ارزیابی استانداردهای ملی برای جانمایی محل دفن پسماند صنعتی با بکارگیری سامانه اطلاعات جغرافیایی

محورهای موضوعی : منابع طبیعی و مدیریت زیست محیطی

الهام یوسفی روبیات ¹ , محمد حسین صیادی ² , الهام چمانه پور ³

1 - استادیار گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
2 - دانشیار گروه محیط زیست، دانشکدة کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران
3 - دانشجوی دکتری علوم محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

تاریخ دریافت : 1400/01/03 تاریخ پذیرش : 1400/06/03 تاریخ انتشار : 1401/03/01

کلید واژه: وزارت نیرو, دفع پسماند, معیارهای مکان‌یابی, سازمان محیط‌زیست,

چکیده مقاله :

پیشینه و هدف افزایش ثروت، بهبود استانداردهای زندگی، افزایش نرخ رشد جمعیت، همراه با افزایش سطح فعالیت های تجاری و صنعتی در مناطق شهری در سراسر جهان، از دلایل اصلی افزایش قابل توجه مقادیر تولید زباله جامد از جمله ضایعات صنعتی است. که این پسماندها منجر به ظهور مشکلات محیط زیستی و انسانی شده و از طرفی امنیت محیط زیستی را مختل می کنند. در بین پسماندها، ضایعات صنعتی به دلیل تنوع زیاد، اهمیت وافری دارند و انتخاب محل مناسب برای محل دفن این زباله ها وسیل ه ای مؤثر برای مهار آلودگی از منبع آن است. روش های زیادی برای دفع زبالهtمانند دفن بهداشتی، احتراق، بازیافت، بازیابی، کاهش و کمپوست کردن وجود دارد. اما دفن بهداشتی زباله در لندفیل گزینه ای مناسب و قابل قبول برای دفع زباله های جامد صنعتی است. انتخاب محل مناسب برای محل دفن زباله جامد وسیل ه ای مؤثر برای مهار آلودگی از منبع آن است. روند انتخاب سایت یکی از دشوارترین وظایف مربوط به سیستم های مدیریت پسماند جامد به حساب می آید زیرا این امر مشمول مقررات دولتی، بودجه دولت و شهرداری، افزایش تراکم جمعیت، افزایش آگاهی محیط زیستی، دغدغه بهداشت عمومی، کاهش در دسترس بودن زمین مناسب برای دفن زباله ها و افزایش مخالفت سیاسی و اجتماعی با ایجاد مکان های دفن زباله است. سامانه اطلاعات جغرافیایی یک ابزار مهم برای شناسایی و انتخاب سایت مناسب است و تاثیر مثبتی بر مدیریت زمان و هزینه دارد، همچنین یک بانک داده‌ های دیجیتالی برای نظارت بلند مدت را فراهم می کند که قادر به پردازش داده های پیچیده جغرافیایی و نمایش گرافیکی نتایج است. هدف از این مطالعه ارزیابی محل مناسب دفن پسماندهای صنعتی غیر ویژه شهرک صنعتی بیرجند با تکیه بر ضوابط سازمان حفاظت محیط زیست و وزارت نیرو در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی است. در این مطالعه به ارزیابی محل مناسب دفن پسماندهای صنعتی غیر ویژه شهرک صنعتی بیرجند بر اساس جدیدترین ضوابط سازمان حفاظت محیط زیست و وزارت نیرو پرداخته شده است، بنابراین پس از مطالعه و جمع بندی این ضوابط بهترین مکان از لحاظ معیارهای محیط زیستی، خاک شناسی، زمین شناسی، هیدرولوژی، هیدروژئولوژی، اقلیمی، زیرساختی و اقتصادی- اجتماعی انتخاب شده است. این مطالعه قادر است مدلی را ارائه نماید که ضمن به کارگیری تمامی استانداردهای کشوری، ریسک اکولوژیکی را کاهش داد.مواد و روش ها بدین منظور 8 معیار محیط زیستی، خاکشناسی، زمین شناسی، هیدرولوژی، هیدروژئولوژی، اقلیمی، زیرساختی و اقتصادی - اجتماعی به عنوان معیارهای اصلی در قالب 26 زیرمعیار مورد بررسی قرار گرفت. پس از شناسایی معیارها و مقدار محدودیت و ممنوعیت برای هر عامل با مراجعه به سازمان های مربوطه اطلاعات هر معیار اخذ گردید و پایگاه داده ای مورد نیاز با استفاده از سامانه های سیستم اطلاعات جغرافیایی و گوگل ارث پرو تهیه شد. سپس محدودیت های مورد نظر در هر لایه با استفاده از ابزارهای موجود در محیط نرم افزاری سیستم اطلاعات جغرافیایی از منطقه حذف گردید. مناطق باقیمانده با استفاده از فازی سازی لایه ها استاندارد شد. نهایتاً لایه ها با استفاده از ابزار محاسبات رستری ادغام گردید و بهترین منطقه جهت احداث سایت مکان دفن بهداشتی زباله پیشنهاد گردید.نتایج و بحث پس از تلفیق نقشه ها و اعمال ممنوعیت های موجود، 4 پلی گون در شمال شهرک صنعتی و یک پلی گون در جنوب منطقه شناسایی شد که هیچ گونه ممنوعیتی در آن جهت احداث محل دفن پسماند وجود ندارد. سپس پارامترهایی همچون شیب، ارتفاع، جهت، نوع خاک، میزان بارش، کاربری اراضی و نقشه پوشش گیاهی به عنوان محدودیت اعمال شد. پس از اعمال محدودیت های موجود در منطقه تنها یک پلی گون در قسمت شمالی شهرک صنعتی باقی می ماند که به عنوان منطقه مناسب جهت احداث محل دفن پسماند پیشنهاد می گردد. این منطقه شیب کمتر از 5 درصد داشته، پوشش گیاهی آن فقیر بوده و جزء زمین های بایر منطقه محسوب می گردد. همچنین در جهت باد غالب منطقه نیز نیست. فاصله این پلی گون تا شهرک صنعتی حدود 4 کیلومتر است. مساحت کلی آن 3000000 مترمربع است. با بازدید میدانی از پلی گون پیشنهادی و با در نظر گرفتن هلالی های آبگیر منطقه، اراضی دیم موجود و مرز شروع تپه ها و اراضی پرشیب منطقه از مساحت 3000000 مترمربعی تنها دو پلی گون با مساحت 467000 مترمربع باقی می ماند که با توجه به حجم سالانه پسماند تولیدی در منطقه (2400 مترمکعب) و با توجه به اینکه براساس استانداردها لندفیل انتخابی باید طول عمری برابر 20 سال داشته باشد بنابراین حجم کل پسماند تولیدی برابر با 48000 متر مکعب است. برای دفن این حجم پسماند به زمینی به ابعاد 300×80 مترمربع با عمق حداقل دو متری نیاز است. با توجه به مساحت منطقه پیشنهادی حدود 18 قطعه با عمق دو متر در منطقه موجود است که می توان به عنوان محل دفن پسماند انتخاب گردد.نتیجه گیری نتایج نمایانگر این است که توجه به استانداردهای موجود می تواند به عنوان ابزار توانمندی در جهت انتخاب سایت ایده آل مطرح گردد. این مطالعه قادر است مدلی را ارائه نماید که ضمن به کارگیری تمامی استانداردهای کشوری، ریسک اکولوژیکی را نیز به حداقل میزان ممکن برساند. در نهایت پیشنهاد می شود بازیافت نخاله های تولید شده در هر واحد جهت کاهش تولید پسماند از مبدأ انجام گیرد. تهیه پودر سنگ از پسماندهای کارخانجات سنگ، تفکیک مجدد نخاله های ساختمانی با توجه به اندازه و استفاده مجدد از آن ها در ساخت و ساز می تواند منجر به بازیافت قسمت اعظم این زباله ها گردد. اجرایی شدن هر چه سریعتر لندفیل پیشنهادی امری ضروری است چرا که هم اکنون این پسماندها بدون هیچ گونه مدیریتی در اطراف تخلیه م ی شود که از لحاظ بهداشتی وزیبایی شناسی مشکل آفرین شده و منطقه در حال تبدیل شدن به یک کانون گرد و غبار شده است.

چکیده انگلیسی:

Background and Objective The rise in wealth, improving living standards, increasing the rate of population growth, along with increasing the level of commercial and industrial activities in urban areas around the world, are the main reasons for the significant increase in solid waste production, including industrial waste. These wastes lead to the emergence of environmental and human problems and on the other hand, disrupt environmental security. Among the wastes, industrial wastes are highly important due to their high variability, and choosing a suitable location for the landfill site of these wastes is an effective means of controlling pollution from its source. There are many methods for waste disposal such as a sanitary landfill, combustion, recycling, recovery, reduction, and composting. But sanitary burial in a Landfill is an appropriate and acceptable option for disposing of industrial solid waste. Choosing the right place for a solid waste landfill is an effective means of controlling pollution from its source. The site selection process is one of the most difficult tasks related to solid waste management systems because it is subject to government regulations, municipal and government budgets, increasing population density, increasing environmental awareness, public health concerns, reducing the availability of suitable land for Landfilling and increasing political and social opposition to the creation of landfills. GIS is an important tool for identifying and selecting the right site and has a positive impact on time and cost management, as well as providing a digital database for long-term monitoring that is able to process complex geographic data and graphically display results. The purpose of this study is to evaluate the proper place for non-particular landfill of Birjand industrial park, based on the standards of the Environmental Protection Agency and the Ministry of Energy in the GIS environment. In this study, the best places in terms of environment, soils, geology, hydrology, hydrogeology, climate, infrastructure, and socio-social criteria. This study is able to provide a model while applying all standards of the country, to reduce the ecological risk.  Materials and Methods For this purpose, 8 parameters including environmental, soils, geology, hydrology, hydrogeology, climate, infrastructure, and socioeconomic as the main criteria were examined in the form of 26 subcriteria. After identifying the criteria and the amount of restriction and prohibition for each factor, information was obtained by referring to the relevant organizations of each criterion. And the database is required by using GIS and Google Earth pro systems. Then, the limitations in each layer were removed using the tools in the GIS software environment. The remaining areas were standardized using layers defuzzification. Finally, the layers are integrated using the Rasters calculation tool, and the best area for the site construction of the waste landfill location was selected.Results and Discussion After combining the maps and applying the existing prohibition, four polygons in the north of the industrial park and a polygon in the south of the region were identified that there is no prohibition on the construction of a landfill place. Then the parameters such as slope, height, aspect, soil type, rainfall, land use, and vegetation map were applied as restrictions. After applying the restrictions in the region, only one polygonal remains in the northern part of the industrial park, which is proposed as a suitable area for the construction of a waste landfill. The area has less than 5% slope, its vegetation is poor and the moor region is considered. It is also not in the dominant wind direction of the region. This polygon distance to the industrial park is about 4 km. The overall area is 3 million square meters. With a field visit of the proposed polygon, the sigmoid sluice area, the bare lands, and the border of the hill was removed from an area of 3000000 m². And, only two polygons with an area of 467,000 m3 were reminded. According to the annual volume of waste generated in the region (2400 m²) and the lifespan of 20 years, the total volume of waste is equal to 48000 m². To bury this volume of waste, a land with dimensions of 300×80 m² with a depth of at least two meters is needed. According to the area of the proposed area, there are about 18 plots with a depth of two meters in the area that can be selected as a landfill.Conclusion The results show that attention to existing standards can be considered a tool for choosing the ideal site. This study is able to provide a model that, while using all national standards, also leads to an ecological risk. Finally, it is suggested that recycling produced per unit reduces waste production from origin. The stone powder prepared from the stone factories' wastes, re-separation of construction waste according to the size, and reuse of them in construction can lead to the recycling of most of this waste. It is essential to implement the proposed landfill as soon as possible, as they are now discharged without any management around, which has become a health and aesthetic problem and the area is becoming a dust source.

