پهنه بندی و ارزیابی عدم قطعیت ریسک آلودگی فلزهای سنگین منابع آب سطحی معدن مس با تحلیل بیزین و شبیه سازی گوسی متوالی

سال انتشار: 1399
محل انتشار: فصلنامه علوم محیطی، دوره: 18، شماره: 1
کد COI اختصاصی: JR_SCJS-18-1_012
زبان مقاله: فارسی
تعداد مشاهده: 196

نویسندگان

گروه علوم و مهتدسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ولیعصر(عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران

چکیده

سابقه و هدف: فعالیت های صنعتی و کشاورزی و در نتیجه عنصرهای سنگین و سمی حاصل از آنها به شدت کیفیت آب ها، سلامت عمومی و محیط زیست را تهدید می کنند. بنابراین تعیین مناطق تحت تاثیر عناصر سنگین و بررسی ریسک آلودگی و عدم قطعیت های مکانی آب های سطحی به عنوان موضوعی مهم و حساس مطرح است که کمتر به آن پرداخته شده است. هدف اصلی تحقیق حاضر، ترکیب روش های شبکه های بیزین و تکنیک های شبیه سازی متوالی گوسی به منظور ارزیابی خطر آلودگی فلزهای سنگین و عنصرهای سمی در آب های سطحی منطقه مس سرچشمه است. مواد و روش ها: در این مقاله، از ۹۲۴ نمونه آب مربوط به ۸۲ نقطه از سه منطقه متفاوت شامل زه آب های سطحی رودخانه شور، سدهای رسوبگیر و سایت اصلی معدن کاری منطقه مس سرچشمه و ۹ عنصر سنگین استفاده و نقشه های پهنه بندی عدم قطعیت ریسک تهیه شد. اطلاعات براساس استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست در دو کلاس خطر کم و زیاد طبقه بندی شدند. از تحلیل بیزین و الگوریتم های یادگیری بیزین برای تحلیل و بررسی ویژگی های همبستگی عناصر سنگین و استخراج وزن های بیزین استفاده شد. براساس ساختار به دست آمده از شبکه بیزین، عناصر کلیدی آلودگی منطقه مورد مطالعه انتخاب شدند. برای این ۳ عنصر، احتمال شرطی به هر نقطه اختصاص داده شد و سنجه ریسک بیزین (BRI) به عنوان نرخ خطی وزن دهی کلاس های ریسک، محاسبه شد. در نهایت مدل سازی زمین آماری و روش شبیه سازی متوالی گوسی (SGS) برای تولید نقشه های ریسک آلودگی بر مبنای سنجه BRI و نقشه انحراف استاندارد سنجه ریسک بیزین در آنالیز عدم قطعیت ریسک در شبیه سازی متوالی گوسی به کار برده شد. نتایج و بحث: براساس نتایج تحلیل بیزین سه عنصر روی، آهن و مولیبدن به عنوان ویژگی های اساسی و کلیدی در تعیین و پیش بینی ریسک آلودگی زون های مورد مطالعه تشخیص داده شدند که متعلق به ساختار اصلی شبکه بیزین با الگوریتم درختی تعیین حداکثر وزن (MWST) بودند. نتایج نشان دادند که بیشترین ریسک آلودگی در منطقه های سایت اصلی معدن کاری و در سد رسوبگیر وجود دارد. براساس نتایج حاصله از مولفه های BRIZn، BRIMo و BRIFe، قسمتهایی از مناطق جنوبی و شمالی واقع در زون شماره ۱ (سایت اصلی معدن کاری) و بیشتر نقاط زون شماره ۳ (سد رسوبگیر) شامل مناطق غربی، مرکزی و جنوبی، ریسک زیاد آلودگی دارند که باید تمهیدهای لازم برای رفع مشکل آلودگی منبع های آب در این مناطق اندیشیده شود. نتایج در زون شماره ۲ (زهآب جاری در رودخانه شور) ریسک آلودگی کمی را نشان دادند. بنابر نتایج، به طور متوسط به ترتیب ۱۹ و ۲۲ درصد مساحت زون ها در کلاس های ریسک خطر آلودگی زیاد و کم قرار گرفتند. نقشه پهنه های حاصل از ریسک و غلظت فلزهای سنگین نشان دهنده انحراف معیار زیاد و تغییرات وسیع در محدوده مجتمع مس و سد رسوبگیر و بیانگر عدم قطعیت مکانی زیاد ریسک توزیع آلودگی فلزهای سنگین در منبع های آب سطحی حوزه مورد مطالعه است. نتایج تحلیل عدم قطعیت، انتقال فلزها از محل مجتمع مس و تجمع آنها در سد را نشان می دهد و نیاز به پایش و تصفیه فلزهای سنگین از زه آب تولیدی شرکت مس و لزوم دستیابی بهتر فلزهای جانبی از زهآب مس را ایجاب می نماید. نتیجه گیری: بنابر نتایج، آلودگی عنصرهای سنگین و سمی در منبع های آب منطقه مس سرچشمه و جریان های پایین دست آن بالاست که سبب نفوذ آلاینده ها به منبع های آب زیرزمینی دشت رفسنجان می شود. این وضعیت نشان دهنده فقدان تصفیه مناسب فلزهای سنگین در فرآیندهای مجتمع مس سرچشمه است.

کلیدواژه ها

زمین آمار, سامانه اطلاعات جغرافیایی, شبیه سازی گوسین متوالی, عدم قطعیت مکانی, کلاس ریسک, معدن مس سرچشمه, نیم تغییرنما

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.