري واژهي قنات. قنات خود عربي‌شده‌ي کنات فارسي است که از ريشهي فعل کندن گرفته شده است.
۱- قنات را در لغت عده‌اي به معناي نيزه معني كرده‌اند که جمع آن، قنوات، قنيات و قني است، كه بعدها، به معناي كانال و مجراي آن و معادل كاريز به كار رفته است، عده‌اي نيز آن را از كلمهي پهلوي كانيكه برگرفته از كانال و فعل كن و كندن ميدانند كه به زبان عربي رفته و معرب شده است. اين كلمه در زبان آكدي و آشوري به شكل قانو، در عبري به صورت قنا و قانو و در لاتين، به صورت كانال ديده ميشود و در زبان پهلوي نيز به شكل كهس به كار رفته است و معادل فارسي امروزي آن، كلمه كاريز و كهريز است.
بسياري از پژوهشگران، تاريخ حفر قنات را به دورهي هخامنشي نسبت مي‌دهند. علت اين است كه از دورهي ماقبل هخامنشي سنگ‌نبشته‌هاي اندكي باقي مانده و چون سند مكتوب از ماقبل اين دوره وجود ندارد اين دوره را به غلط دورهي ماقبل تاريخ ميدانند در حالي كه علم باستان‌شناسي، مردم‌شناسي و زبان‌شناسي رازهاي نهفتهي زيادي را از دوران ماقبل تاريخ براي انسان آشكار نموده است.
مي‌دانيم كه تاريخ مدنيت و تاريخ شفاهي در ايران بسيار ديرينه‌تر از دورهي هخامنشي است و اصولاً يافته‌هاي باستان‌شناسي در شرق چين و آسياي مركزي و شرق ايران ثابت مي‌كند كه مدنيت در شرق ايران و داستان‌هاي ايران و توران مربوط به دوراني بيشتر از پنج‌هزار سال قبل ميشود، يافته‌هاي باستان‌شناسي شهر سوخته و جيرفت و آثار به دست آمده از تمدن هليل رود و آثار تمدن شهرنشيني هفت‌هزار ساله در غرب ايران (مادها) اين فرضيه را اثبات مي‌كند، در حالي كه سنگ‌نبشته‌ها و تاريخ مدون ايران، تنها دوهزار و پانصد سال اخير را، آن هم به طور ناقص پوشش ميدهد.
اسامي معادل قنات
در ايران و ساير كشورهاي جهان براي قنات بيش از ٢٧ اسم وجود دارد يا به عبارت ديگر، براي ناميدن اين شيوهي آبياري بيش از ٢٧ اصطلاح به كار برده ميشود.
پژوهشگران به‌اتفاق معتقدند كه بهره‌برداري از قنات ابتدا در ايران صورت گرفته و در دورهي هخامنشي توسط ايرانيان به عمان، يمن و شاخ آفريقا نيز راه يافت سپس مسلمانان آن را به اسپانيا بردند. مهمترين و قديمي‌ترين كاريزها در ايران، افغانستان و تاجيكستان وجود دارد. در حال حاضر در ٣٤ كشور جهان قنات وجود دارد ولي چهل‌هزار قنات فعال موجود در ايران چند برابر بيشتر از مجموع قنات‌ها در ساير كشورهاي جهان است. مهمترين قنات‌هاي ايران در استان‌هاي كويري خراسان، يزد، كرمان، مركزي و فارس وجود دارد.
قنات يا كاريز يكي از شگفت‌انگيزترين كارهاي دسته‌جمعي تاريخ بشري است كه براي رفع يكي از نيازهاي مهم و حياتي جوامع انساني، يعني آب‌رساني به مناطق كم آب و تأمين آب شرب انسان، حيوان و زراعت و با كار گروهي و مديريت و برنامه‌ريزي به وجود آمده است. اين پديدهي شگفت‌انگيز آب‌رساني از ديرباز و از عصر آهن به‌عنوان يكي از منابع تأمين آب شرب و كشاورزي در مناطقي كه با خطرات خشك‌سالي در فلات ايران روبه‌رو بوده‌اند، نقش كليدي و مؤثري در نظام اقتصادي و حيات اجتماعي كشور داشته و موجب شكوفايي اقتصاد كشاورزي و ايجاد كار و فعاليتهاي متعدد شهري و روستايي و باعث آرامش مردم بوده است. به گواه تاريخ، و كشفيات باستان‌شناسي اين فنآوري مهم از ابتكارات ويژهي ايرانيان بوده و به تدريج، به ساير مناطق جهان، از جمله منطقهي اروپاي غربي، شمال آفريقا، چين و حتي به بخش‌هايي از آمريكاي جنوبي چون شيلي راه يافته است.
تاريخ قنات در ايران به‌طور مشخص، به دورهي ايران باستان و ماقبل كتابت و به عصر آهن بر ميگردد. تمدن پنج‌هزار سالهي شهر سوخته و تمدن هكمتانه و وجود قنات در اين شهر دليل روشني بر ساخت قنات در دورهي ماقبل هخامنشي است. يكي از قديمي‌ترين اسناد مكتوب شناخته شده كه در آن به قنات اشاره شده، شرح هشتمين نبرد سارگون دوم، (پادشاه آشور است كه در سده هشتم قبل از ميلاد مي‌زيسته) عليه امپراطوري اوراتور در سال ٧١٤ قبل از ميلاد مسيح است (محقق فرانسوي گوبلو به كمك يك لوح بزرگ مسي که با خط ميخي و به زبان آكادي نوشته شده، از آن مطلع شده است. اين لوح، اكنون در موزهي لوور پاريس موجود ميباشد). سارگون از كوه‌هاي زاگرس مي‌گذرد و به ناحيه‌اي واقع در اطراف شهر اوهلو (مرند كنوني) در حدود ٦٠ كيلومتري شمال غرب تبريز در شمال درياچهي اروميه مي‌رسد. او متوجه ميشود كه در اين ناحيه رود وجود ندارد. مع‌هذا ناحيه‌اي است كه با آبياري سبز و خرم شده، اما او از اين امر تعجب نمي‌كند براي اين كه او در دشت‌هايي فرمانروايي كرده كه چنين تكنيك‌ها يا سيستم‌هايي از حداقل دو هزار سال پيش در آنها معمول بوده است اما آنچه كه او را شگفت‌زده مي‌كند، بي‌اطلاعي از منشاء اين آب‌ها بوده است. به طور قطع، سارگون موفق شد كه قنات را ببيند. اما اين قنات‌ها را چه كساني ساخته‌اند؟ و چه كسي اين تكنيك را به منطقه آورده است؟
به استناد كتيبهي سارگون، اورساي اول پادشاه هم‌عصر او بوده كه اولين قنات را احداث كرده است. بنابراين فرمانرواي آشور، رواج اين تكنيك را كه به گفتهي او پديده‌اي تازه بوده است، به اهالي اوراتور نسبت ميدهد. از طرف ديگر در ناحيهي درياچه وان (كه در آن زمان جزء خاك ايران بوده) ناظري در آغاز قرن هشتم قبل از ميلاد، به وجود ٢١ رشته قنات اشاره كرده است. در كتابي تحت عنوان «ارمنستان در گذشته و حال» نوشتهي لهمان ـ مورخ ١٩٢٥، آمده است كه ابداع قنات به اوراتور‌ها تعلق دارد و مي‌دانيم كه اهالي اوراتور، اعقاب بلافصل ارمني‌ها هستند.
برابر مطالب اوستايي و مطابق شاه‌نامهي فردوسي هوشنگ مخترع قنات بوده است و جم يا جمشيد مخترع لباس، تبر، شمشير، بيل و ادوات كشاورزي است مي‌دانيم كه شاهان پيشدادي بر اساس داستان‌هاي شفاهي تا دورهي زرتشت ادامه داشتند واين روايت ها تا زمان فردوسي در ميان مردم نيز نقل مي‌شدند اين داستان‌هاي شفاهي ريشهي هفت تا ده هزار ساله دارند.
اشغال فلات ايران از سوي مادها و پارس‌ها با ايجاد شهرهاي بزرگ و باشكوه همراه است مانند شهرهاي اكباتان (همدان) و پاسارگاد پايتخت قديمي امپراطور ماد كه از سوي كوروش دوم بنيان گذاشته شد. همچنين تخت‌جمشيد كه داريوش اول آن را در نزديكي پاسارگاد به وجود آورد و به صورت پايتخت هخامنشيان درآمد. شهر راگس يا راجس (ري) در چند كيلومتري شهر ري كنوني يكي از پرجمعيت‌ترين شهرها بود. تمامي اين شهرها با استفاده از سيستم قنات توانستد آب خود را تامين كنند و به حيات خود ادامه دهند زيرا در آن زمان رودها و يا چشمه‌هايي بيش از امروز وجود نداشته است. اما به هر حال قديمي‌ترين قنات ثبت‌شده در تاريخ به سه‌هزار سال پيش (٣٠ قرن قبل)، برمي‌گردد كه در آذربايجان و ارمنستان حفر گرديده است. در پي آن، در دورهي داريوش كبير (٤٨٦-٥٢١ ق. م) كه اوج شكوفايي و اقدامات آبياري و حفر كاريز در سرتاسر فلات ايران به شمار مي‌رود. قنات‌هاي متعددي در قلمرو فلات ايران و در عمان و مصر حفر شده است. بر اساس كاوش‌هاي باستان‌شناسي اين باور وجود دارد كه كاريزهاي ايجاد شده در نواحي جنوبي خليج‌فارس، خراسان، يزد و كرمان در دورهي هخامنشيان ساخته شده و قنوات قديمي قم و بسياري ديگر از مناطق ايران در عصر ساسانيان و قنوات تهران در دورهي صفويه و قاجاريه حفر شده است.
از مطالعهي كتب قديم و آثار باستاني ايران پي‌مي‌بريم كه كندن كاريز و تعمير آن و آبياري و زراعت كاري مقدس محسوب مي‌شده است. در ونديداد كه زرتشتيان آن را كتاب الهي ميدانند و بعضي نيز آن را دايرة‌المعارف فرهنگ باستان محسوب ميكنند چنين جملاتي وجود دارد:
«سوگند ياد مي‌كنم به جاري كردن آب خنك در خاك خشك (كاريز) و عمارت راه و سوگند ياد مي‌كنم به زراعت و كاشتن درخت ميوه».
آقاي گوبلو، دانشمند فرانسوي كه حدود بيست سال در ايران اقامت داشته و در زمينهي آب در ايران كار كرده است، اين سيستم باستاني دستيابي به آب زيرزميني را قابل مطالعه مي‌يابد و بر اين اساس وقتي به وطن خود (فرانسه) برمي‌گردد موضوع دكتراي خود را قنات انتخاب مي‌كند و با سفرهاي متعدد به مناطق مختلف جهان و با استفاده از ٥٣٤ منبع علمي، تحقيقي، كتاب يا تز دكتراي خود را تحت عنوان «قنات فني براي دستيابي به آب در ايران» مي‌نويسد او در اين نوشتهي خود ثابت مي‌كند كه قنات اختراع ايرانيان است و دهها قرن هم قدمت دارد در حالي كه چيني‌ها فن قنات را تازه چند قرن پس از ايرانيان آموخته‌اند، گوبلو در كتاب خود كه در سال ١٩٧٩ انتشار يافته مي‌نويسد:
«همه چيز دال بر آن است كه نخستين قنات‌ها در محدودهي فرهنگي ايران ظاهر شده‌اند و انگيزهي اصلي از حفر قنات، باور و فرهنگ يك‌جانشيني و توسعهي كشاورزي و آبادي بوده است به طوري كه اين صنعت در ميان ترك‌هاي شرقي و اعراب كه فرهنگ كوچ‌نشيني داشته‌اند رونق نيافته است».