منابع و مأخذ:

Abd-El Monsef H, Smith SE. 2019. Integrating remote sensing, geographic information system, and analytical hierarchy process for hazardous waste landfill site selection. Arabian Journal of Geosciences, 12(5): 155. doi:https://doi.org/10.1007/s12517-019-4266-7.

Ali Akbari E, Jamal Livani A. 2011. Locating landfill of municipal solid waste using AHP method. Case Study: City of Behshahr. Geography, 9(30): 95-112. https://www.sid.ir/en/Journal/ViewPaper.aspx?ID=212265. (In Persian).

Artiola JF. 2019. Chapter 21 - Industrial Waste and Municipal Solid Waste Treatment and Disposal. In: Brusseau ML, Pepper IL, Gerba CP (eds) Environmental and Pollution Science (Third Edition). Academic Press, pp 377-391. https://doi.org/310.1016/B1978-1010-1012-814719-814711.800021-814715.

Asadolahi Z, Mobarghei N, Keshtkar M. 2020. Integration of population forecasting in providing decision support system for municipal solid waste landfill siting (Case study: Qazvin province). Journal of RS and GIS for Natural Resources, 11(4): 1-24. doi:dorl.net/dor/20.1001.1.26767082.1399.11.4.1.1. (In Persian).

Bahrani S, Ebadi T, Ehsani H, Yousefi H, Maknoon R. 2016. Modeling landfill site selection by multi-criteria decision making and fuzzy functions in GIS, case study: Shabestar, Iran. Environmental Earth Sciences, 75(4): 337. doi:https://doi.org/10.1007/s12665-015-5146-4.

Beskese A, Demir HH, Ozcan HK, Okten HE. 2015. Landfill site selection using fuzzy AHP and fuzzy TOPSIS: a case study for Istanbul. Environmental Earth Sciences, 73(7): 3513-3521. doi:https://doi.org/10.1007/s12665-014-3635-5.

Bhagawan D, Poodari S, Chaitanya N, Ravi S, Rani YM, Himabindu V, Vidyavathi S. 2017. Industrial solid waste landfill leachate treatment using electrocoagulation and biological methods. Desalin Water Treat, 68: 137-142. doi:https://doi.org/10.5004/dwt.2017.20335.

Bolton KF, Curtis FA. 1990. An environmental assessment procedure for siting solid waste disposal sites. Environmental Impact Assessment Review, 10(3): 285-296. doi:https://doi.org/10.1016/0195-9255(90)90043-Y.

Cai W, Liu C, Zhang C, Ma M, Rao W, Li W, He K, Gao M. 2018. Developing the ecological compensation criterion of industrial solid waste based on emergy for sustainable development. Energy, 157: 940-948. doi:https://doi.org/10.1016/j.energy.2018.05.207.

Cai W, Liu F, Zhou X, Xie J. 2016. Fine energy consumption allowance of workpieces in the mechanical manufacturing industry. Energy, 114: 623-633. doi:https://doi.org/10.1016/j.energy.2016.08.028.

Cheng C, Thompson RG. 2016. Application of boolean logic and GIS for determining suitable locations for Temporary Disaster Waste Management Sites. International Journal of Disaster Risk Reduction, 20: 78-92. doi:https://doi.org/10.1016/j.ijdrr.2016.10.011.

El Baba M, Kayastha P, De Smedt F. 2015. Landfill site selection using multi-criteria evaluation in the GIS interface: a case study from the Gaza Strip, Palestine. Arabian Journal of Geosciences, 8(9): 7499-7513. doi:https://doi.org/10.1007/s12517-014-1736-9.

Environmental Protection Organization (EPO). 2019. Waste Management Executive Regulations. United States, 420 p.

EPA. 2006. United States environmental protection agency. EPA landfill manuals, manual for site selection, draft for consultation. Washington, vol 2, 410 p.

Eskandari M, Homaee M, Mahmoodi S, Pazira E, Van Genuchten MT. 2015. Optimizing landfill site selection by using land classification maps. Environmental Science and Pollution Research, 22(10): 7754-7765. doi:https://doi.org/10.1007/s11356-015-4182-7.

Geng Y, Zhu Q, Haight M. 2007. Planning for integrated solid waste management at the industrial Park level: A case of Tianjin, China. Waste Management, 27(1): 141-150. doi:https://doi.org/10.1016/j.wasman.2006.07.013.

Gorsevski PV, Donevska KR, Mitrovski CD, Frizado JP. 2012. Integrating multi-criteria evaluation techniques with geographic information systems for landfill site selection: A case study using ordered weighted average. Waste Management, 32(2): 287-296. doi:https://doi.org/10.1016/j.wasman.2011.09.023.

Gruber S, Peckham S. 2009. Chapter 7 Land-Surface Parameters and Objects in Hydrology. In: Hengl T, Reuter HI (eds) Developments in Soil Science, vol 33. Elsevier, pp 171-194. https://doi.org/110.1016/S0166-2481(1008)00007-X.

Kamdar I, Ali S, Bennui A, Techato K, Jutidamrongphan W. 2019. Municipal solid waste landfill siting using an integrated GIS-AHP approach: A case study from Songkhla, Thailand. Resources, Conservation and Recycling, 149: 220-235. doi:https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2019.05.027.

Kaushik M, Kumar A, Bansal A. 2014. Geo-Environmental prospectives and development plans for a new MSW landfill site using tirechips as leachate drainage material. Electronic Journal of Geotechnical Engineering, 19(Z6): 17495-17513.

Kontos TD, Komilis DP, Halvadakis CP. 2005. Siting MSW landfills with a spatial multiple criteria analysis methodology. Waste Management, 25(8): 818-832. doi:https://doi.org/10.1016/j.wasman.2005.04.002.

Lu W. 2019. Big data analytics to identify illegal construction waste dumping: A Hong Kong study. Resources, Conservation and Recycling, 141: 264-272. doi:https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2018.10.039.

Maheshwari R, Gupta S, Das K. 2015. Impact of landfill waste on health: An overview. IOSR Journal of Environmental Science, Toxicology and Food Technology, 1(4): 17-23.

Ministry of Energy (MoE). 2013. Instructions for zoning the land use in the quality area of groundwater resources. Tehran. (Regulation No. 621). (In Persian).

Ministry of Energy (MoE). 2015. Water Resources Quality Protection Criteria in Solid Waste Management. Tehran. (Regulation No. 686). (In Persian).

Ministry of Energy (MoE). 2019. Guidelines for the Establishment of Utilization Areas in the Qualitative Area of Surface Water Resources. Tehran. (Regulation No. 782). (In Persian).

Nouri D, Sabour MR, GhanbarzadehLak M. 2018. Industrial solid waste management through the application of multi-criteria decision-making analysis: a case study of Shamsabad industrial complexes. Journal of Material Cycles and Waste Management, 20(1): 43-58. doi:https://doi.org/10.1007/s10163-016-0544-6.

Richter A, Ng KTW, Karimi N. 2019. A data driven technique applying GIS, and remote sensing to rank locations for waste disposal site expansion. Resources, Conservation and Recycling, 149: 352-362. doi:https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2019.06.013.

Uyan M. 2014. MSW landfill site selection by combining AHP with GIS for Konya, Turkey. Environmental Earth Sciences, 71(4): 1629-1639. doi:https://doi.org/10.1007/s12665-013-2567-9.

Wang Y, Li J, An D, Xi B, Tang J, Wang Y, Yang Y. 2018. Site selection for municipal solid waste landfill considering environmental health risks. Resources, Conservation and Recycling, 138: 40-46. doi:https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2018.07.008.

متن کامل:



 

ارزیابی استانداردهای ملی برای جانمایی محل دفن پسماند صنعتی با بکارگیری سامانه اطلاعات جغرافیایی

 

چکیده

افزایش ثروت، بهبود استانداردهای زندگی، افزایش نرخ رشد جمعیت، همراه با افزایش سطح فعالیت­های تجاری و صنعتی در مناطق شهری در سراسر جهان، از دلایل اصلی افزایش قابل توجه مقادیر تولید زباله جامد از جمله ضایعات صنعتی است. دفع موثر زباله­های جامد امری ضروری است. هدف از این مطالعه ارزیابی محل مناسب دفن پسماندهای صنعتی غیرویژه شهرک صنعتی بیرجند با تکیه بر ضوابط سازمان حفاظت محیط زیست و وزارت نیرو در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی است. بدین منظور 8 معیار محیط زیستی، خاکشناسی، زمین شناسی، هیدرولوژی، هیدروژئولوژی، اقلیمی، زیرساختی و اقتصادی - اجتماعی به عنوان معیارهای اصلی در قالب 26 زیرمعیار مورد بررسی قرار گرفت. پس از ادغام لایه­ها پلیگونی با مساحت 467000 مترمربع در قسمت شمالی شهرک صنعتی به عنوان منطقه مناسب جهت احداث محل دفن پسماند پیشنهاد شد. این منطقه شیب کمتر از 5 درصد و پوشش گیاهی فقیر دارد و جزء زمین­های بایر منطقه محسوب می­گردد که در جهت باد غالب منطقه نیز قرار نمی­گیرد. نتایج نمایانگر این است که توجه به استانداردهای موجود می­تواند به عنوان ابزار توانمندی در جهت انتخاب سایت ایده­آل مطرح گردد. این مطالعه قادر است مدلی را ارائه نماید که ضمن به کارگیری تمامی استانداردهای کشوری، ریسک اکولوژیکی را نیز کاهش دهد.

 

واژه‌های کلیدی:  ضوابط مکانیابی، وزارت نیرو، سازمان محیط­زیست، دفع پسماند.

 

مقدمه 

روند رو به رشد در جامعه جهانی، شهرنشینی و صنعتی‌سازی در جهت دستیابی به کیفیت بالای زندگی و رفاه اجتماعی باعث تولید میزان زیادی پسماند جامد شده ‌است (1). که این پسماندها منجر به ظهور مشکلات محیط زیستی و انسانی شده و از طرفی امنیت محیط زیستی را مختل می­کنند (2). در بین پسماندها، ضایعات صنعتی به دلیل تنوع زیاد، اهمیت وافری دارند (3). از اواخر دهه 1970، پسماندهای صنعتی به عنوان پسماند خطرناک طبقه­بندی شدند. در نتیجه، نظارت دولت بر اعمال مقررات جدید جهت ذخیره و دفع این پسماندها متمرکز شده است (4). در ایران نیز جهت تحقق اصل پنجاهم قانون اساسی و ‌به منظور حفظ محیط زیست کشور از آثار زیانبار پسماندها و مدیریت بهینه آنها، سازمان حفاظت محیط زیست ضوابطی را به استناد ماده ۱۲ قانون و ماده ۲۳ آیین نامه اجرایی مدیریت پسماندها تعیین نموده است که رعایت این ضوابط هنگام دفع پسماندها الزامی است (5). از سویی دیگر با توجه به اینکه منابع آب به عنوان یکی از عناصر پایه پذیرنده آلاینده­ها مطرح هستند و شدت آلایندگی و اثرگذاري پسماندها بر منابع آبی بر مبناي منبع تولید، ماهیت آلاینده­ و نوع ماده آلاینده متفاوت است، وزارت نیرو نیز ضوابط حفاظت از کیفیت منابع آب در مدیریت مواد زاید جامد-ضابطه شماره 686 (6)، دستورالعمل ناحیه­بندی استقرار کاربری در حریم کیفی منابع آب سطحی-ضابطه شماره 782 (7) و دستورالعمل ناحیه­بندی استقرار کاربری در حریم کیفی منابع آب زیرزمینی-ضابطه شماره 621 (8) را تدوین نموده است که رعایت آنها نیز الزامی است. اهمیت مدیریت پسماند جامد به طور مداوم در حال افزایش است چرا که موضوعات حول آن هر روز به دلیل منابع مالی ناکافی و افزایش عوامل ریسک گسترش می‌یابد.   

