امروز پنجشنبه 03 آبان 1403 http://eac.cloob24.com
0

چکیده

سالهای زیادی است که بتن بعنوان یک ماده ساختمانی مهم در ساخت و سازه‌های بتنی چون ساختمانها، سدها، پلها، تونلها، راهها، اسکله‌ها و برجها و سازه‌های خاص دیگر کاربرد دارد. در اکثر موارد به بتن بعنوان ماده‌ای مقاوم در برابر نیروهای فشاری نگریسته می‌شده است. انجام پروژه‌های وسیع تحقیقاتی بر روی مواد مختلف تشکیل دهنده بتن و ازمایش‌ بتن‌های مختلف با مواد جدید در سالهای آخر قرن اخیر منجر به پیدایش بتن‌هایی شده است که علاوه بر تأمین مقاومت خواص دیگری از این ماده نظیر دوام، کارایی، نرمی و مقاومت در برابر عواملی چون آتش و محیط و هوازدگی را دستخوش تغییرات اساسی نموده است. علاوه بر دگرگونی و تحول در مواد تشکیل دهنده بتن، افزودن مواد دیگری به بتن همچون افزودنیهای مختلف، انواع الیاف‌ها و حتی مواد زائدی که ارزش خاصی نداشته و باعث آلودگی محیط زیست نیز می‌شوند، موجب پیدایش بتن‌های جدید با خواص جدید و بهبود یافته شده است.

در بتن مسلح علاوه بر خود بتن بر روی آرماتور نیز تحولاتی صورت پذیرفته است. بعنوان مثال کاربرد فولادهای ضد زنگ برای مناطق بسیار خورنده، استفاده از آرماتورهای ساخته شده با الیاف‌های مختلف پلاستیکی و پلیمری از جمله تحقیقاتی بوده است که نتایج اولیه سودمندی بدست داده است، لیکن کار بر روی آنها و تحقیقات وسیع‌تر و دراز مدت برای بررسی داوم آنها هنوز ادامه داشته و به قرن آینده خواهد رسید.

هدف از مقاله اخیر عنوان نمودن پاره‌ای از دستاوردهای اخیر در بتن و بتن مسلح و ادامه راه در سالهای آینده می‌باشد. در این خصوص به تحول دستیابی به بتن‌های با مقاومت زیاد و بسیار زیاد و بالاتر ازMPa 100 و همچنین بتن‌‌‌های توانمند با عملکرد بالا خواهیم پرداخت. همچنین کاربرد مواد مختلف و الیاف‌ها برای افزایش نرمی بتن که مسأله بسیار مهمی در پدیده زلزله و بارهای دینامیکی بر روی سازه‌های بتنی است، بیان خواهد شد. در ادامه به بتن‌هایی که بسیار کارا بوده و نیاز به لرزاندن نداشته و درعین حال مقاومت زیادی دارند، اشاره خواهد شد. در بخش دیگری از مقاله کاربرد بتن بعنوان راه حلی برای کاهش آلودگی محیط زیست توضیح داده خواهد شد. در بخش پایانی آخرین نتایج و کاربرد محدود آرماتورها با جنسیت‌های مختلف از جمله الیاف کربنی، پلیمری و پلاستیکی شده است.

باید اذعان نمود که نتایج تحقیقات سالهای آخر قرن حاضر و ادامه‌ آنها در آینده و قرن جدید می‌تواند نگرش تازه‌ای به بتن بعنوان یک ماده ساختمانی پرمصرف بدهد. این نتایج منجر خواهد شد تا دیدگاه بتن بعنوان تنها یک ماده با مقاومت فشاری خوب به کلی دگرگون شده و خواص ویژه بتن‌های جدید نظر اکثر دست‌اندرکاران پروژه‌های بزرگ عمرانی را در جهان بخود معطوف سازد.

0

پاره ای از محدودیت ها و ویژگیهای فنی سقف تیرچه و بلوک که در سرفصل گفته شد شامل تیرچه پیش ساخته نیز می شود. در زیر ویژگیهای مهم اجزای تشکیل دهنده خود تیرچه، مورد بحث قرار می گیرد. تیرچه پیش ساخته از قسمت های زیر تشکیل می یابد:

1-1  عضو کششی

1-2  میلگردهای عرضی

1-3  میلگرد بالائی

1-4  بتن پاشنه

1-1  عضو کششی

حداقل تعداد میلگرد کششی دو عدد بوده و سطح مقطع میلگردهای کششی از طریق محاسبه تعیین می شود. در هر صورت، سطح مقطع میلگرد کششی برای فولاد نرم، از 0.0025، و برای فولاد نیم سخت و سخت، از 0.0015 برابر سطح مقطع جان تیر نباید کمتر باشد. توصیه می شود قطر میلگرد کششی از 8 میلیمتر کمتر و از 16 میلیمتر بیشتر نباشد. در مورد تیرچه هایی که ضخامت بتن پاشنه آنها 5.5 سانتیمتر یا بیشتر باشد، می توان حداکثر قطر میلگرد کششی را به 20 میلیمتر افزایش داد. برای صرفه جویی در مصرف فولاد و پیوستگی بهتر آن با بتن، معمولا از میلگرد آجدار، به عنوان عضو کششی استفاده می شود. حداکثر سطح مقطع میلگردهای کششی، بستگی به نوع فولاد و بتن مصرفی دارد و نباید از مقادیر مندرج در جدول زیر بیشتر باشد.

حد جاری شدن فولا بر حسب

کیلوگرم بر سانتیمتر مربع

200

3600

4200   

تاب فشاری بتن 250 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع

3.4%

2.98%

2.1%

تاب فشاری بتن 300 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع

4.2%

3.7%

2.6%

تاب فشاری بتن 350 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع

4.85%

4.24%

3%

0

عمران و محیط زیست و ارتباط بین آنها

چکیده

در این مقاله سعی شده با تعریف علم مهندسی عمران- محیط زیست به ارتباط بین رشتههای عمران ومهندسی محیط زیست پرداخته شود. از آنجا که پروژههای مرتبط با رشته مهندسی عمران در سه شاخه راه (حمل و نقل، ترافیک و...) آب و فاضلاب و سازه (فولادی، بتنی، نیمه مسلح و...) قابل طرح است و نیز با توجه به اهمیت ارزیابی زیست محیطی جایی که میخواهیم در آن پروژه عمرانی خود را اجرا کنیم و که باعث بوجود آمدن علمی تحت عنوان همچنین تأثیرات پروژه، بر روی محیط زیست؛ لذا در این مقاله کوشش خواهد شد که به تأثیرات منفی پروژه های عمرانی که بدون ارزیابی زیست محیطی اجرا می شود، پرداخته شود تا با ارائه راهکاری مناسب تأثیرات منفی پروژههای عمرانی را بر محیط زیست، کاهش دهیم لذا در این مقاله به مباحثی همچون آلودگی هوا بر اثر طراحی و انتخاب نادرست شهرها و گسترش آنها، حمل و نقل و تأثیرات آن بر محیط زیست، برداشت بیرویه شن و ماسه از بستر رودخانهها و تأثیر آن بر محیط پیرامون خود، آلودگی صوتی ناشی از قطارها و ماشینها که خود بر می گردد به انتخا ب محل نادرست (بدون ارزیابی) برای کشیدن ریل و جاده، پرداخته شده است.

واژههای کلیدی: عمران، محیط زیست، آلودگی، ارزیابی

١- مقدمه

در کشورهای جهان سوم ما بارها کلمه توسعه را از زبان دولتمردان آن کشورها میشنویم که بیشتر مفهوم آن توسعه عمرانی، اقتصادی، صنعتی و غیره است ولی آنچه که ما در مورد آن بحث خواهیم کرد توسعه عمرانی و اثرات آن بر محیط زیست است شده است. که در این علم بر لزوم Civil and environmental engineering  برنامه ریزی زیست محیطی برای احداث پروژههای عمرانی تأکید می شود.

مفهوم کلی برنامهریزی زیست محیطی عبارت است از تلاشهایی که در جهت تعادل و هماهنگی فعالیتهای انسان در محیط زیست صورت می گیرد. این فعالیتها عمدتاً بصورت برنامههای آبادانی و ساختمانی است که انسان به نفع خود ایجاد نموده و به این شکل برنامهریزی محیط زیست در نهایت می بایست اثرات منفی این تأسیسات و فعالیتها را بر محیط طبیعی خنثی نماید و این در حالیست که بسیاری از ناظران اظهار نگرانی می نمایند که علاقه انسان به توسعه صنعتی و اقتصادی منجر به خساراتی به محیط زیست می گردد که در نتیجه این تغییرات و نیز در اثر کاهش سریع منابع طبیعی، اجتماعات انسانی از هم فرو خواهد پاشید. و همچنین ایجاد هرگونه تغییر در نوع استفاه از زمین و طبیعت اطراف منجر به ایجاد تغییرات نامطلوبی در محیط زیست می گردد. وظیفه برنامه ریزان محیط زیست اتخاذ تدابیری است که تأثیر منفی این تغییرات را به حداقل کاهش دهد. که برای رسیدن به چنین هدفی برنامهریزان دو مفهوم عمدتاً زیربنایی را باید مورد استفاده قرار دهند اول اینکه هرگونه تأسیسات عمرانی که در یک منطقه بنا می گردد، دارای نیازمندیهایی است که بنا بر مختصات طبیعی مناطق تعیین می گردد. مثلاً مناطقی که از نظر زمین شناسی مهندسی دارای استحکام چندانی نمی باشند برای تأسیسات سنگین صنعتی نامناسب تشخیص داده می شوند و یا زمین هایی که در معرض سیلاب هستند برای احداث منازل مناسب نمی باشند و یا در محلهایی که اکثر اوقات مه آلود می باشند برای احداث فرودگاهها نامناسب هستند و اصل دوم اینست که تأسیسات عمرانی که در مجاورت یکدیگر ساخته می شوند به نسبتهای مختلف با هم سازش نشان نمی دهند. مثلاً احداث منازل در کنار فرودگاهها و کارخانجات بدلیل آلودگی هوا و صوت نابخردانه است. البته پیشرفت تکنولوژی و دانش می تواند این هم زیستیها را افزایش دهد. در ادامه ما قصد داریم ضمن معرفی شاخههای عمران اثرات هر یک از آنها را بر محیط زیست پیگیری کنیم. با توجه به علم عمران می توان شهر را مجموعهای از سازههای عمرانی تعریف کرد که جمعیت انسانی در آن به فعالیت روزمره خود مشغول است. این سازه های عمرانی عبارتند از خان هها که حجم عظیمی از شهرها را به خود اختصاص داده، فرودگاهها، ایستگاههای قطار و مترو، تأسیسات آب و برق و گاز که معمولاً در حومه شهر مستقر هستند کشتارگاهها و غیره که همه آنها می توانند اثراتی را بر محیط زیست اطراف خود بگذارند. یک شهر مدرن با جمعیت حدود یک میلیون نفر در روز حدود و این (Wolman 5٠٠ تن فاضلاب، ٢٠٠٠ تن زباله خانگی و ٩5٠ تن گاز و ذرات ریز را وارد اتمسفر می سازد (1965 / ٠٠٠

خود یکی از عوارض نامطلوب شهرها و مهمترین آنهاست زیرا بعضی از مواد زائد باعث ایجاد نارسایی و مشکلات بهداشتی برای انسان و محیط زیست شده، و عامل اکثر بیماریهای عفونی و انگلی می باشند پس در طراحی یک شهر سیستم دفع زباله و فاضلاب از اهمیت اول برخوردار است.

٢- آلودگی هوا در شهرها

فضای شهرها ظرفیت لازم برای پاکسازی و تصفیه هوای خود را داراست و این ظرفیت از آنجا تحلیل می شود که هوای گرم

حاوی مواد آلاینده. بدلیل سبکی بالا رفته و هوای خنک و تمیز اطراف شهر جای آن را می گیرد. حال اگر یک جبهه هوای

ساکن و گرم در بالای آسمان شهر قرار گیرد این مکانیزم کارایی خود را از دست خواهد داد که به آن حالت وارونگی می گویند این حالت بیشتر در شهرهای بزرگی که در دره ها احداث شدهاند اتفاق م یافتد که توجه به این مسئله می تواند از تکرار فاجعه های زیست محیطی که در سال ١٩٣٠ در بلژیک و همچنین در شهر دنورای پنسیلوانیا در سال ١٩4٨ اتفاق افتاد جلوگیری کند. البته این حالت در فضاهای باز هم اتفاق میافتد و این در حالیست که در زمستان، هوای نزدیک به زمین به سرعت حرارت خود را از دست بدهد و حالت وارونگی نمود پیدا کند.

٢ منابع آلوده کننده هوای شهرها -١

١- انواع مختلف حمل و نقل

٢- احتراف در منابع ثابت (نظیر حرارت مرکزی ساختمانها نیروگاههای حرارتی با سوخت فسیلی)

٣- کارخانجات صنعتی

4- سوزاندن زباله

٣- آلودگی صوتی ناشی از توسعه شهرها

پیامدهای زیانبار آلودگی صوتی بر انسان به صورت مستقیم و در کوتاه مدت پدیدار نمی شود. بلکه در دراز مدت مستقیماً بر دستگاه عصبی انسان اثر گذاشته و پیامدهای منفی آن بروز می کند از جمله بزرگترین منبع تولید این آلودگی، صنعت است.

این خود در طراحی کلان شهرها می تواند مورد توجه قرار گیرد تا مراکز صنعتی حتیالامکان دور از محل زندگی انسان باشد.

از دیگر عوامل آلودگی صوتی می توان هواپیما را نام برد که احداث خانه ها در نزدیکی فرودگاهها می تواند انسان را بیش از پیش در معرض این آلودگی قرار دهد. البته این آلودگی نه تنها انسان، بلکه شامل حیوانات نیز می شود بطوریکه دانشمندان فرانسوی کشف کرده اند که غرش هواپیما موجب فقدان موقت حس در زنبور عسل می شود و آن را از فعالیت باز می دارد و یا اینکه شکستن دیوار صوتی توسط جت باعث تلف شدن جوجه های پرندگان می شود.

٣ نقش بزرگراه در آلودگی صوتی -١

آلودگی صوتی در بزرگراهها به مراتب بیشتر از سایر خیابانهای شهری می باشد و از آنجا که به صفر رساندن آلودگی صوتی در اطراف بزرگراهها غیرممکن است باید با یک سری ارزیابی، نقاط دارای آلودگی را شناسایی و با انجام راه حلهایی که در زیر

آمده است حتیالامکان آن را برطرف نمود.

١- ایجاد منطقه حایل

٢- استفاده از گیاهان

٣- احداث خاکریز سبز

4- ایزوله کردن ساختمانها

٣ راهحلهای مقابله با آلودگی صوتی - ٢

١- جدا سازی مناطق صنعتی پرسروصدا از مناطق مسکونی.

٢- استفاده از سدهای طبیعی همچون درخت در برابر صوت.

٣- افزایش حریم جادهها و دور بودن از مناطق مسکونی.

4- اولویت در ساخت پلها و استفاده از مترو جهت تردد وسائط نقطه.

5- احداث فرودگاهها در خارج از شهر.

6- از تردد وسائط نقلیه در مرکز شهرها جلوگیری به عمل آید و یا با اتوبوس و مترو جایگزین شود.

4- بهینه سازی پایدار ساختمان

بهینه سازی پایدار ساختمان، روندی اجرایی است که هدف نهایی آن بهرهوری در محیط. انرژی و سرمایه در ساختمان است.

این هدف با کاربرد روشهای افزایش کارایی انرژی و استفاده از مصالح سازگار با طبیعت و طراحی های چند جانبه برای بهرهوری

از انرژی و طراحی بهینه فضای داخلی و خارجی ساختمانها تحقق مییابد. اجرای این طرح باعث صرفهجویی در مصرف انرژی، بازیافت زباله و بازیافت مصالح و کاهش هزینههای نگهداری ساختمان می شود که اثرات زیست محیطی آن بدین قرار است:

١- کاهش مصرف انرژی و استفاده از انرژیهای طبیعی مانند باد و خورشد

٢- ذخیرهسازی انرژی

٣- تطبیق ساختمان با محیط در چارچوب قواعد طراحی، نماسازی، منظره سازی و...

4- سالم سازی هوا و آب در محیط

5- دفع صحیح فاضلاب

6- بهینهسازی کاربرد انرژی الکتریکی

٧- کاهش ضایعات و اصلاح سیستم دفع زباله و بازیافت آن

٨- حذف مصالح و مواد مضر برای انسان و محیط در فضای ساختمان

٩- قابل بازیافت ساختن مصالح ساختمانی.

5- اثرات استخراج شن از رودخانه

شن و ماسه از جمله فراوانترین و ارزان ترین مصالح ساختمانی هستند که بیشترین کاربرد را در پروژههای عمرانی دارند. شنها و ماس هها را از معادن مختلف برای پروژههای عمرانی تهیه می کنند از جمله این معادن می توان به کوهها و بستر رودخانه ها

اشاره کرد. شن و ماسهای که از کوهها استخراج می شود بصورت شکسته مورد استفاده قرار می گیرند و شن های رودخانهای را اصطلاحاً نشکسته یا گردگوشه مینامند. که این شنها با درصدهای مختلف با اختلاط بتن مورد استفاده قرار می گیرد. حال نکته اینجاست که آیا استخراج شن و ماسه از رودخانهها و کوهها تأثیری بر محیط زیست دارد یا خیر؟ برداشت رسوبات آبرفتی از بستر رودخانه ها موجب تغییرات مورفودینامیکی می شود. این تغییرات محدود به محل استخراج نیست بلکه کیلومترها بالاتر یا پایین تر از آن ظاهر می شود که کاهش یا ناپایداری لایه زیرین بستر و داخل شدن ذرات ریز در محیط آبی همراه با بروز فرسایش اضافی، از جمله این تغییرات است. بروز تغییرات در محیط زیست سبب دگرگونی ترکیب وتعادل جمعیت زیستمندان آبزی شده و در نتیجه باروری و کارکردهای اکوسیستم را تغییر می دهد. بهره برداری شن و ماسه مثل تخلیه هر پسابی نوعی آلودگی بشمار میرود. اختلال در تعادل بیولوژیکی رودخانه در اثر برداشت شن و ماسه از بستر آن دارای دو اثر بنیادی است.

١- تغییر در الگوی جریان طبیعی آب در نتیجه تغییر و دگرگونی در مقطع طولی و عرضی رودخانه بدلیل عمیقسازی بستر و تشدید فرسایش.

٢- افزایش بار محیط زیست با مواد رسوبی معلق در نتیجه آب مورد استفاده در شستشوی شن و ماسه و همینطور عملیات بهره برداری از شن و ماسه.

6- حمل و نقل

حمل و نقل آثار متفاوت وسیعی از قبیل آلودگی هوا، آلودگی صدا حاصل از تردد جادهای بر محیط زیست وارد می سازد. پس توجه به این نکته که در علم راهسازی رشته عمران، توجه به ارزیابی های زیست محیطی علاوه بر محاسبات مربوط به راهسازی و مقدم بر آن می تواند ضایعات زیست محیطی را به طور چشمگیری کاهش دهد. که نمونه بیتوجهی به این نکته (ارزیابی زیست محیطی قبل از اجرای پروژه) در پروژه آزاد راه تهران شمال کاملاً به چشم میخورد و این کار تا آنجا ادامه پیدا می کند که مسئولان پ روژه، سود مادی خود را بر محیط زیست ترجیح داده و جادهای را می سازند که آغاز به کار شدن آن مرگ جنگلها و حیوانات آن را در شمال تهران تسریع میبخشد. حال با این مقدمه حمل و نقل را بطور عام به چند دسته تقسیم کرده و در مورد آن توضیح میدهیم.

6 حمل و نقل دریایی -١

در این نوع حمل و نقل ما از ضایعات حاصل از تردد کشتیها که بر آبهای منطقه می گذرد چشمپوشی کرده و فقط به آنچه که مربوط به رشته عمران و ساخت تأسیسات بندری در کنار ساحل است اشاره می کنیم. در این نوع حمل ونقل برای احداث ساختارهای زیربنایی بنادر شامل اسکله، ساختمانها، انبارها، تأسیسات و غیره باز هم ارزیابی زیست محیطی منطقهای که در آن بندر را احداث می کنیم مقدم است بر محاسبات اولیه عمرانی که شامل آزمایشات مکانیک خاک، زمین شناسی و نقشهبرداری است. با توجه به این نکته که محل احداث بندر با فاصله نسبت به حیات انسانی و حیات وحش باشد. و نزدیک به اماکن تفریحی و جنگلهای مانگرو که از ارزش زیست محیطی در سطح جهانی برخوردار هستند، نباشد. در ضمن محل احداث بندر نباید جایگاه تخم ریزی و آشیانه گزینی پستانداران نادر دریایی باشد.

6 حمل و نقل هوایی -٢

مسافرت با هواپیما بدلیل امنیت در جوامع پیشرفته و آسایش و همچنین صرفه جویی در وقت بهترین گزینه در سفرهای طولانی می باشد. پس با توجه به این تفاسیر باید فرودگاهها را آن گونهای طراحی کرد که هیچ خطری برای محیط زیست

انسانی و جانوری نداشته باشد.

از جمله عواملی که در طراحی فرودگاهها باید مورد توجه قرار گیرد، مکان احداث فرودگاه می باشد. که حتی الامکان به دلیل آلودگی زیاد صوتی باید دور از محیط زیست انسانی و با فاصله نسبت به محل زندگی جانوران و حیوانات باشد. زیرا احداث فرودگاهها در مکانهایی که در معرض مهاجرت پرندگان قرار دارند، باعث برخورد این پرندگان با هواپیما می شود و بعضاً خسارات جبران ناپذیری را به انسان وارد می کند و دیگر نکته این است که فرودگاهها بدلیل مکانهای وسیع خود و بودن

علفزارها در حاشیه آن، جایگاه مناسبی برای پرندگان است که برای فراری دادن آنها، معمولاً حدود 5 دقیقه قبل از پرواز هواپیما، صدای پرندگان ترسانده شده را که قبلاً ضبط نمودهاند، بوسیله بلند گوههای اطراف باند پخش می کنند که این روش متداولترین روش در فراری دادن پرندگان از فرودگاهها است. پس با توجه به آنچه که گفته شد، قبل از احداث یک فرودگاه باید ارزیابیهای زیست محیطی بدقت انجام پذیرد نه آن که صرفاً بخاطر صرفهجویی در مسائل مادی، فرودگاهی را طراحی کرد.

6 حمل و نقل جادهای -٣

تأثیرات جادهای بر روی محیط های طبیعی را از لحظه بر زمین زدن کلنگ و یا امروز با حرکت کردن چرخهای بلدوزر می توان مطالعه نمود. کلنگ ها در مناطق طبیعی و در دل طبیعت (اغلب بکر) زمین زده می شود. منطقه ای که تا دیروز محل زندگی گروههای وحوش بود، به ناگاه مورد هجوم دهها وسیله سنگین راهسازی قرار گرفته و موجب وحشت و فرار تمامی جانواران می شود. فشرده شدن خاکها بوسیله ماشین آلات سنگین راهسازی از طرق گوناگون موجب تخریب زیست گاههای طبیعی می گردد. مثلاً جانوران زیادی، روزها برای فرار از گرما بدرون تونلهای زیرزمینی رفته و شبها فعالیت و شکار خود را آغاز می کنند و همچنین بسیاری از گیاهان یک ساله که وجود آنها برای جانوران مفید است، بذر خود را در دل خاک کاشته که با

فشرده شدن خاک، رطوبت کافی به این بذرها نرسیده و این بذرها هیچگاه شکوفا نمی شود. جادهها گرچه موجب اتصال دو نقطه و دو شهر به هم می شوند ولی از نظر زیست شناسی موجب جدایی بیولوژیکی دو طرف جاده می شوند. که برای کاهش منفی اثرات احداث جادهها، خوشبختانه علم اکولوژی راه ح لهای زیادی را ارائه می دهد که با توجه به آن می توان بهترین منطقه را از نظر زیست شناسی برای احداث جادهها انتخاب کرد.

6 حمل و نقل ریلی -4

مهمترین مسألهای که افراد ساکن در مجاورت خطوط راه آهن با آن دست به گریبانند موضوع آلودگی صوتی است. صدای ناشی از قطارهای مغناطیسی در سرعتهای خیلی زیاد آنقدر بالاست که می تواند اثرات خطرناک زیست محیطی را بر مناطق مسکونی بر جای گذارد. پس قبل از احداث خطوط راه آهن باید تراکم انسانی، حیوانی و گیاهی آن منطقه را مورد ارزیابی قرار داده تا خط آهن ما کمترین تأثیر نامطلوب را بر محیط زیست داشته باشد و جان انسانها و حیوانات را به خطر نیاندازد.