در اين فصل و فصل بعد به بررسي آزمايشاتي مي پردازيم كه در طي آنها، جهش زايي آلودگي هاي مختلف هوايي (ذرات معلق) مورد مطالعه قرار مي گيرند. هدف از اين فصل بررسي تاثير آلودگي هوا بر روي جمعيت يك منطقه است. جهش زايي تركيبات آلي جدا شده (EOM) از ذرات معلق توسط آزمايشهاي مختلفي از جمله كشت سالمونتلا، متد ترميم DNA در سلول هاي كبد موش و آزمون ميكرونوكلئوس در موش، مورد بررسي قرار گرفته است. ذرات معلق از 13 ناحيه شانگهاي در تابستان 92 جمع آوري شدند. با جداسازي اسيد باز، تركيبات به سه جز اسيدي، بازي و خنثي تقسيم مي شوند. جز خنثي، توسط كروماتوگرافي خود به سه زير جزء تقسيم ميشود. القاي جهش هاي بازگشتي در نمونه هاي زمستان بيشتر از نمونه هاي تابستان بود. جهش زايي هاي مستقيم و غيرمستقيم مورد بررسي قرار گرفتند. موتاژني با موش TA98 سالمونلا شناسايي مي شود و نه با موش TA100. بيشترين ميزان جهش زايي در جزهاي اسيدي، آروماتيك و قطبي از نمونه هاي تابستاني مشاهده شدند. نمونه‌هاي زمستاني فرق مشخصي با نمونه هاي تابستاني نداشتند. رابطه اي بين پراش منطقه‌اي EOMها بدست نمي آيد ولي روابط زماني و مكاني براي قوه جهش زايي ذرات معلق وجود دارد. تمامي روش هاي آزمايشگاهي به كار برده شده، در تمامي موارد پاسخ مثبت دادند.
ميزان جهش زايي مولكلوهاي زيستي در ذرات معلق موجود در آلودگي هوا، در بسياري از شهرها، از جمله شهر بورتو واقع در كشور برزيل، بررسي شده است. اين مطالعات معمولاً توسط روش سالمونتلا/ ميكروزوم صورت مي گيرد. ذرات متعلق هوا جمع آوري شده، و جداسازي مي شوند، سپس جهش زايي در هر بخش بررسي ميشود. اين كميت توسط بررسي ميزان جهش هاي ايجاد شده در سوشهاي سانلمونلا تيفي موريم[1] TA98-NR , TA98 و TA98/1,8 DNP به دست مي آيد. جهش هايي شامل تغيير چارچوب خواندن در ژن ها توسط تركيبات آلي حل شونده در سيكلوهگزان غيرقطبي و دي كلرومتان نيمه قطبي، شناسايي شدند. مقدار اين جهش‌ها در مواقع مختلف سال متفاوت و در اماكني كه بيشتر در معرض دود اتومبيل ها مي‌باشند، بيشتر مي باشد. به عنوان مثال، دي كلرومتان (DCM) در هنگام بهار و سيكلوهگزان (CX) در تابستان بيشترين تاثير جهش زايي خود را بروز مي دهند. بدون شك رابطه اي بين ميزان آلودگي هوا و جهش زايي وجود دارد و روش سالمونتلا/ ميكروزوم، متد بسيار مناسبي براي تعيين ميزان آلايندگي يك محيط درتوليد جهش ها مي باشد.
مقدمه
آلودگي ذرات معلق، يكي از مهم ترين عوامل آلودگي محيطي است كه تاثير بسزايي بر روي كيفيت زندگي تمامي موجودات زنده مي گذارد. سازمان جهاني بهداشت آلودگي هوا را از تاثيرگذارترين فاكتورها در بيماري هايي مانند عفونتهاي تنفسي، سرطان و بيماري هاي قلبي مي داند.
دفع مواد زاید خطرناک دفع مواد زائد خطرناك مايع يكي از مباحث جدي و عمدة دانش و تكنولوژي محيط زيست ميباشد. و اين دفع مي‌بايست بر شالودة قوانين و راهكارهاي مهندسي و استانداردهاي دقيق و روشن مبتني باشد. از اين رو قبل از دفع اين مواد بررسي رو شماي مختلف دفع با توجه به شرايط محلي و موقعيتهاي مكاني و اقليمي و شرايط اقتصادي براي انتخاب يك روش مناسب و بهينه جهت دفع حائز اهميت ميباشد.
در اين تحقيق پس از شناسايي و طبقه‌بندي پسابهاي خطرناك مايع اثراث زيست محيطي آنها و همچنين قوانين و استانداردهاي بين‌المللي به طور اجمالي بررسي شد. و پس روشهاي مختلف دفع پسابهاي خطرناك مايع تشريح گر ديد و از ميان روشهاي مختلف دفع اين موارد، لاگونهاي تبخيري به عنوان يكي از راهكارهاي مهندسي و فني دفع اين مواد با توجه به شرايط آب و هوايي و اقتصادي ايران مورد بررسيهاي فني و اقتصادي قرار گرفت و در آخر سيستم تبخيري فوق با توجه به آمار بارش و تبخير شهر اصفهان و فاضلاب فرض شدة ورودي 14300 متر مكعب در سال، طي دورة 10 ساله طراحي و مدلسازي كامپيوتري گشت و نتايج بدست آمده از مدل كامپيوتري حوضچة تبخيري با ابعاد 60×120 متر و عمق 5/2 متر با شيب 2 به 1 بود كه لاگون طرح شده پس از چك شدن حداكثر عمق فاضلاب در طول بهره‌برداري 10 ساله برابر 81/1 متر بود كه اين رقم بيانگر طراحي مناسب و بهينه حوضچه با توجه به شرائط جوي و داده‌هاي مفرض ميباشد و در آخر سه سيستم لايه‌بندي جهت نفوذ ناپذير ساختن حوضچه‌ها معرفي گرديد كه با توجه به برآورد هزينه و نوع زائدات خطرناك دفع شده در حوضها بهترين گرينه جهت دفع سپابهاي بسيار خطرناك صنايع سيستم لايه بيندي ژئوسنتتيكي همراه با بتن مسلح پيشنهاد گشت كه هزينه نصب و تهية و آزمايشان هر متر مربع آن با توجه به فهرست‌هاي انبيه سازمان مديريت و برنامه‌ريز كشور در سال 1383 و مذاكرات با شركتهاي سازند، 142950 ريال برآورد شد.
انرژي خورشيد يکي از منابع تامين انرژي رايگان، پاك و عاري از اثرات مخرب زيست محيطي است که از دير باز به روشهاي گوناگون مورد استفاده بشر قرار گرفته است. بحران انرژي در سالهاي اخير، کشورهاي جهان را بر آن داشته که با مسائل مربوط به انرژي، برخوردي متفاوت نمايند که در اين ميان جای‌گزيني انرژي‌هاي فسيلي با انرژي‌هاي تجديدپذير و از جمله انرژي خورشيدي به منظور کاهش و صرفه‌جويي در مصرف انرژي، کنترل عرضه و تقاضاي انرژي و کاهش انتشار گازهاي آلاينده با استقبال فراواني روبرو شده است.
بررسي اجراي موضوعات HSE در اجراي پروژه هاي مختلف و عمليات عظيم پيمانكاري
مقدمه
تجربه ساليان دراز مديران اجرايي كشور حكايت از آن دارد كه در اجراي عمليات عظيم پيمانكاري مهمترين عاملي كه مي تواند به انتقال و ارتقاء فن آوري ملي منجر شود ، حمايت از ايجاد و تقويت شركتهاي پيمانكار[1] يا پيمانكار عمومي در كشور است . شركتهايي كه بتوانند اجراي يك طرح بزرگ را به طور كامل برعهده گيرند و همچنين در صورت لزوم به اجزاي قابل تفكيك تقسيم كرده و با انتخاب پيمانكاران فرعي(پیمانکاران جزء[2]) نسبت به خريد تجهيزات و نصب و راه اندازي آنها همت گمارند ، در ضمن بتوانند هماهنگي لازم را بين پيمانكاران فرعي ايجاد كنند وبا نظارت مهندسي و كنترل پروژه ، مسئوليت كيفيت كار و عملكرد مناسب طرح و زمانبندي و هزينه نهايي آن را نيز بپذيرند .
ايجاد تحول اساسي در ساختار استراتژيك مديريت عالي تصميم گيري كشور ، علاوه بر تاسيس شركتهاي پيمانكاري توانمند ، اثرات و مزاياي ديگري نيز به همراه داشته كه از آن جمله مي توان به انتقال فنآوري مربوط به انجام پروژه ها اشاره كرد كه اين امر از جهات مختلف منشا كسب منافع ملي گرديده است . خوشبختانه طي چند سال اخير تلاش مضاعفي در همين راستا و به منظور تقويت شركتهاي پيمانكار جامع درجهت ارتقاء فنآوري ملي صورت گرفته است .
با رشد روز افزون تكنولوژي همواره خطرات و ريسك هاي ناشي از كار نيز افزايش پيدا مي كند . كنترل اين خطرات نيازمند نوعي سيستم مديريتي است كه منجر به كاهش اين خطرات و حصول اطمينان از افزايش ايمني ، رفاه كاركنان و همچنين حفاظت از محيط زيست مي گردد .
از آنجايي كه مديريت بهداشت ، ايمني و محيط زيست HSE[3]، از موارد كليدي و بسيار مهم در اجراي عمليات پيمانكاري مي باشد . لذا لازم است تا با رعايت سطوح مختلف HSE در سازمان ها و پيمانكاران تحت پوشش ايشان نقش مهمي در كاهش ريسكها و خطرات كاري و در نتيجه آن ارتقاي سيستم مديريتي بهداشت ، ايمني و محيط زيست كشور ايفا نمود . اين در حالي است كه امروزه شركتهاي پيمانكار عمومي بين المللي ، مديريت اعمال شده HSE و چگونگي عملكرد در اين زمينه را به عنوان يكي از مهمترين شاخص [4]هاي بازاريابي جهاني مي دانند و همواره براي بهبود وضعيت مديريت HSE موجود و ارتقاي آن مي كوشند تا آمار[5] و اطلاعات مديريت اعمال شده به مشتري (كارفرما) نشان دهد تا در بخش HSE ، سيستماتيك انديشيدن و عمل كردن هدف نهايي است.
دنياي امروز دنياي رقابت است . نرخ سريع تحولات تكنولوژيك، تغيير در الگوهاي مصرف و نيازهاي بازار، بالا رفتن انتظارات جامعه و مسؤوليتهاي اجتماعي سازمانها، عرصه رقابت را روزبهروز تنگتر مي‌نمايد. شرط بقاء در چنين محيطي برخورداري از مزيتهاي رقابتي در سازمان است.
توجه به منابع انساني[6] به عنوان اصلي‌ترين سرمايه سازمان، بهبود فرآيندهاي كاري در راستاي توليد و عمليات بهرهور و توجه به موضوعات زيستمحيطي براي تحقق توسعه پايدار از مهمترين معيارهاي رقابتپذيري سازمانها به شمار مي‌روند. از اينرو پرداختن به موضوعات ايمني، بهداشت و محيط زيست به يكي از اولويتهاي كسب و كار در سازمانهاي امروزي تبديل شده است. در اين ميان بهرهگيري از يك نگرش جامع و نظاممند به اين موضوعات اهميت بسياري دارد.سيستم مديريت بهداشت، ايمني و محيط زيست پاسخي به اين مهم است.كار در محيطهاي پيمانكاري به لحاظ تنوع كار، حضور گروههاي مختلف كاري و نیز عدم آشنايي كامل با محيط و شرايط كار، با پتانسیل بالای وقوع حوادث ایمنی، بهداشتی و زیست‌محیطی همراه است؛ از اینرو پرداختن به موضوعات HSEدر عمليات پيمانكاري اهميتي دوچندان ميیابد.
كار در محيطهاي صنعتي همواره با پتانسيل وقوع حوادث مختلف همراه است. خطرات ايمني، بهداشتي و زيست محيطي فراواني در محيط كار وجود دارند كه غفلت از وجود آنها و عدم برنامه‌ريزي جهت مواجهه با آنها مي‌تواند عواقب جبران ناپذيري به دنبال داشته باشد.
در این پروژه در ابتدا به معرفی سیستم و علت اهمیت موضوع پرداخته شده است،در فصل دوم قسمت های مختلف سیستم HSEتوضیح داده شده ، در فصل سوم نحوه ایجاد تغییرات مورد دلخواه برطبق سیستم HSE آورده شده است ،در فصل چهارم تعاریف و مدلهای مختلف فرهنگ سازی HSE آورده شده، در فصل پنجم به نحوه سازماندهی و تعریف مسئولیت های HSE پرداخته شده است،در فصل ششم نحوه مانیتور کردن سیستم HSE آورده شده، در فصل هفتم به نحوه ایجاد بهبود در استراتژی آورده شده است، در فصل هشتم تعاریف و نحوه ارزیابی ریسک آورده شده است، در فصل نهم نحوه استقرار کاربردی نظام HSE در مناقصه و قراردادها و نحوه ارزیابی پیمانکاران آورده شده است.