میزان تولید زباله‌ها، تفکیک صحیح زباله‌، راه‌های بازیافت و دفن بهداشتی آن از جمله دغدغه­های موجود در شهرهای بزرگ از جمله بیرجند است. رشد سریع فناوری، دستیابی به روند جدید تولید، جایگزینی مواد مصنوعی به جای الیاف طبیعی و سنتز هزاران نوع مواد و ترکیبات شیمیایی، سبب افزایش حجم زیادی از زباله­های صنعتی شده است (9). در این میان شهر بیرجند نیز مستثنی نیست و با رشد صنایع و تولید محصولات متنوع صنعتی شاهد افزایش بیش از پیش پسماندها در آن هستیم. شهرستان بیرجند دارای دو ناحیه صنعتی اصلی است. که شهرک صنعتی ناحیه یک، با داشتن 161 واحد تولیدی مهمترین شهرک صنعتی استان می­باشد. حجم پسماند تولیدی در آن، سالانه 4000 تن معادل 2400 مترمکعب است که 90٪ آن گل و لای و %10 را نخاله ساختمانی تشکیل می­دهد که عمدتاً از 8 واحد صنعتی اصلی تولید می­گردد و در دسته پسماندهای خطرناک قرار نمی­گیرد.  در حال حاضر این پسماندها به صورت پراکنده در اطراف شهرک صنعتی تخلیه می­گردد (10). تخلیه این پسماندها در اطراف باعث به وجود آمدن مناظری زشت و نا زیبا در محیط شهری شده و مشکلات  محیط زیستی، بهداشتی و اقتصادی زیادی از جمله سد معبر و به دنبال آن به وجود آمدن حوادث احتمالی و خسارات جانی و مالی، گسترش جوندگان موذی و حشراتی مانند پشه خاکی و شیوع بیماری­هایی همچون سالک، ایجاد گرد و غبار، آلودگی منظر، آلودگی آب و غیره می­شود (11).  از اینرو تهیه بانک جامع اطلاعات پسماند صنعتی بیرجند به سازمان حفاظت محیط زیست و وزارت صمت واگذار شد که این پژوهش نیز در این راستا انجام شد. 

روش­های زیادی برای دفع زباله مانند دفن بهداشتی، احتراق، بازیافت، بازیابی، کاهش و کمپوست کردن وجود دارد. اما دفن بهداشتی زباله در لندفیل گزینه­ای مناسب و قابل قبول برای دفع زباله­های جامد صنعتی است (12). انتخاب محل مناسب برای محل دفن زباله جامد وسیله­ای مؤثر برای مهار آلودگی از منبع آن است. روند انتخاب سایت یکی از دشوارترین وظایف مربوط به سیستم­های مدیریت پسماند جامد به حساب می­آید زیرا این امر مشمول مقررات دولتی، بودجه دولت و شهرداری، افزایش تراکم جمعیت، افزایش آگاهی محیط زیستی، دغدغه بهداشت عمومی، کاهش در دسترس بودن زمین مناسب برای دفن زباله­ها و افزایش مخالفت سیاسی و اجتماعی با ایجاد مکان­های دفن زباله است (13). سامانه اطلاعات جغرافیایی یک ابزار مهم برای شناسایی و انتخاب سایت مناسب است و تاثیر مثبتی بر مدیریت زمان و هزینه دارد، همچنین یک بانک داده‌های دیجیتالی برای نظارت بلندمدت را فراهم می­کند که قادر به پردازش داده­های پیچیده جغرافیایی و نمایش گرافیکی نتایج است (14).

پژوهش­های زیادی در این راستا انجام شده است. علي‌اكبري و همكاران (15) پژوهشي با عنوان مكان‌يابي محل دفن بهداشتي زباله‌هاي جامد شهري با استفاده از روش تحلیل سلسه مراتبی (AHP) در شهر بهشهر انجام دادند. آنها با در نظر گرفتن عواملي چون سنگ‌شناسي، ژئوهيدرولوژي، فاصله از شبكه زهكشي، فاصله از گسل‌ها، فاصله از مراكز شهري و روستايي، فاصله از شبكه راه‌ها، فاصله از آثار باستاني، بارش و شيب و با استفاده از روش تحلیل سلسه مراتبی دو جايگاه مناسب براي دفن زباله‌هاي شهري را مكان‌يابي و پيشنهاد نمودند. همچنین نوری و همکاران (16) در این راستا، پژوهشی بر روی شهرک صنعتی شمس آباد انجام داده و چهار سناریوی مناسب دفع با توجه به کیفیت ضایعات تولیدی را طراحی نمودند. آنها سناریوهای نوشته شده منطقه را از نظر فنی، اقتصادی و محیط زیستی با استفاده از دو روش تجزیه و تحلیل سلسله مراتبی و تحلیل شبکه­ای ارزیابی نمودند. در نهایت سناریوی چهارم که شامل دفن زباله، سوزاندن و بازیافت بود را به عنوان بهترین سناریوی دفع انتخاب کردند. در پژوهشی دیگر بر روی کریدور کانال سوئز مصر متغیرهای اجتماعی، اقتصادی، محیط زیستی، زمین­شناسی، هیدرولوژیکی و ژئومورفولوژیکی به عنوان متغیرهای تاثیرگذار برای شناسایی مکان­های دفع ایمن مواد زائد خطرناک انتخاب شد. همچنین سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و سنجش از دور برای تهیه پایگاه داده زمینی مورد استفاده قرار گرفت. معیارها بر اساس نقش و اهمیت آنها در مکانیابی سنجیده شدند. بر اساس معیارهای وزنی، از یک فرآیند تحلیل سلسله مراتبی برای انتخاب سایت­های مناسب استفاده شد و دو سایت برای دفع زباله­های خطرناک مناسب تشخیص داده شد (17). 

در تمامی مطالعات صورت گرفته معیارهای مورد بررسی محدود بوده و به استاندارهای ملی توجه چندانی نشده است. هدف این مطالعه ارزیابی محل مناسب دفن پسماندهای صنعتی غیرویژه شهرک صنعتی بیرجند بر اساس جدیدترین ضوابط سازمان حفاظت محیط زیست و وزارت نیرو و اعمال عمليات تحليل مكاني به منظور مكان‌يابي محدوده‌هاي بهينه با حداقل اثرات سوء است. بنابراین پس از مطالعه و جمع­بندی این ضوابط بهترین مکان از لحاظ معیارهای محیط زیستی، خاکشناسی، زمین شناسی، هیدرولوژی، هیدروژئولوژی، اقلیمی، زیرساختی و اقتصادی-اجتماعی انتخاب شد. این مطالعه قادر است مدلی را ارائه نماید که ضمن به کارگیری تمامی استانداردهای کشوری، ریسک اکولوژیکی را کاهش داده و بهترین مکان را جهت جانمایی محل دفن پسماندهای صنعتی معرفی نماید. جهت انجام این مطالعه از سامانه­های اطلاعات جغرافیایی و گوگل ارث پرو استفاده شده است.

 

روش­ تحقیق 

منطقه مطالعاتی

محدوده مورد مطالعه شهرک صنعتی بیرجند و شعاع 7 کیلومتری اطراف آن است. این شهرک در جنوب شهرستان بیرجند واقع شده است (10). شکل 1 نمایانگر موقعیت محدوده مطالعاتی و همچنین نمایی از وضعیت فعلی دفن پسماند در اطراف آن (اشغال 9 هکتار از زمین­های اطراف) است.

 

 

شکل1. نقشه موقعیت محدوده مطالعاتی

Fig 1. Location map of the study area

 

 معیارهای مورد بررسی

معیارهای زیادی در فرآیند مکانیابی محل دفن پسماند صنعتی موثر است که در ادامه به معیارهای جمع­بندی شده در به روزترین استانداردهای سازمان حفاظت محیط زیست و ضوابط وزارت نیرو (که دو نهاد اصلی در بررسی و تایید محل لندفیل­های صنعتی در کشور است) و مطالعات کتابخانه­ای و بررسی منابع علمی معتبر، پرداخته می­شود.

 

معیارهای محیط زیستی

فاصله از مناطق تحت مدیریت سازمان حفاظت محیط زیست (مناطق چهارگانه و شکارممنوع): به منظور حفظ اکوسیستم بکر و دست نخورده این مناطق، محل دفن نبايد در داخل این مناطق قرار گیرد و باید حداقل يك كيلومتر از مناطق فوق فاصله داشته باشد (5 و 6).

فاصله از باتلاق، تالاب، مرداب، دریاچه و برکه: انتخاب محل­هاي دفن در این مناطق ممنوع است و محل دفن بايد حداقل يك كيلومتر از مناطق ياد شده فاصله داشته باشد (5 و 6).

کاربری اراضی منطقه: تاثیرات یک محل دفن بر روی کاربری موجود همراه با استفاده­های آتی محل دفن باید مورد بررسی قرار گیرد (19). 

پوشش گیاهی: حفظ پوشش­های غنی و متراکم منطقه امری ضروری و غیرقابل اجتناب است. اراضی بایر، مراتع فقیر و پوشش جنگلی تنک مناطق مناسبی جهت احداث محل دفن است (20). 

فرسایش: احداث محل دفن در کانون­های فرسایش ممنوع است و رعایت فاصله حداقل یک کیلومتری از این مناطق ضروری است (6).

 

معیارهای خاک­شناسی

بافت خاک: احداث مراكز دفن در مناطقی با سنگ بستر درشت دانه و متخلخل ممنوع است (5).

جنس خاک: احداث مراكز دفن در مناطقی با پي سنگ آهكي و دولوميتي كارستي، سنگ­هاي انحلال پذير و گنبدهاي نمكي ممنوع است (6).

نفوذپذیری خاک: مکان‌هایی دارای تراوایی پایین به دلیل نرخ‌ تخلیه پایین‌ به منابع آب زیرزمینی، شرایط مناسب­تری برای ساخت محل دفن زباله فراهم می‌کند (18).

 

معیارهای هیدرولوژی

فاصله رودخانه اصلی و فرعی: براساس ماده ۳ و ۶ استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست، محل­هاي دفع نبايد در مسير و حريم رودخانه­هاي فصلي و دائمي، مسيل­ها و آبراهه­هاي منتهي به رودخانه­ها و فاصله يك كيلومتر از اطراف آنها واقع شوند (6). از طرفی ضوابط وزارت نیرو نیز احداث محل دفن درحوضه آبریز رودخانه­ها و یا سدهاي با کاربري شرب و یک کیلومتری اطراف آنها را ممنوع کرده است (5). 

نواحی سیل­گیر، سازه­هاي هیدرولیکی، مناطق تغذیه­ آبهاي زیرزمینی و طرح­های مهار سیلاب: با توجه به ضوابط وزارت نیرو احداث محل دفن در این نواحی و یک کیلومتری اطراف آنها ممنوع است (5). محل­هاي دفع بايستي خارج از محدوده سيلاب با دوره بازگشت 100 ساله واقع گردد (6).

