ساختمان های سبز

کوششی است برای حفظ محیط زیست و آسایش برای انسانها. ساختمانی که کمترین ناسازگاری و مغایرت را با محیط طبیعی پیرامون خود و در پهنه وسیع تر با منطقه و جهان دارد، (ساختمان سبز)  نامیده می شود. یک ساختمان سبز ،از انرژی کمتر استفاده میکنند، از اب و منابع طبیعی کمتری استفاده میکنند، تلفات و ضایعات کمتری را پدید می اورند، برای مردم داخل ساختمان های فضای سالم تری رافراهم می اورد و از مواد سمی تهی است.

زندگی سبز

---

اثر مواد بیولوژیک بر محیط زیست

اثر مواد بیولوژیک بر محیط زیست

آفیس،فرمت داکس، 156 صفحه

فهرست مطالب
عنوان
مقدمه
فصل اول
آلودگی زیستی
بخش اول
آلودگی آب ها
بخش دوم
آلودگی هوا
بخش سوم
آلودگی خاک
فصل دوم
پالایش زیستی
بیوگاز
تصفیه بیولوژیکی فاضلاب به روش لجن فعال Actived sludge
تولید کمپوست
نقش میکروارگانیسم ها در حذف آلودگی نفتی از آب ها
استفاده از لجن فاضلاب بر زیست پالایی خاک های آلوده به نفت
حذف فلزات سنگین با استفاده از میکروارگانیسم ها
تصفیه بیولوژیکی پساب های حاوی فلز سمی روی (Zn)2+ به وسیله جلبک دریایی
منابع

پیش گفتار:

به هر آنچه که در پیرامون ما قرار گرفته و با زندگی افراد در ارتباط باشد محیط زیست اطلاق می شود که محیط زیست شامل آب ، خاک ، هوا و ... می گردد.
محیط زیست نقش بسزایی در زندگی افراد جامعه دارد و توجه به سلامتی و تلاش در زمینه بهبود بهداشت آن، زدودن مجدد آن از آلودگی های ایجاد شده حائز اهمیت می باشد.
امروزه در جهان بسیاری از مردم به دلایل بلاهای طبیعی ، جنگ و زیر یاخت های ضعیف در محیط های آلوده زندگی می کنند به طور متوسط روزانه 5500 کودک به علت مبتلا شدن امراض ناشی از مصرف آب آلوده و تنفش در هوای آلوده می میرند. تمام تلاشهای محققین این است که به کمک شیوه های نوین و فناوری های جدید بتوانند این مشکلات ر ا کاهش دهند. یکی از این شیوه ها پالایش زیستی است ، اهمیت این روش با گذشت زمان کوتاهی از ظهور آن کاملاً مشهود می باشد.امیدواریم با پیشرفت های چشمگیر در این زمینه بخش اعظمی از مشکلات زیستی پیش روی بشر برطرف گردد و در پرتو این دانش بدیع همگان از محیطی پاک و سالم در زندگی بهره مند شوند.

چکیده

ایران یک کشور در حال توسعه می باشد با توجه به پیشرفت در حوزه های صنعتی ، کشاورزی ،... و همچنین افزایش بی رویه جمعیت محیط زیست در کانون توجه قرار گرفته است. توجه به پاکیزگی محیط زیست و رفع آلودگی های ایجاد شده یکی از مهم ترین موضوعات روز محسوب می گردد.
با توجه به اینکه ایران در سال های اخیر در حال اوج گیری در زمینه بیوتکنولوژی است عقلانی به نظر می رسد در سمت و سودهی برنامه های کلان محیط زیست در کشور از فناوری مواد بیلوژیک به عنوان یک پشتیبان قوی استفاده گردد.

مقدمه

محیط زیست یکی از عوامل تأثیرگذار در زندگی بشر تلقی می گردد زیرا انسان در تمام دوران زندگی با محیط پیرامون خود ارتباط تنگاتنگی دارد.
محیط زیست به بخش آب ، هوا ، خاک تقسیم بندی می گردد.
آب که یکی از ضروری ترین عناصر حیات بر روی زمین می باشد و انسان روزانه 2.5-2 لیتر آب می نوشد و (66-58) درصد وزن بدن هر فرد در آب تشکیل می دهد.تنفس نیز عامل ضروری در زندگی بشر است. بدن انسان برای انجام تمتم فعالیت های خود به اکسیژن نیاز دارد، بدون بهره بردن از هوای پاک زندگی برای بشر غیر ممکن است.خاک نیز یکی از منابع اصلی تأمین کننده غذای انسان می باشد بدین وسیله زندگی بشر را تحت الشعاع قرار می دهد و آلودگی خاک سبب بروز بسیاری از بیماری ها در گیاهان و جانوران شده و بدین ترتیب زندگی بشر را به خطر می اندازد.
بررسی نحوه آلودگی آب ، هوا ، خاک و برطرف کردن آلودگی های موجود مهم تلقی گشته و یکی از عناصر اصلی در زندگی انسان می باشد.

