در این پژوهش به منظور مدیریت کیفی رودخانه کر، روشی باهدف حداقل سازی هزینه­های حفظ محیط ­زیست و تأمین استاندارد کیفیت آب رودخانه با توجه به جنبه­های اجرایی سیاست­ها ارائه شده است. پس از شناسایی منابع آلاینده در رودخانه کر و گروه­بندی آ­ن­ها، برای هر گروه تخلیه کننده سناریوهای تصفیه فاضلاب در نظر گرفته شد و هزینه مربوط به هر سناریو محاسبه گردید. با توجه به خطاها و عدم قطعیت های ذاتی در برآورد هزینه­های تصفیه و جریمه­ نقض استانداردهای کیفیت آب یک روش تصادفی با ترکیب رویکردهای تصمیم­گیری و روش شبیه­سازی مونت­کارلو برای شناسایی بهترین سناریوهای تصفیه ایجاد شد. رویکردهای تصمیم­گیری مورداستفاده جهت افزایش قابلیت اجرایی برنامه های تجارت بار آلودگی و بررسی مطلوبیت تخلیه کنندگان شامل گزینش اجتماعی تصادفی (SSCR)، چانه­زنی بازگشتی تصادفی (SFB) و تصمیم­گیری چندمعیاره تصادفی (SMCDM) است که هر رویکرد شامل روش­های مختلفی است. درنهایت، به منظور کاهش هزینه­ها و ایجاد انگیزه در تخلیه کننده ها برای مشارکت داوطلبانه در حفاظت کیفی رودخانه، گزینه برتر توسط هر رویکرد براساس معیار هزینه، به عنوان مجوز اولیه تخلیه بار آلودگی وارد مدل بهینه­سازی، سیستم نسبت-تجارت توسعه یافته (ETRS) می­گردد. نتایج حاصل از اجرای مدل­ پیشنهادی نشان می­دهد براساس رویکرد SSCR، هزینه­ها به میزان 53/4 درصد و رویکرد SFB، هزینه ها به میزان 73/1 درصد کاهش می­یابد درحالی که توافق نسبی بین منابع آلاینده فراهم می­کند. هم چنین براساس رویکرد SMCDM، هزینه­ها به میزان 5/24 درصد کاهش می­یابد، اما ازنظر منابع آلاینده کم تر قابل قبول است، زیرا علاوه بر توزیع بهینه نارضایتی در بین ذی نفعان، تلاش می­شود گروه­های تخلیه کننده به یک گروه تبدیل شود که حالت پویای قدرت موجود در بین گروه­ها در شرایط واقعی در نظر گرفته نمی­شود.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

الگوی تجارت مجوز انتشار آلودگی، رویکردی نوین در مدیریت کیفی منابع آب سطحی به شمار می رود. بر همین اساس، این پژوهش به تخصیص بهینه بار آلودگی مبتنی بر پارامتر اکسیژن خواهی بیوشیمیایی آب (BOD) در رودخانه سفیدرود، حدفاصل سد سنگر تا مصب دریا می پردازد. بدین منظور، رودخانه از نظر کمی و کیفی توسط مدل Qual2kw شبیه سازی شده و مقدار بار مجاز تخلیه آلودگی روزانه (TMDL) تعیین شده است. همچنین به روش آنالیز حساسیت، مقدار ضرایب تاثیر هر منبع آلاینده، پس از نرمال سازی مشخص و تخصیص بهینه پساب با هدف حداقل کردن هزینه های کل تصفیه بار آلودگی تعیین شده است. نتایج نشان می دهد حفاظت از منابع آبی به روش کنترل تخلیه بار مجاز آلودگی نسبت به روش متعارف کنترل دستوری، سبب کاهش هزینه های کل تصفیه تا 10 درصد خواهد شد. همچنین می توان انتظار داشت شاخص کیفی آب حدود 20 واحد افزایش یابد. الگوی تجارت مجوز انتشار آلودگی، میزان صرفه جویی هزینه ها را تا 26 درصد افزایش می دهد. با کنترل عملکرد بازار در انتهای دوره طرح، پیش بینی می شود بازار فروش مجوز BOD همچنان در بلندمدت سودآور باشد و با حجم مبادلات معادل 466 واحد، از صرفه جویی ارزی 10 درصد برخوردار شود.