 

معیارهای هیدروژئولوژی

فاصله از چاه، چشمه و قنات: محل دفن زباله تأثیر مستقیمی در آلودگی آبهای زیرزمینی دارد (21). با توجه به ضوابط وزارت نیرو برای احداث محل دفن، چشمه­های دائمی یا فصلی باید از مکانیابی حذف گردد (5). محل­هاي دفع نبايد در فاصله كمتر از 400 متر از هرگونه چاه آب قرار داشته باشد (6). این مقدار در استاندارد وزارت نیرو حداقل یک کیلومتر است.

عمق آبخوان (سطح ایستابی): محل دفن نبايد در منطقه­اي انتخاب شود كه سطح آب زيرزميني در 10 ساله گذشته، در عمق كمتر از 5 متر بوده باشد (6).

فاصله از آبخوان: محل دفع نبايد روي آبخوان­هايي كه منبع تامين آب منطقه است، انتخاب شود (6). همچنین رعایت فاصله حداقل یک کیلومتر از این مناطق ضروری است (5).

محدوده شرب: محل دفع نبايد در محدوده شرب قرار گیرد (6).

 

معیارهای زمین شناسی

شیب (درصد و جهت): یک عامل تاثیرگذار بر فرآیندهای موثر بر چهره زمین است (22). مطابق ضوابط وزارت نیرو، مناطق با توپوگرافی پرشیب باید از مکانیابی حذف گردد (5).

ارتفاع: ارتفاع نقش مهمی را در سطح زمین و فرآیندهای جوی ایفا می‌کند و برای اقتباس ویژگی‌های محیطی مثل شیب، جهت، هیپسومتری، حوزه­های آبخیز و پروفیل طولی به کار می­رود (23).

گسل: طبق ماده 15 و 16 استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست مكان دفن نبايد در مسير و حريم گسل­هاي فعال و گسل­هاي پنهان قرار گیرد و همچنین باید 200 متر از محدوده­هايی با خطر زمين لرزه فاصله داشته باشد (6). مطابق دستورالعمل وزارت نیرو نیز احداث محل دفن در مناطق مستعد زمین لغزش، سنگ ریزش و یا نشست زمین ممنوع و رعایت فاصله حداقل یک کیلومتر از آنها ضروری است (5).

جنس سنگ بستر: احداث مراكز دفن در دره­ها و مناطقي با سنگ بستر درشت دانه و متخلخل، مخروطه افكنه، داراي پي سنگ آهكي و دولوميتي كارستي، سنگ­هاي انحلال پذير و گنبدهاي نمكي ممنوع است (5). برخی از انواع سنگ مانند مارن، فلیش، افیولیت و گرانیت دارای نفوذپذیری متوسط هستند و سنگ­ها و لایه­های شیل نفوذپذیری کمی دارند و برای دفن زباله­ها مناسب هستند (24).

ذخایر معدنی: احداث محل­هاي دفع بر روي ذخاير معدني ممنوع است و رعایت فاصله حداقل یک کیلومتر از این مناطق ضروری است (6).

 

معیارهای اقلیمی

جهت باد غالب: از نظر بادهاي غالب، محل دفع نبايد در بالا دست مناطق جمعيتي واقع شوند (6).

مقدار بارش: با توجه به ضوابط وزارت نیرو محل دفن در مناطقی با نفوذپذیري بالا همراه با بارندگی و نزولات جوي زیاد ممنوع است (5).

 

معیارهای زیرساختی

فاصله از راه­های اصلی و فرعی: براي دسترسي آسان، جاده دسترسي باید حداقل ترافيك را داشته باشد و در تمام شرايط آب و هوايي و فصول سال قابل استفاده باشد. مراكز دفع بايد از جاده اصلي، بزرگراه­ها و آزادراه­ها، حداقل 300 متر فاصله داشته باشد (6).

فاصله از خطوط انتقال نیرو (آب، برق و گاز): احداث محل دفن در محل خطوط انتقال مواد نفتی، مخابرات، آب و نیرو ممنوع است (5). لندفیل بايد حداقل 500 متر از خطوط انتقال نیرو فاصله داشته باشد (6) که این مقدار در ضوابط وزارت نیرو یک کیلومتر است (5).

عرض جاده: عرض جاده به منظور عبور و مرور وسایل نقلیه سنگین و کنترل ترافیک اهمیت دارد. مطلوب­ترین عرض جاده در شهرها حداقل 6 و در روستاها 4.5 متر است (6).

 

معیارهای اقتصادی، اجتماعی و سیاسی

فاصله از مراکز جمعیتی (شهر، روستا، فرودگاه، تفرجگاه، مراکز خدماتی، زیارتی، تاریخی، تجاری و صنعتی): قرارگیری محل دفن زباله در نزدیکی مناطق مسکونی می­تواند به دلیل ایجاد بو، گرد و غبار و سر و صدا، تأثیرات منفی محیطی داشته باشد (25). با توجه به ضوابط وزارت نیرو احداث محل دفن در سایت­هاي باستان شناسی و میراث فرهنگی و همچنین مناطقی با کاربري خاص مانند فرودگاه­ها و مناطق نظامی ممنوع است (5). همچنین براساس استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست در محدوده حداقل 500 متري از مرز محل دفع پسماندها نبايد هيچگونه توسعه مسكوني صورت گيرد. این مقدار برای فرودگاه­هاي بين المللي و محلي به ترتيب 8 و 3 كيلومتر و مراكز تاريخي و باستاني 3 كيلومتر است (6).

فاصله از محل تولید پسماند: هر چقدر فاصله از محل تولید پسماند کمتر باشد به دلیل سهولت در حمل و نقل و صرفه اقتصادی بیشتر، منطقه امتیاز بالاتری می­گیرد.

 

 

مقایسه معیارها

پس از بررسی کلیه معیارهای موثر بر جانمایی محل دفن پسماند، استانداردهای سازمان محیط زیست و وزارت نیرو در جدول 1 مقایسه گردید و بیشترین مقدار ممنوعیت به عنوان حد استاندارد مورد تایید هر دو سازمان انتخاب شد.

 

جدول 1. مقایسه استانداردهای سازمان حفاظت محیط زیست و وزارت نیرو

Table 1. Comparison of the standards of the Environmental Protection Organization and the Ministry of Energy

زیرمعیار	سازمان حفاظت محیط زیست	وزارت نیرو
فاصله از مناطق چهارگانه و شکار ممنوع	ممنوعیت و اعمال بافر 1000 متر	ممنوعیت و اعمال بافر 1000 متر
فاصله از باتلاق، تالاب، مرداب، دریاچه و برکه	ممنوعیت و اعمال بافر 1000 متر	ممنوعیت و اعمال بافر 1000 متر
فرسایش	-	ممنوعیت و اعمال بافر 1000 متر
بافت خاک	بافت درشت دانه و شنی نباشد	بافت نفوذپذیر نامناسب است
شیب	-	شیب تند نباشد
گسل	ممنوعیت و اعمال بافر 200 متر	ممنوعیت و اعمال بافر 1000 متر
جنس سنگ بستر	ممنوعیت	-
ذخایر معدنی	ممنوعیت	ممنوعیت و اعمال بافر 1000 متر
فاصله رودخانه فرعی	ممنوعیت و اعمال بافر 1000 متر	ممنوعیت و اعمال بافر 1000 متر
نواحی سیل­گیر و دشت­هاي سیلابی، حریم سازه هاي هیدرولیکی، مناطق تغذیه­ آبهاي زیرزمینی و طرح­های مهار سیلاب	ممنوعیت	ممنوعیت و اعمال بافر 1000 متر
فاصله از چاه، چشمه و قنات	400 متر از چاه شرب	ممنوعیت و اعمال بافر 1000 متر
عمق آبخوان (سطح ایستابی)	عمق آب زیرزمینی 5 متر فاصله پايين­ترين بخش محل دفن با سطح آبهاي زيرزميني 2 متر	فاصله پايين­ترين بخش محل دفن با سطح آبهاي زيرزميني 2 متر
محل آبخوان	ممنوعیت	ممنوعیت و اعمال بافر 1000 متر
جهت باد غالب	از نظر بادهای غالب محل دفن نباید در بالادست مناطق جمعیتی واقع شوند	-
فاصله از راه­های اصلی و فرعی	ممنوعیت و اعمال بافر 300 متر در راه اصلی و 100 متر در راه فرعی	-
فاصله از خطوط انتقال نیرو (آب، برق و گاز)	ممنوعیت و اعمال بافر 500 متر	ممنوعیت و اعمال بافر 1000 متر
عرض جاده	شهری 6 متر، روستایی 4.5 متر	-
فاصله از مراکز جمعیتی	حداقل 500 متر از مراکز جمعیتی فرودگاه و مراکز تاریخی 3000 متر مراکز تجاری، خدماتی 1000 متر	کاربری خاص، فرودگاه، مراکز تاریخی، مراکز تجاری، خدماتی  1000 متر

آماده­سازی، اعمال محدودیت­ها و تلفیق

پس از شناسایی معیارها و مقدار محدودیت و ممنوعیت (جدول 1) برای هر عامل با مراجعه به سازمان­های مربوطه از جمله آب منطقه­ای، هواشناسی، منابع طبیعی، محیط زیست و غیره اطلاعات هر معیار در سال 1399 اخذ گردید و پایگاه داده­ای رستری مورد نیاز با استفاده از سامانه­های اطلاعات جغرافیایی (Arc map 10.6.1) و گوگل ارث پرو (Google Earth Pro 7.3.4) تهیه شد. سیستم جهانی ژئودزی بر روی WGS1984 و مختصات UTM آن روی زون 40 شمالی قرار داده شد. سپس ممنوعیت­های مورد نظر در هر لایه با استفاده از ابزارهای موجود در محیط نرم افزاری GIS مانند بافر (Buffer) و اریس (Erase) براساس جدول (1) از منطقه حذف گردید. مناطق باقیمانده با استفاده از فازی­سازی لایه­ها و با ابزار (Reclassify) استاندارد شد. استانداردسازی لایه­های اطلاعاتی براساس منطق فازی در بازه صفر تا یک صورت می­گیرد. به صورتیکه به بهترین وضعیت پارامتر مورد بررسی عدد یک و به بدترین وضعیت عدد صفر اختصاص داده می­شود. سپس لایه­ها با استفاده از ابزار محاسبات رستری (Raster Calculate) در محیط GIS ادغام گردید و چندین پلیگون در منطقه مناسب تشخیص داده شد. نهایتاً بهترین منطقه جهت احداث سایت مکان دفن بهداشتی زباله پس از بازدید میدانی از مناطق شناسایی شده، با اعمال محدودیت­ها و با بررسی مسیر سیلاب­ها، رودخانه­های فصلی و سهولت مسیر دسترسی به منطقه انتخاب شد (شکل 2).

 

 

شکل 2. فلوچارت مراحل انجام کار

Fig 2. Work steps flowchart

 

نتایج

معیارهای مورد بررسی

معیارهای محیط زیستی

فاصله از مناطق تحت مدیریت سازمان حفاظت محیط زیست: همانطور که در شکل 3 مشاهده می­شود قسمتی از منطقه حفاظت شده باقران درون مرز محدوده مطالعاتی قرار گرفته است، در نتیجه این منطقه حذف گردید.

فاصله از باتلاق، تالاب، مرداب، دریاچه و برکه: طی بررسی انجام شده مشاهده گردید هیچگونه باتلاق، تالاب، مرداب، دریاچه، برکه و حوضچه در مرز محدوده مورد مطالعه وجود ندارد بنابراین این معیار ایجاد ممنوعیت نمی­کند.