يك فعاليت وابسته به زمان و مدل انتخاب سفر با گزينه هاي چند تايي محل پاركينگ
مقدمه:
در سال هاي اخير، به دليل افزايش چشمگير تعداد وسايل نقليه، در شهرهاي شلوغ و پرجمعيت، پارك كردن، يك مسئله جدي است كه اهميت آن به طور روز افزوني در حال افزايش است.
بنابراين در بسياري از مناطق شهري به ويژه در ساعات شلوغ شرايط ترافيكي بدتر ميشود.
در نتيجه باعث افزايش زمان جستجو براي پيدا كردن ناحيه اي براي پارك كردن خودرو، در مناطق تجاري مي شود. عمل پارك كردن خودرو، استفاده كنندگان از جاده، محدود شدن است (گلازر و نيسكان، 1992).
و هر خودرو بايد در انتهاي يك سفر، پارك نشود. از اين رو سياست هاي پارك كردن خودرو براي تأثير روي جريان هاي ترافيك يك ابزار بسيار قدرتمند را پيشنهاد مي كند (ورهوف و همكارانش، 1995). كاملاً پذيرفته شده است كه سياست هاي پارك كردن خودرو نقش مهمي را در طراحي و مديريت سيستم هاي حمل و نقل در مناطق شهري پرجمعيت و شلوغ ايفا مي كند (يونگ و همكارانش، 1991 و ونگ و همكارانش،2000 و تونگ و همكارانش2004) مشخص شد كه رانندگان، درصد زيادي از وقت سفرشان را صرف پيدا كردن جا براي پارك كردن خودرو مي كنند (اكسهوسن و پلاك، 1991).
در مناطق شهري اين مي تواند بر روي كيفيت محيط زيست، ميزان ترافيك و ازدحام جمعيت، تأثير زيادي داشته باشد (فيني، 1986).
عمل پارك كردن، به عنوان يكي از اجزاء اصلي سيستم هاي حمل و نقل شهري، نه تنها بر روي خود سيستم پارك كردن تأثير مي گذارد بلكه همچنين بر روي كل سيستم حمل ونقل و حتي بر روي سيستم اجتماعي- اقتصادي تأثيرگذار است. (بينلكو،1993). براي ساختن يك سيستم حمل ونقل با راندمان بالا لازم است تا با توجه به سياست هاي مختلف پارك كردن رفتار مسافران براي انتخاب محل پارك و همچنين رفتار انتخاب سفر آن در ارتباط با تغييرات در عرضه پاركينگ و قيمت هاي پاركينگ، را پيش بيني كرده و درك كنيم.
در مورد مدل هاي انتخاب سفر و پاركنيگ و قيمت هاي پاركينگ را پيش بيني كرده و درك مي كنيم.
(1) روش هاي انتخاب مجزا (پلاك و همكارانش، 1990، هنت و تپلي، 1993 و تامپسون و ريچاردسون1998، هنستر وكينگ،2001 و هس و پلاك،2004).
(2) روش هايي بر پايه شبكه (فلوريان ولس، 1980، بيفلكو، 1993، لام و همكارانش ،2002) اگرچه اين مطالعات اصولاً بر روي آناليز تعادلي (اسكن) كه با گذشت زمان تغيير نمي كند، متمركز شده است و به آناليز وابسته به زمان، توجه كمتري شده است. مدل ثابت وايتها نمي تواند بر هم كنش بين ترافيك جاده و انباشتگي پاركينگ را نشان دهد.
از اين رو مكن است نتواند اثرات تراكم و شلوغي بر روي تصميمات جاده اي و رفتار پارك كردن كه مي تواند در طي روز انجام شود را پيش بيني كند.
همه مطالعاتي كه در بالا به آنها اشاره شد به روشي ؟؟ كه بر اساس سفر و مسافرت پايه گذاري شده است، تعلق دارند كه در اين روش سفر به عنوان يك واحد مستقل از آناليز مورد بررسي قرار مي گيرد (كيتامورا، 1984). براي تشخيص و بررسي وجود ارتباطات بيان سفرها و بين سفرها و شركت هاي فعال اين روش كه بر پايه سفر و مسافرت ميباشد، دچار ضعف بوده و رد مي شود (جونز و همكارانش، 1990).
به دليل تصور غلط اين مدل ها از رفتار حمل و نقل در برخي موارد ثابت شد كه پيش بيني مدل ها بر پايه سفر و مسافرت نادرست مي باشد. (ركر و همكارانش، 1986)
بنابراين روش بررسي بر پايه مسافرت نمي تواند بسياري از عكس العمل هاي منحصر به فرد سياست هاي مختلف حمل ونقل را پيش بيني كند و منجر به پيش بيني هاي اشتباه در مورد اثرات اين سياست هاي حمل و نقل مي شود (پاس، 1983). در واقع تقاضاي سفر كه در داخل يك شهر به وجود مي آيد را مي توان به عنوان نتيجه اي از تصميمات زياد مردم در ارتباط با شركت در فعاليت ها در محل هاي مختلف و در مكان و زمان مشخصي در نظر گرفت.
به عبارت ديگر، مسافرت معمولاً نه تنها براي خودش بلكه همچنين براي شركت در كارها و فعاليت ها در انتهاي يك سفر، تعهداتي ايجاد مي كند (دام رلرمن، 1981). بنابراين، پيش بيني تقاضا براي سفر، بايد بر اساس يك تئوري منطقي و قابل قبولي كه فعاليت هاي انساني را مورد توجه قرار مي دهد، انجام شود.
در سال هاي اخير، كاملاً مشخص شده است كه سفر، يك تقاضاي مطلوب است كه از نيازها، گرايش هاي افراد خاصي براي شركت در فعاليت هاي مختلف نتيجه مي شود (مهماساني، 1988). به نظر مي رسد كه برهم كنش بين سفر و فعاليت، يك كليدي براي فهم و درك گزينش هاي مربوط به سفر مي باشد (سوپرناك. 1992) در ارتباط با مشاركت نيروي فعال، بايد گفت كه در انتهاي سفر چنين مشاركتي ايجاد مي شود، در حالي كه سفري كه نيروهاي فعال را در زنجيره زمان، مكان به هم متصل مي كند. وسيله‌اي براي مشاركت نيروي فعال است (ركر و همكارانش، 1986) بنابراين براي درك بهتر رفتار سفر، لازم است كه مشاركت نيروي فعال را به روش آناليز تقاضاي سفر سنتي ضميمه كنيم.
در سه دهه گذشته، آناليزهاي برپايه نيروي فعال توجه زيادي را به خود جلب كرده است و براي درك بهتر رفتار و سفر، تلاش هاي زيادي صورت گرفته است و اين روش ساختار فعاليت ها از شخص يا افراد خانواده و بر اساس يك چارچوبي كه بر اهميت محدوديت هاي زماني و مكاني تأكيد دارد الگوهاي سفر را مورد مطالعه قرار مي دهد. (گودوين، 1983)
براي بررسي اينكه آيا كارگران شهري در راه از خانه به سر كار يا از سر كار به خانه، در فعاليت غيرعادي شركت مي كنند يا خير و اگر شركت مي كنند اين فعاليت چه مدت طول مي كشد دام دارمان (1981) يك تئوري از برنامه ريزي فعاليت براي كارگران شهري را تنظيم كردند. براي آناليز وابستگي زماني، وابستگي تاريخي و وابستگي به آينده فعاليت و گزينش هاي هدف در يك زنجيره سفر، كيتامورها (1983) و كيتامورا و كرمانشاه (1984) از روش مدلسازي متوالي استفاده كردند.
براي آناليز رفتار فعاليت- سفر روزانه، دانشمندي به نام پالس (1983) از روش شناسايي منظم طبقه استفاده كرد. بر اساس اصل بيشينه سازي كارآيي، هوريتز (1980) از يك مدل ساختاري براي سفر غيركاري چند مقصدي استفاده كرد. با استفاده از مفهوم بيشينه سازي كارآيي اتفاقي، كيتامورا (1984) يك مدل از سهميه زماني روزانه را پيشنهاد كرد. براي شبيه سازي همزمان زنجيره هاي فعاليت و جريان هاي ترافيك: اكسهوسن (1990) مدل شبيه سازي زنجيره فعاليت را با مدل شبيه سازي جريان ترافيك تركيب كرد. هامد و مانرينگ (1993) و مانرينگ و همكارانش (1994) با استفاده از مدل هاي اقتصاد سنجي مجزا/ پيوسته و مدل هاي تداوم ريسك با توزيع هاي پايدار، يك روشي كه قادر به مدلاسزي الگوهاي فعاليت- سفر روزانه است را توسعه دادند.
با استفاده از داده هاي حاصل از مطالعه ساكنان منطقه بوستون دانشمندي به نام بهات (1998) رفتار فعاليت مسافران را بعد از برگشت از خانه در انتهاي مأموريت كاري بررسي كرد. مطالعات جامع از روش برپايه فعاليت را مي توان در كارهاي كيتامورا (1988) جونز و همكارانش (1990) و بومن و بن- اكيوا (2000) جستجو كرد. اخيراً دو دانشمند به نام هاي ؟؟ وين (2001) براي مدلسازي سهميه بندي ترافيك وابسته به زمان، از روشي برپايه فعاليت استفاده كردند. براي جستجو و بررسي راه حل تعادلي پويا براي استفاده كنندگان از يك جاده اي شلغ لام و هيونگ (2003و 2002) يك مدل گزينش تركيبي سفر/ فعاليت را توسعه دادند. هونگ و همكارانش (2003) رفتار جدول زماني سفر و فعاليت را تحت سيستم اطلاعات پيشرفته مسافران، توضيح دادند. براي زنجيره‌هاي فعاليت/ سفر در يك قالب ديناميك و پويا، دو دانشمند به نام هاي ابدلگاني و مهماساني (2003) يك مدل زنجيره اي فعاليت و ميكر- انتقال موقتي- فضايي اتفاقي را نشان دادند.
با وجود اين، تركيب مسئله پارك كردن با آناليزهايي برپايه فعاليت در يك قالب (چهارچوب) يكنواختي بررسي نشده است. در واقع يك رابطه نزديك بين برنامه ريزي سفر- فعاليت و گزينش پاركنيگ وجود دارد. يك برنامه سفر- فعاليت ممكن است به طور چشمگيري بر انتخاب محل پارك كردن (انتخاب پاركينگ) برهم كنش داشته باشد. براي مثال، مسافراني كه براي انجام فعاليت كاري يا غيركاري، از منزل خود حركت ميكنند، در ساعات شلوغ براي پيدا كردن يك فضاي پاركينگ قابل استفاده ممكن است زمان زيادي را صرف كنند. اين ممكن است همچنين باعث افزايش زمان سفر در شبكه جاده اي شود و از اين رو باعث ايجاد مشكلاتي از قبيل آلودگي هوا و ترافيك سنگين مي شود. همانطور كه انتظار مي رفت به احتمال زياد خصوصيات مكان هاي پاركينگ همچون دسترسي به پاكينگ، زمان جستجو براي پيدا كردن پاركينگ و هزينه هاي پاركينگ ممكن است، برطبق الگوهاي فعاليت – سفر مسافران در طي ساعات روز تغيير كند. بنابراين مسافران برطبق خصوصيات مكان هاي مختلف بزرگ كردن در زمان هاي مختلف روز، گزينش هايشان در مورد مكان پاركينگ و مدت زمان پارك كردن را تغيير مي دهند در اين مقاله، ما براي مطالعه رفتار پارك كردن مسافران در يك الگو بر پايه فعاليت، يك مدل تعالي وابسته به زمان را پيشنهاد مي كنيم.
براي غلبه بر محدويت هاي زماني و مكاني برنامه فعاليت- سفر ما مفهوم فرصت هاي زماني را براي هر فعاليت موجود در يك برنامه سفر مسافر، معرفي مي كنيم.
مسافراني كه در خارج از فرصت هاي زماني، شروع به انجام فعاليت مي كنند، شديداً مجازات خواهند شد. بنابراين فرصت هاي زماني فعاليت ها، نظم فعاليت ها و حتي الگوهاي فعاليت را تعيين مي كنند.