ملاحظات اکولوژیکی برای احداث راهها

تأثیر جاده بر زیستگاههای مجاور تأثیر بر کیفیت آب

مشورت با سازمان

حفاظت محیط

زیست

آیا منطقه حفاظت

شده تحت تأثیر جاده

قرار خواهد گرفت

مشورت با سازمان

جنگلها و مراتع

مشورت با

سازمان حفاظت

محیط زیست

جمعآوری اطلاعات در مورد کلیه

مناطقی که تحت تأثیر قرار

خواهند گرفت

مشورت با سازمان

حفاظت محیط

زیست

آیا گونه های حمایت

شده و در معرض خطر

تحت تأثیر خواهند بود

آیا منطقه از نظر محلی

حائز اهمیت (زمین

شناسی و یا حیات

وحش) می باشد

مشورت یا

سازمانهای

مربوطه

ارزیابی اطلاعات- محدودیتهای

زیست محیطی را مشخص کنید

بررسی راههای تخفیف اثرات سوء بررسی امکان سنجی ادغام طرح

انجام بررسیها و مطالعات بیشتر در

صورت لزوم

ادغام طرح با سایر تأسیسات و

عوارض زمینی موجود (مانند بناهای

باستانی) و غیره

طراحی جاده را آغاز نمائید

جدول ١- ملاحظات آکولوژیکی برای احداث راهها ١

1 - فصلنامه علمی سازمان حفاظت محیط زیست - بهار ٧6 - صفحه 5

جدول ٢- آلودگی در حمل ونقل ١

حمل و نقل هوائی حمل و نقل جادهای حم ل ونقل از طریق راهآهن حمل و نقل دریائی و آبهای

داخلی

از گازهای

آلودگی هوا، گازهای گلخانه ای و اثرات

تقلیل لایه ازن در آتمسفر فوقانی ناشی

NOX

ذرات و (Co,HC, NOX) آلودگی هوا

سرب، آلودگی جهانی

مواد افزودنی به سوختهای فسیلی مانند

(CFCS.CO2)

هوا

تغییر و تبدیل سفرههای آبی رژیم

رودخانهها و زهکشی دشتها برای

ساختمان فرودگاهها

آلودگی آبهای سطحی و زیرزمینی توسط

هرز آبها، تغییر و تبدیل سیستمهای آبی بر

اثر احداث جاده

تخلیه آب موازنه، نشت نفت و غیره،

تغییر و تبدیل سیستم های آبی جهت

احداث بنادر و کانالها و لایروبی

منابع آب

اختصاص زمین برای فرودگاهها و سایر

امکانات و تأسیسات

اختصاص زمین برای ایجاد جاده و استخراج

مواد ساختمانی جادهها، خاکبرداری،

زیرسازی

اختصاص زمین برای ایجاد مسیرهای

مستقیم و ایستگاهها و امکانات و

تأسیسات متروکه

اختصاص زمین برای ایجاد تأسیسات و

امکانات بنادر متروکه و کانالها منابع زمین

پس ماندههای خدمات حمل و نقل

هوائی

رها کردن و تخریب و ریختن نخالههای

ساختمانی مربوط به جادهها و پس

ماندههای سرویسهای خدماتی و روغن

سوخته

خطوط متروکه و تجهیزات و انبار وسائل

اسقاطی کشتیها و هواپیماهای خارج از رده مواد زائد جامد

تلفات جانی، صدمات و زیانهای مالی

ناشی از حوادث پروازهای هواپیماها

تلفات جانی، صدمات و زیانهای مالی از

حوادث، جادهها، خطر حمل و نقل مواد

خطرناک، خطر شکستگی ساختمانهای

قدیمی و فرسودگی تسهیلات جادهها

خارج شدن قطارها از خط و تصادم

قطارهای باربری حامل مواد خطرناک

انباشتن مواد سوختی- حمل و نقل مواد

خطرناک خطرات و تصادفات

صدای اطراف فرودگاهها

صدا و ارتعاشات ناشی از خودروها،

موتورسیکلتها و کامیونها در شهرها و در

مسیر جادههای اصلی و بزرگراهها

صدا و ارتعاشات اطراف ایستگاهها و

مسیر خطوط راهآهن صدا

تفکیک و تخریب محله های مسکونی

زیستگاههای حیات وحش مجاور و مزارع،

تجمع و شلوغی بیش از حد

تفکیک و تخریب مناطق مسکونی و

مزارع و زیستگاههای حیات وحش مجاور سایر آثار

٧- آب و فاضلاب

در کشور ما مسأله کمبود آب از گذشته های بسیار دور وجود داشته و با توجه به احتیاج روزافزون به آن حتی در برخی از نقاط به صورت عاملی مانع رشد و پیشرفت کشاورزی، صنعتی و حتی اجتماعی شده است و آلوده نمودن آب و خاک خیانتی بزرگ به نوع بشر و موجودات زنده می باشد. با توجه به این موضوع، اهمیت حفاظت از آب و خاک بیش از پیش نمود پیدا ک رده و قسمت عمده این حفاظت، بر عهده مهندس عمران گذاشته شده تا با ارزیابی محل پروژه قبل از اجرا وظیفه خود را در قبال این نعمت خدادادی و آیندگان به خوبی به انجام رسانیم.

یکی از عواملی که می تواند بیشترین زیان را به آب و خاک رسانده و محیط زیست را به خطر اندا زد فاضلابها اعم از خانگی و صنعتی و... هستند که وجود آنها و رها ساختن آن بدون هیچگونه پیش تصفیه می تواند اثرات زیانباری را به دنبال داشته باشد و حتی منجر به یک فاجعه زیست محیطی گردد. فاضلاب ها و مدفوع انسانی، هر دو در کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرند و بالتبع انسانها و موجوداتی که با آن در تماس هستند ممکن است به انواع بیماریهای عفونی و انگلی مبتلا شوند. این اثرات محدود به تماس مستقیم با فاضلاب و پسابهای خانگی و صنعتی نیست، بلکه اثرات غیرمستقیم دیگری هم به حیات انسانی و

جانوری می گذارد که مهمترین آنها آلوده کردن آبهای سطحی و زیرزمینی است. به عنوان مثال در شهر کرمان سفره آب زیرزمینی در حد فاصل کرمان - ماهان موجود است که آب قابل شرب مردم کرمان از آنجا تهیه می شود. حال در هنگام ساخت

کشتارگاه کرمان بدلیل عدم ارزیابی زیست محیطی و استفاده از نظرات یک کارشناس محیط زیست، این سازه را درست در روی سفره آب زیرزمینی ساختهاند و با توجه به نکات غیربهداشتی و رها کردن پساب آن در زمینهای اطراف کشتارگاه چه بسا آب کرمان سالهاست آلوده بوده و حتی تصفیه خانهها هم نمی تواند بخوبی آن را انگل زدایی کند نمونه این مسأله در شهر 1٧- صفحه ٢5 - فصلنامه علمی سازمان حفاظت محیط زیست پاییز -5 بندرعباس مشاهده می شود که پساب کشتارگاه و فاضلابهای خانگی بدون هیچ طرحی جامع برای کنترل آن و همچنین بدلیل شرجی بودن هوا و نامناسب بودن لوله های فاضلاب در آن آب و هوا و نشت کردن فاضلاب، پسابهای صنعتی و خانگی و کشاورزی به سمت دریا هدایت شده و باعث آلودگی خلیج فارس و دریای عمان می شود. پس یک مهندس عمران در تیم

ساختمانیاش مخصوصاً در پروژه های صنعتی که پسابها آلوده به مواد شیمیایی هستند باید یک کارشناس محیط زیست داشته باشد تا با ارزیابی محل مورد نظر بهترین گزینه با کمترین اثر بر محیط زیست را انتخاب کند. البته وجود تصفیه خانه های مجهز می تواند فاضلابها را برای مصارف غیر از آشامیدن برای شستن ظروف در خانه ها و مصارف صنعتی، بازیابی و به چرخه باز گرداند. این مسأله در کشور ما با توجه به کمبود آب و خشکسالیهای اخیر متروک مانده و کمتر کسی به این کار پر سود فکر می کند ولی در کشورهای اروپایی این کار از مرحله آزمایش گذشته و وارد مرحله اجرا در سطح کشور شده است.

٧ شیرابههای ناشی از محل دفن زباله - ١

یکی از مشکلات اساسی محلهای دفن بهداشتی زباله، تولید شیرابه های ناشی از زباله می باشد که با توجه به مطالعات انجام شده در آمریکا و کانادا این شیرابه ها منجر به آلودگی آبهای سطحی و زیرزمینی شده و محیط زیست را به خطر میاندازد. برای جلوگیری از نفوذ این شیرابه راههای مختلفی ارائه شده که یکی از این راهها ایجاد سیستمهای نفوذ ناپذیر و زهکشی محل دفن زباله می باشد. در این روش دو سیستم اصلی در زهکشی شیرابه کار می کنند که عبارتند از:

١- زهکش زیرین

٢- زهکش محیطی

سیستم زهکش زیرین قبل از پر کردن محل دفن ساخته می شود و تشکیل شده از یک سیستم زهکشی که شیرابه را از کف محل دفن خارج می سازد و سیستم محیطی دور لبه های درپوش محل دفن و برای کنترل نفوذ و نشت به داخل محل دفن پس از پر شدن آن ساخته می شود. سیستم زهکشی زیرین، برای سادگی ممکن است تشکیل شده باشد از یک لایه زهکشی با مواد دان های و نفوذ ناپذیری زیاد و لوله های سفالی جهت زهکشی و جمعآوری جریان هدایت شده در داخل محیط زهکشی که افقی حرکت می کند. در زیر این لایه یک لایه با نفوذ پذیری ناچیز قرار دارد که برای جلوگیری از حرکت عمودی شیرابه عمل می کند و با شیبدار ساختن این لایه می توان به حرکت افقی شیرابه درون لایه زهکش دست یافت. هنگامی که شیرابه ها به سیستم جمعآوری می رسد ابتدا به سمت پایین لایه زهکشی حرکت کرده و به سطح بالایی لاینر برخورد می کند، سپس شیرابه شروع به جمع شدن روی سطح بالایی لاینر نموده و فضای خالی بین خلل و فرج لایه زهکشی را پر می کند و اثر شیب جریان افقی شیرابه در داخل لایه زهکش شروع و به سوی لوله های جمع آوری شیرابه میرود و از طرف دیگر شروع به نفوذ در داخل لاینر غیراشباع می کند.

٧ راههای جلوگیری از نشت شیرابه به داخل آبهای زیرزمینی -٢

١- با جلوگیری از نفوذ آب به داخل توده زباله، میزان شیرابه را به حداقل میرسانیم.

٢- شیرابه تولید شده توسط یک سیستم زهکشی جمعآوری و به خارج هدایت شود و سپس در یک سیستم مناسب، تصفیه و قابل دفع گردد.

٣- در صورت باقی ماندن شیرابه، در برابر نشت از آن محافظت شود.

٨- سدها و اثرات زیست محیطی ناشی از آن

حال با توجه به آنچه که تا کنون گفته شد، به عنوان نمونه، یک پروژه عمرانی را مورد ارزیابی و بررسی قرار میدهیم. سدها اثرات زیست محیطی زیادی علاوه بر فواید خویش بر محیط زیست دارند که بطور نمونه ساخت سد، رژیم هیدرولیکی پایین دست رودخانه را تغییر داده و باعث شده که رودخانه کانالیزه شده و جریان آب تماماً بوسیله یک سلسله سد و آب بند کنترل شود که کانالیزه شدن رودخانه سبب کاهش طول آن می گردد. یک تأثیر بزگ زیست محیطی دیگر این است که بدلیل ترسیب لای در پشت سد، آب بدون لای از سد سرریز شده و در نتیجه باعث فرسایش و پایین رفتن بستر رودخانه پایین دست سد می گردد. در ضمن از آنجایی که لای، فاقد نیتروژن کافی است در نتیجه موجب کاهش حاصلخیزی خاک گشته و باعث کاهش محصولات کشاورزی می شود.

٨ ارزیابی سدها -١

ارزیابی یک سد، گزینههای زیر را شامل می شود:

١- زمین شناسی محل سد و مخزن

٢- مسائل اجتماعی، سیاسی، اقتصادی، اکولوژیکی، فنی، مهندسی و تکنولوژیکی

٣- مسیرهای انتقال

4- ملاحظات ایمنی

5- هزینه

6- نظرات کارفما و مردم، مشاوره های فنی و اجتماعی، قابلیتهای ایجاد شده در منطقه سدها را به روشهای مختلف ارزیابی

می کنند که آن روشها عبارتند از:

(Leopold Matrices) ١- روش استفاده از ماتریس لئوپولد

(Environmental Evaluation) ٢- روش صورت ریز سنجش، همطرازی

٨ اقدامات اصلاحی و کاهش اثرات سوء سدها - ٢

١- آبخیز داری و بهبود شرایط و وضعیت حوزههای آبخیز برای کاهش میزان رسوبات.

٢- برآورد حجم مرده مورد نیاز جهت نگهداری رسوب، تخلیه و لایروبی آنها.

٣- تخلیه رسوبات توسط دریاچههای زیرین.

4- حفاظت سواحل، پایههای پل ها و سازه ها و مناطقی که در معرض فرسایش قرار می گیرند.

5- جبران کاهش مواد مغذی در پایین دست سد از طریق افزودن کودهای ازت دار.

6- هوادهی لایههای آب در ذخیره گاهها و مخازن دریاچه سد از طریق تزریق هوا به اعماق مخازن، برای پیشگیری از بروز

فرآیندهای بیهوازی.

٧ ت-غ ییر زمان بندی آبگیری در هنگام لایه بندی حرارتی.

٨- کنترل و تغییر مسیر فاضلابهای ورودی به مخزن سد و دریاچه و تصفیه آنها قبل از تخلیه.

٩- پیشبینی و احداث زهکشیهای مناسب در اراضی زراعی و هدایت زه آبها به پایین دست.

١٠ - پاکسازی دریاچه سد از مواد آلی تجزیه پذیر.

١١ - احداث و راهبری استخر گرمایشی در پایین دست سد برای افزایش دمای آب و رساندن آن به حد مطلوب.

١٢ - پوشش سطح کانالها و تخلیه متناوب آنها برای جلوگیری از تخمگذاری حشرات.

١٣ - کاشت گیاهان سمی برای حذف و کاهش جمعیت کرمهای ناقل بیماری.

١4 - کاشت نهال و ایجاد پارکهای جنگلی در بالادست سد.

١5 - قطع علفهای هرز و گیاهان پای در آب و استفاده از ماهیان علفزار.

١6 - کنترل زمان ماند آب در مخزن سد با اقدامات بهرهبرداری مناسب.

١٧ - جلوگیری از تخلیه فاضلابها به رودخانههای ورودی به مخزن.

١٨ - اجرای اقدامات حفاظتی برای پایداری شیبها، نظیر تراس بندی و کاشت گیاه بر روی آنها، ایجاد دیواره سنگ چین و مهار

تودههای سنگ.

١٩ - کنترل و حفاظت کنارههای ساحلی مخزن با کاشت گیاهان، سنگ چین و یا گابیون بندی تراس بندی و کاهش شیب.

٢٠ - احداث راههای عبور ماهی در زیر پلها و سدها برای ادامه مهاجرت ماهیان به مناطق تخم ریزی و ایجاد آسانسورهای

حمل ماهیها از پایین دست به پشت سد.

٢١ - جلب مشارکت عمومی در چگونگی اجرای طرح

٩- نتیجهگیری

پروژه های عمرانی که در داخل و حومه شهرها و نیز در مناطق کوهستانی و دشتها که از نظر پوشش گیاهی و جانوری دارای ارزش زیست محیطی هستند دارای خطرات بالقوه و بالفعلی هستند که برای مقابله با آن یا باید احداث پروژههای عمرانی را متوقف کرد که این خود امری محال است بخصوص در کشوری در حال توسعه مثل ایران و یا اینکه قبل از احداث پروژههای عمرانی با دست زدن به یک سری ارزیابیهای زیست محیطی، اثرات سوء آن پروژه را بر محیط زیست بررسی کرده و حتی الامکان نقاطی را برای احداث پروژه انتخاب کرد که کمترین خطر را برای محیط زیست و بیشترین کاربرد را از لحاظ علمی و تکنولوژی داشته باشد. بطور مثال در هنگام طرح یک راه اگر عوامل اکولوژ یکی جانوران و گیاهان مورد توجه قرار نگیرد چه بسا ساخت این راه بزرگترین ضربه را به محیط زیست منطقه بزند که بالتبع اثرات آن در دراز مدت گریبانگیر حیات انسان می شود. و یا نداشتن یک سیستم پیشرفته آب و فاضلاب در یک کلان شهر موجب شیوع بیماریهای گوناگون حتی در قرن حاضر می شودو همینطور فرودگاهها که می توانند بزرگترین آلوده کننده صوتی در داخل یک شهر باشند. بطور مثال اگر در اطراف منازل فرودگاه مهرآباد تهران برای چند روز زندگی کنید این مسأله مهم بیشتر روشن می شود و همینطور سدهایی که بدون ارزیابی منطقه هدف ساخته می شوند با زیر آب بردن مناطق وسیعی از حوزه رودخانه، موجب نابودی گونههای مختلف گیاهی و جانوری که حیاتشان به یکدیگر وابسته است، می شوند و یا نابودی جنگلها در شمال کشور به منظور ساخت و ساز موجب بروز سیل و ببار آوردن میلیاردها تومان خسارت جانی و مالی شده است و این تنها به این دلیل که جنلگها و مراتع، میزان نفوذ آب را به داخل زمین شدت بخشیده و از وقوع سیل جلوگیری به عمل میآورند. و اینجاست که لزوم ارزیابی زیست محیطی قبل از اجرای پروژههای عمرانی اهمیت مییابد.

١٠ - منابع و مأخذ

. - دکتر با ن. م. ادینگتون و دکتر م. آن. ادی نگتون – ترجمه دکتر اسماعیل کهرم ١٣6٧

١٣٧ - مقدمهای بر ارزیابی اثرات زیست محیطی- انتشارات سازمان - دکتر سید محمود شریعت- دکتر سید مسعود منوری -5

حفاظت محیط زیست.

- نوید سعیدی رضوانی - معاونت هماهنگی امور عمرانی دفتر برنامه ریزی عمرانی- مرکز مطالعات برنامه ریزی شهری - سلسله

مقالات برنامه ریزی شهری ٣ - نگاهی به روشهای کاهش آلودگی در بزرگراهها.

١٣٧ - حمایت کیفری از محیط زیست- انتشارات سازمان حفاظت محیط زیست. - میر عظیم قوام -5

- هنریک مجنونیان – ١٣٧٨ - حفاظت رودخانهها – انتشارات سازمان حفاظت محیط زیست.

١٣٨ - راهنمای ارزیابی اثرات زیست محیطی سدها- انتشارات سازمان حفاظت محیط زیست. - دک تر مسعود منوری -٠

١٣6 - مقدمهای بر آلودگی هوا، انتشارات گلدشت. - ناصر محرم نژاد -٣

- سازمان محیط زیست مالزی- ترجمه پرستو میراب زاده، راهنمای ارزیابی پیامدهای زیست محیطی توسعه- انتشارات سازمان

حفاظت محیط زیست.

. - فصلنامه علمی سازمان محیط زیست ایران – جلد هشتم- شماره سوم – پاییز ٧5

. - فصلنامه علمی سازمان محیط زیست ایران – جلد نهم- شماره اول- بهار ٧6

. - فصلنامه علمی سازمان محیط زیست ایران – شماره ٢٧ - سال ٧٨

. - فصلنامه علمی سازمان محیط زیست ایران – شماره ٣6 - سال ١٣٨٠

. - فصلنامه علمی سازمان محیط زیست ایران – جلد نهم- شماره ٢- تابستان ٧6

. - فصلنامه علمی سازمان محیط زیست ایران – جلد نهم – شماره ٣ – پاییز ٧6

. ١٣٧ ٩- - فصلنامه علمی سازمان محیط زیست ایران – شماره ٣١

. - فصلنامه علمی سازمان محیط زیست ایران – شماره ٢6 - بهار ١٣٧٨

. - فصلنامه علمی سازمان محیط زیست ایران – جلد هشتم- شماره اول – بهار ١٣٧5

. - فصلنامه علمی سازمان محیط زیست ایران – جلد ششم- شماره سوم – تابستان ٧٣

. - فصلنامه علمی سازمان محیط زیست ایران – جلد ششم- شماره اول- بهار ٧٣

. - فصل نامه علمی سازمان محیط زیست ایران – جلد هفتم- شماره دوم- تابستان ٧4

. - فصلنامه علمی سازمان محیط زیست ایران – شماره ٣٣ - تابستان ١٣٧٩

. - فصلنامه علمی سازمان محیط زیست ایران – جلد نهم- شماره اول- بهار ١٣٧٢

. - فصلنامه علمی سازمان محیط زیست ایران – شماره ٣٢ - سا ل ١٣٧٩

. - فصلنامه علمی سازمان محیط زیست ایران – شماره ١6 - زمستان ٧٠

- فصلنامه علمی سازمان محیط زیست ایران – جلد هشتم- شماره 4- زمستان – ویژه نامه جمعیت.


موضوعات مرتبط: عمران-محیط زیست
0

مدیریت و برنامه ریزی محیط زیست

از شروع تاریخ بشر، مسئله محیط زیست مورد توجه نسل ها بوده و انسان در این راه ابتداء به کشف طبیعت و راهبردهای آن نائل گشت. انسان برای تنظیم مصرف منابع جوامع، ممنوعیت ها و خرافات و رعایت حقوق مشترک، شناخت محیط زیست را توسعه داد قوانین چندی برای امر نظارت تدوین شد و منابع محیط زیست ملی کشورها سرشماری گردید.

توسعه های چشمگیری اقتصادی و اجتماعی در اواخر قرن بیستم، مشکلات بحرانی در سر راه مدیریت محیط زیست ایجاد نمود. این مشکلات شامل آلودگی محیط زیست جهانی، از بین رفتن تنوع زیستی، تخریب خاک و رشد بی رویه شهری می باشد. در آن برهه از زمان، چالش بزرگی برای حل مسئله شروع شد اما سرعت بروز مشکلات بسیار جلوتر از سرعت شناخت محیط زیست، پایش اثرات، جمع آوری اطلاعات، تجزیه و تحلیل، مدل سازی، ارزیابی و برنامه ریزی بود. در چنین برهه ای، مدیریت محیط زیست مسئولیت هماهنگی و تمرکز روی توسعه ها را به عهده گرفت تا زندگی انسان ارتقاء پیدا نموده و از تخریب بیشتر زمین و عناصر آن جلوگیری نمود.

در ابتداء کار، برخی احساس می کردند که مدیریت محیط زیست قابلیت انعطاف پذیری کمتر و حساسیت بیشتر و افراطی نسبت به منابع طبیعی دارد زیرا مدیریت محیط زیست توجه خود را به طرف نظارت و پایش معطوف می نمود تا بهره برداری و انتفاع.

در مدیریت محیط زیست اعتقاد بر این است که نظارت و پایش بر خلاف مدیریت سنتی منابع، با هدف استفاده دراز مدت منطقی و پایدار از منابع می باشد. برای دستیابی به چنین هدف دراز مدت و پایدار لازم است مدیریت به صورت چند انضباطی، بین انضباطی یا جامع، احتیاط آمیز و مشارکتی باشد. این اهداف بطور روز افزونی، به سوی توسعه پایدار ارتقاء پیدا می نماید. ساز و کار چند انضباطی، نیازمند مشارکت دادن انضباط های مختلف جهت اخذ اطلاعات، ایجاد مهارت در تجزیه و تحلیل و ایجاد بصیرت است اما در جستجوی تلفیق نظرات و ایجاد تفاهم نیست.

در ساز و کار بین انضباطی باید نسبت به ایجاد ادبیات مشترک و حرکت به سوی نزدیک نمودن همکاری های بین بخشی و تلفیق نظرات اقدام نمود. چنین ساز و کاری مشکل به نظر می رسد زیرا باید مفاهیم مختلف را درهم بیآمیزد.

این ساز و کار نیازمند آگاهی از مسائلی است که در محدوده بین المللی و منطقه ای بوده و دارای جنبه های اقتصادی و اجتماعی بوده و متأثر از مسایل سیاسی، مسائل احساسی و یا مسائل اخلاقی نیز
می باشد. امروزه موانع چندی بر سر راه مدیریت محیط زیست وجود دارند که یکی از آنها، عدم توجه متخصصان مدیریت محیط زیست به تقابل انسان محیط زیست است. آنها اغلب تدوین و اجرای قوانین، سیاست ها و مقررات زیست محیطی را مورد توجه خود قرار می دهند.