کاربری اراضی منطقه: همانطور که در شکل 3 مشاهده می­شود منطقه مطالعاتی دارای کاربری­های مسکونی، مرتع کم تراکم و نیمه متراکم، دیم، زراعت آبی، بیشه­­زار و درختچه­زار است و کاربری­های با ارزشی چون جنگل و مرتع متراکم در منطقه مشاهده نشد. کاربری­های مسکونی و کشاورزی نیز به طور کامل از مرز محدوده حذف گردید.

پوشش گیاهی: طی بررسی انجام شده و همچنین با توجه به نقشه­های تراکم پوشش گیاهی جهاد کشاورزی استان مشاهده گردید عمده پوشش گیاهی منطقه را مراتع کم تراکم (تا 25 درصد) تشکیل می­دهد که این مراتع ضعیف بدلیل پوشش اندکی که دارند امکان احداث سایت در آنها وجود دارد (شکل 3).

فرسایش: براساس بررسی صورت گرفته منطقه مورد مطالعه در خارج از کانون­های فرسایشی استان واقع شده است بنابراین این عامل محدودیتی را در منطقه ایجاد نمی­کند.

 

معیارهای خاک­شناسی

بافت خاک: همانطور که در شکل 3 مشاهده می­گردد عمده مساحت منطقه مطالعاتی را خاک­های لخت، کم عمق یا با عمق متوسط تشکیل می­دهد. اما به طور کلی بافت خاک ممنوعیت محسوب نمی­شود اما خاک­های کم عمق و شنی محدودیت ایجاد می­نماید و بهتر است سایت دفن در این مناطق قرار نگیرد.

جنس خاک: لندفیل مورد مطالعه از لحاظ جنس خاک محدودیتی ندارد و با توجه به اینکه خاک نسبتاً عمیق است و بافت متوسطی دارد برای عملیات ساختمانی جهت احداث لندفیل مشکلی ایجاد نمی­کند.

نفوذپذیری خاک: بافت خاک منطقه متوسط بوده و و نفوذپذیری زیادی ندارد.

 

معیارهای هیدرولوژی

فاصله رودخانه اصلی و فرعی: با توجه به شکل 3 مهمترین رودخانه موجود در منطقه رود شور است، این رودخانه و مرز 1000 متری اطراف آن به عنوان ممنوعیت از محدوده حذف گردید. همچنین محدوده سیل­گیر موجود در کف حوضه آبخیز در اطراف رود شور قرار داشته که از محدوده قبلاً حذف شده است.

نواحی سیل­گیر، سازه­هاي هیدرولیکی، مناطق تغذیه­ آبهاي زیرزمینی و طرح­های مهار سیلاب: با توجه به اینکه محل‌های دفن نباید در مناطق تغذیه آب‌های زیرزمینی و طرح­های مهار سیلاب واقع شوند، قسمت جنوبی آبخوان (کوه ها و دامنه های باقران) که محل تغذیه دشت بیرجند است، توسط بافر سایر معیارها از منطقه حذف گردید. با بررسی انجام شده طرح مهار سیلاب، سازه هیدرولیکی و سد در منطقه وجود نداشت (شکل 3).

 

 

شکل 3. نقشه معیارهای محیط زیستی، خاکشناسی و هیدرولوژی محدوده مورد مطالعه

Fig 4. Map of environmental, soil and hydrological criteria of the study area

 

معیارهای هیدروژئولوژی

فاصله از چاه، چشمه و قنات: همانطور که در شکل 4 مشاهده می­گردد تعداد 71 قنات، 28 چشمه و 72 چاه در محدوده مطالعاتی قرار دارد که این مناطق همراه با یک بافر 1000 متری اطرافشان از منطقه حذف شد.

عمق آبخوان (سطح ایستابی): سطح پیزومترهای منطقه عمدتاً بیشتر از 50 متر است بنابراین ممنوعیتی ایجاد نمی­کند (شکل4). براساس استانداردهای موجود عمق آب نباید کمتر از 5 متر باشد.

فاصله از آبخوان: محل دفن پسماند نباید بر روی محدوده آبخوان قرار گیرد به همین منظور محدوده آبخوان به همراه یک بافر 1000 متری اطراف آن به عنوان ممنوعیت شناخته و از محدوده مطالعاتی حذف گردید (شکل 4).

محدوده شرب: براساس دستورالعمل وزارت نیرو مکان­های دفن پسماند نباید در محدوده آب شرب قرار گیرند به همین دلیل مطابق شکل 4 این مناطق نیز حذف گردید.

 

 

شکل 4. نقشه معیارهای هیدروژئولوژی محدوده مورد مطالعه 

Fig 4. Hydrogeological criteria map of the study area

 

معیارهای زمین شناسی

شیب (درصد و جهت): همانطور که در شکل 5 مشاهده می­گردد قسمت اعظمی از منطقه شیب کمتر از 15 درصد دارد لازم به ذکر است شیب به عنوان ممنوعیت محسوب نمی­شود فقط هر چقدر مقدار آن کمتر باشد امتیاز بالاتری دارد. همچنین به دلیل اینکه بیشتر منطقه در شیب­های پایین قرار می­گیرد جهت خاصی را ایجاد نمی­کند؛ بنابراین عامل جهت نیز محدودیت قابل ملاحظه­ای را ایجاد نمی­کند. شکل 5 جهت شیب منطقه را نمایش می­دهد.

ارتفاع: ارتفاعات منطقه شامل رشته كوه باقران در جنوب، رشته كوه مومن‌آباد در شرق و كوه شكرآب در شمال است. دشت­ها و زمين­هاي هموار بيرجند در قسمت مركزي و شمال شرق شهرستان و بیشتر در فاصله سلسله كوه­هاي باقران قرار دارد. در منطقه ارتفاع به عنوان عامل ممنوعیت محسوب نمی­شود چون قسمت عمده منطقه ارتفاعی کمتر از 2200 دارد (شکل5).

گسل: مطالعات زمين شناسي نشان مي­دهد كه گسل­های متعددی در جهت شمال غربي - جنوب شرقي كشيده شده است. بسياری از اين گسل­ها نسبتاً جوان مي­باشند. عمده گسل­های موجود در جنوب محدوده واقع شده­اند که این گسل­ها به همراه یک بافر 1000 متری از منطقه حذف گردید (شکل 5).

جنس سنگ بستر: سازندهای مختلفی از جمله گابرو، کنگلومرا، فیلیت و غیره در منطقه وجود دارد (جدول 2)؛ و با توجه به نقشه­ی سنگ بستر منطقه، سازندهای نامناسب و ممنوعه برای احداث لندفیل در منطقه وجود نداشت (شکل 5).

 

 

جدول 2. خصوصیات سازندهای موجود در منطقه

Table 2. Characteristics of existing Geological Formationin the region

نوع سازند	خصوصیات	نوع سازند	خصوصیات	نوع سازند	خصوصیات
Pd	Peridotite:mostly harzburgite.parely lerzulite	gb	Gabbro	an	Pyroxene or amphibole andesite.minore olivine basalt
PeE s	Sandstone.sandy limestone.shale.phyllitic shale	K ph/2	Phyllite in general	Cm	Serpentinite contains abundant blocks
Q al	Loose alluvium	K sd/2	Spilitic rock.diabase.radiolarite	Emt	Tuffaceous marl.tuff.sandstone
Q cf	Clay flats	K sh/2	Flysch:shale.phyllitic shale.sandstone:locally with sandy tu	Et	Tuff with chert marker .tuffaceous marl.ignimbrite.pyroclast
Q1	High terraces.old gravel fans	K shc/2	Carbonitized shale(similar to listvinite)	E1	Alveolina-Nummulitic limestone
Q2	Low terrace.young gravel fans	K shs/2	Shale.sandstone.phyllite.slate.pencil shale with quartz vein	Eo at	Alternation of intermediate lava.ignimbrite and tuff
Q3	Gravel plains	Ng c2	Conglomerate:locally with some marl	Eo br	Volcanic breccia.tuff breccia.agglomerate
T t.m	Tuff.tuffaceous marl:partly conglomerate	Ng m/1	Marl:tuffaceous marl.sandstone:gypsiferous	Iv	Listvinite

 

ذخایر معدنی: 5 معدن در اطراف محدوده مطالعاتی وجود دارد که تنها قسمت کوچکی از معدن رچ واقع در قسمت جنوبی و بافر 1000 متری اطراف آن درون منطقه قرار می­گیرد که از منطقه مورد مطالعه حذف گردید (شکل5).

 

شکل 5. نقشه معیارهای زمین شناسی محدوده مورد مطالعه 

Fig 5. Map of geological criteria of the study area

 

معیارهای اقلیمی

جهت باد غالب: نوع پسماند عمدتاً گل و لای و نخاله ساختمانی است بوی نامطبوعی ایجاد نمی­کند از طرفی باد غالب منطقه شرقی و شمال شرقی و لندفیل در جنوب غرب شهر واقع شده است، این عامل ممنوعیتی ایجاد نمی­کند.

مقدار بارش: مقدار بارش در کل منطقه کمتر از 250 میلی­متر است (بازه ی 5/62 تا 5/239 میلیمتر و در محدوده ی شهرک صنعتی حدود 150 میلی­متر) بنابراین این عامل ممنوعیتی ایجاد نمی­کند (شکل6).

 

معیارهای زیرساختی

فاصله از راه­های اصلی و فرعی: همانطور که در شکل 6 مشاهده می­شود راه­های اصلی به همراه بافر 300 متری اطرافشان و راه­های فرعی همراه با بافر 100 متری اطرافشان از محدوده حذف گردیدند.

فاصله از خطوط انتقال نیرو (آب، برق و گاز): همانظور که در شکل 6 مشاهده می­گرددخطوط انتقال نیرو به همراه یک بافر 1000 متری اطراف آن از محدوده مطالعه حذف گردید.

عرض جاده: عرض جاده­های موجود در منطقه بیشتر از 6 متر است. بنابراین محدودیتی وجود ندارد.

 

معیارهای اقتصادی، اجتماعی و سیاسی

فاصله از مراکز جمعیتی: در سمت غرب شهرک محمدشهر با بافر 3000 متری و روستاها با بافر 1000 متری از محدوده مطالعاتی حذف گردیدند (شکل 6). در محدوده فرودگاه، تفرجگاه، مراکز خدماتی، زیارتی، تجاری وجود ندارد.

فاصله از محل تولید پسماند: هر چقدر مسیر بین محل دفن پسماند و محل تولید آن کمتر باشد بهتر است، بنابراین با توجه به اینکه در این مطالعه مرز 7 کیلومتری اطراف شهرک صنعتی در نظر گرفته شده است.

 

 

شکل 6. نقشه معیارهای اقلیمی، زیرساختی و اقتصادی-اجتماعی محدوده مورد مطالعه

Fig 6. Map of climatic, infrastructure and socio-economic criteria of the study area

 

تلفیق معیارها

تلفیق معیارها با اعمال ممنوعیت­های موجود: پس از اعمال ممنوعیت­های موجود در هر معیار، نقشه­های تهیه شده با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی تلفیق گردیدند. شکل 7 (قسمت A) مناطق مناسب دفن پسماند را با توجه به ممنوعیت­های موجود در ضوابط سازمان حفاظت محیط زیست و وزارت نیرو ارائه می­دهد که 4 پلیگون در شمال شهرک صنعتی و یک پلیگون در جنوب منطقه شناسایی شده است که هیچ­گونه ممنوعیتی در آن جهت احداث محل دفن پسماند وجود ندارد.