ما فرض مي كنيم كه احتمال اينكه يك مسافر، فعاليت خاصي را انتخاب كند، بر اصل بيشينه سازي كارآيي استوار است. به طوري كه يك مسافر فعاليتي را انتخاب مي كند كه كارايي عمل او را به حداكثر برساند. براي توصيف گزينش ها در مورد نوع فعاليت مكان فعاليت و مدت فعاليت، ما از فرمول لجيت جايگزيني استفاده مي كنيم و براي كنترل گزينش ها در مورد مكان پارك كردن و مسير سفر، شرايط تعادلي جبرگرايانه را به كار مي بريم. همه اين گزينش ها، يك ساختار ترتيبي را دنبال مي كند و در نهايت به وسيله يك مسئله نابرابري متغير تكميل مي شوند. براي ارزيابي اثرات سياست هاي پارك كردن بر روي رفتار برنامه ريزي سفر- فعاليت و به منظور ايجاد نقشه هاي استراتژيك دراز مدت مي توان از روش مدلسازي پيشنهادي استفاده كنيم.
بقيه مقاله به صورت زير مرتب شده است. در بخش بعدي در مورد روش مدل سازي پشنهاد شده، ما نظريه هاي اصلي را معرفي خواهيم كرد. سپس يك مدل تعالي، وابسته به زمان بيان شده و براي حل اين مدل، يك الگوريتم راه حل داده شده است. علاوه بر اين، براين آزمايش مدل پيشنهادي و الگوريتم راه حل، ما يك مثال عددي را ارائه مي‌دهيم. در بخش آخر براي تحقيقات و معادلات آتي، توصيه هايي ارائه شده است.
نظريه هاي اصلي فرضيه ها: براي ساده تر شدن معرفي ايده هاي اصلي اين مقاله، فرضيات زير در نظر گرفته مي شوند.
A1 حوزه كلي مطالعه [o,T] به فواص مكاني مساوي تفكيك شده به ترتيب شماره گذاري شده اند و طول يك دوره است بنابراين،
A2 در ارتباط با مقادير دريافت كارآيي و زمان مسافران همگي يكجور هستند، با وجود اين به وسيله نوع فعاليت، مكان فعاليت و مدت فعاليت، فعاليت آنها از هم متفاوت ميشود. علاوه براين، تسهيلات پاركينگ به وسيله نوع (همچون در داخل خيابان بودن و در خارج از خيابان بودن) و هزينه هاي پاركينگ كه با زمان تغيير مي كند مشخص مي‌شوند
انواع موثري (كاربردي) روشهاي تجزيه اي نوعاً به ارزيابي اثر طرحهاي كنترل ترافيك جايگزين در يك تعداد ( در يكسري از) اندازه گيري هاي ( سنجشهاي) اثر (MOES) شامل تاخير و توان عملياتي و انرژي و انتشار خطر تصادف نياز داد به خاطر اينكه شبكه هاي ترافيك: محيطهاي ديناميك و پويا هستند. در پاسخ به تغييرات در كنترل ترافيك، تركيب جريان ترافيك ممكن است تغيير كند. به عنوان مثال، نصب يك سربالاي اتصال در ورودي بزرگراه مي تواند به طور بالقوه اي باعث شود تا برخي از رانندگان به منظور جلوگيري از ايجاد تاخيرات در يك ورودي بخصوص. از طريق تغيير در ورودشان به بزرگراه الگوي برنامه روزانه شان (عادي) نشان را تغيير دهند ( تغييراتي در برنامه هاي عادي و روز مره شان ايجاد كنند) به منظور بدست آوردن الگوهاي عادي ( معمولي) ترافيك در پاسخ به تغييرات شرايط ترافيك يك هاتريس O-D مورد نياز است در طي برخي از اشكال رديابي خودرو يا در بررسي و بازديد در جايي كه مقصد و مبدأ واقعي يك وسيله نقليه يا سازنده سفر بدست مي آيد مي‌توان تقاضاهاي OD كامل ناقص را مستقيماً مشاهده كرد. بررسي ها شامل انشعاب يك زير مجموعه اي از راننده هاي وسايل نقليه است به منظور تخمين تقاضاي OD ميانگر( نشان دهنده) كل جامعه ( جمعيت، اشتغال) است ( كل جمعيت را نشان مي دهد) در غياب مشاهده مستقيم، نوعاً (معمولاً) براساس اطلاعات استفاده كنندگان تقاضاهاي OD تخمين زده ميشود در داخل فرآيند طراحي حمل و نقل چهار مرحله اي قديمي و سنتي. معمولاً براساس داده هاي اطلاعات منطقه اي و استفاده از جاده همچون جمعيت: فرصتهاي شغلي و اندازه گيري هاي فراواني ؟؟ و توليدان عنصر تخمين زده مي شود.
در نتيجه، با استفاده از يك مدل گرانش (نقل) توزيع سفر، تقاضاهاي O –D محاسبه ميشود. روش سوم تلاش مي كند تا از روي محاسبات جريان ترافيك مشاهده شده تقاضاي O –D مجهول ( ناشناخته) را استنباط كند ( تعيين كند) روش سوم نياز براي تخمين ( برآورد) جذابيت ها و توليدات سفر از خصوصيات منطقه اي مجموعه ( انبوهه) را تامين مي كند در عوض براي محاسبه( تخمين) يك تقاضاي O –D تا جايي كه امكان دارد تكرار كننده ( بيانگر) جريانهاي مشاهده شده است. اين روش به سادگي از محاسبات ( تعداد) آشكار ساز حلقه ي موجود استفاده مي كند. وان ارد و همكارانش (2003) نشان دادن كه مدل نقل توزيع سفر يك مسئله (مشكل) فرعي از مسئله O –D مصنوعي حاصل مي باشد (جريانها تنها در رابطه هاي منطقه اي مشاهده مي شود) مخصوصاً بوسيله ( از طريق) محاسبات اتصال موجود در اتصالات ورودي و خروجي شبكه و ملاحظه يك هاتريس بذري ( هسته اي) تابع مقاومت ظاهري مدل ثقل مسئله O –D مصنوعي يك مدل ثقل توزيع سفر برگشت داده مي شود ( بر مي گردد) به منظور تخمين و ارزيابي اعتبار تقاضاي O –D در طي چهار دهة اخير تحقيقات و كارهاي جامع و گسترده اي براي گسترش روشهاي منظم و سازمان يافته صورت گرفته است اصولاً اين تلاشها به اهداف طراحي طولاني مدت محدود شده است با وجود اين به دليل نياز به مديريت خيلي موثرتر سازمان حمل و نقل امروزه بيشتر بر تخمين تقاضاهاي O –D از طريق آناليزهاي ( روشهاي تجزيه است) موثر ترافيك خيلي كوتاه مدت تاكيد مي شود. روشهاي O –D مصنوعي شامل روشهاي ابتكاري و رياضيات روشهاي O –D ديناميك و استانيك و روشهايي كه علاوه بر تقاضاي O –D مسيرها ( جاده ها) تخمين زده مي باشد. اين روشها بطور مفصل و دقيق بوسيله وان ارد و همكارانش (2003) توضيح داده شده است. اين مقاله براي تخمين و ارزيابي تقاضاهاي O –D استاتيك و ثاب با فرض اينكه جاده ها هستند بر روي روشهاي رياضياتي متمركز شده است مقاله بعدي مسئله (مشكل) تخمين O –D و مسير يابي تركيبي كه باعث پيچيدگي و ايجاد خطا در مسئله مي شود را مورد تجزيه و تحليل قرار مي دهد در هنگام تخمين و ارزيابي تقاضاي شبكه كه به طور مصنوعي از جريان هاي اتصال ( تقاضاي مصنوعي شبكه از جريانهاي حلقه اي) با مسائل و مشكلات تئوري و تجربي زيادي مواجه مي شويم. اولين مشكلي كه با آن مواجه مي شويم اين است كه بصورت ؟؟ امكان دارد كه تقاضاهاي O –D چند تايي وجود داشته باشد كه دقيقاً بيانگر جريانهاي مشاهده شده است (باشد) به منظور انتخاب يك راه حل منحصر به فرد كه دقيقاً شبيه هاتريلس هسته اي است. به جاز (از) استفاده از راه حلهاي چند تايي كه محدوديت هاي جريان حلقه اي (اتصال) را اعمال مي كند. مي‌توان از ماتريس هسته اي استفاده كرد دومين مشكلي كه با آن مواجه مي شويم اين است كه در عمل به دليل اينكه دده ها در نقاط مختلف جمع آوري مي شود و به خاطر وجود خطاها در مجموعه اطلاعات (داده ها) پيوستگي جريان حلقه اي (اتصال) در گره ها به ندرت در داخليك مجموعه اي از اطلاعات مشاهده شده وجود دارد. و اين باعث مي شود كه اغلب اوقات هيچ تقاضاي O –D كه دقيقاً با جريانهاي حلقه اي مشاهده شده مطابق باشد وجود نداشته باشد دوباره ( در اينجا نيز) راه حلهاي چند تايي ممكن است وجود داشته باشد كه خطاهاي جريان حلقه اي ( اتصال) يكسان را تامين مي كند وان ارد و همكارانش (2003) يك فرمولاسيون كلي را گسترش دادند كه قضيه ( مسئله ) پيوستگي جريان كه در بخشهاي ديگر ؟؟ درمورد آن بحث خواهد شد) را حل مي كند ( رفع مي كرد). مسئله سوم كه وجود دارد اين است كه براي اكثر مسائل تجربي مسيرهايي كه بوسيله تقاضاهاي O –D مورد استفاده قرار مي گيرند. معمولاً ناشناخته هستند. در نتيجه براي محاسبه تقاضاهاي O –D علاوه بر جاده ها ( مسيرها) يك مقدار پيچيدگي نيز به مسئله افزوده مي شود.
آخرين مسئله اين است كه O –D صحيح و درست به ندرت شناخته مي شود. بنابراين ارزيابي اينكه چطور بدرستي تقاضاي O –D تخمين زده مي شود. كاري بسيار سخت و دشوار است در جايي كه جاده ها ( مسيرها) يك Prion مشهور هستند فرمولاسيونهاي O –D مصنوعي براي مسائل بكار مي رود. در اين مقاله براي شناسايي ( تعريف) مفاهيم ( معاني) فرضيات ساده مختلف كه در متن ( نوشته جات) در تخمين هاي O –D نهايي در مودر آن صحبت شده است. از مثالهاي ساده اي استفاده مي شود. بايد توجه داشت كه نتايج نشان داده شده در اينجا
اصولاً ، دو تا از فرمولاسيونهاي اصلي براي تخمين و ارزيابي مناسبترين ( محتمل ترين) تقاضاي O –D ( همانطور كه به وسيله اطلاعات راستين سنجي/ مينيمم ماكزيمم تعريف شده) در عبارتهاي از ؟؟ عقب تر از ( پشتيبان) هرفرهرگاسيون بيان شده و بحث مي شوند. اين فرمولاسيونها شامل اطلاعات مينيمم / راستين سنجي حداكثر در ارتباط با ماتريس O –D( فرمولاسيون سفر ناميده مي شود) و اطلاعات مينمم/ راستين سنجي حداكثر در ارتباط با جريانهاي پيوسته ( فرمولاسيون ظرفيت ناميده ميشود) ميباشد. اين فرمولاسيونها در عبارتهايي بيان شده اند كه توضيح چگونه آنها ايجاد شده اند فرضيات ساده ي كه براي حل تحليلي فرمولاسيون اصلي ايجاد مي شوند ( ساخته مي شود) را شرح مي دهد.
بعد از نمايش (نشان دادن) فرمولاسيونهاي براي حل مسئله O –D مصنوعي و فرضيات ساده مربوطه در بخض بعدي سازگاري (ثبات) دو فرمولاسيون ( فرمولاسيون ظرفيت و سفر) براي دو شبكه فرضي ساده ( يكي از آنها يك تقاضاي كل ثابت و ديگر يك تقاضاي كل متغير را نشان مي دهد) را مورد بررسي قرار مي گيرد. دليل انتخاب اين شبكه ها ساده اين است كه براي بررسي اينكه چطور راه حل بهينه به عنوان يك تابع (به عنوان تابعي ) از فرمولاسيون مسئله تغيير مي كند. اين شبكه ها قادرند تا فضاي راه حل را شمارش كنند. علاوه بر اين براي يكسري از موارد (همچون)
(a) اثر مقياسي گذاري O –D هسته اي (بذري) بر روي راه حل نهايي
(b) اثر امكان ( عملي بودن) O –D بذري بر روي تخمين و ارزيابي جدول O –Dنهايي
(c) اثر كمبود (عدم) پيوستگي جريان بر روي راه حل نهايي
فرمولاسيون هاي مختلف مورد بررسي قرار گرفته و آزمايش شدند.
