تلفیق روش WRASTIC با ارزیابی چندمعیاره و مدل فازی به منظور ارزیابی ریسک آلودگی آب‌های سطحی (مطالعه‌ی موردی: استان تهران و بخشی از استان‌های همجوار آن)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

امروزه روش جامعی برای ارزیابی و مدل‌سازی ریسک آلودگی منابع آب سطحی وجود ندارد. روش­های موجود تنها به بررسی منفرد برخی از معیارها می­پردازند و روشی بر مبنای GISکه با مدل‌سازی بتواند وضعیت کلی ریسک در سطح یک حوضه را ارائه دهد وجود ندارد. تنها روش موجود برای این منظور شاخص WRASTICمیباشد که با نمرهدهی به هفت پارامتر فاضلاب انسانی و حیوانی، فعالیت‌های تفریحی و تفرجی، فعالیّت­های کشاورزی، فعالیّتهای صنعتی، اندازه حوضه، راه و حمل و نقل و تراکم پوشش گیاهی یک ارزیابی کلی فاقد مکان از وضعیت ریسک ارائه میدهد. در تحقیق حاضر، ارزیابی ریسک آلودگی منابع آب سطحی به شیوهای جدید توصیف میشود. تحقیق در قسمت عمده استان تهران به همراه بخشی از استان­های سمنان، قم، مازندران و البرز به کمک روشی که در چارچوب ارزیابی چند معیاره (MCE) قرار دارد، چندین معیار را بر اساس روش WRASTIC مورد ارزیابی قرار می­دهد و در نهایت با فازیسازی این معیارها، روشFuzzy-WRASTICرا تدوین میکند. مراحل انجام این روش به این قرار است که ابتدا با وزندهی به معیارها و زیر معیارها اقدام به تولید نقشههای لایههای مختلف نموده سپس با ترکیب فازی آنها نقشههای نهایی تولید میشوند که در گام بعدی با کمک روش WLC و استفاده از وزن­های ارائه شده در مدل ورستیک، این زیرلایهها ابتدا با هم ترکیب شدند و سپس مدل‌سازی وضعیت ریسک آلودگی با استفاده از روش روی هم‌گذاری فازی و به کارگیری عملگرهای OR، ANDو GAMMAصورت می‌پذیرد.
نتایج نشان می­دهد که استفاده از عملگر OR به‌دلیل دارا بودن دامنه‌ی متعادلی از ارزشها در کل منطقه از کم تا بسیار زیاد، مناسب‌ترین عملگر برای تولید نقشه ارزیابی ریسک و تحلیل آن می­باشد. بر این اساس 14/31 و 83/27 درصد از منطقه‌ی مطالعاتی که بخش عمده­ای از استان تهران و سمنان را شامل می­شود، به دلیل تمرکز جمعیّت و فعالیّت­های مختلف به ترتیب در معرض ریسک زیاد و خیلی زیاد برای منابع آب­های سطحی خود می­باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Integration of WRASTIC Method by Multi-Criteria Evaluation and a Fuzzy Model to Evaluate the Risk of Surface Water Pollution (Case study: Tehran Province and Part of Neighboring Provinces)

نویسندگان [English]

  • Saeed Karimi
  • Fateme Sadat Alavipour
  • Zahra Ghorbaniniya
  • Hamidreza Jafari
چکیده [English]

Nowadays, there is not a comprehensive methodology for contamination risk assessment and modeling of surface water resources. Existing methods just investigate some of the criteria and there is not a GIS-based methodology that can provide the overall risk status in an area by modeling. Consequently, the only existing way is WRASTIC Index which offers a free location overall assessment of the risk status by grading to seven parameters of human and animal wastewater, doing entertainment and recreational, agricultural, industrial activities, size of the area, road and transportation and vegetation density. This research describes the surface water resources contamination risk in new method. In this study, the major part of Tehran province, as well as part of Semnan, Qom, Mazandaran and Alborz provinces by help of a method which is placed in the Multi-criteria evaluation framework (MCE), some criteria are evaluated by WRASTIC method and finally is developed  by Fuzzy-WRASTIC method. The process of this method are based on producing different layers maps by weighting the criteria and sub-criteria and using the WLC weights. Then, final maps were produced by their fuzzy combination. In the next step, first these sub-layers were combined together by the provided method in WRASTIC model. And then, modeling of pollution risk status was done by fuzzy overlay method and applying the OR، AND ، SUM ، PRODUCT and GAMMA operators. The results show that use of the OR operator due to a balanced range of values from low to very high in the whole region is the most appropriate operator of risk assessment and analysis for the production of maps. On this basis 31.14 and 27.38 percent of the study area (that is a major part of Tehran and Semnan province) due to the concentration of population and different activities are faced with the high and very high risk for their surface water resources

کلیدواژه‌ها [English]

  • Surface water resources
  • Contamination risk assessment
  • Fuzzy
  • WRASTIC