اعمال محدودیت­های موجود در منطقه: پارامترهایی همچون شیب، ارتفاع، جهت، نوع خاک، میزان بارش، کاربری اراضی و نقشه پوشش گیاهی عوامل ایجاد محدودیت در منطقه هستند و نمایشگر این هستند که کدام نقطه ارجحیت بیشتری نسبت به دیگری دارد. یکی از محدودیت­های مهم موجود کاربری دیم است. پس از اعمال محدودیت­های موجود در منطقه تنها یک پلیگون در قسمت شمالی شهرک صنعتی باقی می­ماند که به عنوان منطقه مناسب جهت احداث محل دفن پسماند پیشنهاد می­گردد (شکل 7 قسمت B). این منطقه شیب کمتر از 5 درصد داشته، پوشش گیاهی آن فقیر بوده و جزء زمین­های بایر منطقه محسوب می­گردد. همچنین در جهت باد غالب منطقه نیز نیست. فاصله این پلیگون تا شهرک صنعتی حدود 4 کیلومتر است. مساحت کلی آن 3000000 مترمربع است.

با بازدید میدانی از پلیگون پیشنهادی و با در نظر گرفتن هلالی­های آبگیر منطقه، اراضی دیم موجود و مرز شروع تپه­ها و اراضی پرشیب منطقه از مساحت 3000000 مترمربعی تنها دو پلیگون با مساحت 467000 مترمربع باقی می­ماند که با توجه به حجم سالانه پسماند تولیدی در منطقه (2400 مترمکعب) و با توجه به اینکه براساس استانداردها لندفیل انتخابی باید طول عمری برابر 20 سال داشته باشد بنابراین حجم کل پسماند تولیدی برابر با 48000 مترمکعب است. برای دفن این حجم پسماند به زمینی به ابعاد 300*80 مترمربع با عمق حداقل دو متری نیاز است. با توجه به مساحت منطقه پیشنهادی حدود 18 قطعه با عمق دو متر در منطقه موجود است که می­توان به عنوان محل دفن پسماند انتخاب گردد (شکل7 قسمت C). در این شکل مرز سبز رنگ محدوده اراضی دیم و مرز آبی رنگ شروع تپه­ها و اراضی پر شیب است، دو پلیگون قرمز رنگ مناطق مناسب بدون این دو محدودیت است. 

 

 

شکل 7. A: نقشه مناطق مناسب احداث لندفیل با اعمال ممنوعیت­ها، B: نقشه مناطق مناسب احداث لندفیل با اعمال محدودیت­ها،C : نقشه موقعیت لکه پیشنهادی پس از بازدید میدانی

Fig 7. A: Map of suitable areas for landfill construction with prohibitions, B: Map of suitable areas for landfill construction with restrictions, C: Map of proposed spot location after field visit

بحث و نتیجه­گیری

این پژوهش برنامه­های کاربردی سیستم اطلاعات جغرافیایی را با ابزارهای پشتیبانی همچون گوگل ارث و مشاهدات میدانی برای انتخاب محل دفن زباله صنعتی ترکیب کرده است. رویکرد به کار رفته شده در این مطالعه تاکید بر ضوابط و استانداردهای به روز وزارت نیرو و سازمان حفاظت محیط زیست است که این رویکرد می­تواند برای سایر مطالعات انتخاب سایت خصوصاً در نواحی گرم و خشک همچون بیرجند کاربرد داشته باشد. این رویکرد خصوصیات اقلیمی، فرسایش، نواحی سیل­گیر و دشت­هاي سیلابی، حریم سازه­هاي هیدرولیکی، مناطق تغذیه­ آبهاي زیرزمینی و طرح­های مهار سیلاب را نیز در نظر گرفته است که این معیارها از اهمیت وافری در نواحی گرم و خشک برخوردارند. معیارهای اقلیمی و هیدرولوژیکی مطابق با تأثیرات منفی احتمالی بر منابع آب سطحی و زیرزمینی بسیار حائز اهمیت­اند. تامین آب در مناطق خشک به عنوان یک چالش اساسی مطرح است بنابراین کلیه منابع آبی و راه­های تغذیه­ای آن باید در جانمایی محل دفن پسماند در نظر گرفته شود. در بین خصوصیات اقلیمی، بارش سالانه عامل بسيار مهمي محسوب مي‌شود زيرا همه مکان‌هاي جديد انتخابي بايستي شيرآبه توليدي خود را جمع‌آوري کنند تا از آلودگی آبهای زیرزمینی جلوگیری بعمل آید (26). جهت و الگوهاي باد نيز بايستي مورد آزمايش قرار گيرد و در صورت نياز بايستي بادشکن‌هايي جهت جلوگيري از پراکندگي و پخش مواد ريز و زائد به محيط طراحي شوند. چون امکان وجود پسماندهای ویژه و خطرناک در پسماندهای صنعتی وجود دارد. پديده‌ فرسايش و حركت ماسه‌هاي بادي نیز در مناطق گرم و خشک بسیار مهم است و چنانچه محل دفن احداث شده در کانون­های فرسایش واقع شده باشد باعث پدیده گرد و غبار خواهد شد. که تمامی این موارد در رویکرد این پژوهش در نظر گرفته شده است.

بر اساس بررسی استانداردهای بیان شده، نهایتاً ۸ معیار در غالب 26 زیرمعیار در منطقه، به عنوان مهمترین عوامل موثر در مکانیابی مکان دفن زباله انتخاب شد. پس از تلفیق نقشه­ها 5 پلیگون به عنوان مناطق فاقد ممنوعیت بدست آمد. در نهایت پس از اعمال محدودیت­های موجود در منطقه دو پلیگون با مساحت 467000 مترمربع در قسمت شمالی شهرک صنعتی باقی می­ماند که به عنوان منطقه مناسب جهت احداث محل دفن پسماند پیشنهاد گردید. این منطقه شیب کمتر از 5 درصد داشته، پوشش گیاهی آن فقیر بوده و در جهت باد غالب منطقه نیز نیست. فاصله این پلیگون تا شهرک صنعتی حدود 4 کیلومتر است و همچنین در هلالی­های آبگیر موجود و اراضی دیم نیز قرار نمی­گیرد. نتایج نمایانگر این است که توجه و اعمال استانداردهای وزارت نیرو و سازمان حفاظت محیط زیست در مکانیابی لندفیل می­تواند به عنوان ابزار توانمندی در جهت انتخاب سایت ایده­آل دفن زباله صنعتی مطرح گردد.

دفن زباله­های جامد گسترده­ترین روش برای دفع زباله در جهان محسوب می­شود.  اما طي سال­هاي اخير، مسئله مكانيابي دفن پسماند به دليل مخالفت­هاي اجتماعي، افزايش هزينه و دستورالعمل­هاي محدودكننده پيچيده­تر شده است و توجه به اصول توسعه پایدار در مکانیابی بسیار مورد توجه قرار گرفته است که در این پژوهش سعی شده است معیارها به گونه­ای انتخاب و اعمال گردد که بر حمایت از منابع محیطی و نگهداري آن براي حال و آینده از طریق استفاده­ي بهینه از زمین و وارد کردن کمترین زیان ممکن به منابع محیط تاکید شود و با برنامه­ریزي بهینه کاربري زمین در چهارچوب طرح­هاي شهري، روستایی، منطقه­اي و ملی به این مهم دست یافته شود (27). در این راستا بولتون و کورتیس در کنار حداقل کردن تأثیر محل سایت دفن زباله بر محیط زیست بر محافظت از منابع آب سطحی و زیرزمینی و خطر آلودگی برای منابع آبی تاکید کرده­اند اما به اهمیت سایر معیارها توجه چندانی نداشتند (28). همچنین در پژوهش كامدار و همكاران (29) معيارها در سه بخش مورفولوژيك، محيط زيستي و اقتصادی- اجتماعي قرار گرفتند. در اين تحقيق نيز سعي شد در كنار معيارهاي يادشده، فاصله از باتلاق، تالاب، مرداب، دریاچه و برکه، فاصله از مناطق چهارگانه و شکار ممنوع، فرسایش، جنس سنگ بستر، ذخایر معدنی، جهت باد غالب و فاصله از خطوط انتقال نیرو نیز مدنظر قرار گیرد. خوشبختانه تمامی لایه­های اطلاعاتی منطقه در دسترس بوده اما مهمترین محدودیت موجود عدم بروزرسانی این لایه­ها است. کاشیک و همکاران (30) نیز در پژوهش خود در لزوم اجرای قوانین محلی و دولتی در ارزیابی سایت دفن زباله تاکید نمودند. آنها بیان داشتند که هدف اصلی این قواعد ایجاد زیرساختی مؤثر برای جمع آوری، ذخیره­سازی، تفکیک، حمل و نقل­، پردازش و دفع زباله­ها است و باید به طور سختگیرانه این قوانین اعمال شوند. آنها تنها به قوانین محیط زیستی اشاره نمودند که در این پژوهش ضوابط وزارت نیرو و سازمان حفاظت محیط زیست هر دو مورد ارزیابی قرار گرفت. از طرفی تلفیق سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی ابزار قدرتمندی است که می­تواند در تصمیم­گیری­ها به کار رود.  سنجش از دور داده‌های منطقه‌ای را فراهم می‌کند و استفاده از آن با فرآیندهای تصمیم‌گیری در سیستم‌های مدیریت پسماند سازگار است. در مقابل سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی نیز با توانایی ذخیره‌سازی، مدیریت و تجزیه و تحلیل داده‌ها، یک ابزار قدرتمند پشتیبانی در تصمیم­گیری­های مکانی است که نقش موثری را در هدایت فرآیندهایی مرتبط اطلاعات مکانی دارد (31).

در نهایت با توجه به اینکه قسمت اعظم پسماند تولیدی در منطقه جز نخاله­های ساختمانی و گل و لای است، پیشنهاد می­شود بازیافت نخاله­های تولید شده در هر واحد جهت کاهش تولید پسماند از مبدا انجام گیرد. تهیه پودر سنگ از پسماندهای کارخانجات سنگ، تفکیک مجدد نخاله­های ساختمانی با توجه به اندازه و استفاده مجدد از آنها در ساخت و ساز می­تواند منجر به بازیافت قسمت اعظم این زباله­ها گردد. از جمله دلایل تاکید بر بازیافت این نخاله­ها می­توان به هجوم حجم بالای نخاله‌­ها برای دفن در زمین، افزایش تصاعدی هزینه‌­ها بر اساس حجم و فاصله حمل نخاله‌­ها، اشغال بیش از حد فضا، دشواری متراکم کردن آنها، عدم آمادگی برای اشتعال و استفاده برای تولید انرژی و صرفه اقتصادی بازیافت این نخاله­ها اشاره کرد. اجرایی شدن هر چه سریعتر لندفیل پیشنهادی امری ضروری است چرا که هم اکنون این پسماندها بدون هیچگونه مدیریتی در اطراف تخلیه می­شود که از لحاظ بهداشتی و زیبایی­شناسی مشکل آفرین شده و منطقه در حال تبدیل شدن به یک کانون گرد و غبار در منطقه شده است.

 

تقدیر و تشکر

این مقاله حاصل طرح تحقیقاتی با عنوان ارزیابی مکانیابی زباله­گاه پسماند عادی و غیر ویژه در شهرک صنعتی بیرجند مصوب دانشگاه بیرجند در سال 1398 با کد 360  است که با حمایت موسسه خدماتی شهرک صنعتی بیرجند اجرا شده است. 

