علوم و تکنولوژی محیط زیست
سال:1390 | دوره:13 | شماره:4 (مسلسل 51) |تعداد مقالات:9

در مقاله حاضر قابلیت مدل خود همبسته شبکه عصبی مصنوعی دینامیک برای پیش بینی جریان ماهانه ورودی مخزن سد دز ارزیابی شده و نتایج به دست آمده با مدل خودهمبسته شبکه عصبی مصنوعی استاتیک مقایسه شده است. در تحقیقات قبل مقایسه مدل های استاتیک و دینامیک در شبکه های عصبی مصنوعی صورت نگرفته است. ضمنا تحقیق حاضر از حیث خود همبستگی مدل شبکه عصبی مصنوعی، دارای نوآوری می باشد. در این تحقیق آبدهی های ماهانه بین سال های 1334 تا 1380 استفاده شده است. به طوری که آمار مربوط به 42 سال اول برای آموزش مدل ها و 5 سال اخیر برای پیش بینی مدل ها استفاده گردید. ساختار های مختلف برای مدل های شبکه عصبی مصنوعی استاتیک و دینامیک با مقایسه شاخص جذر متوسط مربع خطا بررسی گردید. در ابتدا با استفاده از داده های مهر 1334 تا شهریور 1376 در مرحله آموزش مدل ها بهترین ساختار مدل های شبکه عصبی مصنوعی استاتیک و دینامیک به دست آمد. سپس بر اساس ساختارهای بهینه، جریان ماهانه ورودی به مخزن سد دز پیش بینی شده و با داده های مشاهده ای مهر 1376 تا شهریور 1381 مقایسه گردید. در این تحقیق همچنین دونوع تابع فعالیت شعاعی و سیگموئیدی و تعداد نرون های مختلف در لایه میانی، بررسی شد. نتایج نشان داد که بهترین مدل در پیش بینی جریان ورودی به مخزن سد دز، مدل خود همبسته شبکه عصبی مصنوعی با تابع فعالیت سیگموئیدی و تعداد 17 نرون در لایه میانی می با شد. مدل های خودهمبسته شبکه عصبی مصنوعی استاتیک و دینامیک با تابع فعالیت سیگموئیدی جریان ورودی به مخزن سد دز را از 5 سال قبل پیش بینی می نمایند.

یکی از روش های کنترل ذرات، استفاده از شارژ الکتریکی در اسکرابرهای تر (CWS) می باشد. استفاده از این فن آوری از سال 1975 به طور فراگیر آغاز شد. این سیستم ها در جایی کاربرد دارند که بتوان از اسکرابر در جمع آوری آلاینده ها استفاده نمود. در اصل این سیستم فقط بازده جمع آوری را افزایش می دهد و فن آوری جدید برای جمع آوری آلاینده ها نمی باشد. سیلیس از جمله موادی است که در صنایع مختلف کاربرد داشته و کارگران با ذرات آن تماس دارند و خطرناک بودن آن ها برای انسان به اثبات رسیده است.بر این اساس طبق توصیه ACGIH ابتدا سیستم تهویه ای به صورت پایلوت طراحی و نصب گردید. در مرحله بعد با استفاده از یک مبدل برقی DC با ولتاژ 1275 ولت آب باردار شد. سپس با اندازه گیری افت فشار توسط لوله پیتوت و در نظر گرفتن شرایط ایزوکنتیک در هنگام نمونه برداری قطر پروپ نمونه برداری محاسبه شد. نمونه گیری به صورت درختی انجام یافت و با توجه به این که هر آزمایش سه بار تکرار گردید، در کل 72 نمونه گرفته شد.تجزیه نمونه ها به صورت وزنی و تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار SPSS و آزمون آماری Mann' withnny انجام گرفت.با توجه به اندازه گیری های انجام شده توسط ولت متر و آمپر سنج در حین باردار شدن آب میدانی به بزرگی بیش از 3*1014 الکترون ایجاد گردید. با در نظر گرفتن شرایط ایزوکنتیک در حین نمونه برداری قطر پروپ 2 میلی متر شد. نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد که: 1- در یک دبی مشخص مداخله الکتریکی باعث افزایش بازده جمع آوری ذرات قابل استنشاق می شود. در حالی که این مداخله الکتریکی برروی بازده جمع آوری ذرات غیر قابل استنشاق تاثیر قابل توجهی ندارد. 2- اثر مداخله الکتریکی با بار مثبت بیشتر از اثر مداخله الکتریکی با بار منفی می باشد. 3- با افزایش دبی آب بازده جمع آوری ذرات قابل استنشاق و غیر قابل استنشاق ذرات سیلیس افزایش می یابد.