مدیریت محیط زیست و تمام ساز و کارهای آن باید متوجه هم پوشانی و تداخل های بخشی بوده و نیازمند برنامه ریزی محیط زیست می باشد. اصول مدیریت محیط زیست بر اساس اجرا، پایش و بازرسی واقعیت های موجود در محیط زیست است و کمتر به تئوری و طرح ریزی اقدام می کند.

در یک تعریف ساده از مدیریت، می توان گفت که مدیریت، فراگرد مؤثر و کارآمد منابع مادی و انسانی بر اساس یک مبانی ارزشی پذیرفته شده است که از طریق برنامه ریزی، سازماندهی، بسیج منابع و امکانات، هدایت و سرپرستی و کنترل عملیات برای دستیابی به اهداف تعیین شده صورت می گیرد. کلیه مراحل فوق الذکر در تعامل با یکدیگر هستند و در رأس آن برنامه ریزی قرار گرفته است.

به همین دلیل است که می گویند: جوهر مدیریت برنامه ریزی است جوهر برنامه ریزی، هدف گذاری است جوهر هدف گذاری، شناخت عوامل بیرونی و عوامل درونی است و بالاخره جوهر شناخت، اصول و مبانی ارزشی و نگرش معنوی انسان است.

از آنجایی که جوهر برنامه ریزی، هدف گذاری است لذا در تعریف برنامه ریزی آن را به 4 جزء کوچک تقسیم می کنند: 1 تعیین هدف، یافتن و ساختن راه وصول به آن 2 اتخاذ تصمیم خردمندانه برای آینده 3 طراحی وضعیت مطلوب در آینده و 4 طراحی عملیات اجرایی

امر برنامه ریزی به دنبال چهار هدف عمده است که عبارتند از: 1 افزایش احتمال رسیدن به هدف با تنظیم فعالیت ها 2 افزایش جنبه اقتصادی یعنی اینکه با صرفه ترین روش های ممکن برای دستیابی به هدف را جستجو می کند. 3 تمرکز روی هدف و احتراز از تغییر مسیر و 4 ایجاد مکانیسم های کنترل

«برنامه» که حاصل امر برنامه ریزی است خود بر دو نوع است یکی برنامه های عملیاتی و دیگری برنامه های راهبردی. برنامه های عملیاتی برای کوتاه مدت و میان مدت تنظیم می شود و شامل برنامه های دائمی نظیر تدوین خط مشی ها، تدوین روش و رویه ها و تدوین قوانین و مقررات است و برنامه های با عمر کوتاه نظیر بودجه، تشکیلات، طرح ها، پروژه ها و برنامه های سالیانه و نیم سال زمان دار.

ولی برنامه ریزی راهبردی، فراگردی متفاوت دارد و زمان آن نیز بلند مدت می باشد. در فراگرد برنامه ریزی راهبردی باید مراحل زیر را رعایت نمود:

1 تدوین رسالت سازمان 2 تعریف هدف های خرد و کلان 3 ارزیابی فرصت ها و تهدیدها که مربوط مسائل برون سازمانی است 4 تدوین استراتژیهای سازمانی 5 اجرای استراتژی از برنامه های عملیاتی و 6 ارزیابی و اصلاح استراتژی ها در صورت لزوم از طریق باز خور.

با توجه به آنچه که در مطالب بالا گفته شد، رابطه بین مدیریت و برنامه ریزی محیط زیست به صورت ساده چنین می باشد:

شناخت محیط زیست

$

تعیین اهداف حفاظت محیط زیست

$

برنامه ریزی محیط زیست

$

مدیریت محیط زیست

ملاحظه می شود که اولین اقدام برای دستیابی به مدیریت خردمندانه محیط زیست، شناخت محیط زیست است. اکنون دیگر، شناخت محیط زیست منحصر به عوامل آلاینده و مخرب محیط زیست نیست بلکه برای شناخت جامع نگر به محیط زیست باید نسبت به شناخت نهادهای مسئول حفظ، شناخت نقش برنامه سوم توسعه کشور و زمینه های برنامه چهارم توسعه، شناخت نقش هسته های محیط زیست در نهادهای دولتی شناخت نقش سازمان های غیر دولتی زیست محیطی و شناخت توان های محیطی و شناخت عوامل مؤثر در تخریب و آلودگی محیط زیست اقدام نمود. در این صورت فرآیند شناخت محیط زیست به محدوده وسیعی از اطلاعات و آمار و تجزیه و تحلیل نقش نهادها و تحلیل چگونگی برخورد با تهدیدها و سود جستن از فرصتها را شامل می شود. این امر، مدیریت محیط زیست را بیش از پیش پیچیده نموده و مدیریت خردمندانه را می طلبد.

در حال حاضر علاوه بر سازمان حفاظت محیط زیست که متولی اصلی امور محیط زیست در کشور می باشد بسیاری از نهادهای دولتی نیز، هر کدام قسمتهائی از امور مربوط به محیط زیست را به عهده دارند نظیر وزارت جهادکشاورزی وزرات بهداشت، درمان و آموزش پزشکی وزارت کشور (کاهش بلایای طبیعی + مدیریت مواد زائد جامد + شورایعای ترافیک و...) شوراهای اسلامی شهر و روستا وزارت نیرو وزارت نفت وزارت راه و ترابری (سازمان بنادر و کشتیرانی سازمان هواشناسی شورایعالی اقیانوس شناسی) وزارت صنایع و معادن، وزارت مسکن و شهرسازی (طرح های کالبدی طرح های منطقه ای طرح های جامع شهری شهرهای جدید) سازمان انرژی اتمی ایران سازمان مدیریت و برنامه ریزی وزارت کار و امور اجتماعی (شورایعالی حفاظت فنی کار) وزارت بازرگانی وزارت علوم، تحقیقات و فن آوری، نیروی انتظامی.

در سال های اخیر در چند سازمان وزارتخانه، هسته های زیست محیطی زیر نظر یکی از معاونین آن وزارتخانه تشکیل شده است مثل وزارت صنایع و معادن، وزارت نفت، وزارت جهاد کشاورزی و غیره.

چنین هسته هایی، نقطه تماس وزارتخانه مربوطه با سازمان حفاظت محیط زیست محسوب می شود و در بسیاری از جلسات مشترک و کمیته های زیست محیطی نماینده وزارتخانه مربوطه، همان مسئول هسته محیط زیست درآن وزارتخانه است. گرچه این هسته ها در ابتداء تشکیل، طرفدار منافع بخشی وزارتخانه مربوطه در مقابل محدودیت های زیست محیطی به نظر می رسد ولی اکنون نکات مثبت فراوانی را دارند که از دستاوردهای خوب برنامه دوم توسعه اقتصادی محسوب می شود.

نقش سازمان های غیر دولتی (NGOs) نیز در مدیریت محیط زیست از اهمیت خاصی برخوردار است این سازمان ها از یک طرف به علت ضرورت جامعه مدنی بوجود آمده اند و نقش آنها در وحله اول آگاه سازی عمومی از مسائل زیست محیطی است و در وحله دوم نوعی نظارت بر عملکرد دولت و حکومت در امور زیست محیطی محسوب می شود. نظام حکومتی جامعه نیز از دو دیدگاه به این موضوع نگاه می کند یکی اینکه این انجمن های غیر دولتی، نقش آگاه سازی عمومی را به درستی انجام دهند و اطلاعات نادرست در اختیار مردم قرار داده نشود تا باعث تشویق افکار عمومی گردد و از طرف دیگر مشارکت مردمی برای حفاظت محیط زیست بیش از پیش تقویت شود که این امر یکی از نیازهای مدیریت خردمندانه محیط زیست در کشور محسوب می شود.

شناخت برنامه سوم توسعه که هم اکنون در حال اجرا است و برنامه چهارم که به زودی مراحل اولیه تدوین آن شروع خواهد شد از اولویت های مدیریت محیط زیست کشور است. در قانون برنامه سوم سیاست های زیست محیطی تدوین شده بر 4 اصل استوار است:

1 تدوین برنامه آمایش سرزمین

2 کاهش آلودگی هوا ناشی از مصرف سوخت

3 ایجاد ضوابط استقرار صنایع

4 کاهش بحران های زیست محیطی

در ماده 104 قانون برنامه سوم توسعه، شش فعالیت عمده در طول برنامه پیش بینی شده است:

1 سامان دهی بهره برداری از منابع طبیعی

2 تقویت سازمان های غیر دولتی زیست محیطی

3 تأمین هزینه های کاهش آلودگی ها توسط آلوده کننده ها

4 کاهش آلودگی هوا در شهرهای تهران تبریز اهواز اراک شیراز اصفهان و مشهد

5 تشویق انتقال واحدهای تولیدی و صنعتی

6 انجام اقدامات اجرایی ویژه برای کاهش آلودگی هوای تهران

در ماده 105 نیز ارزیابی زیست محیطی طرحها و پروژه های بزرگ صنعتی، عمرانی و خدماتی پیش بینی شده است.

و بالاخره شناخت عوامل مؤثر در تخریب و آلودگی محیط زیست از اولویت بالایی در شناخت محیط زیست برخوردار است شناخت عوامل مؤثر در تخریب و آلودگی محیط زیست در اثر فعالیت های اقتصادی بخصوص فعالیت های صنعتی، بهره برداری بی رویه از منابع طبیعی تجدید شونده، توسعه کشاورزی، رشد بی رویه جمعیت و اسکان نامطلوب و گسترش حاشیه نشینی، مصرف بی رویه انرژی و نداشتن الگوی مصرف، عدم تناسب حمل و نقل عمومی و شخصی، فن آوری نامناسب و مغایر محیط زیست و فقدان بهداشت عمومی و فردی و... از نیازهای مهم مدیریت محیط زیست محسوب می شود.

تکامل مدیریت زیست محیطی

انسان از دوران ما قبل تاریخ، اقدام به جمع آوری دانش زیست محیطی نموده و به منظور کمک به کنترل منابع و توسعه استراتژی های بهره برداری، مبادرت به ایجاد یک سری، منیهات، خرافات و حقوق مشترک کرده است. انسان با وضع قوانین مختلف، سرپرستی منابع طبیعی را بهبود بخشیده و حتی در مواردی، اقدام به صورت برداری از منابع ملی نموده است (مثل صورت برداری «Domesday» در قرن نوازدهم میلادی).

این تصور که انسان ما قبل تاریخ با جمعیت های اندک و نزدیک به طبیعت باعث صدمات جزئی به محیط طبیعی شده است، در حال حاضر با موفقیت بعضی از جوامع در ابداع روش های نوین و پایدار، در بهبود زندگی نوع بشر بیشتر به یک افسانه تاریخی مبدل شده تا یک واقعیت علمی. حقیقت این است که انسان های ما قبل عصر جدید، با جمعیت های کم تعدادشان، توانستند با استفاده از آتش و انواع سلاح هایی که از چوب و استخوان درست می کردند و نیز لباسی که از پوست حیوانات برای خود تهیه می نمودند، پوشش گیاهی اکثر قاره ها را تغییر داده و به احتمال قوی، بسیاری از گونه های پستاندار بزرگ را نابود سازند.

در جهان امروز، وجود انواع آلودگی ها، از دست رفتن تنوع بیولوژیکی، فرسایش خاک و رشد روز افزون شهر نشینی، از چالش های مشهود اواخر این قرن هستند، که لزوم استقرار یک سیستم مدیریت زیست محیطی را نشان می دهد. نقش این مدیریت، ایجاد تمرکز و هماهنگی مابین چنین تحولاتی است که از طریق یک عملکرد زیست محیطی مناسب و با تجزیه و تحلیل داده ها، نظارت بر اثرات سوء مدل سازی، ارزیابی و برنامه ریزی، سعی در ارتقاء رفاه نوع بشر و پیشگیری یا تعدیل صدمات بیشتر بر زمین و موجودات زنده اش را دارد.

با افزایش توجهات عمومی در قبال مسائل مربوط به محیط زیست در سال های بعد از 1945 میلادی، خوش بینی مدیریت منابع طبیعی نسبت به پیشرفت تکنولوژی که از دهه های 11830 میلادی و بعد از آن در غرب شاهد آن بودیم به تدریج رو به زوال نهاده و اقدامات محدودی به منظور تضمین بهره برداری مناسب از منابع طبیعی، همراه با رشد و توسعه اقتصادی اجتماعی انجام پذیرفت. این اقدامات با تاسیس موسسات کنترل و نظارت بر حوزه آبریز رودخانه ها، در دهه 1930 آغاز گشته و تلفیقی از مدیریت زیست محیطی و برنامه ریزی منطقه ای را به وجود آورده که این امر، در حال حاضر توجه بسیاری از علاقه مندان به مدیریت زیست محیطی را به خود جلب نموده است. مدیریت زیست محیطی بر خلاف مدیریت منابع طبیعی که بیشتر به اجزاء معین و قابل بهره برداری زمین
می پردازد یک دیدگاه اکوسیستمی کلی را ارائه می دهد.

در مدیریت منابع طبیعی بهره برداری ها اکثراً کوتاه مدت و غالباً نفع دولت ها، شرکت ها و یا دیگر گروه های خاص جامعه در نظر گرفته می شود. عکس العمل مدیریت منابع طبیعی نسبت به مسائل غالباً واکنش پذیر بوده و متکی به روش های تکنولوژیکی مقطعی و دیدگاه تک پروژه ای است. مدیران منابع طبیعی اکثراً از یک دامنه محدود از رشته های مختلف علمی انتخاب می شوند و معمولاً از تخصص زیست محیطی محدود و دانش جامعه شناسی اندک برخوردارند. سبک مدیریتی اینگونه مدیران غالباً مستبدانه و غیر مردمی بوده و تاثیرات محیط بیرونی را نادیده می انگارند.

به دلایل مذکور، از حدود چهل سال پیش تاکنون، مدیریت منابع طبیعی تا حد زیادی جای خود را به مدیریت زیست محیطی داده است. در این دیدگاه مدیریتی، بهره برداری مداوم و دراز مدت از منابع طبیعی به دنبال ارزیابی های زیست محیطی انجام می پذیرد و سرپرستی، جایگزین بهره برداری های غیر اصولی گشته است. به عقیده عده زیادی از صاحبنظران، رویکرد مدیریت زیست محیطی، روش مناسب، انعطاف پذیر و حساس تری را نسبت به مدیریت منابع طبیعی به وجود آورده یا خواهد آورد.

در مدیریت زیست محیطی، هدف، بطور فزاینده ای، ترویج و اشاعه مقوله «توسعه پایدار» است. کانون توجه مدیریت زیست محیطی به رویکرد «چند رشته ای» و «میان رشته ای» تمرکز داشته و اساساً یک دیدگاه کلی نگر را ارائه می دهد و سبک مدیریتی آن محتاطانه و مشارکتی می باشد.

لازم به ذکر است که در رویکرد «چند رشته ای»، کسب اطلاعات، متکی به رشته های متنوع علمی و بصیرت بر مهارت های تحلیلی مختلف است. نگرش «چند رشته ای» به دنبال یک شناخت کلی نمی باشد.

رویکرد «میان رشته ای» در مدیریت زیست محیطی به همکاری بسیار نزدیک بین متخصصین گرایش های مختلف برای دستیابی به نتایج مشترک توجه دارد. اتخاذ این رویکرد به دلیل تلاش در ادغام و تلفیق نتایجی که از طریق مختلف استنتاج می شوند، بسیار دشوار است.

تمامی این گرایشات، مستلزم هشیاری و بصیرت نسبت به این موضوع هستند که
«ممکن» است مسائل پیش آمده، بخشی از تعاملات پیچیده اقتصادی اجتماعی و حتی زیست محیطی در سطح فراملیتی و جهانی باشند» و می توانند تحت تاثیر سیاست، تلقیات و اخلاقیات مختلفی قرار بگیرند.

عده ای، بخش اعظم رویکرد مدیریت زیست محیطی را تحت عنوان «مدیریت گرایی در محیط زیست» تلقی نموده و آن را نفی می کنند و چنین ابراز می دارند که این نگرش، توجه کافی به تعاملات بین انسان و محیط زیست نکرده و در نتیجه نهادینه شده است و اساساً آن را یک روند «دولت محور» می دانند که وظیفه آن فقط وضع قوانین و اجرای مقررات خط مشی های مربوط به محیط زیست
می باشد. این اختلاف نظرات می تواند تا حد زیادی منعکس کننده تفاوت بین تئوری و عملکرد زیست محیطی باشد؛ زیرا هر آنچه که برای یک مدیر محیط زیست به عنوان یک موضوع علمی در نظر گرفته می شود، می بایست در نهایت با مسائل واقعی جهان ارتباط پیدا کند و این امر در عمل می تواند امکان
«مدیریت گرایی» و سایر معایب را در آن به وجود آورد.

نکته دیگری که باید در نظر گرفته شود این است که روند مدیریت زیست محیطی، در حال حاضر سیر تکاملی خود را طی می کند و اصولاً شکل تثبیت شده ای ندارد. رویکرد مدیریت زیست محیطی به هر طریق ارتباط تنگاتنگی با برنامه ریزی زیست محیطی پیدامی کند و باید با آن مطابقت و همکاری مستمر داشته باشد. کانون توجه چنین نگرشی به نظارت، بررسی، اجراء، عملکرد و غلبه بر مسائل جهانی محیط زیست اتکا دارد.

مدیریت زیست محیطی علیرغم تمایل به همکاری نزدیک با برنامه ریزی زیست محیطی، بطور تخصصی به دنبال درک تعاملات بین انسان و محیط زیست بوده و در پی حل مسائل و مشکلات زیست محیطی به روش های علمی و عقلانی می باشد. در این راستا باید توجه داشت که مسائل مربوط به محیط زیست را نمی توان جدا از توسعه اقتصادی بررسی نمود. این توافق کلی بین سال های 1972 (کنفرانس سازمان ملل در استکهلم) تا سال 1992 (کنفرانس سازمان ملل در ریودوژانیرو اجلاس زمین) حاصل شده است. به این ترتیب در اوایل دهه 1990، مدیریت منابع طبیعی هماهنگونه که «wisner»
(شاید غیر منصفانه) خاطر نشان کرد جای خود را با یک سقوط فلسفی غمبار، به مدیریت زیست محیطی داده است.

تکامل مدیریت زیست محیطی

 

انسان از دوران ما قبل تاریخ، اقدام به جمع آوری دانش زیست محیطی نموده و به منظور کمک به کنترل منابع و توسعه استراتژی های بهره برداری، مبادرت به ایجاد یک سری، منیهات، خرافات و حقوق مشترک کرده است. انسان با وضع قوانین مختلف، سرپرستی منابع طبیعی را بهبود بخشیده و حتی در مواردی، اقدام به صورت برداری از منابع ملی نموده است (مثل صورت برداری  «  Domesday»  در قرن نوازدهم میلادی). 

این تصور که انسان ما قبل تاریخ  با جمعیت های اندک و نزدیک به طبیعت باعث صدمات جزئی به محیط طبیعی شده است،  در حال حاضر با موفقیت بعضی از جوامع در ابداع روش های نوین و پایدار،  در بهبود زندگی نوع بشر بیشتر به یک افسانه تاریخی مبدل شده تا یک واقعیت علمی. حقیقت این است که انسان های ما قبل عصر جدید، با جمعیت های کم تعدادشان، توانستند با استفاده از آتش و انواع سلاح هایی که از چوب و استخوان درست می کردند و نیز لباسی که از پوست حیوانات برای خود تهیه می نمودند، پوشش گیاهی اکثر قاره ها را تغییر داده و به احتمال قوی، بسیاری از گونه های پستاندار بزرگ را نابود سازند.

در جهان امروز، وجود انواع آلودگی ها، از دست رفتن تنوع بیولوژیکی، فرسایش خاک و رشد روز افزون شهر نشینی، از چالش های مشهود اواخر این قرن هستند، که  لزوم استقرار یک سیستم مدیریت زیست محیطی را نشان می دهد. نقش این مدیریت، ایجاد تمرکز و هماهنگی مابین چنین تحولاتی است که از طریق یک عملکرد زیست محیطی مناسب و با تجزیه و تحلیل داده ها، نظارت بر اثرات سوء مدل سازی، ارزیابی و برنامه ریزی، سعی در ارتقاء رفاه نوع بشر و پیشگیری یا تعدیل صدمات بیشتر بر زمین و موجودات زنده اش را دارد.

با افزایش توجهات عمومی در قبال مسائل مربوط به محیط زیست در سال های بعد از  1945 میلادی، خوش بینی مدیریت منابع طبیعی نسبت به پیشرفت تکنولوژی که از دهه  های  11830  میلادی و بعد از آن در غرب شاهد آن بودیم به تدریج رو به زوال نهاده و اقدامات محدودی به منظور تضمین بهره برداری مناسب از منابع طبیعی، همراه با رشد و توسعه اقتصادی  اجتماعی انجام پذیرفت. این اقدامات با تاسیس موسسات کنترل و نظارت بر حوزه آبریز رودخانه ها، در دهه  1930  آغاز گشته و تلفیقی از مدیریت زیست محیطی و برنامه ریزی منطقه ای را به وجود آورده که این امر، در حال حاضر توجه بسیاری از علاقه مندان به مدیریت زیست محیطی را به خود جلب نموده است. مدیریت زیست محیطی بر خلاف مدیریت منابع طبیعی که بیشتر به اجزاء معین و قابل بهره برداری زمین
می پردازد یک دیدگاه اکوسیستمی کلی را ارائه می دهد.

در مدیریت منابع طبیعی بهره برداری ها اکثراً کوتاه مدت و غالباً نفع دولت ها، شرکت ها و یا دیگر گروه های خاص جامعه در نظر گرفته می شود. عکس العمل مدیریت منابع طبیعی نسبت به مسائل غالباً واکنش پذیر بوده[1] و متکی به روش های تکنولوژیکی مقطعی و دیدگاه تک پروژه ای است. مدیران منابع طبیعی اکثراً از یک دامنه محدود از رشته های مختلف علمی انتخاب می شوند و معمولاً از تخصص زیست محیطی محدود و دانش جامعه شناسی اندک برخوردارند. سبک مدیریتی اینگونه مدیران غالباً مستبدانه و غیر مردمی بوده و تاثیرات محیط بیرونی را نادیده می انگارند.

به دلایل مذکور، از حدود چهل سال پیش تاکنون، مدیریت منابع طبیعی تا حد زیادی جای خود را به مدیریت زیست محیطی داده است. در این دیدگاه مدیریتی، بهره برداری مداوم و دراز مدت از منابع طبیعی به دنبال ارزیابی های زیست محیطی انجام می پذیرد و سرپرستی، جایگزین بهره برداری های غیر اصولی گشته است. به عقیده عده زیادی از صاحبنظران، رویکرد مدیریت زیست محیطی، روش مناسب، انعطاف پذیر و حساس تری را نسبت به مدیریت منابع طبیعی به وجود آورده یا خواهد آورد.

 

 در مدیریت زیست محیطی، هدف، بطور فزاینده ای، ترویج و اشاعه مقوله «توسعه پایدار» است. کانون توجه مدیریت زیست محیطی به رویکرد  «چند رشته ای»[2] و «میان رشته ای»[3] تمرکز داشته و اساساً یک دیدگاه کلی نگر را ارائه می دهد و سبک مدیریتی آن محتاطانه و مشارکتی می باشد.

لازم به ذکر است که در رویکرد «چند رشته ای»، کسب اطلاعات، متکی به رشته های متنوع علمی و بصیرت بر مهارت های تحلیلی مختلف است. نگرش  «چند رشته ای» به دنبال یک شناخت کلی نمی باشد.

رویکرد  «میان رشته ای» در مدیریت زیست محیطی به همکاری بسیار نزدیک بین متخصصین گرایش های مختلف برای دستیابی به نتایج مشترک توجه دارد. اتخاذ این رویکرد به دلیل تلاش در ادغام و تلفیق نتایجی که از طریق مختلف استنتاج می شوند، بسیار دشوار است.

تمامی این گرایشات، مستلزم هشیاری و بصیرت نسبت به این موضوع هستند که
 «ممکن» است مسائل پیش آمده، بخشی از تعاملات پیچیده اقتصادی اجتماعی و حتی زیست محیطی در سطح فراملیتی و جهانی باشند»  و می توانند تحت تاثیر سیاست، تلقیات و اخلاقیات مختلفی قرار بگیرند.

