محیط زیست

مقاله در مورد محیط زیست

سیل و خسارات ناشی از آن

سالیان متمادی است انسان در تقابل با پدیده های طبیعی بوده و همواره در معرض خطرات ناشی از وقوع پدیده های زیانباری نظیر سیل قرار داشته است. در حال حاضر نیز سالانه خسارات مالی و جانی فراوانی بر اثر بروز سیلابهای عظیم به مردم وارد می شود. به طور مثال وقوع سیلاب در 12 استان کشور طی بهمن ماه سال 1371 باعث قربانی شدن بیش از 220 نفر و خساراتی بالغ بر دهها میلیارد ریال گردید (1).

مسئله مهم دیگری که همزمان با حرکت آب و وقوع سیلابها رخ می دهد. حرکت ذرات خاک از سطح حوضه های آبخیز و ورود این ذرات به مجاری طبیعی همچنین جابه جایی این ذرات در طول
رودخانه ها از نقطه ای به نقطه دیگر می باشد که اثرات جنبی و مضاعف بروز سیلابها محسوب گردیده و موجب روبگذاری یا فرسایش و تغییر در تراز بستر رودخانه و در نتیجه تغییر در تراز سطح آب می گردد. افزایش تراز بستر و بالا آمدن کف منجر به کاهش ظرفیت مجاری طبیعی شده. همچنین پر شدن مخازن سدها و کانالهای آبیاری از رسوب از سایر عوارض آن می باشد. بنابراین پیش بینی تراز سطح آب با در نظر گرفتن مسئله رسوب در مجاری طبیعی از اهمیت خاصی برخوردار است. تغییرات بستر رودخانه ها که به دو صورت بالا آمدن بستر (Aggradation) و کف کنی (Degradation) است یکی از پدیده های مهم مهندسی رودخانه می باشد. این امر زمانی بوجود
می آید که که وضعیت تعادلی پارامترهای مختلف رودخانه تحت شرایطی بهم بخورد. منظور از پارامترهای مذکور، دبی جریان، دبی رسوبات، مقطع و سیب رودخانه و اندازه مواد بستر می باشد. شرایطی که باعث بهم زدن این تعادل می باشد ممکن است طبیعی و یا توسط بشر باشد. مسائل فوق علاوه بر اینکه باعث تغییر رژیم رودخانه می شود سبب خواهد شد تا سازه های هیدرولیکی اطراف رودخانه نیز در مخاطره قرار گیرند.

پیش بینی شرایطی که تحت آن شرایط، بالا آمدن یا کف کنی بستر رودخانه بوجود می آید. همچنین تعیین میزان آن، در نتیجه چگونگی تاثیر آن بر شرایط هیدرولیکی رودخانه موضوعی است که از دیرباز مورد توجه مهندسین هیدورلیک قرار گرفته است. روشهای مختلفی نیز پیشنهاد گردیده است. تعدادی از این روشها با استفاده از فرضیات متعدد و بکار گیری اصول حاکم بر حرکت نخستین ذره (Incepient Motion) بوجود آمده اند و روابط جبری نسبت ساده ای را تشکیل می دهند که در آن پروفیل نهایی بستر را بدست می دهند.  تعداد دیگری از روشها با بکار بردن فرضیات کمتری و بکار بردن معادله پیوستگی رسوب منجر به پیدایش معادله ای می شود که با حل آن می توان تغییرات بستر رودخانه را نسبت به زمان پیش بینی نمود.