فرمولاسيون هاي O –D ساكن
همانطور كه توسط ويلسون(1970) شرح داده شد. براي حل يك سري ( يك تعداد)از مسائل حمل و نقل از روش هاي بيشينه سازي راستي سنجي در كميته سازي ( به حداثل رساني) اطلاعات استفاده مي شود. بكارگيري ( استفاده از) اصول بيشينه سازي راستين سنجي براي مسئله تخمين و ارزيابي O –D ساكن (استاتيك) اولين بار بوسيله ويلوم سن(1978) پيشنهاد شد. او نشان داد كه از طريق بيشينه سازي راستين سنجي ماتريس سفر مناس مي تواند يك مجموعه از محدوديتهاي مربوطه را تخمين زده و ارزيابي كند. اين بخش 2 تا از فرمولاسيونهايي كه براي حل مسئله O –D ساكن به همراه ( همراه با) بهينه سازي هاي بعدي، توسط رويلن و همكارانش (1980) پيشنهاد شده را شرح ميدهد( ويلوم سن 1981 و ويلوم سن، 1984 و اوتوزار و ويلوم سن 2001) علاوه بر اين تقريبها (بهينه سازي) كه براي اين فرمولاسيون ها بوسيله وان آرد و همكارانش(2003) گزارش شده را نشان داده مي شود. اين بخش، فرضيات ساده مختلفي كه براي حل تحليلي مستله ايجاد شده شرح داده مي شود. در تلاش براي شناسايي خطاهاي مربوطه به فرمولاسيونهاي مختلف اين فرضيات ساده بطور جامع و كامل شرح داده مي شود، چونكه (زيرا) اثر آنها بر روي راه حل نهايي بصورت منظم و سازمان يافته مورد بررسي قرار مي گيرد. در نتيجه كمك اين مقاله علم و دانش شناسايي كمبودهاي فرمولاسيون هاي مختلفي است كه در مقالات و نوشته جات شرح داده شده و شناسايي حوزه ( قلمرو) كاربرد فرمولاسيون است.
فرمولاسيون سفر
روش بر پايه سفر براي تعيين (تعريف) ماكزيمم احتمال ماتريس سفر كلي كه از علايم (نشانه هاي ) سفر منحصر به فرد خاص تشكيل شده است را مورد بررسي قرار مي دهد( مطالعه مي كند). اجازه دهيد همانطور كه در جدول 1 تعريف شده تعداد كل سفرهاي O –D برابر با T و تعداد سفرهايي كه بين مبدأ و مقصد J جابه جا مي‌شوند ( سفر ميكنند) برابر با Tij باشد. در اينصورت ( بنابراين) تعداد راههايي ( به عنوان راستين سنجي تعريف شده است) كه سفرهاي Tمي تواند بدان تكرار به گروههايي از سفرهاي Tij تقسيم شود. مي تواند به صورت زير محاسبه شود.
مدلLWR (لايتيل و ويتام، 1955 و ريچارد1965) به دليل دارا بودن خصوصيات زير در حال حاضر يكي از موضوعات تحقيقاتي فعال و به روز است:
ساده است، هم به صورت عددي و هم به صورت تحليلي، به آساني قابل محاسبه است و با يك پديده ترافيكي دقيق و منطقي آن دوباره به دست مي آيد در بسياري از موقعيتهاي ترافيكي را به خوبي مدلسازي مي كند. آن در چندين مدل مجزا اجرا شده است، براي مثال مي توان به مدل هاي زير اشاره كرد:
FREFLOW پاين 1971، METANET مسنر و پاپاگئورجيو1990، METCOR الوهي و همكارانش NETCELL داگانزو1995، لو1999. هنوز پيشرفت هاي زيادي مورد نياز است. از ميان آنها مدلسازي تقاطع و مرز خيلي برجسته مشهور هستند. زيرا آنها براي موارد زير راه حل هايي را ارائه مي دهند.
شناسايي و درجه بندي مدل با استفاده از داده هاي آشكارساز، مدلسازي شبكه هاي پيچيده و بزرگ، كاربردهايي براي مديريت ترافيك همچون اندازه گيري خمراه كنترل سرعت، تعيين فعال ديناميك، فهم بهتر كاهش ظرفيت پسماند.
از نقطه نظر روش شناسي راه حل ساخت مدل هاي جريان ترافيكي ماكروسكوپي براي شبكه ها، (عبارت است از) تعريف شرايط مرزي صحيح و مناسب از (روي) نتايج مدل LWR در يك سيستم از ثبات قوانين تحليل مسئله ريمن تأمين كننده وسيله اصلي براي تعريف شرايط مرزي است. رئوس مطالب اين مقاله به شرح زير است. بعد از يك مرور كوتاه متون و نوشته جات، همبستگي بين شرايط مرزي عرضه/ تقاضا و شرايط مرزي كلاسيك كه برگرفته از روش (ويسكوزيته) پاياني ثبات قوانين مورد بررسي قرار گرفته و اثبات شده است، در ادامه نشان داده مي شود كه در درون چارچوب عرضه/ تقاضا مدلهاي رياضياتي ساده تقاطع هولدن و ريزبلو 1995 و كولكيت وپيكولي 2002 مي‌توانند تا حد زيادي ساده شوند. همه تركيب هاي عرضه و تقاضا تقاطع مدل هاي تقاطعي سازگار و يكنواخت ايجاد نمي كند و يك معيار انتخاب از اصل پايداري نتيجه مي شود. دو طبقه از مدل هاي متقاطع معرفي شد. يكي از آنها بر اساس اصل بهينه سازي توابع عرضه و تقاضاي تلفيقي است. دومي بر اساس مدل هاي تعادلي تقاطعي است كه تقاطع با خصوصيات فيزيكي اصلي همچون ظرفيت (ذخيره سازي) جريان كلي ماكزيمم بهره مند است. مشخص شد كه در ارتباط با به هم پيوستگي و منشعب شدن و براي به دست آوردن مجدد مدل هاي قبلي، هر دو روش هم ارز و مشابه هستند.
يك مدل تركيبي ساده بررسي شده و با محاسبات دوره اي مقايسه شد. در نهايت، شرايط مرزي FIFO مدل LWR چند محصولي تحليل شد و به منظور ايجاد يك مدل جريان ترافيك شبكه اي مدل هاي تقاطع پيشرفته در مقاله با اين مدل تركيب شدند.
مرور كوتاه متون و مقالات
مدلLWR به وسيله يك قانون بقاء (پايندگي) تكي به صورت زير بيان مي شود باx,t: مكان و زمان. Q: جريان K: دانسيته V: سرعت Qe(k,x): جريان تعادلي (دياگرام اصلي)
Ve(k,x) بيانگر رابطه دانسيته- سرعت تعادلي است.
شرايط مرزي پيوسته براي چنين سيستم هاي ؟؟ قانون هاي پايدار را مي توان در متون رياضياتي يافت، كه به وسيله كارهاي مقدماتي باردوز0 لروكس- ندلك(BLN) 1971 كه از روش ويسكوزيته استفاده كردند و دوبوليس لفاوچ (DL) (دوويس و لفاوچ1988) كه ؟؟ روش مسئله ريحان. بود معرفي شدند، كه اين روش در مورد اسكالر (نرده اي) تعادلي براي مدلLWR هستند مشابه شناخته شده اند.
تحت چنين فرضياتي در مورد اسكالر 1-D هر دو راه حل هاي كاربردي را ايجاد ميكنند، كارهاي بيشتر اوتو در سال 1993 روش BLN را كامل كرد. خواننده ها براي مطالعه بيشتر به مقاله كرونر 1997 مراجعه كنند، رياضيدان ها توجه خاصي به مسئله مدلسازي تقاطع براي مدلLWR دارند براي مثال مقالات هولدن و ريزبرو 1995 كولكيت- پيكولي 2002، كلار و هرتي 2004 را ببينيد. مدل هاي تقاطعي حاصل هنوز هم فاقد واقع گرايي هستند. در زمينه حمل ونقل در ارتباط با شرايط مرزي و به خصوص مدل LWR تلاش هاي تحقيقات كمي صورت گرفته است، لباكيو1996 و خوشياران2002، نلسون و كولار2004.
به منظور ايجاد مدل هاي فصل مشترك بايد شرايط مرزي اتصالي بالا نتايج حاصل از كار بوسيون و همكارانش 1996-1995، لباكيو و خوشياران 2002، تركيب شوند. برخي از مدل هاي فصل مشترك، قبلاً توسط دانشمندي چون (لباكيو1984، لباكيو1996، دالانزو1995، لباكيو و خوشياران2002، جين و زانگ2002) پيشنهاد شده بود.
مشكلات مرزي خاص به محدوده اين تلاش هاي قبلي، مخصوصاً (اساساً) به مدل هاي مجزا محدود شده است.
شرايط مرزي و مدلسازي فصل مشترك
شرايط مرزي عرضه- تقاضا، از روي دياگرام اصلي مي توان دو تابع تعادلي را نتيجه گيري كرد. توابع تقاضا و عرضه تعادلي. در شكل 1 به دو بخش زير اين دياگرام رسم شده است. در يك نقطه معين، عرضه و تقاضاي محلي به صورت زير تعريف ميشود. اين مقادير را مي توان به ترتيب به عنوان بزرگترين جريان ورودي ممكن و بزرگترين جريان خروجي ممكن در هر مكان معينx تفسير كرد. علامت هاي+ و- در معادله (2) به ترتيب بيانگر محدوديت هاي سمت راست و سمت چپ است. جريان بايد كمتر از ميزان عرضه و تقاضا (هر دو) باشد. راه حل كاربردي معادله (1) به طور محلي جريان را به حداكثر مي رساند (لباكيو1996) بنابراين راه حل راستين سنجي را مي‌توان به صورت زير بيان كرد:
يك فرمولي كه در مقالات ديگر به عنوان فرمول بدلي از آن ياد مي شود. اجازه دهيد تا حال جريان ترافيك در يك حلقه را در نظر بگيريم. داده هاي مرزي در سمت پايين جاده ميزان عرضه در سمت پايين جاده است و داده هاي مرزي در سمت بالاي جاده ميزان تقاضا در سمت بالاي جاده است. براي تقاضا و عرضه اتصال معين، براي به دست آوردن جريان ورودي اتصال Q(a,t) و جريان خروجي اتصالQ(b,t) ما از فرمول فرعي (3) استفاده مي كنيم. ميزان تقاضا در سمت بالاي جاده و عرضه در سمت پايين جاده، تعيين ميزان ترافيك در داخل اتصال در مرزها دانسيته به صورت زير بيان مي شود:
شرايط مرزي BlN (باردوس- لروكس- ندلك) هم ارز با شرايط مرزي عرضه/ تقاضا
اطلاعات داده هاي مرزيBlN رونوشتي بر محدوده يك كميت پراكنده A است. مخصوصاً باردوس، لروكس ندلك ثابت كردند كه معادله (1) (و به طور كلي تر معادلات پايندگي اسكالر) يك راه حل منحصر به فرد در يك دانسيته ابتدايي معين Ddef=[a,b] اتصالي در اتصال (حلقه) D قبول مي كند (ارائه مي دهد) و اينكه دانسيته در مرز تحت هر شرايطي در ارتباط با زمان هاي مثبت با مرز داده هايA است. چنانچه داريم: علامتsgr (بيانگر) تابع نمايه است. براي مرز اصلي درn(c),c طبيعي و نرمال است. –D است بنابراين n(b)=1,n(a)=-1 است (شكل3).
از طريق تحليل راه حل هاي ويسكوزيته (1) شرط مرزي (6) به دست مي آيد و شرايط مرزي استاندارد نوع ديريچلت به معادلات سهمي شكل تعميم يافت. خواننده ها به مقاله كرونر 1997، بخش 6 و به همين ترتيب به مقاله اوتر1997 مراجعه كنند.
مي توان نشان داد كه در نقطه ورودي اتصال، شرط مرزي BlN (6) با معادله زير هم ارز است (لباكيو2003 را ببينيد).
گفته مي شود كه داده هاي BlN سمت بالايA واقعاً با داده هاي تقاضا هم ارز است. مزدوج A* ازA اين چنين است كه براي اثبات اين فرمول پيوست را ببينيد.