عده ای، بخش اعظم رویکرد مدیریت زیست محیطی را تحت عنوان «مدیریت گرایی در محیط زیست» تلقی نموده و آن را نفی می کنند و چنین ابراز می دارند که این نگرش، توجه کافی به تعاملات بین انسان و محیط زیست نکرده و در نتیجه نهادینه شده است و اساساً  آن را یک روند  «دولت محور» می دانند که وظیفه آن فقط وضع قوانین و اجرای مقررات خط مشی های مربوط به محیط زیست
 می باشد. این اختلاف نظرات می تواند تا حد زیادی منعکس کننده تفاوت بین تئوری و عملکرد زیست محیطی باشد؛ زیرا هر آنچه که برای یک مدیر محیط زیست به عنوان یک موضوع علمی در نظر گرفته می شود، می بایست در نهایت با مسائل واقعی جهان ارتباط پیدا کند و این امر در عمل می تواند امکان
«مدیریت گرایی» و سایر معایب را در آن به وجود آورد.

نکته دیگری که باید در نظر گرفته شود این است که روند مدیریت زیست محیطی، در حال حاضر سیر تکاملی خود را طی می کند و اصولاً شکل تثبیت شده ای ندارد. رویکرد مدیریت زیست محیطی به هر طریق ارتباط تنگاتنگی با برنامه ریزی زیست محیطی پیدامی کند و باید با آن مطابقت و همکاری مستمر داشته باشد. کانون توجه چنین نگرشی به نظارت، بررسی، اجراء، عملکرد و غلبه بر مسائل جهانی محیط زیست اتکا دارد.

مدیریت زیست محیطی علیرغم تمایل به همکاری نزدیک با برنامه ریزی زیست محیطی، بطور تخصصی به دنبال درک تعاملات بین انسان و محیط زیست بوده و در پی حل مسائل و مشکلات زیست محیطی به روش های علمی و عقلانی می باشد. در این راستا باید توجه داشت که مسائل مربوط به محیط زیست را نمی توان جدا از توسعه اقتصادی بررسی نمود. این توافق کلی بین سال های  1972 (کنفرانس سازمان ملل در استکهلم) تا سال  1992  (کنفرانس سازمان ملل در ریودوژانیرو اجلاس زمین) حاصل شده است. به این ترتیب در اوایل دهه  1990، مدیریت منابع طبیعی  هماهنگونه که «wisner  »
 (شاید غیر منصفانه) خاطر نشان کرد جای خود را با یک سقوط فلسفی غمبار، به مدیریت زیست محیطی داده است.


 

برخی از تعاریف مدیریت زیست محیطی 

 

·        مدیریت زیست محیطی، نگرشی است که ورای مدیریت منابع طبیعی عمل کرده و
 شامل: محیط سیاسی، اجتماعی و...  طبیعی می شود و به مسائل ارزشی، با یک مکانیزم توزیع برابر بین کلیه اشخاص، نسل ها و مناطق جغرافیایی می پردازد.

·        مدیریت زیست محیطی، به معنی تدوین استراتژی های توسعه ای، متناسب با محیط زیست است.

·        مدیریت زیست محیطی، سطح مشترک، بین تلاش های علمی و اجرای خط مشی های توسعه ای است.

·        مدیریت زیست محیطی، روند تخصیص منابع طبیعی و مصنوعی است، به نحوی که با استفاده بهینه از محیط زیست بتوان، حداقل نیازهای اولیه بشری  و در صورت امکان بیشتر  را به صورت پایدار محقق نمود.

·        مدیریت زیست محیطی، تلاشی است برای یافتن بهترین انتخاب های ممکن به جهت ترویج و اشاعه مقوله «توسعه پایدار ».

·        مدیریت زیست محیطی، تلاشی است برای یافتن بهترین انتخاب های زیست محیطی ممکن با استفاده از بهترین تکنیک های موجود، که باعث صرف مخارج و هزینه های مفرط نگردد.

·        مدیریت زیست محیطی، کنترل آن دسته از فعالیت های بشری است که تأثیر بارزی بر محیط زیست دارند.

·        مدیریت زیست محیطی، نحوه عملکرد زیست محیطی، سازمان ها، ارگان ها و شرکت ها است.

·        مدیریت زیست محیطی، فرآیند تصمیم گیری در راستای تنظیم آن دسته از فعالیت های بشر است، که بر محیط زیست تأثیر دارند؛ به گونه ای که ظرفیت های قابل تحمّل محیط زیست برای توسعه بشری مختل نگردد.

·        مدیریت زیست محیطی، نمی تواند امیدوار به غلبه بر تمامی مسائل و مؤلفه های زیست محیطی که با آن سروکار دارد باشد، بلکه وظیفه مدیریت زیست محیطی، مطالعه و تلاش در جهت کنترل فرآیندها، به منظور تحقق اهداف خاص است.

·        مدیریت زیست محیطی، یک تعریف عمومی، در مورد یک فرآیند اتخاذ شده، توسط متخصصین سیستم گراست، که با سابقه تحصیل در علوم طبیعی و اجتماعی و یا در سطح محدودتر مهندسی، حقوق و طراحی، اقدام به حل مسائل زیست محیطی تحول یافته، توسط انسان می نمایند و بر اساس یک رویکرد «میان رشته ای » و نقطه نظرات کمی و آینده نگر عمل می کنند.

 

 

استقرار سیستم مدیریت زیست محیطی

 

پاره ای از تحولات کنونی، که به استقرار سیستم مدیریت زیست محیطی کمک نموده اند،شامل:

1) افکار عمومی در مقیاس رو به افزایش در کشورهای مختلف جهان، به امور زیست محیطی واقف شده اند و تمایلی به اطمینان به دولت ها و شرکت ها، برای حفاظت از محیط زیست از خود نشان نمی دهند. این امر بطور عمده، ناشی از مشاهده حوداث زیست محیطی، سوء استفاده از منابع طبیعی و نگرانی در مورد تهدیدات اکولوژیکی می باشد.

2) سازمان های غیر دولتی، نهادهای بین المللی، مؤسسات تجاری و دولت ها به مدیریت زیست محیطی روی آورده اند.

3) وسایل ارتباط جمعی، اقدام به نظارت و ارائه گزارش در مورد مسائل زیست محیطی می نمایند.

4) کنوانسیون ها، اعلامیه ها و معاهده های جهانی در مورد مسائل مربوط به محیط زیست، تبلیغات گسترده ای کرده اند و از استقرار سیستم مدیریت زیست محیطی حمایت نموده اند.

5) تنظیم برنامه زیست محیطی سازمان ملل متحد (UNEP) در سال 1973.

6) وضع قانون حفاظت از محیط زیست در آمریکا (NEPA) در سال  1970.

7) نشریاتی که در آمریکای شمالی و اروپا، باعث تشدید نگرانی های مربوط به محیط زیست شدند (بعد از دهه  1960  میلادی).

8) شکل گیری سیاست های سبز بعد از دهه  1970.

9) مؤسسات امداد رسانی و زیست محیطی در اواخر دهه  1970  بر لزوم ارزیابی های زیست محیطی و استقرار مدیریت زیست محیطی قبل از انجام طرح های توسعه تأکید کرده اند.

10) گزارش «Brundland   » (مطرح شده در کمسیون جهانی محیط زیست و توسعه در سال 1987) باعث ازدیاد هشیاری نسبت به لزوم مراقبت های زیست محیطی گردید.

در سال  1972 زمانی که کنفرانس سازمان ملل در مورد انسان و محیط زیست در استکهلم جریان داشت، فقط تعداد معدودی از کشورها، وزارت محیط زیست داشتند و تعداد کمی از جراید و نویسندگان در مورد محیط زیست می نوشتند و اندکی از آژانس های خبری، گزارش ها و فیلم های مربوط به محیط زیست را تهیه می کردند. این روند تا سال  1992 که کنفرانس سازمان ملل در ریودوژانیر و در مورد محیط زیست و توسعه (اجلاس زمین) تشکیل شد، افزایش یافته و در این زمان اکثر ممالک دنیا دارای وزارتخانه های محیط زیست شده اند و نیز توجه رسانه های جمعی، شدیداً نسبت به مسائل زیست محیطی افزایش یافته است.

انتشار دستور کار  21 (توسط سازمان ملل در سال  1992) باعث تشویق دولت های و سایر ارگان ها برای ایجاد سیستم مدیریت زیست محیط گردید. به عنوان مثال : دستور کار 21 در بسیاری از کشورها با نیازهای محلّی تطابق پیدا کرد و از اوایل دهه  1990  در اتحادیه اروپا (EU) و انگلستان اقداماتی برای انتشار خط مشی ها و رهنمودهای توسعه پایدار انجام پذیرفت، که استقرار یک سیستم مدیریت و ارزیابی زیست محیطی را بدنبال داشت؛ پس از آن استانداردهای زیست محیطی در سطح بین المللی وضع شدند. چنانچه امروزه اکثر ممالک جهان ارزیابی های اثرات را قبل از اجرای طرح های توسعه لازم می دانند.

سبک مدیریت در مدیریت زیست محیطی شاهد نوسانات زیادی بوده و چنانچه پیشتر از این گفته شد، مدیریت زیست محیطی هنوز سیر تکاملی خود را طی می کند. تفاوت محیط زیست های مختلف باعث تفاوت در سبک های مختلف مدیریت زیست محیطی شده است. بعضی از این محیط زیست ها طبیعی تر از سایرین هستند. مثلاً:  محیط زیست های دریایی، خشکی، شهری، روستایی، کوهستانی، تالابی و غیره. در این ارتباط بررسی مشکلاتی که تا به حال به آن مواجه بودیم و یافتن علل آنها، گامی در جهت بهبود کیفیت مدیریت زیست محیطی خواهد بود.

کلیه مطالبی که ذکر شد مروری بودند (هر چند مختصر) در مورد تکامل  خصوصیات و مسائل مربوط به مدیریت زیست محیطی. در پایان، ارائه تصویری از اصول مدیریت زیست محیطی، قوانین و حقایق اصلی آن و یا حداقل موضوعات عمده آن، بسیار سودمند و مفید خواهد بود.

بطورکلی اصول بنیادی مدیریت زیست محیطی، عبارتند از «آینده نگری و سرپرستی» که از طریق موارد ذیل دنبال می شوند:

·        برنامه ریزی ها و سیاست گذاری های کلی نگر و دوراندیشانه (که بطور عمده به برنامه ریزان مختلف محول می شود)؛

·        برقراری معیارها و قوانین از نظر ارزیابی و نظارت ؛

·        ایجاد هماهنگی (مدیر زیست محیطی باید یک رویکرد «میان رشته ای» و  «چند رشته ای » را با یک دیدگاه کلی نگر اتخاذ نماید)؛

·        اجراء و عملیات: علیرغم اینکه توسعه پایدار به عنوان یک هدف، با دور اندیشی و سرپرستی در ارتباط است و نیز به رفاه نوع بشر توجه دارد؛ اما ممکن است که شرایطی به وجود بیاید که در آن شرایط، اهداف حفاظتی یا رفاه بشری در دراز مدت به انجام نرسد.

از اواسط دهه 80  میلادی شاخه های جدیدی در روند تکاملی مدیریت زیست محیطی ارائه شده است (در فصول بدی مفصلاً بحث خواهند شد). این شاخه ها عبارتند از :

·        قوانین زیست محیطی ؛

·        ارزیابی اثرات و خطرات؛

·        مدیریت کیفیت جامع (TOM)[4] که منجر به پیدایش مدیریت کیفیت جامع زیست محیطی شده است؛

·        جنبه های زیست محیطی؛

·        سیستم های مدیریت زیست محیطی؛


 

ماهیت مدیریت زیست محیطی

 

مدیریت زیست محیطی رویکردی به سوی سرپرستی از محیط زیست است و باید اکولوژی، سیاست گذاری، برنامه ریزی و توسعه اجتماعی را با یکدیگر ادغام نماید. اهداف مدیریت زیست محیطی عبارتند از:

·        پیشگیری و حل مسائل زیست محیطی؛

·        تعیین حدود؛

·        تلاش برای تأسیس نهادهایی که بطور مؤثر از تحقیق، نظارت و مدیریت زیست محیطی حمایت می کنند؛

·        شناسایی تهدیدات زیست محیطی و اعلام هشدار؛

·        محافظت و بهبود منابع موجود؛

·        ارتقاء کیفیت منابع حیاتی؛ 

·        شناسایی سیاست ها و تکنولوژی های مفید.

 

پُر واضح است که مدیریت زیست محیطی جهت نیل به اهداف یاد شده با مسائل عدیده ای روبرو خواهد شد. بدون تردید اهداف کوتاه مدت مدیریت زیست محیطی باید در چارچوب یک سری نگرش های کلی به اجراء در آیند. بدون داشتن یک نگرش کلی مشکل بتوان از تصمیم گیری های ناقص احتراز نمود و یا یک خط مشی دراز مدت را در پیش گرفت و حتی نمی توان به تعیین اولویت ها و شناسایی وظایف مبادرت نمود. بدین ترتیب مدیریت زیست محیطی مستلزم تصمیم گیری در مورد اهدا و تعیین محدوده های عملکرد یا حیطه یابی است. تنها پس از حیطه یابی است که یک مدیر زیست محیطی
می تواند عملکرد زیست محیطی خود را آغاز نماید؛ این مسئله ای است که اغلب مورد غفلت مدیران محیط زیست قرار می گیرد.

از اوایل دهه  1970  میلادی، انواع مختلفی از قواعد اکولوژیکی در قالب نشریات و کتب گوناگونی منتشر شدند. یکی از این قواعد که در سال 1971  توسط «commoner»  انتشار یافت، شامل موارد ذیل می باشد (الزامات مدیریت زیست محیطی در داخل پرانتز ذکر شده اند).

1) هر گونه تعدی به طبیعت، پیامدهای متعددی دارد که بسیاری از آنها قابل پیش بینی نیستند
 (مدیر زیست محیطی باید به امور غیر منتظره فائق آید).

2) از آنجایی که همه چیز در محیط زیست به هم ارتباط دارند، لذا انسان و طبیعت به نحو جدایی ناپذیری به هم مربوط شده و عمل هر کدام بر دیگری اثر می گذارد (مدیریت زیست محیطی باید جمیع علت ها را در نظر گرفته و به ماورای شرایط منطقه ای و زمان های کوتاه مدت نظر بیافکند).

3) لازم است دقت شود که محصولات تولید شده توسط انسان در هیچ کدام از فعل و انفعالات بیوژئوشیمیایی زمین تداخل نکند (مدیریت زیست محیطی باید بر فرایندهای طبیعی و فعالیت های بشری نظارت نموده تا بتواند تضمین کننده این باشد که هیچ فعل و انفعال حیاتی مختل نگردیده است).

در سالهای اخیر بعضی از مدیران زیست محیطی اقدام به بیان اهداف و دیدگاههای کلی خود با انتشار یک مرامنامه زیست محیطی کرده اند تا به این وسیله بتوانند با شناسایی اولویت ها و اصول، مقاصد خود را نشان داده و نیز مراتب ارادت خود را به محیط زیست ابراز نمایند. علیرغم اینکه انتشار چنین مرامنامه هایی باعث اطلاع افکار عمومی می شود ولی تضمینی برای صحت و درستی عملکرد یک مدیر محیط زیست نمی باشد.

مدیران زیست محیطی باید با این پیش فرض شروع به کار نمایند که بین فعالیت های بشری و حفاظت از محیط زیست نوعی توازن بهینه برقرار است. برقراری چنین توازنی بطور عمده وابسته به اخلاق زیست محیطی جوامع بشری است. «Clark» معتقد است که مدیریت زیست محیطی باید همواره در بطن خود  2 سوال را مطرح نماید.

1 زمین را به چه صورتی می خواهیم ؟

2 به چه نوع زمینی می توانیم دست بیابیم؟

نگرش های مختلف نسبت به اهداف زیست محیطی توسط مدیران، ممکن است مسیرهای مختلفی را در جهت رسیدن به یک چنین توازن بهینه ای طی نمایند.

مدیریت زیست محیطی در انزوا تکامل نیافته است و برنامه ریزان مختلف با دیدگاه ها و نگرش های مختلف به مسائل محیط زیست می نگرند. برنامه ریزان منطقه ای اغلب یک دیدگاه اکولوژی انسانی و سایر برنامه ریزان یک نگرش اکوسیستمی را اتخاذ می نمایند. مثلاً  «McHarg  »  در سال 1969  به حوزه های آبریز رودخانه، توجه نمود و یا  «Daxiadis» در سال  1977  سعی کرد تا با یک برنامه ریزی علمی، امکان ایجاد توازن با طبیعت را برقرار نماید.

انواع چالش ها، مؤید این حقیقت هستند که عوامل بسیار متنوعی در روی زمین دخالت دارند
 (مثلاً مردم، مصالح اقتصادی، امور خیریه)؛ بدین معنا که مدیران زیست محیطی ممکن است عملاً در بخش فعالیت های اقتصادی یا بهره برداری از منابع طبیعی، روی یک ناحیه از اکوسیستم تمرکز بیشتری را معطوف نمایند (مخزن 1-2).

در مدیریت زیست محیطی همواره امکان عدم تحقق اهداف، وجود دارند. اینگونه مدیران مورد انتقاد و حتی طرف شکایت واقع شده  و یا از جانب رؤسایشان طرد می شوند و یا اینکه اعتماد مردمی خود را از دست می دهند، به این دلایل مدیران زیست محیطی هم باید مانند مدیران سایر بخش ها، متوسل به اتخاذ استراتژی های کاهش ریسک شوند؛ از قبیل :

·        تلاش برای تامین استانداردهای ایمنی در پایین ترین حد مجاز.

·        پذیرش چارچوب ها و قید و بندهای مستمر.

·        اتخاذ یک نگرش مبتنی بر پیروز شدن یا دست کم مغلوب نشدن (پیگیری فعالیت هایی که منافع حتمی دارند. بدون در نظر گرفتن نتایج آتی و نیز انجام فعالیت هایی که اثرات ناخواسته را تعیین نماید).

کلیه مواردی که ذکر شد بطور مؤثری باعث حفاظت و نگهداری محیط زیست می شوند، مگر اینکه از لحاظ اقتصادی مخارج بالایی را در پی داشته باشند. تبعیت از یک روش احتیاط آمیز همیشه بدون ضرر نخواهد بود و در بسیاری موارد هزینه های گزافی را در آینده بدنبال خواهند داشت؛ زیرا با اتخاذ این روش همواره برای باز نگاه داشتن راه های فرار باید از برخی مسائل و مشکلات صرف نظر نمود.


 

مدیریت کیفیت جامع (TQM) و سیستم های مدیریت زیست محیطی

 

هدف مدیریت کیفیت جامع (TQM) تبعیت از خط مشی ها و ویژگی هایی است که در طی فرآیند مدیریت سازماندهی شده اند و توانایی ارائه به شخص ثالث را با ارائه اسناد و مدارک مدون دارا می باشند (مدیریت کیفیت جامع، کل کیفیت مدیریت یک شرکت است). بحث مدیریت کیفیت جامع   (TQM) اولین بار در امریکا مطرح گردید و پس از آن در ژاپن به صورت گسترده ای در سال های پس از جنگ دوم جهانی و به عنوان نوعی عملکرد رقابتی  در بین صنایع این کشور توسعه پیدا نمود.

سیستم های مدیریت زیست محیطی (EMS) نشان دهنده یکپارچگی مناسب، خط مشی های زیست محیطی با اهداف و مقاصد زیست محیطی می باشند (برابری همه اجزاء در کیفیت مدیریت). سیستم های مدیریت زیست محیطی همچنین، این اطمینان را به خیل عظیم طرف های مقابل (متقاضیان TQM) می دهند که سیستم، توانایی های لازم را برای رسیدن به اهداف عالی دارد. این سیستم ها (EMS) معمولاً به تنظیم و انتشار یک بیانیه از خط مشی های زیست محیطی خود از سوی شرکت یا فرد نیاز دارند.

یک سیستم مدیریت زیست محیطی، فراهم آورنده یک ساختار سازمانی در استفاده از روش ها و منابع برای اجرای خط مشی های زیست محیطی است و زبان قابل فهم و مشترک مدیران کیفی و مدیران اجرایی است. اتخاذ یک سیستم مدیریت زیست محیطی علیرغم رشد فزاینده علایق عمومی نسبت به روند تغییر و تحول و پیشرفت های زیست محیطی، کماکان داوطلبانه می باشد.

در سال  1995 دو تن از دست اندرکاران مدیریت زیست محیطی به نام های ، «هانت و جانسون» (Hunt and Johnson ) پیشنهاد کردند که بخش تجارت و بازرگانی، تلقیات خود را نسبت به مدیریت زیست محیطی تغییر دهند و آن را به عنوان یک نیاز اساسی بپذیرند نه به عنوان نوعی مدیریت داوطلبانه و توافقی .

منتقدان زیادی در مورد سیستم های مدیریت زیست محیطی اظهار نظر کرده اند. این مباحثات امکان استقرار آسان این سیستم مدیریتی را در جهت نیل به اهداف زیست محیطی فراهم آورده اند.

پرورش و ارتقاء مناسب اخلاق زیست محیطی در عموم مردم بسیار با اهمیت و در عین حال مشکل است. سیستم های مدیریت زیست محیطی هنوز در حال آزمایش و توسعه در اجرای مقاصد خود هستند.

 

 

 

پیمان ها و قرار دادهای رسمی

 

مجامع زیست محیطی و یا دولت ها می توانند مؤسساتی را برای نظارت پایدارتر زیست محیطی ایجاد نمایند. علاوه بر این توسعه برنامه های مناسبت را برای کنترل آلودگی ها و یا پذیرش یک سیستم مدیرتی زیست محیطی را می توان تحت توافقنامه ها و پیمان های خاص تشویق نمود.

این موافقتنامه ها می توانند به صورت داوطلبانه بین شرکت ها، دولت ها  آژانس های نظارتی و سایر اشخاص منعقد گردند. به عنوان مثال کشور هلند، استفاده وسیعی از این پیمان ها را برای مدیریت زیست محیطی و به عنوان یک نگرش جامع در سطح ملی مطرح نموده است. مثال دیگر در مورد یک شرکت آلمانی است که در پیمان نامه خود متعهد شده است که هر چهار سال یکبار برنامه توسعه تولیدات مورد نظر خود را توسط مجامع ذی ربط باز نگری نماید. این برنامه، کنترل آلودگی و حفاظت انرژی را تحت پوشش قرار داده و به عنوان راهی برای دستیابی به سیاست های ملی در سطح محلّی تلقی می شود.

بسیاری از شرکت ها بر اساس برنامه ها و سیاست های زیست محیطی در سطح ملی معیارهای مشترکی را برای خود مطرح ساخته اند. تنها در کشور آلمان از سال  1989  تا سال 1997 بیش از  1200 شرکت به سوی چنین پیمان هایی روی آورده و آنها را امضاء نموده اند. کاربرد اینگونه قراردادها و پیمان ها  بخصوص در از بین بردن آلودگی ها  بسیار مؤثر و کارآمد بوده است.  بعضی از NGO  ها نسبت به چنین رویکردی علاقه نشان نمی دهند و آن را به عنوان یک نگرش بسته و محدود که فقط برای کنترل از سوی طرف سوم کاربرد دارد کافی نمی دانند. همچنین نگرانی هایی در سمت گیری این رویکرد، به سوی کنترل های ملایم تر وجود دارد. با تمام این احوال ، رویکرد تعهد به پیمان ها و قراردادها، مشوق شرکت ها به سوی خود کنترلی و خود نظارتی خواهد بود.

 

 

تجزیه و تحلیل چرخه حیات محصول 

 

در فرآیند تولید یک محصول، بسیاری از فعالیت ها دارای مراحل گوناگونی هستند. به عنوان مثال تولید یک اتومبیل و یا راه اندازی یک نیروگاه، مستلزم فراهم کردن، انرژی، مواد اولیه، برنامه ریزی تولید، توزیع، مصرف و دفع زائدات می باشد.

در مورد لوازم مصرفی آنچه مورد توجه است، مسئله کهنگی، فرسودگی و بلااستفاده شدن آنها است که بسیار هم متنوع می باشد. بخصوص لوازم مصرفی در زمان کهنگی و فرسودگی اشان خطرات زیست محیطی عدیده ای را به وجود می آورند. مدیریت زیست محیطی باید در این زمینه ها تجربیاتی به دست آورده و به کار ببندد. به عنوان مثال: مکان های استقرار صنایع مختلف و نیروگاه ها اغلب، محل تجمع آلودگی های گوناگونی هستند و تهدیدات زیست محیطی متغیری را به دنبال خواهند داشت. از این رو ارزیابی اثرات زیست محیطی نامطلوب و ارائه خط مشی ها و راهکارهای زیست محیطی به سادگی انجام نمی پذیرد.

تجزیه و تحلیل چرخه حیات محصول (یا ارزیابی آن) تلاشی است برای در نظر گرفتن تمامی جنبه های تولید، توزیع و مصرف یک محصول و فعالیتی است که فراتر از افق زمانی تولید کنندگان آن محصول را شامل می شود. چرخه حیات محصول، پرورش نگارش و مطالعه مشارکتی و جمعی جنبه های مختلف موجودیت یک فرآورده است.