بطور کلی روابط حاکم بر حرکت جریانهای سیلابی و جریان در مجاری فرسایش پذیر معادلات جریان غیر ماندگار موسوم به معادلات Saint Venant  می باشند. از آنجا که تاثیر متقابلی بین تغییرات بستر و شرایط هیدورلیکی جریان وجود دارد در رودخانه های آبرفتی علاوه بر حل همزمان معادلات مذکور شامل:

1- معادله پیوستگی جریان (معادله بقاء جرم سیال)      Continuity Equation           

2- معادله ممنتم (معادله بقاء اندازه حرکت)                        Mcmentum Equation

لازم است معادله پیوستگی رسوب (Sediment Continuity Eqution) نیز حل شود. همچنین به دو معامله کمکی جهت برآورد ظرفیت حمل رسوب رودخانه و تعیین شیب خط انرژی نیاز می باشد. از قدیمیترین مدلهایی که در این رابطه بوجود آمده مدل HEC-6 می باشد که در سال 1977 توسط اداره مهندس ارتش امریکا تهیه گردیده است. در این مدل ابتدا پروفیل سطح آب با استفاده از معادله انرژی محاسبه  می شود ( در این قسمت مدل ریاضی پیش بینی پروفیل سطح آب بر اساس جریان متغیر تدرجی برای کانالهای غیر فرسایشی موسوم به HEC-2 می باشد) و برای هر فاصله زمانی با بکار بردن معادله پیوستگی رسوب و یک رابطه تجربی برای محاسبه میزان رسوب حمل شده، پروفیل بستر را محاسبه می کند. مدلهای دیگری هم سپس از آن بوجود آمده اند که اکثراً به صورت
بسته های نرم افزاری به بازار عرضه شده اند.

مدل تهیه شده در این پایان نامه یک مدل ریاضی یک بعدی غیر ماندگار برای کانالهای فرسایش و غیر فرسایشی است که معادلات کامل جریان غیر ماندگار و معادله پیوستگی رسوب را بطور همزمان و با استفاده از روش عددی حل می نماید.

روشهای عددی شامل روش تقاضای محدود و روش المانهای محدود است ولی روش تقاضاهای محدود کاربرد بیشتری دارد. در روش تقاضاهای محدود. معادلات دیفرانسیل جزیی حاکم با استفاده از
شم های (Schemes) دیفرانسیل به معادلات جبری تبدیل می شوند. این شم ها متفاوت بوده و کاربرد آن ها در یک مسئله خاص ممکن است مزایا و معایبی را به همراه داشته باشد.

مسئله مهمی که در حل معادلات حاکم وجود دارد مسئله کوپلینگ (Couqling) بین معدلات جریان و رسوب است. منظور از کوپلینگ در نظر گرفتن تغییرات در کلیه متغیرها در محاسبه مقدار نهایی هر متغیر وابسته است و این کار با استفاده از شم دو مرحله ای پیش بینی و تصحیح میسر شده است. در هر مرحله معادلات مذکور بطور همزمان حل می شوند. به عبارت دیگر در صورتی که معادله پیوستگی رسوب بعد از حل کامل معادلات جریان حل می شد کوپلینگ ایجاد نمی گردید.  بنابراین مدل حاضر یک مدل کوپل شده می باشد. ضمناً کوپلینگ بین معادلات باعث افزایش پایداری مدل نیز می گردد. کاربرد روشهای کوپل نشده در شرایطی که شیب کف زیاد باشد منجر به بروز ناپایداری عددی
می شود و جهت ایجاد پایداری بایستی از عملیات سعی و خطا در هر گام زمانی بهره جست ولی در مدل حاضر نیازی به سعی و خطا نیست و مدل از پایداری خوبی برخوردار است و همین امر زمان اجرای مدل را به شدت کاهش می دهد.

آلودگی هوای تهران و آثار مخرب آن بر جامعه

مقدمه 1-1- اهمیت موضوع پژوهش و پیشینة آن

آلودگی محیط زیست یکی از بزرگترین، یا حتی بزرگترین و حادترین معضل جهان امروز است. آسیب‌های بی‌شمار ناشی از آلاینده‌های گوناگون بر سلامتی انسان،‌ زیست بوم‌ها و انواع موجودات زنده، توجه دانشمندان و محققان نقاط مختلف دنیا را به خود جلب نموده است. اهمیت این موضع به حدی است که این دهه را دهة محیط زیست نامگذاری کرده‌اند تا تأکید بیشتری بر جدی بودن مساله آلودگی محیط زیست و لزوم توجه به آن و یافتن راهکارهایی جهت جلوگیری از افزایش آن باشد.