در این مقاله، مدیریت کیفی رودخانه به منظور حداقل سازی هزینه های حفظ محیط زیست و تامین معیارهای کیفیت آب انجام شد. به منظور لحاظ کردن نقش تخلیه کنندگان بار آلودگی در تصمیم گیری و افزایش قابلیت اجرا برای برنامه های پیشنهادی تخصیص بار آلودگی در رودخانه، از رویکرد گزینش اجتماعی استفاده شد. ابتدا برای هر تخلیه کننده، سناریوهای مختلف تصفیه فاضلاب، مشخص و گزینه های تصفیه که ترکیبی از سناریوهای تصفیه هستند، تعریف شدند. سپس با استفاده از مدل شبیه سازی کیفی Qual2kw، برای هر یک از گزینه های تصفیه، مقادیر جریمه تخطی از استاندارد کیفی محاسبه شد و هر یک از تخلیه کنندگان، گزینه های تصفیه را بر اساس هزینه های آن اولویت بندی کردند که شامل هزینه های تصفیه و جریمه تخطی از استاندارد کیفی بود. در نهایت با استفاده از روش های مختلف گزینش اجتماعی، گزینه مطلوب تصفیه انتخاب شد. همچنین به منظور کاهش هزینه ها و ایجاد انگیزه برای تخلیه کننده ها برای مشارکت در حفاظت کیفی رودخانه، گزینه مطلوب تصفیه به عنوان مجوز اولیه تخلیه بار آلودگی با استفاده از سیستم نسبت-تجارت توسعه یافته بین تخلیه کننده ها مورد تبادل قرار گرفت. نتایج حاصل از کاربرد مدل پیشنهادی در یک مطالعه موردی که قسمتی از رودخانه زرجوب در شمال ایران بود، نشان داد که تدوین سیاست های تخصیص بار آلودگی رودخانه ها کارایی مناسبی دارد.

هدف این مقاله، ارائه یک رویکرد جدید برای تخصیص بار آلودگی به منابع تخلیه کننده بار آلودگی در رودخانه زرجوب در استان گیلان است. در تخصیص بار آلودگی به منابع تخلیه کننده، علاوه بر رعایت استانداردهای زیست محیطی، کاهش هزینه های تصفیه بارهای آلودگی منابع آلاینده نیز مطرح می باشد. در این مقاله، با شبیه سازی فضای مذاکره بین تخلیه کنندگان بار آلودگی با کاربرد تئوری چانه زنی بازگشتی، تئوری تعادل نش، تابع چانه زنی نش و روش گزینش اجتماعی بردا، مطلوب ترین سیاست تخصیص بار آلودگی تدوین می شود. در این متدولوژی، چندین سناریوی تصفیه برای هر منبع تخلیه کننده بار آلودگی در نظر گرفته می شود به طوری که ترکیب این سناریوها برای منابع آلاینده، گزینه های مذاکره را تشکیل می دهند. هر یک از گزینه های مذاکره دربردارنده درصدهای تصفیه و به عبارتی، میزان بار آلودگی ورودی هر یک از تخلیه کننده گان بار آلودگی هستند. به منظور بررسی کیفیت آب رودخانه، به ازای هر گزینه، از ضرایب انتقال استفاده می شود. این ضرایب، با اجرای مدل شبیه سازی کیفی رودخانه به دست می آیند. در صورتی که به ازای یک گزینه، غلظت متغیر کیفی شاخص در نقطه کنترل از استانداردهای کیفی رودخانه تخطی کند، جریمه ای به آن گزینه تخصیص می یابد که با استفاده از یک تابع جریمه محاسبه می شود. در ساختار پیشنهادی، ابتدا با استفاده از روش چانه زنی بازگشتی، یک مجموعه توافق از گزینه های مذاکره تشکیل می شود. سپس در حالت اول گزینه برتر با استفاده از قانون گزینش اجتماعی بردا و در حالت دوم تعادل نش بین اعضای مجموعه توافق بررسی شده، گزینه(ها)ی دارای تعادل نش انتخاب می شود(ند) و در صورت یکتا نبودن تعداد اعضای دارای تعادل نش، گزینه برتر با استفاده از تابع چانه زنی نش انتخاب می شود. در ادامه، گزینه انتخاب شده توسط این دو روش مقایسه شده، گزینه برتر با توجه به هزینه های تخصیص یافته به تخلیه کنندگان و مقدار تخطی شاخص کیفی از استاندارد، به عنوان مجوزهای تخلیه اولیه به هریک از مذاکره کنندگان اختصاص می یابد. در نهایت، به منظور کاهش هزینه های کل سیستم و در نتیجه، تحمیل هزینه های کمتر به تخلیه کنندگان بار آلودگی، تجارت مجوزهای تخلیه بین آنها انجام می گیرد. به این منظور، از روش نسبت - تجارت توسعه یافته استفاده می شود. نتایج نشان دهنده کارایی روش پیشنهادی در یافتن گزینه ای است که بتواند مورد توافق نسبی حداکثری همه طرف های درگیر باشد و علاوه بر حفظ کیفیت رودخانه، هزینه های کل سیستم را به میزان قابل قبولی کاهش دهد.