پساب کارخانه های تبدیل ذغال سنگ، در زمره مهم ترین پساب های آلاینده محیط زیست می باشد. برای تصفیه این گونه پساب ها، اغلب از سیستم های بیولوژیکی هوازی استفاده می شود. درصد حذف مواد آلاینده در این سیستم ها، بستگی به میزان فعالیت میکروارگانیسم های موجود دارد. برخی از مواد موجود در پساب ها برای فعالیت میکرو ارگانیسم ها حالت بازدارنده دارند، مثل تولوئن و فنل. فنل و ترکیبات آن در مقادیر بالا برای محیط زیست و انسان سمی محسوب می شود، حذف این ترکیب از پساب ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. راه های مختلفی برای تصفیه فنل و از بین بردن آن وجود دارد که از بین این روش ها بهترین روش تصفیه زیستی است. در طی این تحقیق از طریق جداسازی سویه های بومی که در پساب فنل دار کارخانه ذوب آهن وجود داشتند اقدام به شناسایی، حذف فنل و سازش پذیر کردن سویه ها به مقادیر بالای فنل گردید. نتایج نشان داد از بین سویه های جدا شده گونه ای از جنس سودوموناس مقدار فنل را از 2233 میلی گرم بر لیتر در طی مدت 96 ساعت به صفر رساند و گونه ای دیگر این مقدار را در طی مدت 120 ساعت به صفر رساند. با به کارگیری این سویه ها به تنهایی و یا حتی به صورت ترکیبی از چند سویه سازگار شده با مقدار بالای فنل می توان میزان فنل موجود در این پساب ها را در طی مدت زمان کوتاه تری به صفر رساند.

در مطالعه حاضر قارچ ریسه سفید فانروکایت کریسوسپوریوم به صورت کشت آزاد و تثبیت یافته بر سنگ معدنی آذرین به حالت های ساکن و همزن دار، با استفاده از محیط کشت با منبع محدود کننده نیتروژن رشد داده شد تا توانایی آن در تخریب انواع مختلف رنگ زاهای نساجی مورد مطالعه قرار گیرد. این قارچ توانست گروه های ساختاری مختلف رنگ زاها شامل: آزوئیک، رآکتیو، اسیدی، بازی، دیسپرس و متال کمپلکس با غلظت 45ppm را در طول 15-7 روز به طورکامل رنگ زدایی کند. به غیر از متال کمپلکس که تنها از طریق جذب زیستی رنگ زدایی شد، گروه های رنگ زای دیگر توسط آنزیم های لیگنیناز و منگنز پراکسیداز تولید شده توسط قارچ تجزیه شدند.در طول فرآیند رنگ زدایی، فعالیت آنزیم های منگنز پراکسیداز و لیگنیناز مشاهده گردید. حداکثر فعالیت هر یک از این آنزیم ها به ترتیب در روزهای 7 و 9 برابر با 174 U/L و 500 U/L در محیط کشت تثبیت یافته و لرزان بود.

به منظور بررسی تاثیر آبیاری با فاضلاب شهری بر تجمع فلزات سنگین (آهن، منگنز، کروم، سرب و کادمیم)، لایه های خاک دو توده دست کاشت کاج تهران Pinus eldarica Medw.)) 1- آبیاری شده با فاضلاب شهری و 2- آبیاری شده با آب چاه، در حومه شهر تهران، مطالعه شد. در هر توده مورد مطالعه، پروفیل های خاک حفر و نمونه ها از عمق های 15-0، 30-15 و 60-30 سانتی متری جمع آوری گردید. نمونه های آب (فاضلاب شهری و آب چاه) در طول 6 ماه (از ابتدای تیر تا پایان آذرماه) با 3 تکرار در هر ماه برداشت شد. نتایج نشان داد که فاضلاب شهری به طور معنی داری (p<0.01) مقادیر بیشتری از فلزات سنگین آهن (Fe)، منگنز (Mn)، سرب (Pb) و کروم (Cr) را در مقایسه با آب چاه دارا می باشد. سطح این فلزات در فاضلاب شهری بیش از حد مجاز توصیه شده توسط WHO برای آبیاری اراضی بود. غلظت این فلزات سنگین در خاک آبیاری شده با فاضلاب شهری حدود 1.5 برابر آن ها در خاک آبیاری شده با آب چاه و در هر دو توده در لایه سطحی (عمق 15-0 سانتی متری) بیشتر از لایه های زیرین بود. غلظت فلزات سنگین خاک، به استثنای Pb، زیر حد بحرانی بود. هیچ غلظتی از کادمیم (Cd) در نمونه های آب و خاک مشاهده نشد. بر اساس نتایج تحقیق حاضر، با توجه به بالا بودن سطح فلزات سنگین فاضلاب شهری، استفاده طولانی مدت از آن در امر آبیاری می تواند باعث افزایش بیش از حد مجاز فلزات سنگین در خاک شود. بنابراین مقرراتی باید در زمینه استفاده از فاضلاب شهری به عنوان آب آبیاری به منظور 1- کنترل محتوای فلزات سنگینی که ممکن است به خاک اضافه شوند و 2- کاهش خطر تاثیرات منفی روی سلامت اکوسیستم مورد توجه قرار گیرد.