در سال 1803، مالتوس،‌ بزرگترین معضل بشریت را کمبود مواد غذایی دانست و هشدار داد که با توجه به روند فزایندة افزایش جمعیت کره زمین، به زودی به جایی خواهیم رسید که غذای کافی برای تغذیه همه انسانهای ساکن این کره وجود نخواهد داشت. امروز شاهدیم که طبق گزارش‌های سازمان ملل، 800 میلیون گرسنه در جهان وجود دارند که قادر به بدست آوردن غذای مورد نیاز خود نیستند. بعد از مالتوس، عده‌ای دیگر که خود را نئومالتوسیان نامیدند، آلودگی محیط زیست را معضلی بزرگتر و حادتر از مساله کمبود مواد غذایی دانستند،‌ و متاسفانه، اخبار تکان‌ دهنده‌ای که در این زمینه بدست می‌آید اثبات کنندة‌ این حقیقت تلخ است برخی از اخبار و آمارهای ارائة‌ شده از سوی سازمان‌های معتبر جهانی را از نظر می‌گذرانیم:

در شهرهای بزرگ جهان، روزانه صدها نفر جان خود را در اثر آلودگی هوا از دست می‌دهند. پژوهش‌هایی که در 15 شهر بزرگ اروپا انجام شده است نشان می‌دهد که آلودگی هوا در شهر لیون فرانسه سبب مرگ زودرس 30 تا 50 نفر در روز می‌شود و در پاریس، 260 تا 350 نفر هر روز بر اثر بیماریهای قلب و عروق ناشی از آلودگی هوا می‌میرند. محققان دانشگاه‌ هارواد دریافته‌اند که میزان مرگ و میر در شهرهایی که بیش از استانداردهای مجاز با آلودگی هوا مواهند حدود 20 درصد بیشتر از شهرهای دارای هوای غیرآلوده است و میزان بیمارهای قلبی در شهرهای صنعتی، بیش از 30 درصد بیشتر از سایر شهرهاست.

گزارشی از صدوق محیط زیست بانک جهانی حاکی است که سالانه 800 هزار نفر در جهان بر اثر بیماریهای تنفسی،‌ قلبی و سایر بیماریهای ناشی از آلودگی هوا جان خود را از دست می‌دهند.

نازایی، اختلالات نوزادان، کم‌خونی، نارسایی‌های حاد کلیوی، اختلالات کبدی،‌ دردهای شکمی، بیماریهای چشمی حاد و بعضاً کوری،‌ مشکلات تیروئیدی، افزایش فشار خون، سکته،‌ فلج،‌ اختلالات حافظه، پایین آمدن بهره هوشی، عم تمرکز، انواع ناراحتی‌های روحی و روانی از جمله افسردگی،‌ اضطراب‌‌های شدید،‌ تنش‌ها و … از عواقب انتشار وسیع آلاینده‌ها در جهان می‌باشند.

آلودگی محیط زیست منجر به بروز عظیم‌ترین و فاجعه آمیزترین انقراض بزرگ تاریخ حیات شده است…. حیات در طول تاریخ طولانی خود، از بیش از سه میلیارد سال پیش، شاهد پنج انقراض عظیم بوده است که به ترتیب در اواخر دوران های اردوویسین، دونین، پرمین، تریاس و کرتاسه رخ دادند. در هر یک از این پنج انقراض عظیم، تنوع زیستی و تعداد گونه‌های زیستی تا حد زیادی کاهش یافت و گاه چند میلیون سال طول می‌کشید تا تنوع زیستی دوباره بهبود حاصل کند و غنای خود را بازیابد. مشهورترین آنها، انقراض پنجم بود که در آخر دورة‌کرتاسه رخ داد و باعث نابودی نسل دایناسورها شد. ولی این انقراض،‌ مخربترین انقراض عظیم تاریخی خلقت نبود. فجیع‌ترین آنها انقراض ششم است که به دست انسان آغاز شده و بسیاری از دانشمندان احتمال داده‌اند که علاوه بر بسیاری از گونه‌های گیاهی و جانوری، منجر به نابودی نسل بشر نیز خواهد شد. وجود مقادیری از انواع آلاینده‌‌ها از جمله آفت کش‌ها و سموم شیمیایی در شیر انسان، احتمال این فرض را افزایش می‌دهد.

