فصلنامه

زمینه و هدف: رودخانه‌ها مهم‌ترین منابع تأمین آب آشامیدنی، کشاورزی و صنعت به شمار مـی‌آینـد و به‌علـت اینکه از بسترها و مناطق مختلفی می‌گذرند و در ارتباط مستقیم با محیط پیرامون خود هـستند نوسـانات کیفـی زیادی دارند. از این‌رو بررسی و تخمین تغییرات پارامترهای کیفی آب در طول یک رودخانه بایستی مـورد توجـه قرار گیرد. در این تحقیق از یک مدل تلفیقی موجکی و شبکه عصبی مصنوعی، جهت تخمین برخی از پارامترهای کیفی آب (کل جامدات محلول، هدایت الکتریکی و نسبت جذبی سدیم) رودخانه‌های جاجرود تهران و قره‌سو کرمانشاه طی یک دوره آماری 24 ساله استفاده شده است. روش بررسی: در تحقیق حاضر، با استفاده از توان بالای موجک در شناسایی سیگنال‌ها و جداسازی سیگنال‌های خطا در ترکیب با شبکه عصبی برای تخمین پارامترهای کیفی آب رودخانه‌های مذکور مدل شبکه عصبی موجکی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و با مدل شبکه عصبی مصنوعی مقایسه گردید. ارزیابی این دو مدل توسط معیارهای آماری ضریب همبستگی (r)، ضریب کارایی نش- ساتکلیف (NS)، ریشه مربع میانگین خطا (RMSE) و میانگین قدر مطلق خطا (MAE) انجام پذیرفت. یافته‌ها: نتایج برآمده از تحقیق نشان داد که مدل بهینه شبکه عصبی موجکی با ضریب همبستگی بالای 9/0 قابلیت بالایی در تخمین پارامتر SAR در ایستگاه‌های مورد مطالعه دارد. همچنین در مورد پارامترهای EC و TDS دقت بالا و میزان خطای پایین مدل توسعه یافته عصبی موجک نسبت به مدل شبکه عصبی مصنوعی مشهود بود. نتیجه‌گیری: با توجه به کارایی بالای شبکه عصبی موجکی در پیش‌بینی پارامترهای کیفی آب رودخانه‌ها می‌توان از این مدل جهت اتخاذ تصمیمات مدیریتی و همچنین برای حصول اطمینان از نتایج پایش و کاهش هزینه پایش استفاده کرد.

زمینه و هدف: پرکلرواتیلن به دلیل اثرات سوء بهداشتی و پایداری در منابع آب زیرزمینی، در دسته  آلاینده های نگران‌کننده قرار دارد. مانع واکنش دهنده نفوذپذیر با بستر آهن صفر ظرفیتی یک ناحیه تصفیه غیرفعال بوده که در آن، اتن های کلره بصورت در محل و از طریق مکانیسم احیای شیمیایی تجزیه می شوند. هدف از انجام این پژوهش، بهینه سازی و مدل سازی تکنولوژی مانع واکنش دهنده نفوذپذیر با بستر آهن صفر ظرفیتی با استفاده از روش رویه پاسخ، برای حذف پرکلرواتیلن از محیط آبی است. روش بررسی: به منظور شبیه سازی مانع واکنش دهنده نفوذپذیر با بستر آهن صفر ظرفیتی، از یک ستون پر شده با ماسه سیلیسی و پودر آهن صفر ظرفیتی استفاده شد و تاثیر سه متغیر pH، ارتفاع ستون یا ضخامت مانع و دبی بر کارایی کلرزدایی کاهشی بررسی گردید. طراحی آزمایش، مدل سازی و آنالیز داده ها از طریق روش رویه پاسخ صورت گرفت. یافته ها: کارایی کلرزدایی حدود 93% در شرایط بهینه (pH برابر با 5، ارتفاع ستون cm26 و دبی mL/min 2) بدست آمد. روند افزایشی pH در طول ستون نشان دهنده حاکم بودن شرایط احیا بر ستون بود. ضریب تعیین 0/98 نیز تطابق بالای نتایج آزمایشگاهی با مقادیر پیش بینی شده حاصل از مدل را نشان داد. نتیجه گیری: با توجه به نتایج، تکنولوژی مانع واکنش دهنده نفوذپذیر با بستر آهن صفر ظرفیتی کارایی بالایی در کلرزدایی پرکلرواتیلن دارد. همچنین با توجه به عدم نیاز به مصرف انرژی، فراوان بودن آهن، عدم تولید محصولات جانبی مضر و هزینه اثربخش بودن، مانع واکنش دهنده نفوذپذیر با بستر آهن صفر ظرفیتی به عنوان یک تکنولوژی پایدار، سبز و دوستدار محیط زیست در تصفیه آب های زیرزمینی مطرح است.

زمینه و هدف: فلوئوروزیس دندانی و اسکلتی از مهم­ترین اثرات بهداشتی مواجهه طولانی مدت با مقادیر زیاد فلوراید در آب آشامیدنی هستند. در حال حاضر جذب سطحی یکی از روش ­های حذف فلوراید از آب است. هدف از این پژوهش بررسی کارایی جذب فلوراید توسط نانوذرات اکسید­آهن تثبیت شده بر روی دیاتومیت در شرایط مختلف آزمایش و تعیین سینتیک و ایزوترم­­های جذب است.

روش بررسی: در این مطالعه، اثر پارامترهای pH (9/5-3/5)، زمان تماس (min 100-20)، دوز جاذب (g/L 5-1) و غلظت اولیه فلوراید (mg/L 25-5) مورد بررسی قرار گرفت. ویژگی­ های جاذب با تکنیک ­های XRD، XRF، FTIR وFESEM  مشخص گردید. همچنین ایزوترم­ های جذب لانگمویر و فروندلیچ بررسی گردید.