 

 



0

برنامه ریزی آبیاری با پساب فاضلاب

برنامه ریزی عمومی: سیاست دولت ها در مورد استفاده از پساب فاضلاب در کشاورزی مبنی بر اخذ تصمیمات موثر و به کنترل در آوردن محل ومحصولات تحت آبیاری با فاضلاب تصفیه شده است. تصمیم گیری برای استفاده نامحدود از پساب ها توسط کشاورزان و همچنین استفاده از پساب جهت آبیاری پارک ها و مناطق شهری، مستلزم اتخاذ تدابیر و اثرات سوء زیست محیطی خواهد بود.

مناسب ترین شرایط از لحاظ بهداشتی و زیست محیطی وقتی فراهم می شود که استفاده از پسابها در مناطق مشخص و محدودی که از دسترس عموم دور باشد صورت گیرد و حتی این گونه آب آبیاری در اختیار کشاورزان معمولی قرار نگیرد.

اطلاعات پایه ای مورد نیاز،  در هنگام اجرای پروژه های استفاده از فاضلاب جهت آبیاری:

1.نقشه های توپوگرافی

2.نقشه خاکهای کشاورزی

3.عکس های هوایی

4.نقشه و گزارشات زمین شناسی

5.گزارشات آب زیرزمینی و مشخصات چاه ها

6.مشخصات حفاری و نتایج آزمایشات خاک

7.سایر اطلاعات مربوط به خاک و داده های پیزومتری

برخی از فاکتورها نسبت به سایر عوامل از برجستگی بیشتری برخوردارند مثل ارزش و موقعیت زمین، عوامل اجتماعی شرایط خاک و آب زیرزمینی.

خصوصیات پروفیل خاک در لایه های محدوده زمین های خاص قابل بررسی، در انتخاب محل مناسب جهت آبیاری با پساب و همچنین نحوه کاربرد آب بسیار اهمیت دارد. از جمله خصوصیات مهم خاک از نقطه نظر کاربرد فاضلاب ها در ابیاری و تولید محصولات کشاورزی و باغبانی عبارتند از: پارامترهای فیزیکی خاک نظیر: بافت خاک (دانه بندی خاک، حد روانی و خمیری) نفوذپذیری خاک، ظرفیت نگهداری آب در خاک، (PH)،شوری وترکیب شیمیایی خاک.

استفده از این آب در فضای سبز شهری مزیت ها و معایب مخصوص به خودش را دارد و همانطر که می تواند مفید باشد و باعث حفظ و نگهداری و چرخش مواد مغذی گردد می تواند مشکلاتی را نیز به همراه داشته باشد. همانطور که دولت ها می توانند از استفاده دوباره از آب فاضلاب سود ببرند و آبهای اضافی تازه را ذخیره کنند، باید برای تصفیه آب فاضلاب هزینه زیادی را صرف کنند.

استفاده از آب فاضلاب برای مدت طولانی مهمترین بحثی است که امروزه مورد توجه می باشد. دو نکته در این مورد باید مورد توجه قرار گیرد: 1. مشکلات بالقوه ایجاد شده در اثر افزایش سدیم و شوری 2. مواد مغذی اضافی یا عدم تعادل در مواد غذایی

شوری خاک می تواند نتیجه عوامل مختلفی مثل نوع خاک، مدیریت، شوری آب مورد استفاده برای آبیاری و عمق سفره مورد استفاده باشد. دراین میان خاک رس بیشترین استعداد را برای تراکم نمک و سدیم در خود دارد و همچنین سفره آبهای کم عمقی که جهت آبیاری استفاده می شود باعث افزایش شوری در قلمرو ریشه می شوند بنابراین بیشترین شوری در محلی اتفاق می افتد که:    1.آبیاری با آبهایی که در عمق کم قرار دارند انجام می شود.

2.میزان رس خاک بالا است.

3.زهکشی خاک کم و خاک فشرده است که تمام مشکلات یاد شده به کمک مدیریت صحیح می تواند اصلاح گردد.

از جمله مواردی که می توان برای بهبود عملکرد در هنگام آبیاری با آب فاضلاب معرفی کرد عبارتند از:

1.مانیتور کامل آب وخاک در هنگام اجرای پروژه

2.تصفیه کافی آب و زهکشی مناسب خاک جهت برطرف کردن سدیم و نمک اضافی اطراف ریشه

3.اصلاح کردن مواد غذایی اضافی و جابه جا کردن سدیم با مواد قابل تعویض

4.آبیاری مفید که بستگی به میزان تبخیر و تعرق و تجهیزات تصفیه آب دارد.

5.استفاده از سر لوله های نازک (نازل) برای کاهش خسارت به برگ درختان و بوته ها

6.استفاده چرخشی از آب متداول و پسماند تصفیه شده

7.کاهش نیتروژن و فسفر اضافی برای بهبود کیفیت آب

8.استفاده از گیاهانی که بهتر می توانند با شرایط خود را تطبیق دهند.

پارامترهای مهم کیفیت فاضلاب مورد استفاده در کشاورزی:

کلید آبیاری سالم، کیفیت آب می باشد.استانداردهای بسیار متعددی توسط موسسات مختلف برای کنترل کیفیت آب آبیاری تنظیم شده اند. بطور کلی پارامترهای مهم در کیفیت فاضلاب به دو دسته تقسیم می شوند:1. پارامترهای بهداشتی 2.پارامترهای مهم از لحاظ تاثیر بر گیاهان

1.پارامترهای بهداشتی:

الف)مواد آلی شیمیایی: آب ها عمدتا 99.9 درصد از فاضلاب را تشکیا می دهند و1/. درصد باقیمانده مواد خارجی است کاه شامل مواد آلی و معدنی معلق یا محلول در فاضلاب می باشد.از جمله مواد آلی موجود در فاضلاب می توان کربوهیدراتها، گیلنین ها، چربیها یا قلیاها، پاک کننده های صنعتی، پروتئین ها و محصولات حاصل از تجزیه آنها و نیز سایر ترکیبات شیمیایی آلی طبیعی و مصنوعی حاصل از فرایندهای صنعتی را نام برد.

ب)ارگانیسم های بیماریزا: ارگانیسم های بیماریزا بزرگترین نقش را در ارتباط با کیفیت بهداشتی آب آبیاری دارند. این ارگانیسم ها را می توان به دو دسته تقسیم نمود:

الف)ارگانیسم های شاخص مانند کلیفرم ها و...  ب) پاتوژن ها

2.پارامترهای مهم از لحاظ تاثیر بر روی گیاهان:

الف)غلظت کل نمک ب) EC ج) نسبت جذب سدیم د) یون های سمی مانند BR,CL,NA        ه) عناصر کمیاب و فلزات

غلظت کل نمک: غلظت نمک ها یکی از مهمترین پارامترهای تشخیص کیفیت آب کشاورزی است. نمک های محلول در آب با شوری خاک در ارتباط است و بر این اساس رشد گیاه، عملکرد و کیفیت محصولات از کل نمک های محلول در آب اثر می پذیرد.به عنوان واحد اندازه گیری غلظت نمک از PPM استفاده می شود.

هدایت الکتریکی (EC): برای نشان دادن یون های موجود در آب از هدایت الکتریکی استفاده می شود.هدایت الکتریکی مستقیما با مجموع آنیون ها یا کاتیون های حاصل از تجزیه مواد شیمیایی مرتبط است و در حالت عمومی با کل نمک ها مرتبط می باشد.

نسبت جذب سدیم(SAR): سدیم به علت تاثیراتش روی خاک، یکی از بی مانندترین کاتیون هاست. سدیم تبادلی وقتی که بالاتر از حد معین آستانه آن نسبت به غلظت کل نمک خاک باشد، می تواند خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، خصوصا ساختمان آن را تغییر دهد. مطمئن ترین شاخص تعیین میزان تاثیر آب آبیاری بر افزایش سدیم تبادلی خاک، پارامتر نسبت جذب سدیم SAR است که به صورت زیر تعریف می شود.

     SAR=   

سمیت عناصر:

-سمیت عناصر ویژه: سمیت عناصر ویژه حتی در صورت پایین بودن شوری نیز امکان وقوع دارد. اجزاء سمی قابل توجه عبارتند از CL,NA,B

-سدیم: سدیم علاوه بر تاثیر بر فیزیک خاک از نظر مسمومیت نیز حائز اهمیت است. سدیم همراه با آب،جذب گیاه شده و همین طور که آب در اثر تعرق از برگ ها خارج می شود، بر غلظت سدیم موجود در برگ نیز افزوده خواهد شد.سوختگی برگ و ایجاد بافت های مرده در حاشیه برگ از علائم بارز مسمومیت به شمار می رود.

-کلرید: بیشترین مسمومیتی که از طریق آب آبیاری ایجاد می شود، ناشی از وجود یون کلرید در آن می باشد. یون کلرید در سطح ذرات خاک جذب نمی شود ولی با رطوبت به خاک منتقل و پس از جذب از طریق ریشه مانند سدیم، در برگها تجمع می نماید. علائم مسمومیت کلر از نوک برگ به صورت سوختن شروع و به تدریج به عقب سرایت می نمایند.

-بر: یکی از عناصر اصلی رشد گیاه و به میزان نسبتا کم مورد نیاز گیاه می باشد. ولی هرگاه میزان این عنصر زیاد باشد در گیاه مسمومیت ایجاد خواهد شد.

سمیت عناصر جزئی:

پساب فاضلاب شهری، احتمالا در خود تعدادی از عناصر سمی شامل فلزات سنگین را در بر دارد و علت آن وجود تعدادی از کارگاههای کوچک رسمی و غیررسمی در مناطق شهریست. برخی از این عناصر در فرایند تصفیه حذف می شوند ولی برخی دیگر پایداری بیشتری دارند و می توانند مشکلات مسمومیت را بوجود آورند.

مراحل قراردادی تصفیه فاضلاب:

شامل عملیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی است که منجر به حذف محلول ها و مواد آلی و بعضی از مواد مغذی از فاضلاب می گردد که شامل تصفیه اولیه، تصفیه ثانویه یا پیشرفته می باشد. در برخی از کشورها گندزدایی جهت حذف پاتوژن ها به عنوان آخرین مرحله تصفیه تعقیب می شود.

عملیات اولیه:

هدف از عملیات مرحله اول خارج ساختن ترکیبات جامد آلی یا غیر آلی از طریق رسوب دادن آنها و نیز کف گیری نمودن موادی است که در سطح آب شناور می باشد.

تصفیه ثانویه:

شامل فرایند کند، حجم نسبتا کوچک واکنش دهنده ها (دریاچه تثبیت، دریاچه هوادهی) فرایند تند با غلظت بالای میکرو اورگانیسم ها سنجیده می گردد.(لجن فعال، صافی چکنده، تماس دهنده بیولوژیکی دوار)

گندزدایی:

پس از ته نشین شدن فاضلاب در استخر ته نشینی نهایی و پیش از وارد نمودن آن به منبع های طبیعی آب، فاضلاب باید گندزدایی شود. متداول ترین روش گندزدایی استفاده از کلر است، کلر نخست با آب مخلوط شده و سپس آب کلر به نسبت کافی به فاضلاب اضافه می شود.از دیگر روشهای گندزدایی ازون زنی وپرتوافشانی می باشد که این دو روش در عمل قابل اجرا نمی باشد. اثرات کلر زنی و دیگر روشها بستگی به PH، زمان تماس مواد آلی و درجه حرارت پساب دارد.

تصفیه طبیعی ک

تصفیه بیولوژیکی طبیعی ضمن آنکه توانایی ساختار فاضلاب (فاضلاب شهری) را دارد، دارای کمترین هزینه ساخت و نگهداری و کمترین عملیات بهره برداری و نگهداریست. همچنین اگر دو روش فرآیند کند طبیعی، با فرایند تند مصنوعی مقایسه شود، تصفیه طبیعی به شرط آنکه خوب طراحی شده و بیش از ظرفیت، بار حجمی به آن تحمیل نشود، از لحاظ دفع پاتوژن ها و دیگر پارامترهای منفی فاضلاب موثر و با تداوم بیشتری ست. مشهورترین روش های تصفیه طبیعی عبارتند از برکه های تثبیت و روش پخش در روی زمین و لایه مغزی.

برکه های تثبیت:

در برکه های تثبیت بسته به غلظت مواد آلی و کیفیت پساب، ممکن است کلیه فرایندها در داخل یک واحد یا مجموعه ای از واحد ها صورت پذیرد. اگر تنها یک مرحله از تصفیه مورد استفاده قرار گیرد، برکه بصورت بی هوازی یا اختیاری خواهد بود.

به هر صورت بعد از برکه بی هوازی در اکثر موارد استفاده از برکه ثانویه جهت انجان تصفیه بیولوژیکی هوازی ضروری می باشد.

برکه های تثبیت بی هوازی:

برکه های بی هوازی در شرایط که BOD بالاست، بسیار مفید می باشند، معمولا در زنجیره برکه ها یک برکه بی هوازی کافی ست برکه های بی هوازی بر اساس بار حجمی فاضلاب طراحی می شوند. مواد موجود در پساب خام همچون توده های زیستی در برکه های غیرهوازی مرحله اول رسوب نموده که این کار در عملیات لجن روبی موقعی که حوضچه تا نیمه پر است صورت می گیرد. این عملیات اغلب دو سال بعد از اجرای طرح تصفیه پساب شهری لازم می شود. پساب برکه بی هوازی تقریبا به برکه دو زیستی منتقل می گردد.

تصفیه در برکه دوزیستی (اختیاری):

یک برکه دوزیستی دارای عمق کمتر و سطح بزرگتر نسبت به برکه بی هوازی با همان حجم می باشد. در طراحی برکه دوزیستی سعی بر حفظ یک لایه هوازی در بالای لایه بی هوازی می گردد. شرایط هوازی در لایه بالایی توسط اکسیژن محلول ایجاد می شود که این اکسیژن محلول در نتیجه فتوسنتز ناشی از انتشار تابش خورشید و جمعیت جلبکی در برکه تولید می گردد. باکتریهای هوازی و دوزیستی در لایه های میانی و بالایی، مواد آلی معلق و کلوئیدی را متابولیسم نموده و اکسیژن محلول را به مصرف می رسانند در نتیجه این متابولیسم ₂CO تولید شده که به مواد درون سلولی جلبک تبدیل می شود. باکتریهای دوزیست همچنین اکسیژن ترکیبی موجود در نیتراتها و سولفاتها را در مواقعی که اکسیژن آزاد تمام شود مورد مصرف قرار می دهد.

برکه های تکمیلی:

عمدتا جهت کاهش عوامل بیماریزا به کار میرود و حذف درصد بالایی از باکتری های مدفوعی، ویروس ها و پروتوزوئرها.برکه های تکمیلی می توانند همچنین برخی از جلبک ها و مواد مغذی را نیز حذف کنند. حذف باکتریها در برکه های تکمیلی به دلیل مرگ و میر، ته نشینی، فقدان غذا و مواد مغذی، تابش اشعه فرابنفش خورشید، درجه حرارت، PH بالا، صیادان، سموم آنتی بیوتیکی است که توسط برخی از موجودات، آزاد می شوند و این برکه ها تنها باید جهت ارتقاء کیفیت پساب حاصل از برکه های دوزیست یا برکه های تکمیلی دیگر (یا از سایر انواع واحدهای تصفیه) مورد استفاده قرار گیرند.

وضعیت قرار گرفتن سیستم های برکه:

برکه های بی هوازی، دوزیست و تکمیلی اغلب بطور سری مورد استفاده قرار می گیرند. هر مرحله در یک سری می تواند به دو یا چند برکه بطور موازی تقسیم شود. برکه های بی هوازی قبل از برکه های بی هوازی قبل از برکه های دوزیست بدنبال یک یا چند برکه تکمیلی در جایی که ایجاد پساب با کیفیت بالا ضرورت داشته باشد، بخصوص با توجه به وجود موجودات بیماریزا مورد استفاده قرار می گیرند.

تصفیه روزمینی فاضلاب:

در این روش فاضلاب به آرامی از دامنه های پر شیب اراضی مرتعی به طرف خاکهای پائین ترین قسمت زمین جمع آوری شود. وجود پوشش گیاهی مقاوم به جریان آب در سیستم، لازم و ضروریست، در این شیوه تصفیه برای انجام واکنش در خاک و حفظ پوشش، لازم است زمین بصورت تناوب در حال بهره برداری و استراحت باشد. برای رعایت این تناوب کل اراضی مورد استفاده را معمولا به قطعات یا کرتهای کوچکی تقسیم می کنند. اگر چه از پالایش روزمینی بطور گسترده در کشورهایی مثل استرالیا، انگلیس و... برای تصفیه پیشرفته پسابهای ثانویه استفاده می شود ولی در نقاطی مثل کراچی پاکستان برای تصفیه پسابهای اولیه یا خام استفاده می شود.

روش لایه مغذی:

این روش همان روش رشد گیاهان هیدروپونیک است، که در آن گیاهان روی سطوح تراوش پذیری که لایه نازکی از پساب بطور پیوسته روی آن جریان دارد ریشه می کنند. تولید و گسترش ریشه در سطوح تراوش پذیر زیاد است و در سطوح بزرگ مواد محبوس و انباشته می شوند. همراه با رشد اندامهای هوایی و یا با سایه انداختن این اندامها از رشد جلبکها کاسته می شود. حال آنکه سیستم حجیم و انبوه ریشه و نیز مواد تجمع یافته در اطراف آن به عنوان فیلتری زنده عمل می کند.

تصفیه به روش میکروفیلتر:

تصفیه با روش MF روش تقریبا جدیدی در تصفیه پسماند می باشد که آزمایشات نشان داده که این روش از بین بردن و جابه جا کردن ناخالصی های فاضلاب بسیار موفق عمل کرده و کیفیت فاضلاب را به وضوح افزایش می دهد. این سیستم شامل فیبرهای پوک و میکروپوزهای غشایی ست (خلل و فرج) فیبرهای پوک با قطر نزدیک به 0.5 میلیمتر و خلل و فرجهایی با سایز قراردادی 0.2 میلیمتر که در یک دسته کپسوله شده اند و مدل فیلتر را شکل می دهند. هر مدل یک قسمت غشایی دارد با مساحت 15 مترمربع، ابتدا آب پس از عبور از یک صافی درشت به تانک آرامش رسانده می شود. از تانک آرامش جریان با یک فشار تامین شده به مقدار 1.8 بار از اطراف غشا (پوسته مدل) عبور کرده و به قسمت مرکزی (قسمت حفرات) میرود و در آنجا تصفیه می شود. غشاها بطور متناوب شسته می شوند تا آلودگیها از اطراف فیبرها خارج شوند. در هنگام شستشو ابتدا آلودگیها بطور متناوب از سطح و با فشار 6 بار که از داخل فیبرها وارد می شود به بیرون رانده می شوند. سپس آلودگی با جریان قوی آب شسته می شود. شستشو از عقب انجام شده و بطور اتوماتیک با برنامه زمانبندی شده کنترل می شود.

بررسی کیفیت پسماند تصفیه شده توسط سیستم MF:

معیارهای ارزیابی کیفیت فاضلاب برای استفاده در آبیاری بسیار متفاوتند ولی بطور عمده به یک سری پارامترهای خاص وابسته می باشند.که این پارامترها را در سیتم MF مورد بررسی قرار می دهیم.

1. کدورت یا درجه تیرگی آب

2. سدیم

3. مقدار SAR و ESP

4. یون کلسیم و منیزیم

5. اسیدیته

6. EC

7. کربنات وبی کربنات

8. بر

9. فلزات سنگین

10. پارامترهای بیولوژیکی

1. کدورت یا درجه تیرگی آب: سیستم MF در جابه جا کردن 20 تا 60 درصد کدورت پسماند موفق عمل کرده است. متوسط درجه کدورت آب فیلتر شده توسط 15 MF/ 3FTU می باشد.

2. سدیم: سدیم از بیشترین، اصلی ترین و مشکل سازترین اجزاء آب آبیاری می باشد. آبی می تواند برای آبیاری مورد استفاده قرار گیرد که غلظت سدیم آن کمتر از (14 PPM) باشد. غلظت بیش از حد سدیم باعث ایجاد مشکلاتی در فیزیک خاک می شود. نمکهای سدیم، جذب آب توسط ریشه های گیاهان را کاهش می دهند. غلظت سدیم در پسماند فیلتر شده با روش MF حدود PPM 155 است و از حد ماکزیمم فراتر نیست.

3. مقدار SAR و ESP:

مقدار SAR نسبت به غلظت یون سدیم، کلسیم و منیزیم می باشد. مقدار SAR استاندارد برای آبیاری زیر 13 و مقدار ESP استاندارد زیر 15 می باشد. SAR در پسماند فیلتر شده با سیستم MF حدود 4.55 و مقدار ESP حدود 5.17 می باشد. مقدار بالای ESP به معنای غلظت بالای یون سدیم می باشد و این غلظت بالا منجر به دیسپرسه شدن (از هم پاشیدگی) ذرات خاک بوسیله جایگزینی سدیم بجای یون ca و mg در کمپکس تبادلی خاک است.

4. یون کلسیم و منیزیم:

یون ca و mg هر دو با خاکدانه سازی و شکنندگی خاک در ارتباطند، اما هر دوی آنها از عناصر ضروری مورد نیاز گیاه نیز هستند. غلظت بالای ca و mg در آب آبیاری می تواند باعث افزایش PH خاک شود و همچنین کاهش فسفر قابل جذب آبی که مقدار غلظت mg و ca در آن بیش از meg/Lit 10 باشد نمی تواند در کشاورزی مورد استفاده قرار گیرد. غلظت meg/Lit 6 نیز می تواند باعث کاهش فسفات و افزایش رسوب در لوله های آبیاری شود. غلظت ca و mg در آب فیلتر شده توسط سیستم MF بیش از حدی نیست که باعث افزایش مشکلات آبیاری شود.

5. اسیدیته PH:

آب های اسیدی یا قلیایی می توانند اثرات مخرب بر رشد گیاه داشته باشند پسماند تیمار شده توسط MF دارای    6.66=PH می باشد. آبی با این PH انتظار نمی رود که باعث مشکلی در اهداف آبیاری شود.

6. EC:

آب تیمار شده توسط MF دارای Cm/میلی موز 1.24 = E می باشد. این نشانگر مقدار EC پائین آب تیمار شده را نشان می دهد.

7. کربنات و بی کربنات:

مقدار بالای کربنات می تواند باعث جابه جایی Ca و mg از کمپلکس تبادل خاک رسی شده و باعث ایجاد خاک قلیایی شوند. RSC شاخصی است برای اندازه گیری خطر کربنات و بی کربنات. زمانی که مقدار RSC در آبی بیش از 2.5 باشد آن آب مناسب آبیاری نیست. مقدار RSC در پسماند MF کمتر از عدد یک است.

8. بر:

یکی از عناصر حیاتی برای تغذیه گیاهان است ولی مقدار زیادی از آن می تواند باعث ایجاد سمیت در گیاهان شود. زمانی که غلظت بر بین ppm 1- 0.3 باشد مناسب برای گیاهان حساس مثل سیب و مرکبات است. غلظت بر بین ppm 2 –1 مناسب برای گیاهان با تحمل متوسط مثل سیب زمینی و زیتون می باشد و رنج بین ppm 4-2 مناسب برای گیاهان با تحمل بالاست مثل خرما و هویج. غلظت در پسماندی که توسط واحد MF تصفیه شده و مورد آزمایش قرار گرفت کمتر از 0.3 است.

9. فلزات سنگین:

این گروه از فلزات سنگین هستند و اگر توسط گیاه یا انسان جذب شوند برای سلامتی خطرناکند. آنها باعث بازماندن رشد گیاه شده و آنها را برای مصرف انسان نامناسب می سازند زمانی که ترکیب ساختاری آب فیلتر شده توسط MF با استانداردهای فائو، کانادا و نیجریه مقایسه شد، معلوم شد آب فیلتر شده از نظر مناسب بودن برای آبیاری در این شاخصه دارای حد متوسط است.

10. پارامترهای بیولوژیکی:

آلودگی های میکروبیولوژیکی و مواد آلی که در فاضلاب موجودند می توانند باعث ایجاد اثرات زیان آور بر سلامت انسان شوند. سیستم MF از این نظر موفق عمل کرده است.

آمار نشانگر این است که در سیتم MF در پائین آوردن مقدار BOD، COD حجم نهایی باکتریها و باکتری های کالیفرم مدفوعی موفق بوده است.