آلودگی محیط زیست و گرمایش جهانی ناشی از آن، یک سوم زیستگاه‌های طبیعی جهان را تا آخر این قرن بطور اساسی دچار اختلال می‌کند و تمامی گونه‌های زیستی که امکان مهاجرت سریع، با سرعتی بیش از روند تخریب را ندارند و یا زیستگاه‌های آنها منحصر به فرد است محکوم به نابودی خواهند بود.

طبق فهرست قرمز ارائه شده از سوی IUCN (اتحادیه بین‌المللی حفاظت از طبیعت و منابع طبیعی) در سال 2002، 5714 گونه از گیاهان و 5453 گونه از جانوران جهان با خطر انقراض مواجه هستند و از این میان، 928 گونه از گیاهان دولپه‌ای، 79 گونه از تک لپه‌ای‌ها، 17 گونه از مخروطیان، بیش از 22 گونه از نهانزادان آوندی، 181 گونه از پستانداران، 182 گونه از پرندگان، 55 گونه از خزندگان، 30 گونه از دوزیستان،‌ 257 گونه از ماهیان، 46 گونه از حشرات و 222 گونه از نرم‌تننان در شرایط بسیار حاد و بحرانی به سر می‌برند. و البته این ارقام از میان گونه‌های شناسایی شده است و مسلماً گونه های فراوانی وجود دارند که بدون اینکه حتی شناسایی شده باشند در حال نابودن‌اند، چنانکه گفته می‌شود حدود 90 درصد از گیاهان جنگل‌های جاده‌ای هنوز مورد مطالعه و برری قرار نگرفته‌اند و چه بسا بتوان از آنان، داروهایی ارزشمند برای بیماریهای غیرقابل درمان امروز و چاره‌ای برای مشکلات بشر بدست آورد.

ارزیابی کمی و کیفی آب و فاضلاب و آزمایش های مربوط به آن

 در مبحث آب نکته مهم کنترل کیفیت آب می باشد که کنترل به دو صورت کنترل سابقه دار و کنترل کیفیت روز مره (‌عمومی ) انجام می شود که حال به طور مختصر تعریفی از آن دو ارائه می شود .

 کنترل کیفیت سابقه دار عبارتست از یک روش تحلیلی و بررسی مزایا و معایب و نسبت های آن که در آزمایشگاه انجام می شود .

کنترل کیفیت روزمره (‌عمومی ) عبارتست از کنترل کیفیت عمومی و خارج از آزمایشگاهی است .

 تقسیم بندی آب ها

1)آب های زیر زمینی

 آبی که لایه های نفوذ پذیر زمین را اشغال می کند را به عنوان آب های زیر زمینی می‌شناسیم .

آب های زیر زمینی به صورت های مختلف از قبیل چاه ، قنات و غیره قابل برداشت می باشند و اغلب از آبهایی که در سفره های زیر زمینی انباشته شده جهت مصارف آشامیدنی و شرب استفاده می کنند از آن جهت که آب های سطحی احتمال وجود آلاینده ها در آن بسیار می باشد و هنگامی که این آب ها از لایه های مختلف به داخل زمین نفوذ می کنند این مواد همراه آبها تا اندازه های گرفته می شود و در حقیقت لایه های زیر زمین به عنوان یک صافی برای آب عمل می کند و لذا آب مناسب تری اگر املاح معدنی دیگر همراه آب نشود و خاک ما شور نباشد بدست خواهد آمد .