امروزه یکی از مهمترین ابعاد برنامه ریزی و مدیریت شهری، موضوع حفاظت از محیط زیست است. برای دستیابی به توسعه پایدار اقتصادی و صنعتی لازم است اثرات توسعه شهری بر محیط زیست در برنامه ریزی شهری مورد توجه قرار گیرد. در این مقاله، یک ساختار برنامه ریزی بهینه برای کاهش بار آلودگی رودخانه خرم آباد، استان لرستان تدوین شده است. سیستم نسبت تجارت فازی توسعه یافته بر اساس تحلیل فازی برای 9 تخلیه کننده با توجه به پارامتر اکسیژن موردنیاز بیوشیمیایی (BOD) برنامه ریزی شد و با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهینه شد. توابع هدف برای تحلیل فازی نقاط بیشینه و کمینه حدود فازی برای تخمین پاسخ های غیرقطعی مدل در نظر گرفته شد. علاوه بر این نرخ تبادل آلاینده بین نقاط کنترل تخلیه آلاینده بر اساس مدل شبیه سازی تعادل کیفی به دست آمد. نتایج نشان داد که تبادلBOD در ایستگاه های پایین دست بویژه در محدوده های مجتمع کشت و صنعت و کارخانه الکل سازی با نرخ تبادل حدود 20 میلیگرم در لیتر در وضعیت بحرانی قرار داشت. بهینه سازی برای کاهش هزینه تصفیه فاضلاب نشان داد که مدل پیشنهادی می تواند از نظر اقتصادی حدود 11 درصد بهبود یابد. دامنه امکان پذیر تغییرات ریسک در سه سطح 30، 60 و 90 درصد ارزیابی شد که حداکثر مقدار تابع هدف برای کارخانه الکل و حداقل مقدار برای کارخانه آرد به دست آمد.

یک چالش برای تعیین حداکثر مجاز انتشار آلودگی رودخانه وجود نوسانات کمی و کیفی فصلی ناشی از فعالیت های زراعی است. این پژوهش با استفاده از مدل Qual2k و شبیه سازی رودخانه تجن نشان می دهد چگونه می توان حداکثر بار آلودگی و غلظت مجاز پارامترها، مولفه کلیدی پایش، میزان خودپالایی و تخصیص بهینه بار آلودگی را در شرایط نوسانات فصلی تعیین نمود. مطابق بررسی های بعمل آمده و به منظور حفظ شرایط زیستی سالانه آبزیان، برآورد شد مجموعاً 4500 تن COD و 2500 تن نیتروژن کل ظرفیت نهایی بار آلودگی در دهانه رودخانه بوده و در این شرایط استاندارد غلظت مجاز پارامترهای COD، نیتروژن و فسفر کل در به ترتیب 9، 5 و 0. 5 میلی گرم بر لیتر تعیین می گردد. همچنین میزان خودپالایی رودخانه در کاهش بار نیتروژن، فسفر و COD در مسیر جریان به ترتیب 6%، 9% و 50% برآورد شده که باعث می شود سهم آلودگی نقطه پایش از منابع آلاینده غیرنقطه ای در مسیر رودخانه به نسبت مخزن بالادست برای انتشار ترکیبات نیتروژن و فسفر بیش از 80% و برای COD تنها 20% باشد. بنابراین برای بهسازی کیفی رودخانه توصیه می شود با مدیریت مزرعه و کاهش 45% بار آلودگی مواد مغذی از زهاب های کشاورزی، غلظت مجاز اکسیژن محلول برای حفظ آبزیان رعایت گردد.

در این تحقیق، متدولوژی جدیدی برای تخصیص آب و بار آلودگی در رودخانه ها با لحاظ ذی نفعان مختلف، برمبنای یک مدل بهینه سازی چندهدفه، مدل شبیه سازی QUAL2K و سه روش مختلف تئوری بازی ها (گزینش اجتماعی بردا، مدل بازی نش و مدل بازی نش هرسنی)، ارائه شده است. مدل مذکور شامل تدوین و کالیبراسیون مدل شبیه سازی کیفی چند شاخصه رودخانه، شبیه سازی مونت کارلو، بهینه سازی چندهدفه تخصیص آب و بار آلودگی و مدل های چانه زنی بین گروداران می باشد. پس از تعیین گروداران، منحنی تعامل بین اهداف با تدوین مدل بهینه سازی چندهدفه تعیین شده است. سپس مجموعه توافق براساس اولویت های گروداران تشکیل شده و توسط روش های گزینش اجتماعی بردا، مدل بازی نش و نش هرسنی، مطلوب ترین استراتژی تخصیص با لحاظ نظر تصمیم گیران تعیین شده است. تحلیل حساسیت ها نشان داد که مهم ترین پارامتر غیرقطعی مسأله، دبی بالادست رودخانه است. لذا با توجه به بازه تغییرات داده های مشاهداتی طی سال های 75 تا 85 و براساس تغییرات محتمل در دبی رودخانه در ماه بحرانی (مرداد ماه)، 6 سناریوی عدم قطعیت لحاظ و مدل به ازای آن ها اجرا گردید. نتایج حاصله از وضعیت شاخص کیفی DO و TSS بعد از اعمال تخصیص بهینه، نشان داد که اعمال سیاست-های تخصیص طبق متدولوژی پیشنهادی قادر است در نقطه کنترل کیفی پنجم، مقدار DO را تا 41%، و مقدار TSS را تا 38% بهبود بخشد. هم چنین وضعیت شاخص کیفی BOD در اکثر نقاط کنترل کیفی به مقدار کمی بهبود یافته است. نتایج کاربرد مدل پیشنهادی در رودخانه کر واقع در استان فارس، نشان دهنده کارایی مناسب آن در تعیین سیاست های تخصیص آب و بار آلودگی بوده است.