(کیفیت فاضلاب و استفاده مجدد از آن در آبیاری در کویت، ژانویه 2005، بر گرفته از سایت  )www.elsevier.com

پاورقی:

1.آب خاکستری یا  grey water پسماندی است که از آب مصرفی در حمام ها و آشپزخانه ها و... حاصل می شود و حاوی فضولات نیست.

2. پیزومتر وسیله ایست برای اندازه گیری پتانسیل آب در خاک (اندازه گیری پتانسیل فشاری خاک)

3. حد سیلان یا حد روانی مقداری از رطوبت در خاک است که در رطوبت های بالاتر از آن خاک به صورت مایع و رطوبت های کمتر از این حد به صورت خمیر است. حد خمیری مقداری از رطوبت خاک که در رطوبت های کمتر از آن خاک از حالت خمیری یا پلاستیکی خارج شده و به حالت نیمه جامد و شکننده وارد می شود.

برای استفاده از آب فاضلاب جهت آبیاری فضای سبز و باغات میوه در شهر احتیاج به اطلاعات کافی و مناسب است که قبل از هر چیز باید آن را بدست آورد.

4. کنترل کردن

5. هدایت الکتریکی: آب خالص هادی ضعیفی برای جریان برق است اگر دارای یون باشد، آب یونیزه شده و جریان را از خود عبور می دهد. بنابراین با اندازه گیری هدایت الکتریکی آن را به نمک های موجود در آن ربط می دهیم. واحد EC عکس واحد مقاومت است. برای آبهایی با شوری زیاد از واحد میلی موز و شوری کم از واحد میکروموز استفاده می کنیم.

6. لایه مغزی یک روش خوبی است که اخیرا جهت گیاهان هیدروپونیک توسعه پیدا کرده است.

7. BOD: نشان دهنده درجه آلودگی فاضلاب است. عبارت است از مقدار میلیگرم اکسیژن که لازم است تا در 5 روز نخست، باکتری های هوازی، مواد آلی موجود در یک لیتر فاضلاب را در گرمای 20 درجه سانتیگراد اکسید نمایند.

8. FTU: واحد درجه بندی کدورت آب می باشد که این درجه بندی و اندازه گیری کدورت بر اساس مقدار فرمازین می باشد. فرمازین سوسپانسیون است که از پلیمرنده شدن هگزامتلین با هیدرازین سولفات بدست می آید.

 Demaand Oxygen Chemical. 9: از روش های تعیین درجه آلودگی فاضلاب است.

در این روش برای اکسیداسیون مواد آلی و مواد اکسید پذیر که در فاضلاب یافت می شوند از اکسید کننده های قوی مانند پتاسیم یا دی کرومات پتاسیم استفاده می شود.

 


موضوعات مرتبط: عمران-محیط زیست
0

کنترل PH پساب های صنعتی

کنترل PH پساب‌های صنعتی بعلت تغییرات مداوم شرایط و مشخصات شیمیایی و فیزیکی پساب، کار بسیار دشواری است. برای تنظیم PH پساب، با توجه به شرایط آن از مواد قلیایی یا اسیدی استفاده می‌شود. طراحی سیستم کنترل PH پساب، با بررسی داده‌های حاصل از آزمایشات انجام شده بر روی نمونه‌های جمع‌آوری شده از پساب صورت می‌گیرد. امروزه در اکثر موارد از نمونه‌گیری‌های اتوماتیک جهت بدست آوردن میزان قلیائیت و اسیدی بودن پساب استفاده می‌شود. این دستگاهها با نمونه‌برداری از پساب و تیتراسیون آن قادرند تا شرایط پساب را بطور دقیق گزارش کنند. طراح با استفاده از این اطلاعات وسم منحنی‌های مربوطه می‌تواند سیستم مناسب برای کنترل PH پساب را طراحی کند. در این مقاله با بررسی شرایط پساب، روش مناسب برای انتخاب سیستم کنترل PH ارایه شده است.
در هنگام تصفیه بیولوژیکی، فیزیکی و شیمیایی پساب، دستیابی به PH مطلوب و حفظ آن بسیار با اهمیت بوده و باید اطمینان حاصل کرد که پساب تصفیه شده با استانداردهای تخلیه پساب یا پیش تصفیه صنعتی مطابقت دارد. لازم بذکر است کنترل PH پساب، اغلب یکی ازمشکلترین جنبه‌های طراحی سیستم تصفیه پساب است.
در نظر بگیرید چه اتفاق می‌افتد وقتی یک شیمیست یک باز را با یک اسید تیتر می‌کند. ممکن است ml100 اسید اضافه کند اما نقطه پایان تیتراسیون با آخرین قطره مشخص می‌شود. در حالی که قطره آخر حدود یک قسمت از کل 2000 قطره افزوده شده، است.
در طی تصفیه پساب، سیستم کنترل PH باید وظیفه‌ای همانند تیتراسیون را انجام دهد. لازم به توضیح است که این عملیات نسبت به تیتراسیون آزمایشگاهی دشوارتر است زیرا در این حالت ترکیب پساب بطور مداوم تغییر می‌کند. طراحی سیستم مناسب،‌نیاز به اطلاعات دقیقی در مورد دبی، PH، قلیائیت یا اسیدیته پساب و میزان و سرعت تغییرات این پارامترها دارد.
در حالت کلی یک سیستم کنترل PH شامل یک یا چند راکتور، همزن،‌تجهیزات اندازه‌گیری، کنترل‌کننده‌ها و سیستم‌های تزریق ماده شیمیایی است. همچنین ممکن است از مخازن متعادل‌سازی، پیش از راکتورها و مخازن رقیق‌سازی استفاده شود. طراح سیستم باید تعداد، ‌اندازه و ترتیب راکتورها و مخازن متعادل‌سازی، شدت اختلاط در هر کدام از آنها و اندازه سیستم‌های تزریق ماده شیمیایی را تعیین کند. همچنین جنبه‌های مختلف سیستم کنترل نظیر عملیات پس‌خور یا پیش‌خور و روشهای کنترل نظیر تناسبی، انتگرالی، مشتقی و تطبیقی یا غیرخطی باید طی طراحی سیستم مشخص شوند. طراحی سیستم مناسب باید بر اساس تجزیه و تحلیل منطقی دبی، PH و داده‌های حاصل از تیتراسیون نمونه‌های جمع‌آوری شده از پساب طی مدتی که PH بیشترین تغییرات را داشته، انجام گیرد.. نمونه‌ها باید از نقاطی جمع‌آوری شوند که سیستم کنترل در آنجا قرار داده خواهد شد.
●جمع‌آوری خودکار داده‌ها
طی مرحله جمع‌آوری داده‌ها که عموماً یک الی چهار هفته طول می‌کشد، داده‌های مربوط به دبی و PH پساب بطور مداوم ثبت می‌شوند. مدت زمان نمونه‌برداری باید بحد کافی طولانی باشد تا همه عوامل مهمی که بر PH پساب تاثیرگذار هستند موردبررسی قرار گیرند. یکی از موارد فوق، چرخه‌های شست وشوی هفتگی بوده که دارای حجم‌های متفاوتی از عوامل پاک‌کننده اسیدی یا قلیایی هستند.
اما مواردی که بندرت اتفاق می‌افتند، نباید بعنوان مبنایی در طراحی سیستم در نظر گرفته شوند. هنگامی‌که این موارد اتفاق می‌افتند، برای جلوگیری از تاثیر آنها بر سیستم کنترل PH، باید در همان محل کنترل PH، انجام شود. همچنین حوادث نامطلوبی نظیر ترکیدگی یک مخزن اسید نباید در مبنای طراحی در نظر گرفته شوند.
ثبت‌کننده‌های مدرن PH، عموماً دارای کلید‌هایی هستند که برای فعال کردن سایر تجهیزات استفاده می‌شوند. تکنیک جمع‌آوری داده‌ها این طور تعریف شده است که وقتی PH پساب خارج از محدوده از پیش تعیین شده شود، ثبت‌کننده PH با نمونه‌گیری پی‌درپی فعال خواهد شد. محدوده PH بر اساس پر شدن ساعتی بطری‌های نمونه‌گیری طی یک دوره آزمایشی عموماً 24 ساعته، تنظیم می‌شود.
اگر ثبت پیوسته PH جریان پساب در دسترس باشد، از آن می‌توان برای انتخاب محدوده PH استفاده کرد. اما اگر هیچ اطلاعاتی قابل دسترسی نباشد، محدوده PH بین 5 الی 11 را می‌توان انتخاب کرد. هر نمونه پساب با PH بالا یا پایین، در یک بطری جداگانه جهت تیتراسیون آزمایشگاهی جمع‌آوری می‌شود. داده تیتراسیون با دبی و PH ثبت شده ترکیب می‌شود تا ثبت پیوسته‌ای از قلیائیت یا اسیدیته پساب ایجاد شود. با این اطلاعات، مهندس طراح می‌تواند ساختار سیستم کنترل اصلی، اندازه مخازن متعادل‌سازی، راکتورها و سیستم‌های تزریق جهت خنثی‌سازی شیمیایی را طراحی کند.
●تجزیه و تحلیل داده‌ها
پس ازنمونه‌برداری، نمونه مربوط به هر زمان جهت تعیین میزان ماده شیمیایی لازم، تیتر می‌شود. نمونه‌های پساب اسیدی و بازی با مواد شیمیایی مختلفی تیتر می شوند. همه منحنی‌های تیتراسیون از نقطه صفر شروع شده و با افزایش میزان متفاوتی از ماده شیمیایی به هر نمونه، به نقطه خنثی می‌رسند. برای تجزیه و تحلیل داده‌های بدست آمده در شرایط استفاده از مواد شیمیایی مختلف، میزان همه مواد شیمیایی افزوده شده باید به قلیائیت تبدیل شده و برحسب میلی‌گرم در لیتر از کربنات کلسیم بیان شوند. این نوع تبدیل در صنعت تصفیه پساب متداول بوده و نحوه محاسبات آن در کتاب روش‌های استاندارد (Standard Methods) توضیح داده شده است.
وقتی داده‌های تیتراسیون به قلیائیت تبدیل شدند، سپس بصورت نرمال درآورده می‌شوند. بنابراین تمام منحنی‌ها در حالتی که هیچ ماده‌ای اضافه نشده، از نقطه 7PH= عبور می‌کنند و دیاگرامی ایجاد می‌شود. بالاترین و پایین‌ترین نقاط قلیائیت بر روی منحنی‌ شکل فوق، بیانگر شرایطی بوده که پساب به بیشترین مواد شیمیایی جهت خنثی‌سازی نیاز دارد. این نقاط با داده‌های دبی متناظر، ترکیب شده و سپس جهت تعیین اندازه سیستم تزریق مواد شیمیایی استفاده می‌شوند.
برای تعیین مقدار مواد شیمیایی لازم بر حسب گالن در دقیقه، داده‌های قلیائیت به گالن‌های مواد شیمیایی خنثی‌کننده مورد نیاز برای هر گالن پساب تبدیل شده و سپس این عدد در دبی پساب بر حسب گالن در دقیقه ضرب می شود. برای مشخص کردن میزان واقعی مواد شیمیایی مورد نیاز در هر لحظه، طراح به ثبت دقیق میزان دبی جریان هر نمونه جمع‌آوری شده، نیاز دارد. طراحان باید به این نکته توجه کنند که گاهی اوقات وقتی دبی جریان پساب به نزدیک صفر می‌رسد، PH به بیشترین مقدار ممکن می‌رسد.
در نزدیکی 7PH= منحنی‌های با بیشترین شیب، بیشترین اهمیت را دارند. در این ناحیه PH پساب حتی نسبت به تغییرات ناچیزی از مواد شیمیایی بسیار حساس است. بنابراین منحنی‌های با بیشترین شیب، میزان افزودن مواد شیمیایی جهت کنترل PH در محدوده موردنظر را تعیین می کنند.
آب خالص بیشترین شیب ممکن را در PH خنثی دارد زیرا افزودن هر مقدار ماده شیمیایی سریعاً PH را تغییر می‌دهد. همچنین جریانهایی که بیشترین نیاز به ماده شیمیایی دارند، عموماً کمترین خلوص را دارا هستند، بنابراین آنها معمولاً منحنی‌های با بیشترین شیب را ندارند.
برای دسترسی اسانتر داده‌ها در هنگام طراحی سیستم، می‌توان یک منحنی PH مرکب رسم کرد. این منحنی مرکب، منحنی‌های با بیشترین نیاز به مواد شیمیایی درنواحی دور از PH بالا و پایین و همچنین منحنی‌های با بیشترین شیب در ناحیه خنثی را معرفی می‌کند.
لازم به ذکر است که منحنی مرکب در 6PH= از اسیدیته mg/l40 و در 9PH= از قلیائیت mg/l65 می‌گذرد. بیشترین میزان ماده شیمیایی مورد نیاز mg/l 600، 1 و دقت لازم برای کنترل PH در محدوده 6 الی 9 معادل mg/l105 (مجموع 40 و 65 میلی‌گرم در لیتر) است.
قابلیت دامنه، یک اصطلاح در مهندسی کنترل بوده که دقت عمل یک شیر کنترل یا پمپ اندازه‌گیری را بیان می‌کند و معادل نسبت حداکثر ظرفیت آن به حداقل افزایش قابل قبول آن است. قابلیت دامنه مورد نیاز 24/15 (1600 تقسیم بر 105) است. این عملیات را می‌توان با استفاده از یک پمپ اندازه‌گیری که در ارتباط با یک راکتور است، انجام داد.
شینسکی (shinskey) قابلیت دامنه مطلوب برای یک پمپ اندازه‌گیری را برابر 20:1 و برای شیر کنترل را برابر 35:1 الی 100:1 در نظر گرفته است. وقتی قابلیت دامنه مورد نیاز به این مقادیر نزدیک باشد طراحی باید یک سیستم کنترل PH دو مرحله‌ای را در نظر بگیرد.
●اندازه راکتور
طی عملیات کنترل PH، اختلاط مناسب موجب یکنواخت‌سازی پساب می‌شود. در این حالت سیستم کنترل می تواند مقدار ماده شیمیایی مصرفی مورد نیاز را بصورت مناسبی تعیین کند. اندازه واقعی همزن بستگی به اندازه راکتور دارد. از آنجایی که مخازن و همزن‌ها عموماً پرهزینه‌ترین اجزاء سیستم تصفیه پساب هستند لذا در هنگام طراحی بلحاظ اقتصادی سعی می‌شود که اندازه راکتورها تا حد امکان کوچک در نظر گرفته شوند. اماگاهی اوقات سرعت واکنش خنثی‌سازی کند بوده و در نتیجه تعیین دقیق اندازه راکتور مشکلتر است. همچنین در بعضی مواقع ممکن است میزان پساب ورودی به سیستم بطور ناگهانی افزایش یابد. در این شرایط استفاده از یک راکتور بزرگتر اقتصادی‌تر بوده زیرا در غیر این صورت باید از یک سیستم تزریق ماده شیمیایی که به اندازه کافی بزرگ باشد، استفاده کرد.هرگونه اختلاط یا همزدن پساب قبل از اینکه جریان پساب به راکتور برسد، می‌تواند بر اندازه راکتور کنترل PH، موثر باشد. در بیشتر موارداثر یک پساب با PH کم یا زیاد را می‌توان با عبور آن از سیستم پساب دیگر کاهش داد زیرا مخلوط کردن این جریان با سایر جریانها باعث ایجاد PH مناسب‌تر می‌شود. بنابراین با در نظر گرفتن یک مخزن متعادل‌سازی جریانها که قبل از راکتور واقع می‌شود، می‌توان دامنه نوسانات PH را بنحو مطلوبی کنترل کرد.
یک واکنش خنثی سازی ممکن است بعلت واکنش کند بعضی مواد موجود در پساب یا در حالت عمومی‌تر بدلیل بعضی مواد شیمیایی که برای خنثی‌سازی وارد پساب می‌شوند، سرعت پایینی داشته باشد. آهک و منیزیم نمونه‌هایی از مواد شیمیایی خنثی‌کننده بوده که سرعت واکنش آنها کند است. اگرچه سرعت واکنش آنها خیلی کند‌تر از هیدروکسید سدیم وکربناب کلسیم است ولی بعلت ارزان بودن آنها، عموماً‌در سیستم‌های تصفیه پساب از آنها استفاده می‌شود.
در سیستم‌های تصفیه پساب عموماً از آهک و اکسید منیزیم بصورت دوغابه استفاده می‌شود. برای مواد شیمیایی دوغابه‌ای، شدت واکنش خنثی‌سازی متناسب با مساحت سطح تماس ذرات بوده و زمانی که PH به حالت خنثی نزدیک می‌شود، به دلیل اینکه ذرات واکنش‌دهنده در این دوغابه‌ها اندازه یکنواختی ندارند، سرعت واکنش کاهش می‌یابد. در واکنش خنثی سازی پساب، ابتدا ذرات کوچک موجود در دوغابه‌ که فعالیت بیشتری دارند واکنش می‌دهند و زمانی که PH به محدوده خنثی‌نزدیک می‌شود واکنش‌پذیری سیستم کمتر شده و ذرات باقی مانده دوغابه وارد واکنش می‌شوند.
اگر وقتی آهک بعنوان ماده شیمیایی خنثی ساز در یک راکتور کوچکتر از اندازه معمول استفاده می‌شود PH به محدوده بالای 9 برسد یک فرارفت کنترل نشده ایجاد خواهد شد. اگر اکسید منیزیم بعتوان ماده خنثی ساز در یک راکتور کوچکتر از اندازه معمول استفاده شود مشکلات کمتر است. اکسید منیزیم تنها بر ذرات کوچک و بعضی ذرات درشت موجود در پساب تاثیر‌گذار است زیرا اکسید منیزیم فقط PH پساب را می‌تواند به نزدیکی 9 هدایت کند.
گاهی اوقات مشکلات بوجود آمده بر اثر سرعت پایین مواد را می‌توان با طراحی یک واحد خنثی‌سازی دومرحله‌ای برطرف کرد. این عمل ممکن است با برگشت دادن مواد واکنش‌نداده به راکتور مرحله اول انجام شود. پس ماده تازه یا یک ماده واکنش‌پذیرتر به منظور تکمیل واکنش خنثی‌سازی می‌تواند در مرحله دوم استفاده شود.
در بعضی موارد کامل شدن واکنش خنثی سازی پساب با آهک یا منیزیم حدود یک ساعت طول می‌کشد. اگر پساب دارای مواد شیمیایی کند واکنش‌دهنده یا ماده خنثی‌ساز دوغابه‌ای باشد، برای تهیه بهینه حجم راکتور و همزن مورد نیاز ممکن است به تست‌های راکتور در مقیاس پایلوت نیاز باشد.
●مدلسازی
گاهی اوقات از یک مخزن متعادل‌سازی به منظور اختلاط پساب‌های اسیدی و قلیایی استفاده شده تا نیازی به راکتور خنثی‌سازی نباشد. این موضوع را می‌توان با داده‌های بدست آمده از نمونه‌برداری‌های انجام شده از پساب ارزیابی کرد. از ترکیب داده‌های تیتراسیون و دبی، میزان مواد شیمیایی مورد نیاز بدست می‌آید که این عمل با انتگرال‌گیری عددی به منظور مشابه‌سازی عملکرد یک مخزن متعادل‌سازی انجام شود.
برای انجام این کار، مقادیر PH و دبی ثبت‌شده از داده‌های جمع‌آوری شده اولیه در فواصل زمانی مشخصی (عموماً هر 1 الی 10 دقیقه) تقسیم می‌شوند و داده‌ها در یک صفحه بصورت خطوط دبی و PH ترسیم می شوند. اگر از یک ترسیم‌کننده الکترونیک استفاده شود، می‌توان مستقیماً از داده‌های بدست آمده نمودارهای مربوطه را رسم کرد.
پس منحنی‌ تیتراسیون طراحی برای تبدیل هر نقطه از داده PH به قلیائیت (برحسب میلی‌گرم در لیتر) استفاده می‌شود. با ضرب این عدد در شدت جریان پساب، منحنی‌ میزان قلیائیت برحسب lb/min بدست می‌آید. با انتگرال عددی منحنی قلیائیت می‌توان بطور مستقیم تاثیر مخزن متعادل‌سازی را بر روی سیستم تصفیه پساب مدلسازی کرد. برای جریان عبوری از یک مخزن با حجم ثابت می‌توان از رابطه زیر استفاده کرد.
که
C = قلیائیت مخزن (mg/L as CaCo3)
Cw = قلیائیت خوراک (mg/L as CaCo3)
F= شدت جریان عبوری از مخزن در طی افزایش زمان (gal/min)
V= حجم مخزن (gal)
TΔ= فاصله زمانی (min)
بدین ترتیب با انتگرال‌گیری از داده‌های بدست آمده، می‌توان قلیائیت پساب متعادل شده را در هر لحظه بدست آورد. همچنین می‌توان وضعیت PH مخزن متعادل سازی را توسط تیتراسیون مشخص کرد. شکل (8) کاربردی از این روش مدلسازی را برای یک جریان پساب واقعی نشان می‌دهد که سه مخزن متعادل‌سازی مختلف برای یک دوره 8 ساعته مورد ارزیابی قرار داده شده‌اند. این شکل نحوه تغییرات PH را در مخازن با اندازه‌های مختلف نشان می‌دهد.
در این مورد، یک مخزن متعادل‌سازی 1000 گالنی یا بزرگتر می‌تواند مشکلات PH پایین را بدون نیاز به سیستم افزودنی ماده شیمیایی خنثی‌کننده، رفع کند.
یک مخزن 4000 گالنی نیز می‌تواند مشکلات PH بالا را دراین شرایط بخوبی برطرف کند. افزایش حجم مخزن نشان می‌دهد که دوره نمونه‌برداری نباید در شرایط تخلیه‌های قلیایی قابل ملاحظه باشد. بنابراین طرح نهایی این سیستم شامل یک مخزن متعادل‌سازی 2000 گالنی و یک راکتور منفرد بایک سیستم تزریق ماده شیمیایی اسیدی است.
●●نتیجه‌گیری
برای طراحی سیستم کنترل PH، نیاز به اطلاعاتی در مورد شرایط عملیاتی پساب نظیر دبی، PH و قلیائیت است. این اطلاعات از طریق نمونه‌برداری و تیتراسیون بدست می‌آیند و سپس با رسم منحنی‌های مربوطه می‌توان میزان ماده شیمیایی مورد نیاز برای خنثی‌سازی پساب را محاسبه کرد. در نهایت با در نظر گرفتن موارد فوق، طراحی و تعیین ظرفیت مناسب مخازن خنثی سازی و متعادل‌سازی انجام می‌شود.
لازم به ذکر است برای طراحی سیستم کنترل PH باید موارد زیر در نظر گرفته شوند.
▪ نمونه‌برداری پساب باید بدقت و با در نظر گرفتن شرایط سیستم انجام شود.
▪طول دوره نمونه‌برداری باید به نحوی باشد که شرایط عمومی پساب را در بر گیرد.
▪استفاده از یک مخزن متعادل‌ساز می‌تواند باعث اختلاط پساب‌ها با یکدیگر و در نتیجه موجب کاهش میزان مصرف مواد شیمیایی مورد نیاز برای واکنش خنثی سازی در راکتور کنترل PH شود.


موضوعات مرتبط: عمران-محیط زیست
0

کاربرد نانو در تصفیه آب

مقدمه

نانو، دلالت بر یک واحد بسیار کوچک در علم اندازه گیری دارد. یک نانومتر معادل 9-10 متر یا به عبارتی یک میلیاردم متر است. اخیراً با ورود فناوری های نوین از قبیل زیست فناوری و نانو فناوری، مواد و راهکارهای جدیدی برای تصفیه آب و نیز آب و فاضلاب های صنعتی و کشاورزی معرفی شده و یا می شوند. کاربردهای فناوری نانو در این خصوص عبارتند از: نانو فیلترها، نانو فتوکاتالیست ها، مواد نانو حفره ای، نانو ذرات، نانو سنسورها، توانایی های این فناوری در تصفیه آب و با توجه به انواع آلودگی های نقاط مختلف ایران مورد ارزیابی قرار گرفته است.

در گذشته نه چندان دور اهداف تصفیه خانه های آب آشامیدنی کاهش مواد معلق و زدودن عوامل زنده بیماری زا در آب بود که با روشهای متداول فیلتراسیون و گندزدایی قابل حصول بوده اند. لیکن با افزایش غلظت مواد ریزدانه، ترکیبات ازته، مواد آلی و معدنی و فلزات سنگین به منابع آب روش های متعارف جوابگوی نیازتصفیه خانه ها نبوده و لازم است از فرآیندهای نسبتاً جدید در تصفیه خانه ها استفاده شود.