2)آب های سطحی

آبهایی که جاری یا ساکن برروی زمین باشد را به عنوان آبهای سطحی می شناسیم

سرعت جریان آب در ماسه در روز 5-1 متر است ولیکن در سنگ ریزه (‌شن ) 10-6 متر در روز می باشد اما همین آب در گل و لای و خاک رس ممکن است چند متر یا سانتیمتر در روز باشد .

آب های سطحی ممکن است مواد آلاینده ای را که بروی سطح زمین قرار دارند را با خود برده و تجزیه هوازی یابی هوازی روی آنها انجام دهد ولذا باید از لحاظ امراض مختلف که احتمال دارد در این نوع آبها باشد یقین حاصل کنیم که این مستلزم آزمایش های مختلف در زمینه های دما و تعیین درصد فسفر کل ، درصد آهن کل و درصد های Zn, Cu, Cr, Ni و تعیین PH وBOD5, COD آب ها که به ترتیب برابر است با مقدار قلیائیت و اکسیژن شیمیایی و زیست شیمیایی لازم می باشد .

3) آب های آشامیدنی

در مورد آب های آشامیدنی ما دستورالعمل های سازمان بهداشت جهانی (‌WHO) را باید مورد توجه قرار دهیم

البته آب های آشامیدنی بیشتر همان آب هایی هستند که از چاه ، قنات و رودها در دستر س قرار می گیرند .

آب های مورد استفاده در ساختمان

این نوع آب ها باید دارای شوری کم جهت استحکام سیمان و سخت شدن سریع آن باشند 

آب های آبیاری

 آب های مورد استفاده در آبیاری محدوده های بسیار گسترده دارد که برای هر نوع گیاه و تنوع های آن مختلف می باشد و لذا آب های شور بستگی به شرایط اقلیمی ممکن است مناسب یا نامناسب باشد یا نمونه‌ای دیگر اینکه مثلاً آب های حاوی کربنات برای خاک های قلیایی و خاک های حاوی سنگ آهک و متراکم زیان بخش بوده و لیکن برای خاک های ماسه‌ای و اسیدی مفید می باشد .

اتیکت مواد غذایی(آب) باید شامل عبارت های زیر باشد:

1-نام و آدرس کارخانه

2-نام محصول

3-شماره پروانه ساخت از وزارت بهداشت

4-وزن یا حجم محصول

5-شماره سری ساخت

6-مواد تشکیل دهنده(اعم از شیمیایی و...)

7-شرایط نگه داری (مهم)

8-تاریخ تولید و انقضا

9-درج عبارت محصول جمهوری اسلامی ایران(کشور ایران)

قنات

قنات

بنابر مطالعات تاریخی هسته‌های اصلی شکل‌گیری نخستین تمدن‌های بشری در کنار منابع آبی بوده‌اند و از این دست تمدن‌ها کم نیستند و می‌توان به تمدن‌های بین‌النهرین و ماوراالنهر و تمدن‌های حاشیهی رودخانه‌های نیل و سند و گنگ اشاره کرد.

در همین ابتدای بحث این نکته پرواضح است که آب و دست‌رسی به آن از جملهی ابتدایی‌ترین نیاز‌های بشر برای ادامهی حیات خویش است لذا ذهن خلاق بشر در طول تاریخ به شیوه‌های گوناگون به کشف راه‌حل‌های بدیع و خلاقانه‌ای برای رفع این نیاز دست یافته است. به هر کدام از این دست‌آوردها که بنگریم شاهد نبوغ، آگاهی، پشتکار، درایت و عشق به سرزمین هستیم. حفر کانال‌های عظیم، انتقال آب به وسیلهی جوی‌های درارتفاع در امپراطوری روم، آب‌رسانی توسط لوله‌های سفالین در دوره‌های پیش از تاریخ و هم‌چنین ابداع فن‌آوری قنات را می‌توان از نمونه‌های برجستهی دستیابی به علوم مهندسی در دوران تاریخی ذکر کرد. بشر در آن زمان با احاطه و شناخت بر علوم هواشناسی و خاک‌شناسی، علم مسّاحی و نقشه‌برداری، علم نیارش سازه (استاتیک) و فن ساخت و ساز، موفق به به‌وجود آوردن دست‌آورد‌هایی شده که در حال حاضر نیز با وجود امکانات بسیار پیش‌رفته چندان سهل‌الوصول نمی‌باشند.