تولوئن یکی از محصولات اصلی پتروشیمی است که به علت سمیت بالا، جهش زایی، سرطان زایی و اثرات مخرب بر زاد و ولد یکی از مواد آلوده کننده رایج محیط زیست می باشد که در اثر نشت مواد سوختی، حلال یا شیمیایی باعث آلودگی محیط زیست می شود. روش های مختلفی برای حذف این ماده از خاک وجود داردکه یکی از بهترین و آسان ترین روش ها، روش زیستی است.قارچ ها و باکتری های هوازی وبی هوازی جمعیت میکروبی غالب در تجزیه تولوئن هستند. سویه ای مفید تر است که توانایی تجزیه تولوئن را در غلظت بالا دارا باشد. در این مطالعه 6 سویه باکتری از خاک اطراف مجتمع پتروشیمی اصفهان جدا شدند. این سویه ها از تولوئن به عنوان منبع کربن و انرژی استفاده نمودند و به این منظور در معرض غلظت 100-1% تولوئن قرار گرفتند. یکی از سویه ها توانست تا 50% غلظت تولوئن رشد کند و در نتیجه بیشترین رشد را داشته باشد. این سویه توسط رنگ آمیزی گرم، تست های بیو شیمیایی و تکنیک 16S rRNA sequensing مورد شناسایی قرار گرفت که به عنوان Bacillus pumilus شناسایی شد. به علاوه میزان حذف غلظت های مختلف تولوئن در زمان رشد این باکتری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد سویه مورد نظر می تواند توانایی مناسبی در تجزیه تولوئن در محیط زیست و پاک سازی ان داشته باشد.

سد سازبن، دریکی ازسرشاخه های حوزه کرخه دراستان ایلام، شرق سرآبله ودرحدود 3 کیلومتر بعدازتلاقی دو رودخانه سیمره و چرداول در داخل تنگ سازبن احداث خواهد شد. جهت تعیین ارزش پوشش گیاهی واقع درمخزن، ابتدا بابازدید ازمنطقه پوشش گیاهی بر اساس روش های متداول دردنیا با نمونه برداری سیستماتیک -تصادفی شناسایی، سپس با توجه به قوانین نرخ گذاری درکشور ارزش جنگل ها ومراتع برآورد و درنهایت مشخص شد باتشکیل دریاچه سد مخزنی سازبن درحدود 3269 هکتار مرتع (شکرتیغال Echinops orientalis، گون Astragalus gossypinus، جو وحشی Hordeum spontaneum و ...) و حدود 71 هکتار جنگل که مهم ترین گونه های آن شامل بادام وحشی Amygdalus scoparia، بنه Pistacia و بلوط Quercus brantii و ... است، به زیر آب خواهد رفت. خسارت وارده 3.198.970.040 میلیارد ریال برآورد شد که در برابر 660 میلیارد ریال سود حاصل از احداث سد سازبن کم و با در آمد حاصل از تولید انرژی و مصارف آب قابل جبران می باشد.

محدودیت منابع آب و افزایش احتمالی آلودگی آب ها به انواع آلاینده ها در اثر فعالیت های انسانی منجر به تشدید طرح کنترل کیفیت آب ها گردیده است. از طرفی پیامدهای اجتماعی و اقتصادی ناشی از مصرف مستقیم و غیر مستقیم آب آلوده اهمیت این کنترل را دو چندان کرده است. آلودگی مدفوعی منابع آب یکی از مشکلات مهم و اساسی بهداشت آب می باشد که جهت جلوگیری و پیشگیری از اپیدمی بیماری های میکروبی گوارشی، شناسایی آن ها حایز اهمیت است. به منظور مطالعه و تعیین کیفیت آب رودخانه هراز نمونه برداری از این رودخانه طی سال های 83-1382 به صورت ماهانه از 17 ایستگاه در محدوده امام زاده هاشم تا پلیس راه بایجان انجام گرفت. نمونه های آب از نظر آلودگی میکروبی با توجه به شاخص های موجود (ایشرشیاکلی، کل باکتری های مدفوعی و کلیفرم مدفوعی) مورد بررسی و آنالیز قرار گرفت. نتایج نشان داد که میزان آلودگی در پایین دست رودخانه بیشتر از بالا دست رودخانه می باشد و آلودگی میکروبی رودخانه هراز در فصل بهار در تمامی ایستگاه ها بیشتر از سایر فصول است. نتایج همچنین بیانگر این است که میانگین ایشرشیاکلی و کلیفرم در آب های رودخانه هراز در مقایسه با استانداردهای جهانی به دلیل انواع فاضلاب های خانگی، شهری، کشاورزی، ازدحام جمعیت و ... از حد استاندارد تعیین شده برای اکثر کاربری ها بسیار فراتر بوده و آب این رودخانه از کیفیت بهداشتی مناسبی برخوردار نیست.