اخیراً نیز با ورود فناوری های نوین از قبیل زیست فناوری و نانو فناوری، مواد و راهکارهای جدیدی برای تصفیه آب و نیز آب و فاضلاب های صنعتی و کشاورزی معرفی شده و یا می شوند.

مفهوم نانوفناوری به حدی گسترده است که بخش های مختلف علوم و فناوری را تحت تأثیر خود قرار داده و در عرصه های مختلف از جمله محیط زیست کاربردهای وسیعی یافته است. در این مقاله به بررسی کاربردهای فناوری نانو در صنعت آب می پردازیم.

نانو فیلترها

تاریخچه نانو فیلتراسیون به دهه هفتاد میلادی زمانی که غشاهای اسمز معکوس با فشارهای نسبتاً پایین همراه با جریان آب تصفیه ای قابل قبول، بسط و توسعه پیدا کردند باز می گردد. استفاده از فشارهای بسیار بالا در فرآیند اسمز معکوس، اگر چه منجر به تهیه آب با کیفیت بسیار عالی می شد، ولیکن به همان نسبت هزینه گزاف انرژی مصرفی عاملی نگران کننده به شماره می آمد. در نتیجه، تهیه آب با استفاده از این روش از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نبود. بنابراین استفاده از غشاهایی با میزان درصد حذف پایین تر ترکیبات محلول، اما با قدرت نفوذ آب بیشتر و به طبع آن، افزایش حجم آب تصفیه شده با کیفیتی مطلوب (درحد استانداردهای مورد نظر) در فناوری جداسازی یک پیشرفت قابل ملاحظه، به شمار می آمد. از ین رو غشاهای اسمز معکوس با فشار پایین، بعنوان غشاهای نانو فیلتراسیونی شناخته شدند.

نانو فیلتراسیون فرآیند غشایی جدیدی است که خواص آن بین فرایندهای اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون قرار دارد و در اختلاف فشار پایین (10-20 بار) قابل استفاده می باشد. به علت عمل نمودن در فشار پایین و بازیابی بالاتر، هزینه های عملیاتی و نگه داری این فرآیند به مواد شیمیایی نیاز نبوده و پساب تولیدی فشرده و غلیظ می باشد. لذا هزینه حمل و نقل و دفع آن کمتر است. به کمک تجهیزات خاص غشاء ها به طور خودکار تمیز می شود. در مورد فرآیند نانو فیلتراسیون، هزینه انرژی به مراتب از اسمز معکوس کمتر می باشد. نکته حائز اهمیت در مورد نانو فیلترها نسبت به سایر غشاها، قدرت انتخاب گری در حذف یون هاست.

غشاهای نانو فیلتراسیون معمولاً از دو لایه تشکیل می شود. لایه نازک و متراکم عمل جداسازی و لایه محافظ، عمل حفاظت در برابر فشار سیستم را انجام می دهد. غشاهای نانو فیلتراسیون معمولاً در دو نوع باردار و غیرباردار موجود هستند. مکانیسم اصلی در حذف ملکول های بدون بار، خصوصاً ترکیبات آلی بر پایه غربالسازی استوار می باشد. در حال که حذف ترکیبات یونی به دلیل بر عم کنش های الکتروستاتیک بین سطح غشا و گونه های باردار، حذف می شوند.

امروزه غشاهای نانویی تجاری، در اشکال متفاوتی استفاده می گردند. این اشکال شامل، سیستم های مارپیچی، صفحه ای، جعبه ای، لوله ای و فیبری می باشد. شکل هر یک از غشاهای نانویی براساس نوع غشا و نانویی براساس نوع غشا و به منظور بالا بردن بازده و عملکرد آن انتخاب می گردد.

نانو فیلترها برای حذف محدوده وسیعی از ترکیبات به کار گرفته شده است، از جمله:

  • حذف آفت کش ها از جمله آترازین، سیمازین، دیورن و ایزوپرتورن
  • حذف ترکیبات آلی فرار مانند مشتقات کلردار آلی سبک مانند کلروفرم، تری کلرواتیلن و تتراکلرواتیلن
  • حذف محصولات جانبی حاصل از واکنش گندزدا با ترکیبات آلی آب از جمله هالومتان ها
  • حذف کاتیون ها و سختی
  • حذف کروم (VI)، اورانیم، آرسنیک
  • حذف آنیون ها
  • حذف پاتوژن ها

 

نانو مواد

نانومواد در مقایسه با مواد در ابعاد بزرگ دارای سطوح بسیار وسیع تری هستند. به علاوه این مواد قادر به بر هم کنش با گروه های شیمیایی مختلف به منظور افزایش میل ترکیبی آنها با ترکیبات ویژه می باشند. همچنین نانومواد می توانند به عنوان لیگندهای قابل بازیافت با ظرفیت و عملکرد انتخابی بسیار بالا برای یون های فلزی سمی به هسته های رایواکتیو، حلال های آلی و معدنی به شمار می آیند.

جاذب ها به طور وسیعی به عنوان جداساز محیطی در خالص سازی آب و برای حذف آلاینده های آلی از آب آلوده استفاده می شدند. تحقیقات وسیعی در این زمینه صورت گرفته است از جمله می توان به کاربرد نانو تیوپ های کربنی تک دیواره برای حذف یون های سنگین ماننده 2Pb، 2Cu، 2Cd، چیتوزان با گروه های عاملی فسفاته برای حذف 2Pb، ترکیب کربن نانوتیوپ- اکسید سدیم برای حذف As (V)، نانو بلورهای FeO(OH) - برای جذب AS (V) و Cr (VI)، زئولیت های تعویض یون NaP1 برای حذف فلزات سنگین از پساب های معدنی اسیدی مانند 3Cr، 2Ni، 2Zn، 2Cu، 2Cd، نانو مواد کربنی برای جذب مواد آلی فرار، رنگ های آلی و ترکیبات آلی و ترکیبات آلی کلره، فولرن برای جذب ترکیبات آروماتیک چند حلقوی مانند نفتالین اشاره نمود.

نانو ذرات

  • حذف آرسنیک با نانو ذرات سریم
  • حذف آرسنیک با نانو ذرات اکسید آهن
  • حذف کروم با نانو ذرات آهن
  • حذف مس، کبالت و نیکل با نانو ذرات آهن
  • حذف ترکیبات آلی با نانو ذرات آهن
  • حذف آلاینده ها با نانو ذرات آهن در محل
  • کاهش نیترات با نانوذرات دوفلزی پالادیم- مس
  • گندزدایی آب با نانو ذرات نقره

نانو سنسورها در تصفیه آب و پساب

از آنجائی که بسیاری از خواصی که انتظار می‌رود توسط سنسورها اندازه‌گیری شود در سطح مولکولی یا اتمی هستند از نانوتکنولوژی در کاربردهای حسگری یا شناسایی استفاده زیادی می‌شود.

سنسورهایی که در ابعاد نانومتری ساخته شده‌اند از حساسیت فوق‌العاده‌ای برخوردارند، عملکرد انتخابی دارند و پاسخ‌دهنده می‌باشند. بنابراین تأثیر نانو تکنولوژی بر سنسورها فوق‌العاده عمیق و گسترده است.

به طور کلی به منظور کنترل بوی ناخوشایند، لازم است تا اندازه‌گیری‌هایی مبنی بر میزان بوی منتشر شده انجام شود. ترکیبات بسیاری در بوهای ناشی از تصفیه پساب شناسایی شده‌اند. به طور نمونه این ترکیبات عبارتند از: ترکیبات کاهش یافته گوگرد یا نیتروژن، اسیدهای آلی، آلدئیدها یا کتون‌ها.

در سال‌های اخیر سنسورهای تجارتی مجموعه‌ای که بینی الکترونیکی نامیده می‌شوند برای شناسایی میکروارگانیسم‌ها و فلزات سنگین در آب آشامیدنی (مانند کادمیوم، سرب و روی) و به منظور شناسایی و تعیین مشخصات بوهای ناشی از مخلوط بخار جمع شده در بالای یک جامد یا مایع موجود در یک محفظه دربسته، تولید شده‌اند. این سنسورها روش سریع‌تر و نسبتاً ساده‌ای را برای پیگیری تغییرات در کیفیت آب و فاضلاب صنعتی فراهم می‌آورند.

 


موضوعات مرتبط: عمران-محیط زیست
0

مبانی زمین شناسی ساختمانی

فصل اول - ساختمان های گنبدی
بطور کلی، ساخت های گنبدی را می توان بعنوان ساختهایی تعریف کرد که در نتیجه نیرو های قائمی – که از پایین به بالا اثر می کنند – تشکیل می شوند.  بدیهی است که در اینجا، مقصود آن دسته از ساختمان های گنبدی شکلی است که تشکیل آنها، غیر از عوامل تکتونیکی بوده است و از جمله مهم ترین آنها، می توان گنبد های نمکی را نام برد.


موضوعات مرتبط: عمران-زمین شناسی
0

علل رایج تخریب سدهای خاکی در ادبیات مهندسی، سدها را گاه به موجودات زنده تشبیه می‌کنند، زیرا به دلیل تغییر در وضعیت محیط زمین شناختی در طول زمان شرایط حکمفرما در سد و مخزن نیز دائما در حال تغییر است. از این رو سدها باید بگونه‌ای طراحی و اجرا شوند که در تمام طول بهره برداری پایداری قابل قبولی از خود نشان دهند. آگاهی از هر گونه تغییر در شرایط سد و محیط اطراف آن محتاج نصب دستگاههای متنوع رفتار سنجی دایمی است. آب جمع شده در مخزن ممکن است از محل پی سد یا تکیه گاههای جانبی آن یا از جسم سد تراوش نماید. فرار آب از جسم سد، بویژه در سدهای خاکی اهمیت خاصی در پایداری سددارد.روشهای متنوعی برای کاستن از میزان آب نشتی و تحت کنترل در آوردن آن وجود دارد. ویژگیهای سنگ و خاک سازنده پی سد و تکیه گاهای آن، مصالح در دسترس برای ساختمان سد، نحوه طراحی و شکل انتخاب شده برای سد و سرانجام محدودیتهای اجرایی هر یک به نحوی می‌توانند در انتخاب روشهای مناسب برای آب بندی سد موثر واقع شوند.   مهمترین علل رایج تخریب سدهای خاکی سر ریز شدن سد ·  نحوه ایجاد و خسارات: این امر موجب شسته شدن تاج و نهایتا تخریب سد می‌شود. حدود 30 درصد از خرابیهای سد خاکی ناشی از سر ریز شدن آنها بوده است. · روشهای مقابله: برآورد دقیق بزرگترین سیلاب محتمل و طراحی سرریزهایی با ظرفیت مناسب تخلیه آنها، علاوه بر آن باید فاصله سطح آزاد آب مخزن تا تاج سد (ارتفاع آزاد) بگونه‌ای در نظر گرفته شود تا بر اثر نشست سد یا امواج حاصل از زمین لرزه، آب از روی سد سر ریز نکند.   برخورد خط تراوش با دامنه پایاب: ·  نحوه ایجاد و خسارات: اگر سطح ایستایی درون سر دامنه پایاب را قطع نماید، شسته شدن ذرات ریز و ناپایداری سد را به همراه خواهد داشت. · روشهای مقابله: با بقیه زهکشهای مناسب در پاشنه سد، خط تراوش آب به داخل جسم سد منتقل می‌شود.   رگاب · نحوه ایجاد و خسارات: شسته شدن ذرات ریز از میان ذرات درشت تر به تدریج به ایجاد مسیر های آزاد گذر آب منجر می‌شود. · روشهای مقابله: این کار از طریق به حداقل رساندن مقدار و سرعت آب نشتی توسط انتخاب مصالح مناسب و تعبیه هسته نفوذ ناپذیر و صافیهای مناسب صورت می‌گیرد.   مسیر آزاد گذر آب · نحوه ایجاد و خسارات: در امتداد ترکهای ناشی از شست سد یا ترکهای ایجاد شده در مراحل آغازین گسیختگی ایجاد می‌شود. به موازات سطح خارجی لوله‌ها و مسیر آب بر، در امتداد سطح تماس بخشهای بتنیبا خاک، در سطح لایه‌های خاکی که به دقت کوبیده یا متراکم نشده‌اند و از طریق سوراخهای ایجاد شده توسط حیوانات حفار و ریشه گیاهان بوجود می‌آید. · راههای مقابله: چون در سدهای خاکی پس از تشکیل مسیر گذر آب، مقابله با آن دیگر امکانپذیر نیست. لذا باید در مراحل طراحی و اجرای سد دقت کافی جهت جلوگیری ار این شکل به عمل آید.   ناپایداری دامنه‌ها ·نحوه ایجاد و خسارات: نشست بدنه سد، ایجاد ترکهایی در طول تاج سد یا دامنه پایاب و افزایش دبی زهکشها در پاشنه سد می‌توانند نشانه‌هایی از آغاز توسعه یک گسیختگی باشند. ·روشهای مقابله: طراحی مناسب شیب دامنه‌های سراب و پایاب سد با در نظر گرفتن جنس و مشخصات مصالح مصرفی، جلوگیری از افزایش ناخواسته فشار آب در جسم سد و در نظر گرفتن زمین لرزه‌های محتمل مهمترین عوامل برای مرتفع کردن این مساله است.   گسیختگی پی ·نحوه ایجاد و خسارات: اگر بر اثر بار گذاری ناشی از ایجاد سد، آبگیری آن با نیروهای ناشی از زمین لرزه، تنشهای برشی ایجاد شده در پی سد از مقاومت برشی مصالح بیشتر شود، پی گسیخته می‌شود. این شرایط در رسهای تحکیم نیافته اغلب بلافاصله بعد از اولین آبگیری و در رسوبات ماسه‌ای بیشتر بر اثر بار گذاری چرخه‌ای زمین لرزه ایجاد می‌شود. ·روشهای مقابله: تحکیم کافی خاکهای چسبنده و متراکم نمودن خاکهای بدون چسبندگی به روش تحکیم دینامیکی یا لرزش و ایجاد امکان زهکشی آب در زمان وقوع زمین لرزه به توسط ایجاد ستونهای سنگی یا چاههای زهکش.   فرسایش پذیری ·نحوه ایجاد و خسارات: فرسایش سطح خارجی سد، گر چه در کوتاه مدت همانند مشکلات دیگری که ذکر شد نمی‌تواند خطر آفرین باشد. ولی در دراز مدت ممکن است از کارآیی سد بکاهد. ·روشهای مقابله: انتخاب سنگریز مناسب در دامنه سراب برای محافظت آن از اثر امواج و در دامنه پایاب برای مقابله با اثرات زیانبار نزولات جوی و هوازدگی.  
موضوعات مرتبط: عمران-آب

0

اثرات آب و هوا بر روی طرح و شکل ساختمان

هدف اصلی در این تحقیق بررسیهای اقلیمی در طرح ریزی شهری می باشد چرا که شرایط آب و هوایی به موازات سایر عوامل محیطی از مهمترین عوامل موثر در شکل گیری و تکوین شهرها و تداوم حیات شهری به شمار می آید.در واقع شهرها،عناصر شهری وعملکرد آنها همواره از عناصر و عوامل آب و هوایی متأثر بوده و هستند .این تأثیر پذیری تا قبل از پیدایش مادر شهرها و شهرهای بزرگ تقریباً یکسویه بوده و از آن به بعد شهرها نیز در اوضاع اقلیمی فضای پیرامون خود تأثیر گذاشته و تغییرات اقلیمی میکرو را پدید آورده اند به گونه ای که امروزه یک قلمرو اقلیمی خاص به نام ” میکرو کلیمای شهری” ظهور یافته و مطالعات مربوطه تحت عنوان ” آب و هوا شناسی شهری ” مطرح گردیده است.

در این رابطه باید بدانیم که در روابط متقابل بین پروژه های ساختمانی  و هوا یا آب و هوا دو جنبه کلی وجود دارد.

اول: اثرات آب و هوا بر روی طرح و شکل ساختمان و استقرار آن

دوم: اثرات مستقیم آب و هوا بر روی فعالیتهای ساختمانی

در رابطه با این موارد و برنامه ریزی مربوط به آن موارد زیر باید مد نظر قرار گیرند:

الف: مکان یابی مناسب و مطلوب

ب: نظم و ترتیب بناها نسبت به یکدیگر و در رابطه با تأثیر پذیری از عناصر اقلیمی

ج: مقاومت مصالح به کار گرفته شده در برابر عناصر و عوامل آب و هوایی

د: پلان،شکل و طراحی ساختمان نسبت به شرایط آب وهوایی

ه: ضرایب راحتی و آسایش مبتنی بر یک معماری همساز با اقلیم

الف) مکانیابی پروژه

در این رابطه دو عنصر دماو باد بیشترین نقش را بر عهده دارند. بنابراین به منظور آمایش شهری و بالاخص ساخت و سازهای جدید لازم است که بخشهای خوش آب وهوا تر و دارای شرایط حرارتی مطلوب تر به مناطق مسکونی،آموزشی،اداری ،خدماتی و تفرجگاهی اختصاص یابند و ابنیه ای مانند انبارها،صنایع آلوده ساز و امثال آن به نقاط دارای هوای نامساعدتر هدایت شوند. هر چند که برای برخی از کالاها باید شرایط حرارتی و رطوبتی مناسبی در نظر گرفت.

ب) نظم و ترتیب و جهت گیری بنا:

مورفولوژی و یا ساخت و بافت شهر همانگونه که متأثر از سایر پارامترهای طبیعی است از شرایط آب و هوایی نیز تأثیر پذیر است.مثلاًیک رودخانه و یا یک دریاچه به غیر از موارد دیگر در امتداد سواحل خود یک میکرو کلیمای خاص و گاه فرح بخش به وجود می آورند که همین می تواند یکی از دلایل ساخت طولی و یا نواری شهرها در این نواحی باشد و یا اینکه شهرهای مشرف بر کوهستانها به دلیل وجود هوای سالم و مطبوع کوه خود را به روی دامنه ها بالا می کشند و چنین گسترشی ضمن اینکه در ساخت شهر اثر می گذارد نوعی طبقه بندی اجتماعی به وجود می آورد که خود در بافت شهر مؤثر واقع می شود. بدین معنی که حاشیه رفاه در بخشهای مرتفع و دامنه ای بافتی درشت و گسترده و غیر متراکم ( مساکن ویلایی و بزرگ با معابر کمتر) را به وجود می آورد در حالی که در قسمتهای کم ارتفاع تر و دارای آب و هوای نا مناسب تر بافت شهر ریز و متراکم و فشرده (مساکن کوچک و چند طبقه با معابر و کوچه های بسیار) است .به نظر می رسد در میان عناصر جوی دو عنصر تابش خورشید و باد بیش از بقیه در ساخت و بالاخص بافت شهر تأثیر می گذارند.

علی رغم تغییرات فصلی و محلی زاویه تابش آفتاب و در نتیجه طول زمان و شدت تابش خورشید در نظر گرفتن این پارامتر و محاسبه آن در شهرسازی،برنامه ریزی شهری  و طرح ریزی شبکه گذرهای شهری

(بافت شهر) امری ضروری و اجتناب ناپذیر است.

در این رابطه باید بدانیم که گذر های شهری گرمسیری (شهرهای واحه ای و یا عرضی پایین) به ویژه در فصل تابستان به سایبان بیشتری نیاز دارند لذا در طراحی این شبکه باید تلاش نمود تا جهت گیری گذر ها به گونه ای باشد که کمتر در معرض تابش آفتاب قرار گیرند. بنابر این توصیه می شود که در چنین شهرهایی جهت معابر و گذرهای شهری حتی الامکان شرقی – غربی باشد. بالعکس در شهرهای سردسیر

( خاص مناطق کوهستانی و عرضهای بالا) در صورتی که شرایط توپوگرافیک و غیره اجازه بدهند بهتر است که خیابانها و کوچه ها و معابر شمالی – جنوبی باشد تا شهروندان بتوانند هم از نور و تابش خورشید بیشتر بهره بگیرند و هم اینکه شدت و مدت یخبندان معابر کمتر و در نتیجه آمد و شد بهتر گردد.

نکته دیگر آنکه بافت فشرده و متراکم در مراکز شهری،محلات فقیر نشین و کم در آمد و یا در مناطق دارای ابر آلودگی زیاد به مقدار قابل توجهی از نورگیری فضاهای ساخته شده می کاهد. از اینرو در بافت شهری اینگونه مناطق رعایت فاصله مناسب بین ساختمانها به منظور بهره گیری بیشتر از نور و تابش خورشید امری ضروری است و لذا باید بافت شهری را گسترده تر نمود. در اکثر شهرهای شوروی سابق و بلوک شرق برای این منظور رشد عمودی بناها را زیاد نموده و در عوض فاصله افقی و فضایی آنها را افزایش داده اند.

باد نیز یکی از پارامترهای جوی است که می تواند در رابطه با بافت شهر مورد توجه قرار گیرد. جهت گیری معابر و بافت شهر بالاخص درسمت توسعه شهر یا مناطق قابل توسعه باید به گونه ای باشد که با بادهای مزاحم مقابله کند و از بادهای مناسب بهره بگیرد. برای این منظور شدت و جهت انواع باد و بالاخص باد غالب باید بررسی و شناسایی شود و سپس بر اساس آن طراحی نمود. در رابطه با باد غالب و مزاحم (باد مسلح به ماسه) باید گذرها طوری طراحی شوند که این باد به راحتی بتواند از داخل شهر عبور کند.

اثر باران نیز در بافت شهرهای دامنه ای نباید از نظر برنامه ریزان دور بماند چرا که کوچه ها و خیابانهای تقریباً عمود بر شیب و یا اریب از شدت روان آب و سیل حاصل از بارندگی می کاهد و بالعکس معابر واقع در جهت شیب بر شدت آن می افزاید.

ج) مقاومت مصالح به کار رفته:

می دانیم که محیط و طبیعت معمولاً مواد و مصالح مورد نیاز و سازگار یا اقلیم رادر اختیار انسان قرار می دهد اما متأسفانه در عصر حاضر بنا به دلایلی بیشتر از مصالح غیر بومی و وارداتی استفاده می شود که کمتر با اقلیم ناحیه هماهنگی دارد و لذا دردسرهای زیادی به بار می آید.

به عنوان مثال در مناطق کویری و بیابانی رس بسیار زیاد است و خشت یا آجر حاصل از آن که در معماری شهرهای کویری مانند یزد مورد استفاده قرار می گیرد ضمن عایق بودن در مقابل تغییرات حرارتی از نظم و استحکام نیز گاه با تیر آهن رقابت می کند،و یا در مناطق جنگلی مثل شمال ایران جنس مصالح به کار رفته در بناها باید به گونه ای باشد که در برابر رطوبت و خوردگی حاصل از آن ( یعنی عمل هوازدگی شیمیایی و پوسیدگی) مقاومت بیشتری داشته باشند و به این ترتیب بکار بردن مصالح فلزی در این مناطق چندان مناسب نیست و سنگهای ساختمانی مثل آهک و تراورتن و غیره نیز برای روکار و نمای ساختمان مطلوب نخواهد بود زیرا باران در انحلال و خوردگی آنها نقش بسزایی دارد. از اینرو در چنین مناطقی بکارگیری مصالح چوبی،سفالی و امثال آن مستحکم تر و مقرون به صرفه تر خواهد بود.

به طور کلی یک ساختمان می باید برای مقابله و مقاومت در برابر نیروهای حاصل از عناصر و عوامل آب و هوایی نضیر افت و خیز های درجه حرارت،تغییرات رطوبت،باران و بار سنگین برف و یخ  ونیروی باد و فشار طراحی شود.

درجه حرارت یکی از مهمترین عناصر آب و هوایی است که باید در احداث ساختمان مورد توجه قرار گیرد. به ویژه مصالح فلزی بر اثر درجه حرارت منبسط و منقبض می شوند و این مسأله باید برای جلوگیری از لغزش و یا تکان خوردن تبرهای حمال مورد توجه قرار گیرد و برای دوره گرم و یا انقباض و شکستگی در هوای سرد به گونه ای حمایت و تقویت شوند. کابلهای استیل (فلزی) در هوای گرم شکم می دهند و در هوای سرد سفت و آماده بکار می شوند. تیرهای فلزی عمودی و قائم واقع در سمت آفتابگیر ساختمان نسبت به طرف سایه گیر آن بیشتر منبسط می شوند و به این ترتیب متحمل خمیدگیهای روزانه شده که خود سبب ایجاد کششها و فشارهایی در ساختمان می گردد. البته استفاده از رنگها که بخش وسیعی از انسولاسیون خورشید را منعکس می سازند به کم کردن این گونه مسائل و مشکلات کمک می کنند. امروزه رنگهای منعکس کننده و طرحهای ایمنی برای به حداقل رساندن خطر سرریز شدن یا ترکیدگی ناشی از انبساط محتویات تانکرهای ذخیره ( مثلاً آب) تولید می شوند.