مي توان نشان داد كه شرايط مرزي BlN در سمت پايين با معادله زير هم ارز مي شود. (مقاله لباكيو2003 را ببينيد). گفته مي شود كه داده هاي BlN در سمت پايينA با داده‌هاي تقاضا معادل است. البته اين نتيجه با نتيجه حاصل از شرايط مرزي در قسمت بالاي جاده است.
تقاطع هاي مربوط به هم (متقارن)
هم هولدن و ريزبرو 1995 و هم كولكيت و پيكولي 2002 (هردو) تلاش كرده تا مسئله عمومي ريمان تقاطع را حل كنند. داده هاي اوليه دانسيته هايKio,Kjoهستند كه فرض مي شود در اتصالات پاييني [j] و اتصالات بالايي[i] تاحد زيادي، يكنواخت و يكسان هستند. مسئله اصلي كه با توجه ... و... را به خود جلب كرد عبارت است از:
كدام يك از دانسيته هاي Kj,KI و جريان هاي R1=Qe(K1),Q1=Qe(Ki) در گره وجود دارند در هر دو روش، محدوديت هاي زير براي Kj,KI اعمال مي شود.
معادله9 به ترتيب شرايط مرزي B(A) بين Ko (داده هاي مرزي در جهتBlN) وKI و شرايط ؟؟ بينKj (داد هاي مرزي در جهتBlN) وKj را بيان مي كند.
در ادامه خواننده ها شباهت معادلات (7)و (8) را مشاهده خواهند كرد. در چارچوب عرضه- تقاضا داده هاي مرزي بالايي تقاضاي است و داده هاي مرزي پائيني، عرضه است. بنابراين معادله9 با شرايط ساده زير هم ارز و معادل است، معادله 10 بيان كننده اين است كه:
جريان هاي كلي تقاطع بايد به ترتيب كمتر از تقاضا در سمت بالاي جاده و عرضه ها در سمت پايين جاده باشند.
اگر جريان به وسيله تقاضاهاي بالايي و عرضه هاي پاييني محدود نشود دانسيته ها با دانسيته هاي اوليه با هم برابر هستند در غير اين صورت به وسيله اين محدوديت ها تعريف مي شوند (شكل5 را ببينيد).
اگر حالت هاي ترافيكي و... را شرايط (9) يا (10) پيروي كنند، واضح است كه در هر اتصال [i] يا [j]Kio-Kiبه ترتيب با سرعت>0,<0 در سمت راست به طور مجزا پخش مي شوند. اين واقعيت حياتي به وسيله شكل 5 نشان داده شده است.
بنابراين متغيرهاي اصلي مسئله رايج ريمان براي يك تقاطع جريان هاي خروجيRj و جريان هاي ورودي QI گره هستند. محدوديت هايي كه براي اين متغيرها به كار مي‌روند عبارتند از: محدويت هاي مثبت، محدوديت هاي دائمي و محدوديت هايي كه از معادله (10) نتيجه مي شوند. روش هاي هولدن- ريزبرو و كولكيت- پيكولي از طريق بهينه سازي يك معيار مربوط به محدوديت هاي مشخص يك ايده مشابه به وسيله لباكويي و خوشياران2002 گسترش يافت. با اين تفاوت كه اين ايده بر اساس مفهوم منطقه تعريف شده براي گره ها در STRAPA بود [بويسون و همكارانش1996-1995]. كولكيت و پيكولي پيشنهاد كردند جريان كلي گره به حداكثر برسد و از طريق موانع موجود، جريان خروجي گره را محدود مي كند.
محدوديت هاي اضافي مي تواند به معادله (11) اضافه شود، براي مثال در يك تقاطع با حركات ؟؟ در تضاد با حركات جريان هاي غيرارجح به وسيله جريان هاي ارجح و اولويت دار محدود مي شوند. بر اساس مدل پذيرش شكاف مهماساني و شفي 1981، نمونه اي از چنين محدوديتي به وسيله لباكيو (مدلSSMT) بيان شده است. محدوديتهاي ديگر، محدوديت هايي هستند كه در ارتباط با اثر كاهش ترافيك ؟؟ كه جريان كلي را كاهش مي دهند.
اصل پايداري
در يك مدل گره، جريان هاي كلي- تابعي از داده هاي مرزي گره هستند. سپس اين خروجي پيوسته، يك دوره اي از عرضه را وارد مي كند و در ماكزيمم جريان در اتصال است، يعني .
به همين ترتيب اگر باشد، در اين صورت ورودي پيوسته، ورودي اتصال يك رژيم تقاضا را وارد مي كند و در ماكزيمم جريان در اتصال[i] مي شود. يعني، بنابراين جريان هاي كلي گره، به عنوان توابعي از داده هاي مرزي گره، بايد از طريق تبديل زير ثابت باشند، اين خصوصيات، اصل پايداري در دنباله ناميده مي شود. بايد راضي بود كه زماني كه Kj-Kjo-Kio-Ki در يك جهت اشتباه به طور مجزا (به سمت گره) پخش نشوند. به علت تقاطع كم چنين مدل هايي نمي توانند به عنوان هر مرحله مجزا همگرا شوند.
مدل هاي گره كه از اصل پايداري تبعيت نمي كنند مي توانند تنها به عنوان مدل هاي پديده شناختي مجزا مورد استفاده قرار گيرند، مدل فصل مشتركSTRADA(بوسيون و همكارانش 1996-1995) و طرح توزيع جين و زانگ 2002 از اصل پايداري تبعيت نمي‌كنند. اجازه دهيد اين واقعيت را بعداً، زماني كه ساده ترند بررسي كنيم.
طرح (ايده) دليل شبيه مدل STRADA است. اجازه دهيد به ما تا بهم پيوستگي كه در شكل 6 رسم شده را در نظربگيريم. جريان هاي داخل به هم پيوستگي به وسيله طرح توزيع زير بيان مي شوند:
در يك زمان t معين، مقادير زير را در نظر مي گيريم، اين مقادير به حالت ترافيك (u) مربوط مي شود. حالت هاي ترافيكي براي اتصال 2 در (سمت راست) شكل6، نسبت به دياگرام اصلي اتصال رسم شده است. علاوه بر اين ما مقادير جريان ماكزيمم Q=…… را براي هر دو اتصال [2] و[1] در نظر مي گيريم. در راستاي معادله (12)، جريان هاي كلي QI برابر است با، اين مقادير به حالت ترافيك(i) مربوط مي شوند. اين نشان ميدهد كه درt+، ميزان عرضه در خروجي هر دو اتصال كمتر از ميزان تقاضا است. از اين رو حالت هاي ترافيكي(i) متراكم شده و ميزان تقاضا در گره برابر با... مي شود. حال در جايي كه حالت هاي ترافيكي (d) كل (همچنين متراكم مي شوند) تغيير مي كند.
اعتبار جريان ترافيك بزرگراه، يك مفهوم تصادفي از ظرفيت
مقدمه:
اندازه گيري متدوال و رايج اثر بخشي امكانات بزرگراهي معمولاً منعكس كننده زمان سفر به شكل تاخير يا سرعت سفر است. اخيراً مشخص شده است كه براي ارزيابي عمل ترافيك بزرگراه اين پارامترها كافي نيستند آنها تاكيد زيادي برروي اختلافات كوچك در زمان سفر دارند در حالي كه تفاوت زياد و معني دار بين ترافيك روان ترافيك متراكم و بهم فشرده بدرستي بيان شده است. علاوه بر اين هنگامي كه ميزان تقاضا از ظرفيت فراتر رود ارزيابي هاي كيفي قديمي و سنتي شده و دچار شكست مي شوند. زيرا آن به سادگي اشكال مورد در اين مورد را بيان مي‌كند. با وجود اين بارهاي اضافي بزرگراهي متوقف و زودگذر (كاملا) رايج هستند. اين دليل بيان مي:ند كه چرا ارزيابي هاي كيفي مقادير مختلف تراكم و انباشتگي بزرگراهي نيز به همين اندازه لازم و ضروري است (سي اف. شاور 2003) در راهنماهاي مهندسي ظرفيت در اطراف جهان بطور سنتي و رايج ظرفيت يك بزرگراه به عنوان يك مقدار ثابت همچون HCM (2000) در نظر گرفه مي شود ترديدهاي در مورد اين (ماهيت) ظرفيت ها به عنوان مقادير ثابت توسط پونزلت (1996) بيان شد او نشان داد كه شرايط خارجي همچون سطوح جاده اي خيس و خشك، روشني روز و تاريكي و هدف رايج بزرگراه ( ترافيك ناشي از رفت و آمد مكرر در مناطق كلان شهري يا مسافت طولاني) ظرفيت ها تغيير ميكنند. علاوه براين چند تن از نويسندگان ثابت كردند كه در حقيقت حتي تحت شرايط خارجي ثابت. را مي‌توان ظرفيت هاي مختلفي را در بزرگراهها مشاهده كرد ( الفترياد و همكارانش 1995، منيدرهود و همكارانش 1997 و پرسود و همكارانش 1998 و كوهن و آنستت، 1999، لرنزو الفنرياد و 2000 و اكاهورا و همكارانش 2000) براي اثبات تغيير پذيري جريانهايي كه قبل از يك اختلال هستند ( تغيير پذيري جريانهاي مقدم بر اختلال) بسياري از نويسندگان تنها اختلالات ترافيكي در سرعتهاي جريان مختلف را مشاهده كردند. با وجود اين ما براي بررسي خيلي منظم به يك مفهوم تئوري جامع و كامل نياز داريم مفهوم اصلي تصادفي بودن ظرفيت ( ظرفيت تصادفي) بر طبق MCH2001) ظرفيت يك بزرگراه به عنوان حداكثر سرعت جرياني كه بطور منطقي مي‌توان براي حركت يك وسيله تحت شرايط كنترلي و ترافيكي و؟؟ متدوال انتظار داشت. تعريف ميشود به بيان ديگر عبارت “ظرفيت” يعني ماكزيمم سرعت جرياني كه مي‌تواند به عنوان حجم ترافيك در پايين تر از جايي كه عمل وسيله قابل قبول است و در بالاتر از جايي كه- در مورد تقاضاي بالاتر- عمل مناسب رد شده و دچار شكست مي شود، تعريف مي شود انتقال (جابه جايي) بين عمل مناسب و شرايط جريان غير قابل قبول،“ اختلال” ناميده ميشود. دريك بزرگراه زماني كه (متوسط) سرعت ترافيك از يك سطح سرعت قابل قبول به يك مقدار خيلي كمتر از شرايط (متراكم) و انباشته كاهش يابد. يك چنين اختلالي اتفاق مي‌افتد اين انتقالات معمولاً شامل يك كاهش سرعت نسبتاً ناگهاني است. با وجود اين بسته به فرهنگ عمومي رانندگي، ممكن است ناگهاني بودن اين اختلال از يك كشور به كشور ديگر متفاوت باشد. با اين تعريف مشخص مي شود كه ظرفيت اصلاً يك مقدار ثابت نيست. يك مقدار ثابت مي‌تواند بدين معنا باشد كه در يك ظرفيت مشخصي چونveh/h 3600- در حالت تقاضاي veh/h 599/3، ترافيك بايد روان باشد و در حالت تقاضاي veh/h 3601 ترافيك بايد انباشته و در هم فشرده باشد. اين بطور واضح نشان مي دهد كه تقاضايي كه باعث اختلال ميشود در جريان ترافيك واقعي تغيير مي‌كند و اينكه سرعت جريان اختلال به رفتار راننده هاي مختلف در تركيب با منظومه محلي خاصي در بزرگراه وابسته است. بنابراين پذيرفتني است كه ميزان اختلال بايد همة خصوصيات يك متغير تصادفي را داشت هباشد. با استفاده از مفهوم تصادفي بودن ظرفيت بزرگراه- لازم است تا در مورد تابع توزيع ظرفيت بيشتر مطالعه كرده و اطلاعات بيشتري بدست آوريم. با وجود اين تعريف آن يك كار ساده اي نيست. واضح است كه هر روش تحليلي بايد بوسيله يك تحقيق تجربي گسترده و جامع حمايت شود بررسي هاي جريان ترافيك در بزرگراهها، مقاديري از سرعتهاي جريان ترافيك و ميانگين سرعتها در طي فواصل زماني بررسي (مشاهده) معين ( پيوست ز) را بهم جفت مي كند بر طبق تعريف ظرفيت اگر متوسط سرعت از يك مقدار استانه اي معين بيشتر شود ( يعني در حدود 70 كيلومتر بر ساعت براي شرايط بزرگراهي آلمان) در اينصورت ميزان مشاهده كمتر از ظرفيت خواهد بود با يك ميانگين سرعت كمتر از ميزان آستانه جريان ترافيك متراكم و بهم فشرده ميشود. بنابراين در طي فاصله زماني بين اين دو مشاهده جريان بايد از ظرفيت بيشتر باشد با وجود اين خود ظرفيت مستقيماً نمي‌تواند اندازه گيري شود. علاوه بر اين احتمال كمي وجود دارد تا در اين رابطه مهم تقاضاهاي بيشتر مشاهده شود چون احتمال بيشتري وجود دارد كه قبل از اينكه آنها اتفاق بيفتند. قبلاً در طي فواصل زماني خيلي در حجم هاي كمتر يك اختلال ايجاد شود هر دو اثر تخمين تابع توزيع ظرفيت را مشكل مي‌سازند. كه به صورت زير تعريف مي‌شوند جاي كه، Fe(q) = تابع توزيع ظرفيت c= ظرفيت q= حجم ترافيك
يك روش تخمين عملي اولين بار توسط دانشمند بنام وان تورنبرگ (1986) نشان داده شد و توسط ميندرهود و همكارانش (1997) مورد بحث و بررسي قرار گرفت تحقيقات نشان داده شده در اينجا، براساس اين ايده است. با وجود اين به نظر مي‌رسد كه لازم است تا برخي از فرضيات اصلي اين روش اصلاح شده و تغيير كنند روشي كه توسط وان تورنبرگ(1986) پيشنهاد شده. براساس شباهت آماري آناليز داده هاي طول عمر است. اين آمار، در فرمولاسيون اصلي آن براي تشريح خصوصيات آماري مدت زندگي انسان بكار مي‌رود علاوه بر اين معمولاً براي آناليز دوام و ماندگاري اجزاء اختصاصي از آن استفاده مي شود. در اين متن تابع توزيع طول عمر به صورت زير است: كه F(t) = تابع توزيع طول عمر = P(T<t)T= طول عمر S(t)= تابع بقاء =P(T>t)
اغلب براساس آزمايشاتي با مدت محدود، توزيع هاي طول عمر، تخمين زده شده و ارزيابي مي‌شوند. در نتيجه طول عمر چندين فرد خاص از مدت آزمايش بيشتري ميشود و بنابراين قابل اندازه گيري نمي‌باشند. تنها چيزي كه مي‌توان بيان كرد اين است كه اين طول عمرها طولاني تر از مدت آزمايش است. با وجود اين حتي اين اطلاعات نيز ارزشمناد هستند اين داده ها “داده هاي بيان بندي” ناميده مي‌شوند.
