مکان یابی محل دفن پسماند با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و روش همپوشانی فازی (مطالعه موردی: شهرستان بیرجند)

چکیده مبسوط مقدمه: به موازات افزایش جمعیت و رشد صنعت و کشاورزی، میزان تولید انواع پسماندهای انسانی، صنعتی و کشاورزی نیز افزایش می یابد. در صورتی که پسماندها به درستی دفع نشود موجب آلودگی محیط­زیست و منابع آب می شود. یکی از روش­های متداول دفع پسماند دفن آن در زباله گاه 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 لایه های اطلاعاتی (داده های مکانی) مناطق تغذیه کننده آبخوان، حریم­های نقطه­ای چاه های آب شرب و مادر، مظهر و میله­های قنات­ها و چشمه ها 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 می باشد. در روش همپوشانی فازی، بازه­ای از مقادیر بین صفر و یک می توانند 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 داده های موردنیاز در فرمت شیپ فایل، لایه فاصله از عارضه با استفاده از روش فاصله اقلیدوسی (Euclidean distance) در نرم افزار ArcMap برای هر یک از این داده­ها ساخته شد. سپس با استفاده از کدنویسی در محیط پایتون، لایه های فاصله از عرضه به صورت فازی استانداردسازی شدند. مبنای فازی سازی این لایه­ها قوانین و ضوابط مطرح شده در دستورالعمل ارزیابی فنی دفن پسماندهای عادی و ویژه سازمان محیط­زیست بود. در نهایت با استفاده از لایه های فازی آماده شده و توابع همپوشانی فازی شامل AND،OR، SUM، PRODUCT و GAMMA لایه نهایی مکان های 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 نمی دهند. 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 خیلی کم 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 خیلی کم داشت و در مقابل از تابع GAMMA بیشترین مساحت برای مناطق با خطر دفن کم و خیلی کم حاصل شد. با توجه به نتایج مشخص گردید اگر مقدار توان تابع GAMMA بین ۱ 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 چالش های مربوط به نوع مالکیت اراضی، مشخص گردید تابع GAMMA نتایج مناسب تری برای مکان­یابی محل دفن پسماندهای عادی و ویژه شهرستان بیرجند ارائه می دهد. بر اساس نتایج این تابع ۹۸۲/۳۵۳۵ کیلومترمربع از مساحت شهرستان بیرجند (حدود ۸۸ درصد)، منطقه ممنوعه برای دفن پسماندهای شهری و عادی و ۹۳۴/۳۶۷۰ کیلومترمربع از مساحت شهرستان (حدود ۹۲ درصد)، منطقه ممنوعه برای دفن پسماندهای صنعتی و ویژه است. مابقی مساحت شهرستان یعنی ۷/۳۶۸ کیلومترمربع برای پسماندهای شهری و عادی و ۷/۲۳۳ 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.

کلیدواژه ها:

مکان یابی دفن پسماند ، پسماند عادی و ویژه ، سامانه اطلاعات جغرافیایی ، منطق فازی ، شهرستان بیرجند