هنگامی که درجه حرارت به سرعت به زیر نقطه انجماد و یخبندان می رسد. بتن. سنگ و دیگر انواع مصالح ساختمانی (بخصوص اگر مرطوب باشند) دستخوش خسارات زیادی قرار می گیرند. انبساط یخ در درزها و شکافها و یا در زمین مرطوب مجاور دیوارهای سنگ کاری شده غیر مسلح  و فاقد آبگذر (مجرای زهکشی) عموماً منجر به شکستگی و تخریب ساختمانها می شود.

بنابراین در شهرهای به ویژه گرم و بیابانی که دامنه گرما زیاد است دیوارها. بامها و مصالح به کار رفته در آنها در روز منبسط و به هنگام شب منقبض می گردند. در این قبیل موارد بهتر است که مصالح ساختمانی را با توجه به ضریب انبساطشان انتخاب نماییم و بعلاوه از اختلاط مصالح ساختمانی که ضریب انبساطشان با هم فرق دارد حتی الامکان اجتناب ورزیم. در جدول زیر ضریب انبساط بعضی مصالح آمده است:

شیشه

آجر

ماسه سنگ

سیمان و بتن

آهن و فولاد

نوع مصالح

تقریباً 9

9 تا 10

7 تا 12

10 تا 14

10 تا 12

ضریب انبساط

به عنوان نمونه معنی ضریب 10 در این واحدها این است که با افزایش حرارت 10 درجه سانتیگراد به مقدار بر طول یک میله از مواد اضافه می شود. بر این اساس یک تیر آهن که درحرارت 32 درجه فارنهایت 100 پا طول دارد در حرارت 100 درجه فارنهایت نیم اینچ درازتر خواهد شد. لازم به ذکر است که تیر های چوبی در اثر حرارت از لحاظ طول منبسط نمی شوند ولیکن از نظر عرضی کمی بزرگتر می گردند. اثر حرارت در چوب تحت الشعاع اثر رطوبت در چوب می شود زیرا اثر رطوبت در چوب زیادتر از حرارت می باشد.

درجه حرارت زیاد در عرضهای پایین اثر نامطلوبی بر روی بامهای آسفالته و یا قیر اندود شده بر جای می گذارد. زیرا حرارت بامها یا جاده های قیر ریزی شده که در معرض آفتاب قرار می گیرند گاه به 130 تا 140 درجه فارنهایت می رسد و در بعضی نقاط که هوا خشکتر است حرارت آنها به 160 درجه فارنهایت هم می رسد . این مسأله ضمن افزایش گرمای فضای داخل بنا باعث ذوب شدن و جاری شدن قیر در سطح بام می گردد و در نتیجه علاوه بر مسدود نمودن ناودانها و زهکشهای پشت بام و داخل ساختمان این الزام را به وجود می آورد که بام هر ساله آسفالت شود. همچنین اگر به جای آسفالت از سیمان استفاده شود باز در اینصورت دامنه گرمای زیاد و انبساط و انقباض ناشی از آن موجب ترکیدگی سیمان بام و نفوذ آب و کاهش عایق بندی بام می شود  که خود مستلزم صرف هزینه های مکرر ایزوله نموده و عایق بندی می گردد.

درجه حرارت همچنین کارآیی کارگران را در طی اجرای پروژه های ساختمانی تحت تأثیر قرار می دهد. درجه حرارتهای خیلی بالا بطور محسوسی کار یدی در آب و هوای نامأنوس را کند می کند و ممکن است به بیمار شدن افرادی که کار فیزیکی سختی انجام می دهند منجر گردد. درجه حرارت های پایین نیز لباس و پوشش بیشتری را می طلبد و به موجب آن کارهای یدی و دستی پیچیده و مشکلتر می شوند. حوادث رخ داده در طی دوره های دارای درجه حرارتهای زیر نقطه انجماد و یا گرمای زیاد فراوانتر از حوادث ایجاد شده در شرایط طبیعی است. به هنگام بتن ریزی و ملاط ریختن نیز اگر یخبندان از قبل کاملاً مستقر شده باشد بتن و ملاط خسارت می بینند. زمین و خاک یخ بسته هم برخی از فعالیتهای ساختمانی را عقب می اندازند. (در همینجا اضافه کنیم که باد  و بارش برف وباران هم فعالیتهای ساختمانی را کند و یا متوقف می سازند.)

رطوبت نسبی موجود در هوا نیز به لحاظ اینکه بر روی مواد و مصالح ساختمانی پوشش و یا روکش ساختمان و رنگها اثر می گذارند با اهمیت است. فلزات عموماً از نظر فساد و خوردگی تدریجی تحت شرایط رطوبت نسبی بالا بسیار متعدد هستند. فساد فیزیکی و شیمیایی رنگها نیز توسط هوای مرطوب به سرعت افزایش می یابد و بنای سنگ کاری شده نیز تحت شرایط رطوبتی سریع تر خرد و تجزیه می شوند. ریزش باران نه تنها اثرات مخرب رطوبت را زیادتر می کندبلکه دارای آثار فیزیکی مستقیم بر روی سطوح رو باز نیز هست. بارانهای سنگین بناهای خاکی و سفالی را فرسوده می کنند و روانابها و سیلابهایی ایجادمی کنندکه فونداسیونها را به تحلیل می برند. این نوع بارانها بتن تازه ریخته شده را حفر،خاکریزهای زمین را فرسوده و اکثر فعالیتهای متحرک زمینی را کند یا متوقف می سازند. سدها،کانالها،ستونها و پلها نیز باید حداکثر مقاومت را در برابر بارانهای سنگین و سیل ناشی از آن داشته باشند.

ریزش برف و انباشته شدن آن مقاومت نسبتاً زیاد سازه ها را طلب می کند. در بناهای نواحی کوهستانی و عرضهای بالا بامها را باید آنقدر محکم ساخت که تاب نگاهداشتن برفهای سنگین را داشته باشد. تراکم و انباشتگی برف بر روی سایر سطوح افقی سازه ها وزن فوق العاده ای را به وجود می آورند که در این صورت احداث حفاظهای مکمل و اضافی برای جلوگیری از ریزش آنها ضروری می یابد . افزایش پتانسیل یخ بر روی برجها،پلها و کابلها نیز مرزهای ایمنی در طرح را فرا می خوانند. ساختمانهایی که به شدت مملو از یخ و برف هستند در مقابل دیگر عوامل جوی مثل باد آسیب پذیرتر هستند.

باد نیزیک فشار و نیروی مستقیم را در مورد تمام ساختمانها و سازه های واقع در مسیرش اعمال می کند و لذا باید حداکثر سرعت باد و فشار مورد انتظار را در طراحی ساختمانها،برجها و پلها در نظر گرفت. در این رابطه محاسبات مبتنی بر سوابق آب و هوایی و نیز آزمایشهای مربوط به مهندسی سازه ها کمک می کنند .

د) طرح و شکل:

از نظر تأثیر آب و هوا بر شکل و طرح ساختمان می باید موارد زیر را در برنامه ریزیها مورد توجه قرار داد:

1: نور و روشنایی فضای داخل ساختمان

2: تعادل حرارتی داخل ساختمان

3: موقع و محل بنا در برابر باران و برف در یخبندان

4: شکل بنا در رابطه با دفع و یا کاهش نیروی تخریبی باد

اگر بنا و ساختمانی در برابر عناصر و عوامل اقلیمی خوب طراحی شود و شکل و پلان آن به گونه ای باشد که موارد فوق الذکر را تأمین کند در این صورت نه تنها ضریب ایمنی و مقاومت سازه بالا می رود بلکه راحتی و آسایش ساکنین بنا نیز از نظر بیوکلیمای انسانی فراهم می گردد.

شکل بنا و نور و روشنایی:

عمده ترین عوامل مؤثر در نورگیری ساختمان عبارتند از:

الف : عرض جغرافیایی و موقعیت خورشید که در زاویه تابش و جهت تابش نیز مؤثر است.

ب: طول زمان تابش و شدت تابش که اولی به تعدادساعات آفتابی در روز بستگی دارد و دومی یعنی شدت تابش به عواملی نظیر ارتفاع،مقدار ابر،هواریزه ها (گرد و غبار معلق در هوا) و آلودگی جو وابسته است.

ج: بافت شهری و جهت گیری کوچه ها. خیابانها و معابر که مسلماً بافت فشرده و متراکم و معابر تنگ نورگیری را کم می کند و به عکس.

د: تراکم و فشردگی مساکن که به مساحت آنها بستگی دارد. طبعاً در زمینها و قطعات کوچک فاصله و در نتیجه نورگیری بناها کم می شود.

ه: فرم و جهت صحن حیاط در ارتباط با موقعیت ساختمانهای همجوار

و: وجود و یا عدم وجود بالکن و همچنین میزان کشیدگی بالکن ها و ایوانها در ارتباط با تابش خورشید و سایه گیری

ز: محل قرار گیری پنجره ها،تعداد پنجره ها،شکل و ابعاد پنجره ها که یکی از مهمترین مسائل در نورگیری ساختمانهاست. مثلاً در عرضهای پایین باید ارتفاع پنجره کم و شکل آن عرضی باشد و به عکس در عرضهای بالا ارتفاع پنجره زیاد و شکل آن طولی باشد و در عرضهای میانی ابعاد پنجره در حد متوسط و به شکل مربع در نظر گرفته شود.

ح: و بالاخره جنس و رنگ مصالح رو کار و نمای ساختمان نیز در میزان نورگیری مؤثر است. دیوارهای سفید و یا دارای رنگ روشن چون ضریب انعکاس بالایی دارند نور را به خوبی منعکس و به ساختمانهای همجوار منتقل می کنند و رنگهای تیره عکس این حالت را دارند. اگر چه رنگهای روشن حرارت کمتری را به درون ساختمان منتقل می کنند و مقدار نور و روشنایی را افزایش می دهند اما این نوع رنگها و بالاخص رنگ سفید به چشمها زیان می رسانند و از سوی دیگر به علت وجود گرد و غبار و آلودگی جو دائماً کثیف و بد منظر هستند و یک نوع آلودگی چشم انداز را در پی دارند و قدر مسلم پاکیزه نگهداشتن آنها هزینه بر و کاری بس دشوار است.

بنابراین طراحان، معماران، شهرسازان و برنامه ریزان شهری بایستی با توجه به موقعیت جغرافیای شهر مورد نظرشان موارد فوق الذکر را در نظر بگیرند و نور متناسب با شرایط محل را برای پروژه های ساختمانی تأمین نمایند. مثلاً برای اینکه نور و حرارت زیادی به درون بناهای واقع در عرضهای بالا هدایت شود لازم است که بافت شهری گسترده و غیر متراکم  مساکن باز و غیر فشرده، تعداد پنجره ها و ارتفاع آنها زیاد باشد و در عوض از احداث بالکنها و سایبانها و امثال آن ممانعت به عمل آید.

شکل بنا و تعادل حرارتی:

ایجاد حرارت مناسب و تهویه مطبوع در فضای داخلی بنا یکی دیگر از موارد مربوط به معماری است که کاری چندان سهل نخواهد بود.چرا که این مسأله در رابطه با آسایش و یا عدم آسایش انسان قرار می گیرد و مفاهیم گرما یا سرما بیشتر ناشی از احساس طبیعی انسان و شرایط فیزیولوژیک وی می باشد. طبق بررسی بولریش تحت شرایط رطوبت نسبی 50% و تابش خورشیدی معادل یک وات در هر متر مربع و ساعت، باید دمای هوا بر اساس ارقام زیر تنظیم گردد تا دمای سطح پوست بدن انسان در حد نرمال یعنی 32 درجه سانتیگراد باقی بماند و انسان احساس آرامش و آسایش کند:

دمای مطلوب و مورد نیاز

شرایط باد و حرکت هوا

نحوه فعالیت

نوع پوشش

26 درجه سانتیگراد

عدم وجود باد

عدم فعالیت

برهنه و بدون پوشش

27.5 درجه سانتیگراد

سرعت باد 0.2 متر در ثانیه

عدم فعالیت

برهنه و بدون پوشش

29.5 درجه سانتیگراد

سرعت باد 0.5 متر در ثانیه

عدم فعالیت

برهنه و بدون پوشش

22 درجه سانتیگراد

سرعت باد 0.5 متر در ثانیه

فعالیت معمولی

برهنه و بدون پوشش

23 درجه سانتیگراد

شرایط عادی

در حال استراحت

با پوشش معمولی

بنابراین یک انسان با پوشش سبک و در حال استراحت با دمای 23 درجه سانتیگراد در حالت تعادل قرار دارد ولی در همین دما اگر برهنه باشد باید به کار سبک یا ورزش بپردازد.

به طور کلی انسان برای برقراری تعادل حرارتی و آسایش گرمایی به شیوه های گوناگون به مقابله با محیط و شرایط آب و هوایی می پردازد مثلاً از غذا و پوشاک و و سایل گرمایی و مسکن مناسب برای کنترل دمای بدن خود استفاده می کند.

بدیهی است که یکی از معیارهای مهم برای ایجاد تعادل حرارتی و در نتیجه منطقه آسایش، بکارگیری استانداردهای معماری و طراحی ساختمان برای افزایش یا کاهش دمای درون بنا می باشد. برای نیل به این منظور می باید عوامل مؤثر در درجه حرارت فضای درونی ساختمان را بشناسیم و سپس با توجه به نیازهای حرارتی طرحی و شکلی مناسب را انتخاب کنیم تا هم تعادل حرارتی و احساس آسایش به دست آید و هم هزینه های مربوط به دستگاههای حرارتی و برودتی به حداقل خود برسد. عمده ترین عوامل مؤثر در حرارت بنا عبارتند از:

الف: تقریباً تمام عوامل مؤثر در نورگیری بنا

ب: شکل بام و جنس مصالح به کار رفته در آن

ج: ارتفاع سقف نسبت به کف

د: ضخامت دیوارها، دیوارهای عایق

ه: تعداد لایه های به کار رفته در بام یا سقف، جداره یا دیواره و پنجره ها

و: تهویه عرضی

در اقالیم بسیار گرم ساختمان باید به گونه ای طراحی شود که حرارت خارج را به خود جذب نکند، به ویژه حرارتی که توسط اشعه مستقیم آفتاب تولید می شود. در این نواحی بایستی سعی کنیم از بامهای گنبدی استفاده کنیم زیرا اولاً انحناء و قوس بام باعث می شود تمام انرژی خورشیدی جذب نشود و همواره بخشی از آن در سایه قرار گیرد، ثانیاً توسط این نوع بامها ارتفاع سقف نسبت به کف بنا زیاد می گردد و لذا فضای داخل دیرتر گرم می شود. ضخامت بام و یا دو جداره بودن آن نیز بهتر می تواند حرارت داخلی را از افراط و تفریط حفظ کند.جنس این گونه بامها بهتر است از مواد گلین (کاه گل) باشد زیرا حرارت ناشی از تابش شدید خورشید در سطح آنها متراکم می شود و کمتر نفوذ می کند. استفاده از دیوارهای ضخیم یا دولایه و یا دیوارهای عایق حرارت از دیگر موارد کنترل دمای اینگونه بناهاست. احداث سایه بانها و ایوانهای وسیع سرپوشیده برای ایجاد سایه نیز توصیه می شود.دریچه ها و پنجره های بنا را باید از تابش مستقیم آفتاب دور نگه داشت و حتی الامکان آنها را در جبهه شمالی ساختمان تعبیه نمود(در مناطق گرم نیمکره شمالی).

به علاوه در و پنجره ها باید به گونه ای نصب شوند که از حداقل آفتاب در تابستان و حداکثر آفتاب در زمستان استفاده شود. ارتفاع در و پنجره و کشیدگی سایه بانها نیز مهم است. بعلاوه استفاده از بادگیرها همانند بادگیرهای سنتی یزد، گناباد و تهویه عرضی (قرینه نمودن درها و پنجره ها برای ایجاد کوران) از دیگر تمهیدات لازم برای کنترل حرارت در مناطق گرم است.

برعکس در آب و هواهای سرد و بسیار سرد طرح و شکل ساختمان و حتی مصالح به کار رفته در آن باید به گونه ای باشد که بتوان حرارت درونی بنا را حفظ نموده و از خروج آن ممانعت بعمل آورد. در این گونه مناطق بامهای مسطح مناسب هستند زیرا به نسبت حداکثر جذب انرژی خورشیدی صورت می گیرد و گرمای بیشتری به محیط و فضای داخلی بنا وارد می شود. آسفالت و قیراندود نمودن بان به غیر از ایجاد مقاومت در برابر وزن برف به علت رنگ تیره انرژی بیشتری را کسب می کند. در این مناطق دوجداره بودن سقف یا بام و دیوارها، استفاده از دیوارهای ضخیم یا عایق و امثال آن نیز تبادل حرارت بیرون و درون بنا را کم می کند. ارتفاع سقف باید کوتاه باشد تا فضای درون زودتر گرم شود. درها و پنجره ها حتی الامکان  رو به آفتاب و به گونه ای باشد که حداکثر انرژی خورشیدی را دریافت نماید. دو جداره بودن پنجره ها و شیشه ها و خودداری از احداث بالکن و سایه بان و نظایر آن از دیگر توصیه های معماری خاص این مناطق است.

شکل بنا و برف و باران:

اهمیت برف برای ساختمانها و عمارتها از اینجاست که نشستن برف بار اضافی بر بامها تحمیل می کند. برف غیر متراکم سبک است و حد متوسط وزن آن در هر فوت مکعب 6.5 پوند است در حالی که برف هر قدر متراکم شود بر وزن آن اضافه می شود و حتی ممکن است به 30فوت در هر متر مکعب برسد. سنگینی برف باعث فرو ریختن سقف بناها می شود و لذا توجه به آن ضرورت دارد. با توجه به اهمیت موضوع اگرچه سعی می کنند مقاومت سقف و بام را زیاد کنند اما شکل بنا و بام نیز می تواند در میزان تراکم برف و در نتیجه افزایش و یا کاهش خطر کاملاً مؤثر باشد. برای مقابله با خطر ناشی از تراکم برف بهتر است که به بامها شیب بدهیم زیرا بر اثر شیب بام برف می لغزد و فرو میریزد و در نتیجه متراکم نمی شود. البته در مناطق سرد نیمکره شمالی باید شیب بام به سمت جنوب باشد تا از آفتاب هم بهره کافی گرفته شود. وجود شیروانی نیز موجب لغزش و فرود برف شده و برف در آبروهای اطراف آن تجمع می یابد. به این ترتیب سنگینی برف عمدتاً بر روی دیوارها و ستونها خواهد بود. شاید یکی از دلایل وجود شیروانی در بناهای قدیمی شهر مشهد همین مسأله بوده باشد نه بارندگی زیاد. علاوه بر موارد فوق در مناطق سرد طرح و شکل بنا باید فاقد پیش آمدگیهایی نظیر سایبان، سردر، طاق جلوی پنجره و غیره باشد زیرا نه تنها فشار ناشی از وزن برف بر ساختمان کم می شود بلکه آفتاب بیشتری به بنا می رسد.

در نواحی مرطوب و دارای باران زیاد نیز طرح و شکل بنا باید به گونه ای باشد که رطوبت و آب باران خسارت کمتری به بنا وارد سازد. مثلاً شکل بام به صورت شیروانی و یا شیب دار (یکطرفه) و گالی پوش باشد. کف اتاقها از سطح زمین بلندتر باشد و زیر آن به شکل پیلوت خالی باشد تا رواناب حاصل از بارندگی سریع دفع شود و رطوبت کمتری نیز به کف و دیوار ها برسد.

شکل بنا و باد:

برای مقابله با آثار مخرب باد اگرچه مقاومت مصالح ساختمانی باید به دقت در نظر گرفته شوند ولیکن طرح و شکل بنا و طرز قرارگیری آنها می تواند بسیار مهمتر باشد. در برنامه ریزی و طراحی ساختمانها و بناها لازم است موارد زیر مطالعه و بررسی گردد:

الف: شرایط و ویژگیهای باد:

ویژگی باد در رابطه با طراحی ساختمان اصولاً عبارتست از آشفتگی باد (توفانی بودن)، سرعت باد (بالاخص سرعت زیاد)، جهت باد، وزش باد در سطح زمین و تداوم باد. بررسی این ویژگیها می تواند در مورد بادهای غالب، بادهای محلی و یا حالات استثنائی باد (مثل تورنادوها، هاریکن ها و …) انجام بگیرد. اگرچه شرایط و ویژگیهای باد معمولاً برای یک ناحیه جغرافیایی عمومیت دارد ولیکن به علت نوع و ماهیت چشم انداز ساختمانهای مجاور و غیره این شرایط برای مکانهای خاص بطور قابل توجهی متفاوت هستند. لذا هر طرح ساختمانی باید احتمالات این شرایط محلی مربوط به مقر بنا را در نظر بگیرد.

ب: اثرات کلی باد:

آثار باد بر روی اشیاء و عوارض ثابت و مستقر در مسیرش را می توان به شرح ذیل بیان نمود:

فشار مستقیم مثبت: سطوحی که در رویارویی باد و عمود بر مسیر آن قرار می گیرند بر اث حرکت توده هوا فشار مستقیمی را تحمل می کنند. چنینی شرایطی باعث می شود بخش عمده نیرو بر شیء یا عارضه وارد آید مگر اینکه از لحاظ شکل دارای جهت بسیار طبیعی باشد.

کشش آئرودینامیک: چون باد در برخورد باشیء متوقف نمی شود و مانند حالت مایع در اطراف آن جریان پیدا می کند لذا یک اثر کششی بر روی سطوح موازی با جهت باد وجود دارد.

فشار منفی (مکش): در ضلع یا سمت پشت به باد شیء معمولاً یک اثر مکش وجود دارد که حاوی فشار بیرونی بر سطح شیء می باشد.

اثرات جنبشی: یک شیء واقع در مسیر تند باد معمولاً ضربه می خورد، می جنبد و یا به ارتعاش در می آید بنابراین اشیاء و عوارض دارای سطوح سست و ضعیف و یا حاوی سطوح منعطف در برابر این اثرات مستعدتر و حساستر هستند.

اثر روییدگی و تنظیف: اثر اصطکاک توده هوای جاری تمایل دارد که اشیاء واقع در مسیر خود را صاف و هموار نماید و یا آنها را از سر راه خود بردارد. این عمل بر روی سایبانها، جانپناهها، دودکشها و علائم و نشانه ها بیشتر اثر می کند.

هریک از این اثرات و یا ترکیبی از اینها می تواند یک وضعیت مهم و بحرانی را برای عوارض واقع در مسیر باد به وجود آورد. میزان خسارات هم بستگی به وضعیت عارضه و شکل آن دارد.

ج: آثار مهم باد بر ساختمانها:

اثرات عمده باد بر ساختمانها را در می توان در چند طبقه کلی قرار داد:

- ساختمانهای دارای شکل مدور نسبت به بناهای زاویه دار و حاوی سطوح صاف مقاومت و دوام باد را کمتر می کنند مانند بناهایی با سقف گنبدی.

- ساختمانهای بلند و مرتفع که دارای ابعاد افقی کوتاه هستند در برابر واژگون شدن و یا خم شدن کامل در قسمتهای فوقانیشان مستعدترند.

- بناهای پهلو باز یا دارای اشکال بادگیر چون تمایل دارند باد را به چنگ درآورند نیروی باد رابیشتر خواهند کرد.

- برآمدگی یا جلوآمدگی بنا، جانپناهها و دیوارهای بلند، سایبانها و بالکنها و دیوارهای بی دوام و ناپایدار به اثر کشش همه جانبه بر ساختمان می افزایند.

- علائم، نشانه ها، دودکشها، آنتنها، چهارطاقیها و سایر تجهیزات روی بام ساختمانها نیز دستخوش اثر روییدگی می شوند.

ه: ضرایب راحتی و آسایش ساختمان:

بدیهی است که در معماری، برنامه ریزی و طراحی ساختمان اگر به مواردی که تا کنون بیان شد توجه داشته باشیم و آنها را به دقت رعایت کنیم شرایط زیستی مناسی فراهم می گردد و زیستمندان از راحتی و آسایش لازم برخوردار خواهند بود.

به هر حال امروزه باید در حداقل فضای ممکن بناهایی احداث شود که نیاز آسایش انسان در تمام فصول را بر آورده سازد. برای نیل به این هدف نیز باید سعی نمود در زمستان به جای استفاده از سوختهای فسیلی و دستگاههای گرم کننده بیشتر از انرژی خورشیدی و طبیعت بهره گرفت و در تابستان هم از حداکثر سایه ، باد و دیگر ویژگیهای اقلیمی سود جست.

برگرفته شده از سایت
موضوعات مرتبط: عمران و معماری