تلفيق روش WRASTIC با ارزيابي چندمعياره و مدل فازي به منظور ارزيابي ريسك آلودگي آب‌هاي سطحي (مطالعه‌ي موردي: استان تهران و بخشي از استان هاي همجوار آن)

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)

امروزه روش جامعي براي ارزيابي و مدل‌سازي ريسك آلودگي منابع آب سطحي وجود ندارد. روش هاي موجود تنها به بررسي منفرد برخي از معيارها مي پردازند و روشي بر مبناي GIS كه با مدل‌سازي بتواند وضعيت كلي ريسك در سطح يك حوضه را ارايه دهد وجود ندارد. تنها روش موجود براي اين منظور شاخص WRASTIC ميباشد كه با نمرهدهي به هفت پارامتر فاضلاب انساني و حيواني، فعاليت‌هاي تفريحي و تفرجي، فعاليّت هاي كشاورزي، فعاليّتهاي صنعتي، اندازه حوضه، راه و حمل و نقل و تراكم پوشش گياهي يك ارزيابي كلي فاقد مكان از وضعيت ريسك ارايه ميدهد. در تحقيق حاضر، ارزيابي ريسك آلودگي منابع آب سطحي به شيوهاي جديد توصيف ميشود. تحقيق در قسمت عمده استان تهران به همراه بخشي از استان هاي سمنان، قم، مازندران و البرز به كمك روشي كه در چارچوب ارزيابي چند معياره (MCE) قرار دارد، چندين معيار را بر اساس روش WRASTIC مورد ارزيابي قرار مي دهد و در نهايت با فازيسازي اين معيارها، روش Fuzzy-WRASTIC را تدوين ميكند. مراحل انجام اين روش به اين قرار است كه ابتدا با وزندهي به معيارها و زير معيارها اقدام به توليد نقشههاي لايههاي مختلف نموده سپس با تركيب فازي آنها نقشههاي نهايي توليد ميشوند كه در گام بعدي با كمك روش WLC و استفاده از وزن هاي ارايه شده در مدل ورستيك، اين زيرلايهها ابتدا با هم تركيب شدند و سپس مدل‌سازي وضعيت ريسك آلودگي با استفاده از روش روي هم‌گذاري فازي و به كارگيري عملگرهاي OR، AND و GAMMA صورت مي‌پذيرد. نتايج نشان مي دهد كه استفاده از عملگر OR به‌دليل دارا بودن دامنه‌ي متعادلي از ارزشها در كل منطقه از كم تا بسيار زياد، مناسب‌ترين عملگر براي توليد نقشه ارزيابي ريسك و تحليل آن مي باشد. بر اين اساس 14/31 و 83/27 درصد از منطقه‌ي مطالعاتي كه بخش عمده اي از استان تهران و سمنان را شامل مي شود، به دليل تمركز جمعيّت و فعاليّت هاي مختلف به ترتيب در معرض ريسك زياد و خيلي زياد براي منابع آب هاي سطحي خود مي باشد.

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.