مکانیابی محل دفن پسماند با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و روش همپوشانی فازی (مطالعه موردی: شهرستان بیرجند)
نویسندگان
1 گروه مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجند، ایران
2 گروه آب و محیطزیست، دانشکده عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
doi
10.22034/iwm.2024.2024112.1140چکیده
چکیده مبسوط مقدمه: به موازات افزایش جمعیت و رشد صنعت و کشاورزی، میزان تولید انواع پسماندهای انسانی، صنعتی و کشاورزی نیز افزایش مییابد. در صورتی که پسماندها به درستی دفع نشود موجب آلودگی محیطزیست و منابع آب میشود. یکی از روشهای متداول دفع پسماند دفن آن در زبالهگاه است. ازجمله چالشهای اساسی این روش پیدا کردن یک محل مناسب برای دفن پسماند است؛ زیرا انتخاب محل مناسب برای دفن پسماندها به معیارها و عوامل مختلفی وابسته است. استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و روشهای تصمیمگیری چندمعیاری ابزاری موثر و کارآمد برای مواجهه با این چالش است. هدف از انجام این پژوهش استفاده از GIS و روش همپوشانی فازی برای مکانیابی محل دفن پسماندهای شهری و صنعتی عادی و ویژه شهرستان بیرجند است. در این پژوهش برای اولین بار از لایههای اطلاعاتی (دادههای مکانی) مناطق تغذیه کننده آبخوان، حریمهای نقطهای چاههای آب شرب و مادر، مظهر و میلههای قناتها و چشمهها در استان خراسان جنوبی استفاده شده است. مواد و روشها: در این پژوهش به مکانیابی محل دفن پسماندهای شهری و صنعتی عادی و ویژه با ترکیب GIS و توابع همپوشانی فازی پرداخته شد. منطقه مورد مطالعه در این تحقیق شهرستان بیرجند مرکز استان خراسان جنوبی میباشد. در روش همپوشانی فازی، بازهای از مقادیر بین صفر و یک میتوانند برای بیان درجه یا میزان ارزش اعضای یک مجموعه مورد استفاده قرار گیرند. در این پژوهش از معیارهای محیطزیستی، زمینشناسی، زیرساختی و منابع آبی که هر کدام شامل چندین زیرمعیار است استفاده شد. پس از تهیه دادههای موردنیاز در فرمت شیپ فایل، لایه فاصله از عارضه با استفاده از روش فاصله اقلیدوسی (Euclidean distance) در نرمافزار ArcMap برای هر یک از این دادهها ساخته شد. سپس با استفاده از کدنویسی در محیط پایتون، لایههای فاصله از عرضه به صورت فازی استانداردسازی شدند. مبنای فازیسازی این لایهها قوانین و ضوابط مطرح شده در دستورالعمل ارزیابی فنی دفن پسماندهای عادی و ویژه سازمان محیطزیست بود. در نهایت با استفاده از لایههای فازی آماده شده و توابع همپوشانی فازی شامل AND،OR، SUM، PRODUCT و GAMMA لایه نهایی مکانهای مناسب دفع پسماندهای شهری و صنعتی عادی و ویژه ساخته شد. نتایج و بحث: عملیات همپوشانی نشان داد توابع OR و SUM نتایج مناسبی برای تصمیمگیری فازی ارائه نمیدهند. نتایج توابع AND، PRODUCT و GAMMA بر اساس میزان خطر دفن پسماند در هر منطقه برای محیطزیست و منابع آب به پنج طبقه شامل خطر بسیار زیاد، زیاد، متوسط، کم و خیلیکم تقسیم شد. بر این اساس مساحت مناطق با خطر دفن بسیار زیاد در همه توابع یکسان بود. تابع AND کمترین مساحت را برای مناطق با خطر دفن کم و خیلیکم داشت و در مقابل از تابع GAMMA بیشترین مساحت برای مناطق با خطر دفن کم و خیلیکم حاصل شد. با توجه به نتایج مشخص گردید اگر مقدار توان تابع GAMMA بین 1 و صفر انتخاب شود، نتایج ترکیبی از توابع AND و OR خواهد بود. نتیجهگیری: بر اساس نتایج بدست آمده و با توجه به لزوم نزدیک بودن محل دفن پسماند، به محل تولید آن جهت کاهش هزینه و همچنین کمتر شدن چالشهای مربوط به نوع مالکیت اراضی، مشخص گردید تابع GAMMA نتایج مناسبتری برای مکانیابی محل دفن پسماندهای عادی و ویژه شهرستان بیرجند ارائه میدهد. بر اساس نتایج این تابع 982/3535 کیلومترمربع از مساحت شهرستان بیرجند (حدود 88 درصد)، منطقه ممنوعه برای دفن پسماندهای شهری و عادی و 934/3670 کیلومترمربع از مساحت شهرستان (حدود 92 درصد)، منطقه ممنوعه برای دفن پسماندهای صنعتی و ویژه است. مابقی مساحت شهرستان یعنی 7/368 کیلومترمربع برای پسماندهای شهری و عادی و 7/233 کیلومترمربع برای پسماندهای صنعتی و ویژه جهت انتخاب محل دفن پسماند، مناسب است. همچنین مشخص گردید مکان فعلی دفن پسماندهای شهری و عادی شهرستان بیرجند در ناحیه ممنوعه قرار داشته و لازم است مطابق با نتایج این پژوهش در اسرع وقت جابجا و مکان جدیدی برای آن انتخاب شود.