 

References

1.       Bhagawan D, Poodari S, Chaitanya N, Ravi S, Rani YM, Himabindu V, Vidyavathi S. 2017. Industrial solid waste landfill leachate treatment using electrocoagulation and biological methods. Desalination Water Treatment, 68: 137-142. Doi:10.5004/dwt.2017.20335.

2.       Cai W, Liu F, Zhou X, Xie J. 2016. Fine energy consumption allowance of workpieces in the mechanical manufacturing industry. Energy, 114: 623-633. Doi: https://doi.org/10.1016/j.energy.2016.08.028.

3.       Cai W, Liu C, Zhang C, Ma M, Rao W, Li W, He K, Gao M. 2018. Developing the ecological compensation criterion of industrial solid waste based on emergy for sustainable development. Energy, 157: 940-948. Doi: https://doi.org/10.1016/j.energy.2018.05.207.

4.       Artiola JF. 2019. Industrial Waste and Municipal Solid Waste Treatment and Disposal. In Environmental and Pollution Science. Academic Press, 377-391. Doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-814719-1.00021-5.

5.       Environmental Protection Organization (EPO). 2019. Waste Management Executive Regulations. United States.

6.       Ministry of Energy. 2015. Water Resources Quality Protection Criteria in Solid Waste Management. Tehran. (Regulation No. 686). (In Persian).

7.       Ministry of Energy. 2019. Guidelines for the Establishment of Utilization Areas in the Qualitative Area of Surface Water Resources. Tehran. (Regulation No. 782). (In Persian).

8.       Ministry of Energy. 2013. Instructions for zoning the land use in the quality area of groundwater resources. Tehran. (Regulation No. 621). (In Persian).

9.       Geng Y, Zhu Q, Haight M. 2007. Planning for integrated solid waste management at the industrial Park level: A case of Tianjin, China. Waste management, 27(1), 141-150. Doi: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2006.07.013.

10.       Industrial Parks Organization of South Khorasan, 2019, Statistical book. (In Persian).

11.       Lu W. 2019. Big data analytics to identify illegal construction waste dumping: A Hong Kong study. Resources, Conservation and Recycling, 141, 264-272. Doi: https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2018.10.039.

12.       Maheshwari R, Gupta S. Das K. 2015. Impact of landfill waste on health: an overview. Journal of Environmental Science, Toxicollogy and Food Technology, 1: 17-23.

13.       Wang Y, Li J, An D, Xi B, Tang J, Wang Y, Yang Y. 2018. Site selection for municipal solid waste landfill considering environmental health risks. Resources, Conservation and Recycling, 138: 40-46. Doi: https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2018.07.008.

14.       Cheng C, Thompson RG. 2016. Application of boolean logic and gis for determining suitable locations for temporary disaster waste management sites. International Journal of Disaster Risk Reduction, 20: 78-92. Doi: https://doi.org/10.1016/j.ijdrr.2016.10.011.

15.       Ali Akbari E, Jamal Livani A. 2011. LOCATING LANDFILL OF MUNICIPAL SOLID WASTE USING AHP METHOD. CASE STUDY: CITY OF BEHSHAHR. GEOGRAPHY, 9(30): 95-112. Doi: https://www.sid.ir/en/journal/ViewPaper.aspx?id=212265 (In Persian).

16.       Nouri D, Sabour M R, Ghanbarzadeh Lak M. 2018. Industrial solid waste management through the application of multi-criteria decision-making analysis: a case study of Shamsabad industrial complexes. Journal of Material Cycles and Waste Management, 20(1): 43-58. Doi: http://dx.doi.org/10.1007/s10163-016-0544-6.

17.       Abd-El Monsef H, Smith S E. 2019. Integrating remote sensing, geographic information system, and analytical hierarchy process for hazardous waste landfill site selection. Arabian Journal of Geosciences, 12(5):1-14. Doi: https://doi.org/10.1007/s12517-019-4266-7.

18.       Eskandari M, Homaee M, Mahmoodi S, Pazira E, Van Genuchten MT. 2015. Optimizing landfill site selection by using land classification maps. Environmental Science and Pollution Research, 22: 7754-7765. Doi: https://doi.org/10.1007/s11356-015-4182-7.

19.       EPA. 2006. United States environmental protection agency, EPA landfill manuals, manual for site selection, draft for consultation. Washington.

20.       Bahrani S, Ebadi T, Ehsani H, Yousefi H, Maknoon R. 2016. Modeling landfill site selection by multi-criteria decision making and fuzzy functions in GIS, case study: Shabestar, Iran. Environmental Earth Sciences, 75: 337-351. Doi: https://doi.org/10.1007/s12665-015-5146-4.

21.       El Baba M, Kayastha P, De Smedt F. 2015. Landfill site selection using multi-criteria evaluation in the GIS interface: a case study from the Gaza Strip, Palestine. Arabian Journal of Geosciences, 8: 7499-7513. Doi: https://doi.org/10.1007/s12517-014-1736-9.

22.       Gorsevski PV, Donevska KR, Mitrovski CD, Frizado JP. 2012. Integrating multi-criteria evaluation techniques with geographic information systems for landfill site selection: a case study using ordered weighted average. Waste management, 32: 287-296. Doi: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2011.09.023.

23.       Gruber S, Peckham S. 2008. Land–Surface Parameters and Objects in Hydrology. In: Hengl, T., Reuter, H.I. (Eds.), Geomorphometry: Concepts, Software, Applications, Developments in Soil Science. Elsevier. Amsterdam, 171-194. Doi: https://doi.org/10.1016/S0166-2481(08)00007-X.

24.       Kontos TD, Komilis DP, Halvadakis CP. 2005. Siting MSW landfills with a spatial multiple criteria analysis methodology. Waste Management, 25: 818-832. Doi: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2005.04.002.

25.       Uyan M. 2014. MSW landfill site selection by combining AHP with GIS for Konya, Turkey. Environmental earth sciences, 71: 1629-1639. Doi: https://doi.org/10.1007/s12665-013-2567-9.

26.       Beskese A, Demir HH, Ozcan HK, Okten HE. 2015. Landfill site selection using fuzzy AHP and fuzzy TOPSIS: a case study for Istanbul. Environmental Earth Sciences, 73: 3513-3521. Doi: https://doi.org/10.1007/s12665-014-3635-5

27.       Asadolahi Z, Mobarghei N, Keshtkar M. 2020. Integration of population forecasting in providing decision support system for municipal solid waste landfill siting (Case study: Qazvin province). Journal of RS and GIS for Natural Resources, 11(4): 1-24. Doi: dorl.net/dor/20.1001.1.26767082.1399.11.4.1.1.

28.       Bolton KF, Curtis FA. 1990. An environmental assessment procedure for siting solid waste disposal sites. Environmental Impact Assessment Review, 10: 285-296. Doi: https://doi.org/10.1016/0195-9255(90)90043-Y.

29.       Kamdar I, Ali S, Bennui A, Techato K, Jutidamrongphan W. 2019. Municipal solid waste landfill siting using an integrated GIS-AHP approach: A case study from Songkhla, Thailand. Resources, Conservation and Recycling, 149: 220-235. Doi: https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2019.05.027.

30.       Kaushik MK, Kumar A, Bansal A. 2014. Geo-Environmental prospective and development plans for a new MSW landfill site using tire chips as leachate drainage material. Electronic Journal of Geotechnical Engineering, 19: 17495-17513.

31.       Richter A, Ng KTW, Karimi N. 2019. A data driven technique applying GIS, and remote sensing to rank locations for waste disposal site expansion. Resources, Conservation and Recycling, 149: 352-362. Doi: https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2019.06.013.

 

 

 

 

 

Evaluation of national standards for locating industrial waste landfills using GIS

 

Abstract

Increasing wealth, improving living standards, increasing the population growth rate, along increasing the level of commercial and industrial activities in urban areas around the world, are the main reasons for the significant increase in the amount of solid waste production, including industrial waste. Effective disposal of solid waste is essential. The purpose of this study is to evaluate the suitable location for burying industrial and non-special wastes, especially Birjand industrial town, based on the criteria of the Environmental Protection Organization and the Ministry of Energy in the GIS environment. For this purpose, environmental, soil, geological, hydrological, hydrogeological, climatic, infrastructural, and socio-economic criteria were examined as the main criteria in the form of 26 sub-criteria. After merging the layers, a polygon with an area of 467,000 square meters in the northern part of the industrial town was proposed as a suitable area for the construction of a landfill. This area has a slope of less than 5% with poor vegetation cover and is considered as one of the barren lands of the region, which is not in the direction of the region's prevailing wind. The results show that paying attention to existing standards can be considered a capability tool for selecting the ideal site. This study has been able to provide a model that reduces the ecological risk by applying all national standards.

 

Keywords: Site selection criteria; Ministry of Energy; Environmental Protection Organization; Waste disposal.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ارزیابی استانداردهای ملی برای جانمایی محل دفن پسماند صنعتی با بکارگیری سامانه اطلاعات جغرافیایی

 

چکیده مبسوط 

طرح مسئله: افزایش ثروت، بهبود استانداردهای زندگی، افزایش نرخ رشد جمعیت، همراه با افزایش سطح فعالیت­های تجاری و صنعتی در مناطق شهری در سراسر جهان، از دلایل اصلی افزایش قابل توجه مقادیر تولید زباله جامد از جمله ضایعات صنعتی است. که این پسماندها منجر به ظهور مشکلات محیط زیستی و انسانی شده و از طرفی امنیت محیط زیستی را مختل می­کنند. در بین پسماندها، ضایعات صنعتی به دلیل تنوع زیاد، اهمیت وافری دارند و انتخاب محل مناسب برای محل دفن این زباله­ها وسیله­ای مؤثر برای مهار آلودگی از منبع آن است. روش­های زیادی برای دفع زباله مانند دفن بهداشتی، احتراق، بازیافت، بازیابی، کاهش و کمپوست کردن وجود دارد. اما دفن بهداشتی زباله در لندفیل گزینه­ای مناسب و قابل قبول برای دفع زباله­های جامد صنعتی است. انتخاب محل مناسب برای محل دفن زباله جامد وسیله­ای مؤثر برای مهار آلودگی از منبع آن است. روند انتخاب سایت یکی از دشوارترین وظایف مربوط به سیستم­های مدیریت پسماند جامد به حساب می­آید زیرا این امر مشمول مقررات دولتی، بودجه دولت و شهرداری، افزایش تراکم جمعیت، افزایش آگاهی محیط زیستی، دغدغه بهداشت عمومی، کاهش در دسترس بودن زمین مناسب برای دفن زباله­ها و افزایش مخالفت سیاسی و اجتماعی با ایجاد مکان­های دفن زباله است. سامانه اطلاعات جغرافیایی یک ابزار مهم برای شناسایی و انتخاب سایت مناسب است و تاثیر مثبتی بر مدیریت زمان و هزینه دارد، همچنین یک بانک داده‌های دیجیتالی برای نظارت بلندمدت را فراهم می­کند که قادر به پردازش داده­های پیچیده جغرافیایی و نمایش گرافیکی نتایج است.

هدف: هدف از این مطالعه ارزیابی محل مناسب دفن پسماندهای صنعتی غیرویژه شهرک صنعتی بیرجند با تکیه بر ضوابط سازمان حفاظت محیط زیست و وزارت نیرو در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی است. در این مطالعه به ارزیابی محل مناسب دفن پسماندهای صنعتی غیرویژه شهرک صنعتی بیرجند بر اساس جدیدترین ضوابط سازمان حفاظت محیط زیست و وزارت نیرو پرداخته شده است، بنابراین پس از مطالعه و جمع­بندی این ضوابط بهترین مکان از لحاظ معیارهای محیط زیستی، خاکشناسی، زمین شناسی، هیدرولوژی، هیدروژئولوژی، اقلیمی، زیرساختی و اقتصادی- اجتماعی انتخاب شده است. این مطالعه قادر است مدلی را ارائه نماید که ضمن به کارگیری تمامی استانداردهای کشوری، ریسک اکولوژیکی را کاهش داد. 