اگر يك اختلال ترافيكي به عنوان يك حادثه شكست و خرابي در نظر گرفته شود در اين صورت براي تخمين ظرفيت C مي‌توان ارزشهايي استفاده كرد كه شبيه Tهستند. شباهت كلي بين آناليز ظرفيت و آناليز داده هاي طول عمر در جدول 1 داده شده است. براي تخمين و ارزيابي داده هاي توزيع براساس نمونه هايي كه شامل داده هاي بيان بندي است. مي‌توان از آمار حاصل از آناليز داده هاي طول عمر استفاده كرد. براي تخمين تابع بقاء يك روش غير به رامتري وجود دارد كه روش محدود مبادله (plM) ناميده ميشود و توسط كپلان ومير (1988) شرح داده شد كه تابع بقاء تخميني
nj= تعدا افراد خاص با طول عمرdj= ميزان فوت ها در زمان tj
معمولاً هر طول عمر مشاهده شده به عنوان يك مقدار –tj مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در اين مورد- dj موجود در معادله 3 همواره برابر با 1 ميباشد. به منظور آناليز ظرفيت، معادله 3 به همراه معادله 2 را مي‌توان به صورت زير نوشت: كه
Fc(q)= تابع توزيع ظرفيت.Cq= حجم ترافيك qI= حجم ترافيك در فاصله زماني I
Ki= تعداد فواصل زماني با حجم ترافيكي di= تعداد اختلالات در حجمqI{B}= مجموعه‌اي از فواصل زماني اختلالال ( بخش زير را ببينيد) با استفاده از اين معادله مهم حجم ترافيكي مشاهده شده q به صورت زير طبقه بندي ميشود.
B: در فاصله زماني I ترافيك روان است اما حجم مشاهده شده باعث ايجاد يك اختلال ميشود يعني در فاصله زماني بعدي 1+I متوسط سرعت به پايين تر از سرعت آستانه كاهش مي‌يابد.
F= در فاصله زماني I و فاصله زماني بعدي 1+I ترافيك روان است. اين فاصله زماني I حاوي يك مقدار بيان بندي است اطلاعات آن بدين معني است كه ظرفيت واقعي در فاصله زماني i، بزرگتر از حجم مشاهده شده qI است.
CI= در فاصله زماني I ترافيك متراكم و بهم فشرده است. يعني متوسط سرعت و كمتر از ميزان آستانه است. اين فاصله I هيچ اطلاعاتي در مورد ظرفيت در اختيارها قرار نمي‌دهد به آن توجهي نمي‌شود.
C2= در فاصله I ترافيك روان است اما حجم مشاهده شده باعث ايجاد يك اختلال ميشود با وجود اين برخلاف طبقه B در مقطع پائيني جاده در فاصله زماني I يا 1-Iترافيك متراكم و بهم فشرده ميشود در اين مورد فرض ميشود كه در نقطه تحت بررسي اختلال ( خط تهاجم) سمت پايين جده مربوط ميشود. اين فاصله زماني Iحاوي هيچ اطلاعاتي براي ارزيابي ظرفيت در نقطه بررسي نيست و بنابراين به آن توجهي نمي شود.
در روشprodct lim لازم نيست تا يك نوع خاصي از تابع توزيع را در نظر بگيريم (تصور كنيم) با وجود اين اگر ماكزيمم حجم مشاهده شده q يك مقدارB باشد در اينصورت ماكزيمم مقدار تابع توزيع تنها به مقدار 1 خواهد رسيد ( يعني به يك اختلال منجر مي شود) تنها در اين مورد، جواب معادله 4 برابر با 0 خواهد بود. در غير اينصورت تابع توزيع در يك مقدار Fc(q)<1 در مرز بالاي به پايان خواهد رسيد. معادله 4 يك راه حل مفيدي براي تخمين و ارزيابي تابع توزيع ظرفيت يك بزرگراه از مشاهدات ترافيكي است. براي كاربردهاي عملي دو بخش باقي مانده به صورت زير تعريف مي‌شوند.
جهش در جمعيت هاي طبيعي از سرخس Onoclea Sensibilis در حضور مواد جهش زاي خاك
خلاصه
اين تحقيق جهش هاي گامتوفيت هاي سرخس/ هاپلوئيد جمع آوري شده از طبيعت را به منظور آزمايش وجود مواد جهش زا در محيط طبيعي بررسي مي كند. گامتوفيتهاي سرخس O.Sensibilis حاصل از اسپورهاي جمع آوري شده از 14 جمعيت طبيعي اطراف منطقه مونترال، كانادا،مورد بررسي قرار گرفتند. بيشتر جمعيت‌ها در خاك مجاور با جريان بهاي رودخانه سنت لارنس رشد كرده اند. سرعت جهشهاي پيكره اي تخمين زده شده، در ميان جمعيت هاي مختلف داراي تفاوت بود، كه بيشتر اين تفاوت ميان جمعيت هاي ساكن در پايين دست مونترال (جهش بالا) و جمعيت هاي ساكن در بالا دست رودخانه (ميزان جهش پايين) ديده شد.
1- مقدمه
تحقيقات مربوط به تاثير آلاينده ها بر ميزان زنده ماندن گياهان و جانوران بيشتر بر جنبه هاي فيزيولوژي تاكيد دارند. تاثير جهش زاي مواد به تازگي مورد توجه قرار گرفته است، زيرا سطح اين تاثير معمولاً بالا و عوارض آن شديد است. اين تاثيرات مي‌توانند موجب كاهش قابليت زيستن جاندار در زمان هاي طولاني مدت از طريق ايجاد اثرات فرض شوند، و يا موجب كاهش موفقيت توليد مثلي جاندار شوند.
از جمله اثراتي كه به سختي قابل تشخيص هستند، اثرات مزمن ناشي از جهش هاي حذف مي باشند، به خصوص آن دسته كه در سلولهاي جنسي رخ مي دهند. تجمع جهشهاي حذف در خزانه ژني يك جمعيت مي تواند حتي منجر به انقراض محلي آن جمعيت از طريق كاهش مستقيم شايستگي و يا كاهش ميزان آميزش ها شود. نشان داده شده است در جمعيت هاي مگس سركه با ميزان جهش تقريباً يك جهش بر ژنوم بر نسل، جمعيت هاي كوچك در خطر انقراض به وسيله تجمع جهش‌ها قرار دارند. همچنين اگر ميزان جهش از آن چيزي كه در اين تحقيق در نظر گرفته شد بيشتر باشد (به عنوان مثال به دليل وجود آلاينده هاي جهش زا) احتمال انقراض جمعيت به وسيله تجمع جهش ها بيشتر نيز خواهد بود.
تشخيص عوامل جهش زا در محيط هاي طبيعي نيازمند ابزارهايي است كه قادر به تشخيص سريع و موثر جهش زايي باشد. اين نياز منجر به گسترش طيف وسيعي از آزمونهاي آزمايشگاهي با استفاده از كشت سلولها و يا جانداران آزمايشگاهي به منظور تشخيص پاسخ هاي جهش زايي در برابر مواد طبيعي جمع آوري شده از محيط شده است. آزمون در شيشه بر روي باكتري ها، مخمر، و يا سلولهاي جانوري كه در مجاورت سوسپانسيون هاي مايع قرار گرفته اند يكي از مورد اعتمادترين و كم هزينه‌ترين روشهاست.
يكي از معمولترين آزمونهاي در شيشه، آزمون ميكروزوم سالمونلا يا آزمون رايم است. اين تست جهش برگشت سويه هاي اكسوتروف نيازمند به هيستيدين در S.typhimurium به سويه هاي پروتونروف را در اثر مواد جهش زا بررسي مي كند.
گرچه آزمون هاي ميكروبي كوتاه مدت مانند آزمون جهش در سالمونلا روشي حساس و سريع براي تشخيص عوامل جهش زا در اختيار مي گذارد، تعميم نتايج به جمعيت هاي وحشي به دلايلي با مشكل مواجه است. جمعيت هاي وحشي گياهان و جانوران به مدت زيادي در مجاورت با مواد جهش زا قرار مي گيرند و ممكن است در غلظت هاي پايين تري به آن پاسخ دهند.
همچنين چون در جمعيت هاي وحشي، ژنها به نسل بعد منتقل مي شوند، ممكن است تجمع جهشهاي كشنده باعث ايجاد اثرات مخرب در نسلهاي بعد شود. علاوه بر اينها، ممكن است جانداران وحشي داراي موانع فيزيكي در برابر مواد جهش زا باشند و يا با مواد زد جهش زا يا سيستم ترميم DNA، اثر مواد جهش زا را خنثي كنند. بنابراين بررسي ميزان زنده ماندن جمعيت هاي طبيعي در پاسخ با مواد جهش زا نيازمند آزمونهاي در شيشه و همچنين بررسي اثر اين مواد در خود محيط طبيعي است.
براي نخستين بار در سال 1973 از سرخس براي آشكار كردن آلاينده هاي جهش زا استفاده شد. سرخس داراي مزيت هايي براي آشكارسازي جهش هاي حاصل از مواد موجود در طبيعت است. اول اين كه تمام سلولهاي پيكر سرخس از يك سلول مرسيستمي واحد در راس ريزوم اين گياه سرچشمه مي گيرند. بنابراين جهش در اين سلول به تمام سلولهاي دختر شامل سلولهاي مادر اسپور نيز منتقل شده، در رسپورهاي حاصل از ميوز نسبت يك به يك بين انواع وحشي و جهش يافته ديده مي شود.