اجداد ما آب‌های شیرین دامنهی کوهستان را با کمک فن قنات‌سازی که روش ابداعی خودشان بوده به حاشیهی کویرها برده‌اند تا شرایط سخت و نامناسب محیط زیست خویش را برای زندگی بهتر و مناسب برای کشاورزی که از اصلی‌ترین شیوه‌های زندگیشان بود تغییر دهند.

واژه شناسی قنات

کانال زیرزمینی حفر شده توسط انسان که جهت جمع‌آوری آب شیرین و انتقال آن به سطح زمین برای مصارف کشاورزی، انسانی و دامی ایجاد شده است را در ایران و آسیای میانه قنات و کاریز و در کشورهای عربی فقره می‌گویند. کاریز کلمه‌ای پارسی و قنات کلمهی پارسی معرب‌شده است. در ایران خاوری و افغانستان و آسیای میانه واژهی کاریز بیش‌تر کاربرد دارد و در ایران باختری واژهی قنات. قنات خود عربی‌شده‌ی کنات فارسی است که از ریشهی فعل کندن گرفته شده است.

۱- قنات را در لغت عده‌ای به معنای نیزه معنی کرده‌اند که جمع آن، قنوات، قنیات و قنی است، که بعدها، به معنای کانال و مجرای آن و معادل کاریز به کار رفته است، عده‌ای نیز آن را از کلمهی پهلوی کانیکه برگرفته از کانال و فعل کن و کندن می‌‌دانند که به زبان عربی رفته و معرب شده است. این کلمه در زبان آکدی و آشوری به شکل قانو، در عبری به صورت قنا و قانو و در لاتین، به صورت کانال دیده می‌شود و در زبان پهلوی نیز به شکل کهس به کار رفته است و معادل فارسی امروزی آن، کلمه کاریز و کهریز است.

بسیاری از پژوهشگران، تاریخ حفر قنات را به دورهی هخامنشی نسبت می‌دهند. علت این است که از دورهی ماقبل هخامنشی سنگ‌نبشته‌های اندکی باقی مانده و چون سند مکتوب از ماقبل این دوره وجود ندارد این دوره را به غلط دورهی ماقبل تاریخ می‌دانند در حالی که علم باستان‌شناسی، مردم‌شناسی و زبان‌شناسی رازهای نهفتهی زیادی را از دوران ماقبل تاریخ برای انسان آشکار نموده است.

می‌دانیم که تاریخ مدنیت و تاریخ شفاهی در ایران بسیار دیرینه‌تر از دورهی هخامنشی است و اصولاً یافته‌های باستان‌شناسی در شرق چین و آسیای مرکزی و شرق ایران ثابت می‌کند که مدنیت در شرق ایران و داستان‌های ایران و توران مربوط به دورانی بیش‌تر از پنج‌هزار سال قبل می‌شود، یافته‌های باستان‌شناسی شهر سوخته و جیرفت و آثار به دست آمده از تمدن هلیل رود و آثار تمدن شهرنشینی هفت‌هزار ساله در غرب ایران (مادها) این فرضیه را اثبات می‌کند، در حالی که سنگ‌نبشته‌ها و تاریخ مدون ایران، تنها دوهزار و پانصد سال اخیر را، آن هم به طور ناقص پوشش می‌دهد.