یافته­ ها: نتایج نشان داد با افزایش زمان تماس، کاهش pH، افزایش دوز ­جاذب و کاهش غلظت اولیه فلوراید کارایی حذف افزایش می­ یابد. بالاترین راندمان جذب در pH معادل 3/5، زمان تماس min 70، دوز جاذب g/L 3 و غلظت اولیه فلوراید mg/L 5 مشاهده شد. کارایی جذب فلوراید در شرایط بهینه در حالت میانگین به میزان 81 درصد بدست آمد. مطالعات سینتیک نشان داد که مدل شبه درجه اول مدل غالب بر شبه درجه دوم برای جذب یون فلوراید بر روی جاذب مورد مطالعه است. همچنین روابط مربوط به ایزوترم لانگمویر و فروندلیچ برای جذب یون فلوراید نشان داد ایزوترم فروندلیچ (0/9997=R²) برای توصیف فرایند جذب مناسب­ تر است.

نتیجه­ گیری: مطالعه حاضر نشان داد دیاتومیت اصلاح شده با نانوذرات اکسیدآهن می­تواند به عنوان یک جاذب موثر در حذف یون فلوراید از محلول­ های آبی مورد استفاده قرار گیرد. کارایی جذب فلوراید وابسته به شرایط آزمایش و به ویژه تابع pH است.

زمینه و هدف: گرد و غبار خیابانی از ذرات جامد پیچیده­ ای تشکیل ‌شده است که می­ تواند شاخص مناسبی برای تعیین آلودگی محیط ­زیست شهری باشد. از این رو، هدف این مطالعه شناسایی، تحلیل مکانی و ارزیابی آلودگی فلزات سنگین موجود در گرد و غبار خیابانی شهر کاشان است.

روش بررسی: در مجموع 50 نمونه گرد و غبار خیابانی از سطح شهر کاشان جمع­ آوری شد و غلظت فلزات Cu، Pb، Zn، Fe، Ni، Cr و Cd در آنها اندازه­ گیری شد. شاخص زمین انباشتگی (I_geo) برای برآورد آلودگی استفاده شد و الگوی مکانی غلظت فلزات در گرد و غبار خیابانی در محیط GIS تهیه شد.

یافته ­ها: نتایج نشان داد که میانگین غلظت Zn، Cd، Cr، Fe، Ni، Pb و Cu در گرد و غبار خیابانی به ترتیب 237/21، 0/43، 37/12، 16589/77، 13/62، 45/18 و mg/kg 45/58 است. نتایج همچنین نشان داد که غلظت فلزات Pb، Cu، Zn و Fe در گرد و غبار خیابانی بیشتر از غلظت زمینه است. نتایج شاخص ­ I_geoنیز روند نزولی Pb > Zn > Cu > Ni > Cd > Cr را نشان داد. طبق تحلیل الگوی مکانی بیشترین غلظت­ های فلزات در گرد و غبار، در مرکز شهر، خیابان­ های اصلی اتوبان قم- کاشان و کمترین غلظت­ ها در مناطق مسکونی مشاهده شد.

نتیجه ­گیری: طبق تحلیل­ های صورت گرفته، به نظر می­ رسد که منشا فلزات Cu و Zn،Pb انسانی بوده و فلزات Fe و Cd نیز تا حدودی تحت تاثیر فعالیت های انسانی قرار گرفته اند، درحالی که فلزات Ni و Cr منشا کاملا طبیعی دارند. ترافیک و فعالیت های صنعتی، احتمالا عامل اصلی افزایش غلظت فلزات سنگین در شهر کاشان است.

زمینه و هدف: هدف مطالعه حاضر ارزیابی نابرابری در مواجهه طولانی مدت به آلاینده‌های هوای شهری در سطح مناطق 22 گانه شهر تهران در سال1390 است.

روش بررسی: پژوهش حاضر یک مطالعه اکولوژیک است و در آن از شاخص تمرکز برای بررسی نابرابری استفاده شده است. در این بررسی مقادیر غلظت‌های آلاینده‌های PM₁₀،NO₂ ،SO₂  در سطح مناطق 22 گانه شهر تهران از روش Land use regression بدست آمده‌اند. متغیرهایی که اثر آنها بر توزیع مواجهه با آلاینده‌ها بررسی شده‌اند عبارت بودند از: سطح تحصیلات، اشتغال و داشتن خودروی شخصی که از طریق سایت شهرداری تهران و داده‌های سرشماری کشوری بدست آمدند.

 یافته‌ها: برای آلاینده PM₁₀  شاخص تمرکز برای بی‌سوادی، افراد دارای تحصیلات دانشگاهی و مالکین خودروی شخصی به ترتیب برابر بود با 0/059 (0/004 تا 0/113)، 0/056-  (0/110-  تا 0/001 - ) و 0/079- (0/127-  تا 0/031-) که از لحاظ آماری معنی‌دار بود. این شاخص برای شاغلین برابر بود با 0/016 که معنی‌دار نبود. در مورد آلاینده‌ها NO₂ ،SO₂   برای بی‌سوادی، افراد دارای تحصیلات دانشگاهی، شاغلین و مالکین خودروی شخصی نابرابری وجود نداشت.

نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه نشان می‌دهد بین مناطق مختلف تهران از نظر مواجهه به آلاینده PM₁₀ از نظر جمعیت بی سواد، تحصیلات دانشگاهی و مالکیت خودروی شخصی نابرابری وجود دارد. توجه به این زیر گروه‌ها در زمینه تحقیقات بیشتر و سیاست‌گذاری در زمینه آلاینده‌های محیطی می‌تواند کمک‌کننده باشد.