دوم اينكه رشد رسپور هاپلوئيد منجر به يك مرحله گامتونيت مي شود كه داراي مورفولوژي مخصوص به خود است. اين گامتوفيت اگرچه براي مدتي وابسته به گياه مادر است، ولي پس از مدتي از نظر متابوليكي كاملاً مستقل مي شود. بنابراين اگر به اين گامتوفيت هاپلوئيد يك جهش كشنده رسيده باشد، فقط قادر به تعداد كمي تقسيم سلولي پيش از اينكه از بين برود مي باشد. اين موضوع منجر به نسبت يك به يك بين گامتوفيت هايي كه از بين مي روند و گامتوفيت هاي طبيعي مي شود.
2- روشها
- جانداران مورد مطالعه و نمونه برداري از جمعيت
Onoclea Sensibilis، سرخس حساس، به طور طبيعي در جنگلها و مناطق مرطوب شمال آمريكا و مناطق مجاور آن در كانادا يافت مي شود. جمعيت ها از افرادي تشكيل شده اند كه به صورت دسته جمعي از ريزومهايي كه زير سطح خاك رشد مي كنند توليد مي شوند. ريزومها معمولاً به هم مي پيچند و به همين دليل تشخيص و جدا كردن ژنيت هاي مختلف از يكديگر به سختي انجام مي شود. اين گياهان معمولاً فروندهاي دو شكلي ايجاد مي كنند كه جنسي و يا رويشي اند.
14 جمعيت مختلف نمونه برداري شدند (جدول 1). 10 نمونه در نزديك رودخانه سنت لارنس رشد مي كردند، كه 3 جمعيت مربوط به بالا دست و 7 جمعيت مربوط به پايين دست رودخانه مي شدند. چهار نمونه ديگر از مناطق خارج از حوزه رودخانه جمع آوري شدند.
20 ميلي ليتر محيط نمكي غيرآلي و يك درصد آگار قرار داده شدند، طوري كه دانسيته در هر ظرف پتري بين 200 تا 500 اسپور باشد. بلافاصله ظرف هاي پتري به اتاق كشت بافت منتقل شدند و در تابش فلورساني 120 ميكرومول بر مترمربع بر ثانيه در دماي 25 درجه سانتيگراد قرار گرفتند. تابش نور باعث تحريك رشد سرخس ميشود. پس از 4 هفته، كشت گامتوفيت ها مورد بررسي قرار گرفتند.
صدها هزار از مردم سراسر جهان در كنار كارخانه هاي توليد فولاد زندگي و يا كار مي كنند. توليد فولاد منجر به ايجاد آلاينده هاي شيميايي شامل موادي مي شود كه قادر به توليد تخريب ژنتيكي هستند. مطالعات قبلي بر روي پرندگان نشان دادند كمه ميزان جهش DNA در نزديك كارخانه هاي توليد فولاد بيش از قسمت هاي ديگر است، ولي اين مطالعات نتوانستند نقش آلودگي هاي آب و هوا را از يكديگر تفكيك كنند. براي اين منظور در اين تحقيق، موشهاي آزمايشگاهي به صورت در محل در معرض هواي ناحيه صنعتي آلوده قرار گرفتند. ميزان جهش هاي قابل توارث DNA در موشهاي در معرض بادهايي كه از كارخانه توليد فولاد مي گذشت 5/1 تا 2 برابر بيش از موشهايي بود كه 30 كيلومتر دورتر نگهداري مي شدند. اين نتايج نشان مي دهد كه انسان و حيات وحش در مجاورت كارخانه هاي فولاد در خطر جهش هاي سلولهاي جنسي توسط مواد جهش زاي موجود در هوا هستند.
دانلود مقاله آشنایی کامل با فناوری نانو (نانو تکنولوژی)
فناوری نانو یا نانو تکنولوژی رشته‌ای از دانش کاربردی و فناوری است که شاخه های گسترده‌ای را پوشش میدهد. موضوع اصلی آن نیز مهار ماده یا دستگاههای در ابعاد کمتر از یک میکرومتر، معمولاً حدود ۱ تا ۱۰۰ نانو متر است. در واقع نانو تکنولوژی فهم و به کارگیری خواص جدیدی از مواد و سیستمهایی در این ابعاد است که اثرات فیزیکی جدیدی عمدتا متاثر از غلبه خواص کوانتومی بر خواص کلاسیک از خود نشان می‌دهند. نانوفناوری یک دانش به شدت میان‌رشته‌ای است و به رشته‌هایی چون پزشکی، دامپزشکی، زیست شناسی، فیزیک کاربردی، مهندسی مواد، ابزارهای نیم رسانا، شیمی ابرمولکول و حتی مهندسی مکانیک، مهندسی برق و مهندسی شیمی نیز مربوط میشود. نانو تکنولوژیمی‌تواند به عنوان ادامهٔ دانش کنونی به ابعاد نانو یا طرح‌ریزی دانش کنونی بر پایه‌هایی جدیدتر و امروزی‌تر باشد. میتوان موردهای زیر را شاخه‌های بنیادین دانشنانوفناوری دانست:
نانو روکش ها
نانو مواد
نانو پودرها
نانو لوله ها (نانو تیوب‌ها)
نانو کامپوزیت‌ها
مهندسی مولکولی
موتورهای مولکولی(نانو ماشین‌ها)
نانو الکترونیک
نانو سیم‌ها
DNA نانوسیم ها
نانو حسگرها
نانو ترانزیستورها
کاربردهای نانو فناوری: نانو کاربردهای گسترده‌ای در دانش‌های گوناگون دارد که از موردهای مهم آن میتوان به کاربردهایش در پزشکی برای ساخت داروهای بدون اثرهای جانبی اشاره کرد که تنها بر یک بافت ویژه تأثیر می‌گذارند. از انواع کاربردها میتوان در ساخت نانو جوراب‌ها، نانو لوله‌های کربنی، داروسازی هوشمند و … اشاره کرد.
مقاله آشنایی کامل با فناوری نانو یا نانو تکنولوژی توسط آقایان پيمان غلامعلی قمشه زاده و امير حسين ساقی در 83 صفحه نگارش شده است و عناوین زیر را شامل می گردد:
پایان نامه بررسی تاثیرات آلودگی محیط زیست بر رفتار 76 ص
چکیده
درفصل اول مقدمه ای جهت آشنایی با اهداف این تحقیق آورده شده، وسپس مفهوم آلودگی بیان گردیده است.
درفصل دوم، آلودگی هوا وبرخی آلاینده های موجود درهوای آلوده، ازنظرتاثیرشان برسلامت رفتارو روان مورد بررسی قرارمی گیرد.
ابتدا فلزات سنگین، که یکی ازمهم ترین آلاینده های زیست محیطی محسوب می شوند، معرفی شده و سپس به بررسی تاثیرات سرب به عنوان یکی ازفراوانترین وسمی ترین فلزات سنگین برروی رفتار کودکان وهمچنین رفتارهای ضد اجتماعی پسران جوان بررسی شده است. نتیجه این بررسی ها نشان می دهد که درکودکانی که درمعرض تماس با سرب قرارمی گیرند، کاهش ضریب هوشی، ناتوانیهای گفتاری، کاهش حافظه کوتاه مدت، کاهش سرعت عکس العمل ها، بیش فعالی، تحریک پذیری زیاد و سایررفتارهای منفی را می توان مشاهده کرد. همچنین براساس این تحقیقات، رفتارهای ضد اجتماعی در پسرانی که نسبت به پسران دیگر بیشتر درتماس با این آلاینده بودند، افزایش بیشتری را نشان می دهد.
ازآنجا که مواد موجود درسیگارمی توانند باعث آلودگی هوا شده وازاین جهت سلامت جسم و روان را تهدید می کنند، بحثی درمورداثرات سیگارکشیدن مادران دردوران بارداری برروی سلامت رفتارهای کودکان آنها بیان شده است، که نشان می دهد کودکانی که مادران آنها دردوران بارداری مصرف زیاد سیگارداشته اند،کودکانشان دچاراختلالات رفتاری بیشتروتمایلشان برای ارتکاب اعمال مجرمانه وضد اجتماعی ، بیش ازسایرکودکان می باشد. البته این نتایج را نمی توان به تمام این کودکان تعمیم داد.
پلی کلرید بی فنیل (PCB ) یکی دیگر ازآلاینده های زیست محیطی محسوب می شود که نقش آن در رفتارکودکان وهمچنین تاثیرات آن همراه با سرب بررفتار رت ها مورد توجه قرارگرفته است. نتایج نشان می دهد، کودکان آلوده شده با (PCB) دچارمشکلات حرکتی، گفتاری،اختلالات شخصیتی، ونیز کاهش حافظه خواهند بود.علاوه براین بررسی این ماده به همراه سرب برروی رتها و نوزادان نارس نشان می دهد، تاثیرات این دوماده بربدن بسیارمشابه هم بوده واحتمال می رود، مواد موجود دراین دو ترکیب از طریق فرایندهای مشابهی تاثیرات خود را اعمال می کنند.
یکی از آلاینده های دوران جنگ تحمیلی، گازخردل بود که با گذشت زمان نسبتا طولانی ازآن دوران همچنان تاثیرات مخرب آن بر جانبازان شیمیایی باقی مانده است، که در این فصل مختصری درمورد این تاثیرات ازجنبه روانی ورفتاری صحبت شده است. با انجام آزمایشاتی که برروی جانبازان جنگ تحمیلی صورت گرفته است، مشخص شده است که آن دسته ازجانبازان که با گازهای سمی که به طور عمده گازخردل می باشد مسموم شده اند، نسبت به دیگرجانبازان دچاراختلالات روانی و رفتاری مانند اختلالات اضطرابی،افسردگی و کاهش کیفیت بیشتری درزندگی روزمره خود می باشند.
بعد ازبحث آلاینده ها به بحث درباره سموم پرداخته شده است ومتیل مرکوری(MeHg) به عنوان یکی ازاین سموم معرفی و تاثیرات عصبی- رفتاری آن برنوزادان و حیوانات گفته خواهد شد. مطالعات بر روی اثراین ماده برانسان وحیوان نشان می دهد، متیل مرکوری به عنوان یکی ازخطرناکترین آلاینده های موجود در محیط زیست می تواند سبب بروزمشکلات حسی – رفتاری وعقب ماندگیهای ذهنی در کودکان شود. ازاثرات دیگر آن می توان کاهش وزن زمان تولد را نام برد.
درپایان این فصل، تاثیرات آلودگی هوا برحشرات انگل گیاهی مورد بررسی قرارگرفته است.حشرات انگل گیاهی برای گیاهان آفت به عنوان یک کنترل کننده بیولوژیکی حائزاهمیت می باشند، اما آلاینده های موجود درهوا به خصوص اوزون باعث کاهش رفتارهای انگلی دراین حشرات شده، و در نهایت باعث کاهش مبارزه طبیعی با گیاهان آفت خواهد شد.
درفصل سوم به بررسی آلودگی صوتی، به عنوان یکی ازشایعترین آلودگیهای زیست محیطی خواهیم پرداخت. بعدازتعریف آلودگی صوتی ، آلودگی صوتی محل کار وتاثیر آن برکارکنان این مکانها مورد بررسی قرار خواهد گرفت. افرادی که درمکان های پرسروصدا مانند برخی ازکارخانجات مشغول به کارمی باشند، با خطر کاهش شنوایی غیر قابل جبران روبرو خواهند بود. علاوه براین بسیاری ازاین افراد دربرخوردهای روزمره خود با دیگران دچارمشکل می باشند. درواقع آلودگی صوتی با تاثیر بر روان وکاهش سلامت روانی، سلامت رفتاری این افراد را نیزدچاراشکال می کند.
یکی ازمکان های حساس به سروصدا بخش مراقبت های ویژه نوزادان می باشد،بنابراین دراین فصل سعی شده است تاثیرات آلودگی صوتی دراین بخش، برروی نوزادان مورد ازریابی قرارگیرد. باتوجه توجه به این نکته که شنوایی انسان در بدو تولد کامل است، نوزادان قادرخواهند بود صداهای اطراف خود را شنیده ونسبت به آن واکنش نشان دهند. بنابراین هرگونه آلودگی صوتی دراین بخش،می توانند باعث ایجاد تنش درنوزادان شود.
فروشگاه فایل کیا؛
منبع جامع انواع فایل...
چنانچه فایل مد نظرشما در بین فایل های بارگذاری شده در سایت موجود نبود،می توانید از طریق دایرکت پیج اینستاگرام@kiyafile.ir سفارش دهید.
عضو شوید
عضویت سریع
آمار مطالب
آمار بازدید
.jpg){kind=small}