روش تحقیق: بدین منظور 8 معیار محیط زیستی، خاکشناسی، زمین شناسی، هیدرولوژی، هیدروژئولوژی، اقلیمی، زیرساختی و اقتصادی - اجتماعی به عنوان معیارهای اصلی در قالب 26 زیرمعیار مورد بررسی قرار گرفت. پس از شناسایی معیارها و مقدار محدودیت و ممنوعیت برای هر عامل با مراجعه به سازمان­های مربوطه اطلاعات هر معیار اخذ گردید و پایگاه داده­ای مورد نیاز با استفاده از سامانه­های سیستم اطلاعات جغرافیایی و گوگل ارث پرو تهیه شد. سپس محدودیت­های مورد نظر در هر لایه با استفاده از ابزارهای موجود در محیط نرم افزاری سیستم اطلاعات جغرافیایی از منطقه حذف گردید. مناطق باقیمانده با استفاده از فازی سازی لایه­ها استاندارد شد. نهایتاً لایه­ها با استفاده از ابزار محاسبات رستریادغام گردید و بهترین منطقه جهت احداث سایت مکان دفن بهداشتی زباله پیشنهاد گردید.

نتایج و بحث: پس از تلفیق نقشه­ها و اعمال ممنوعیت­های موجود، 4 پلیگون در شمال شهرک صنعتی و یک پلیگون در جنوب منطقه شناسایی شد که هیچ­گونه ممنوعیتی در آن جهت احداث محل دفن پسماند وجود ندارد. سپس پارامترهایی همچون شیب، ارتفاع، جهت، نوع خاک، میزان بارش، کاربری اراضی و نقشه پوشش گیاهی به عنوان محدودیت اعمال شد. پس از اعمال محدودیت­های موجود در منطقه تنها یک پلیگون در قسمت شمالی شهرک صنعتی باقی می­ماند که به عنوان منطقه مناسب جهت احداث محل دفن پسماند پیشنهاد می­گردد. این منطقه شیب کمتر از 5 درصد داشته، پوشش گیاهی آن فقیر بوده و جزء زمین­های بایر منطقه محسوب می­گردد. همچنین در جهت باد غالب منطقه نیز نیست. فاصله این پلیگون تا شهرک صنعتی حدود 4 کیلومتر است. مساحت کلی آن 3000000 مترمربع است. با بازدید میدانی از پلیگون پیشنهادی و با در نظر گرفتن هلالی­های آبگیر منطقه، اراضی دیم موجود و مرز شروع تپه­ها و اراضی پرشیب منطقه از مساحت 3000000 مترمربعی تنها دو پلیگون با مساحت 467000 مترمربع باقی می­ماند که با توجه به حجم سالانه پسماند تولیدی در منطقه (2400 مترمکعب) و با توجه به اینکه براساس استانداردها لندفیل انتخابی باید طول عمری برابر 20 سال داشته باشد بنابراین حجم کل پسماند تولیدی برابر با 48000 مترمکعب است. برای دفن این حجم پسماند به زمینی به ابعاد 300*80 مترمربع با عمق حداقل دو متری نیاز است. با توجه به مساحت منطقه پیشنهادی حدود 18 قطعه با عمق دو متر در منطقه موجود است که می­توان به عنوان محل دفن پسماند انتخاب گردد. همانطور که بسکس و همکاران (2015) در پژوهش خود اشاره نمودند دفن زباله­های جامد گسترده­ترین روش برای دفع زباله در جهان محسوب می­شود که در این پژوهش نیز جهت دفع زباله­های جامد شهرک صنعتی بیرجند دفن به عنوان بهترین گزینه دفع زباله پیشنهاد شده است. بولتون و کورتیس (1990) در کنار حداقل کردن تأثیر محل سایت دفن زباله بر محیط زیست بر محافظت از منابع آب سطحی و زیرزمینی و خطر آلودگی برای منابع آبی تاکید کرده اند. کاشیک و همکاران (2014) نیز در پژوهش خود در لزوم اجرای قوانین محلی و دولتی در ارزیابی سایت دفن زباله تاکید نمودند. آنها بیان داشتند که هدف اصلی این قواعد ایجاد زیرساختی مؤثر برای جمع آوری، ذخیره­سازی، تفکیک، حمل و نقل­، پردازش و دفع زباله­ها است و باید به طور سختگیرانه آن را اعمال نمایند. بنابراین تلفیق سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی ابزار قدرتمندی است که می­تواند در تصمیم­گیری­ها به کار رود.  سنجش از دور داده‌های منطقه‌ای را فراهم می‌کند و استفاده از آن با فرآیندهای تصمیم‌گیری در سیستم‌های مدیریت پسماند سازگار است. از طرفی سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی نیز با توانایی ذخیره‌سازی، مدیریت و تجزیه و تحلیل داده‌ها، یک ابزار قدرتمند پشتیبانی در تصمیم­گیری­های مکانی است که نقش موثری را در هدایت فرآیندهایی مرتبط اطلاعات مکانی دارد.

نتیجه­گیری: نتایج نمایانگر این است که توجه به استانداردهای موجود می­تواند به عنوان ابزار توانمندی در جهت انتخاب سایت ایده­آل مطرح گردد. این مطالعه قادر است مدلی را ارائه نماید که ضمن به کارگیری تمامی استانداردهای کشوری، ریسک اکولوژیکی را نیز به حداقل میزان ممکن برساند. در نهایت پیشنهاد می­شود بازیافت نخاله­های تولید شده در هر واحد جهت کاهش تولید پسماند از مبدا انجام گیرد. تهیه پودر سنگ از پسماندهای کارخانجات سنگ، تفکیک مجدد نخاله­های ساختمانی با توجه به اندازه و استفاده مجدد از آنها در ساخت و ساز می­تواند منجر به بازیافت قسمت اعظم این زباله­ها گردد. اجرایی شدن هر چه سریعتر لندفیل پیشنهادی امری ضروری است چرا که هم اکنون این پسماندها بدون هیچگونه مدیریتی در اطراف تخلیه می­شود که از لحاظ بهداشتی و زیبایی­شناسی مشکل آفرین شده و منطقه در حال تبدیل شدن به یک کانون گرد و غبار شده است.

 

واژگان کلیدی: ضوابط مکانیابی، وزارت نیرو، سازمان محیط­زیست، دفع پسماند.

Evaluation of national standards for locating industrial waste landfills using GIS

 

Abstract 

Statement of the Problem: The rise in wealth, improving living standards, increasing the rate of population growth, along with increasing the level of commercial and industrial activities in urban areas around the world, are the main reasons for the significant increase in solid waste production, including industrial waste. These wastes lead to the emergence of environmental and human problems and on the other hand disrupts environmental security. Among the wastes, industrial wastes are highly important due to their high variation, and choosing a suitable location for the landfill site of these wastes is an effective means of controlling pollution from its source. There are many methods for waste disposing such as sanitary landfill, combustion, recycling, recovery, reduction and composting. But sanitary burial in Landfill is an appropriate and acceptable option for disposing of industrial solid waste. Choosing the right place for a solid waste landfill is an effective means of controlling pollution from its source. The site selection process is one of the most difficult tasks related to solid waste management systems because it is subject to government regulations, municipal and government budgets, increasing population density, increasing environmental awareness, public health concerns, reducing the availability of suitable land for Landfilling and increasing political and social opposition to the creation of landfills. GIS is an important tool for identifying and selecting the right site and has a positive impact on time and cost management, as well as providing a digital database for long-term monitoring that is able to process complex geographic data and graphically display results.

Purpose: The purpose of this study is to evaluate the proper place for non-particular landfill of Birjand industrial park, based on the standards of the Environmental Protection Agency and the Ministry of Energy in the GIS environment. In this study, the best places in terms of environmental, soils, geology, Hydrology, hydrogeology, climatic, infrastructure and socio-social criterias. This study is able to provide a model, while applying all standards of the country, to reduces the ecological risk.

Methodology: For this purpose, 8 parameters include environmental, soils, geology, hydrology, hydrogeology, climatic, infrastructure and socioeconomic as the main criteria were examined in the form of 26 subcriteria. After identifying the criteria and the amount of restriction and prohibition for each factor, information was obtained by referring to the relevant organizations of each criterion. And the database required by using GIS and Google earth pro systems. Then, the limitations in each layer were removed using the tools in the GIS software environment. Remaining areas were standardized using layers defuzzification. Finally, the layers are integrated using the Raster's calculation tool, and the best area for the site construction of the waste landfill location was selected.

Results and discussion: After combining the maps and applying existing prohibition, four polygons in the north of the industrial park and a polygon in the south of the region were identified that there is no prohibition on the construction of a landfill place. Then the parameters such as slope, height, aspect, soil type, rainfall, land use and vegetation map were applied as restrictions. After applying the restrictions in the region, only one polygonal remains in the northern part of the industrial park, which is proposed as a suitable area for the construction of waste landfill. The area has less than 5% slope, its vegetation is poor and the moor region is considered. It is also not in the dominant wind direction of the region. This polygon distance to industrial park is about 4 km. The overall area is 3 million square meters. With a field visit of the proposed polygon, the sigmoid sluice area, the bare lands and the hills border were removed from an area of ​​3000000 m² . And, only two polygons with an area of ​​467,000 square meters were remined. According to the annual volume of waste generated in the region (2400 cubic meters) and the lifespan of 20 years, the total volume of waste is equal to 48000 cubic meters. To bury this volume of waste, a land with dimensions of 300*80 square meters with a depth of at least two meters is needed. According to the area of the proposed area, there are about 18 plots with a depth of two meters in the area that can be selected as a landfill. As Beskese et al. (2015) pointed out in their research, solid waste landfill is the most widespread method of waste disposal in the world. In this study, for solid waste disposal in Birjand industrial park, landfill is suggested as the best waste disposal option.  Bolton and Curtis (1990) emphasize the protection of surface and groundwater resources and the risk of pollution to water resources, in addition to minimizing the impact of the landfill site on the environment. Kaushik et al. (2014) in their research also highlighted the need to implement local and government laws in the evaluation of landfills. They stated that the main purpose of these rules is to create an effective infrastructure for the collection, storage, segregation, transportation, processing and disposal of waste and that they must apply it strictly.  Therefore, the combination of remote sensing and GIS is a powerful tool that can be used in decision making. Provides remote sensing of regional data and its use is compatible with decision-making processes in waste management systems. GIS, on the other hand, with its ability to store, manage, and analyze data, is a powerful support tool in spatial decision making that plays an effective role in guiding spatial information-related processes.

Conclusion: The results show that attention to existing standards can be considered as a tool for choosing the ideal site. This study is able to provide a model that, while using all national standards, also lead to an ecological risk. Finally, it is suggested that recycling produced per unit to reduce waste production from origin. The stone powder preparation from the stone factories wastes, re-separation of construction waste according to the size and reuse of them in construction can lead to the recycling most of this waste. It is essential to implement the proposed landfill as soon as possible, as they are now discharged without any management around, which has become a health and aesthetic problem and the area is becoming a dust source.

 

Keywords: Site selection criteria; Ministry of Energy; Environmental Protection Organization; Waste disposal.

 

 

1