فصل اول : آلودگی زیستی

مقدمه ای بر آلودگی زیستی

مواد بیولوژیک به موادی که حامل موجودات زنده نظیر باکتری ها ، ویروس ها ، قارچ ها ،جلبک ها،... باشد اطلاق می شود.
این جاندران ریز اما تأثیر گذار به واسطه استفاده از کودهای بیولوژیک ، علف کش ها و افت کش ها ، مدفوع انسان ها ، پوست و بافت جانوران مرده و ... به محیط زیست پیرامون ما راه می یابند و باعث ایجاد بیماری و عفونت در افراد می گردند.
از آنجا که با فراهم آمدن شرایط مناسب رشد و تکثیر این موجودات ذره بینی بسیار سریع می باشد و مراحل اولیه آلودگی بیولوژیک به سادگی قابل تشخیص نمی باشد.
بررسی و شناخت آلودگی بیولوژیک آب ، هوا، خاک بسیار مهم تلقی می شود و یکی از اروش های بهبود و سطح کیفی سلامت در افراد جامعه محسوب می گردد.
بخش اول : آلودگی آب

مقدمه

آب یکی از فراوانترین و پایدارترین ترکیباتی است که در طبیعت یافت شده و از آن به عنوان بزرگترین حلال شیمیایی یاد می شود. آب اساسی ترین تشکیل دهنده بافتهای بدن بوده و به عنوان ضروری ترین عامل حیات شناخته شده که بدون آن انجام اعمال فیزیولوژی بدن ممکن نمی باشد. آب حدود 70 % وزن بدن انسان را تشکیل داده و حدود 71 % سطح زمین را به صورت دریا ،دریاچه و رودخانه پوشانیده است.میانگین سالانه باران در جهان 76.2 سانتیمتر و حدود 97.3 % آب در اقیانوس ها ، 2.1% در یخ های مناطق قطبی و 0.6 % در دریاچه ها ، رودخانه ها و زیرزمین قرار گرفته است.
اصولا مقدار آب در جهان ثابت می باشد ولی به طور یکنواختی توزیع نشده به طوری که در بعضی از نقاط جهان آب مناسب به اندازه کافی و در بعضی مناطق به مقدار کم وجود دارد که تکافوی نیاز جوامع بشری را نمی کند، از این رو آبهای طبیعی را طی یک سری عملیات برای مصارف مختلف مناسب می نمایند.

فصل اول : آلودگی زیستی

مقدمه ای بر آلودگی زیستی

مواد بیولوژیک به موادی که حامل موجودات زنده نظیر باکتری ها ، ویروس ها ، قارچ ها ،جلبک ها،... باشد اطلاق می شود. این جاندران ریز اما تأثیر گذار به واسطه استفاده از کودهای بیولوژیک ، علف کش ها و افت کش ها ، مدفوع انسان ها ، پوست و بافت جانوران مرده و ... به محیط زیست پیرامون ما راه می یابند و باعث ایجاد بیماری و عفونت در افراد می گردند. از آنجا که با فراهم آمدن شرایط مناسب رشد و تکثیر این موجودات ذره بینی بسیار سریع می باشد و مراحل اولیه آلودگی بیولوژیک به سادگی قابل تشخیص نمی باشد.

بررسی و شناخت آلودگی بیولوژیک آب ، هوا، خاک بسیار مهم تلقی می شود و یکی از اروش های بهبود و سطح کیفی سلامت در افراد جامعه محسوب می گردد.

بخش اول : آلودگی آب

مقدمه

آب یکی از فراوانترین و پایدارترین ترکیباتی است که در طبیعت یافت شده و از آن به عنوان بزرگترین حلال شیمیایی یاد می شود. آب اساسی ترین تشکیل دهنده بافتهای بدن بوده و به عنوان ضروری ترین عامل حیات شناخته شده  که بدون آن انجام اعمال فیزیولوژی بدن ممکن نمی باشد. آب حدود 70 % وزن بدن انسان را تشکیل داده و حدود 71 % سطح زمین را به صورت دریا ،دریاچه و رودخانه پوشانیده است.میانگین سالانه باران در جهان 76.2 سانتیمتر و حدود 97.3 % آب در اقیانوس ها ، 2.1% در یخ های مناطق قطبی و 0.6 % در دریاچه ها ، رودخانه ها و زیرزمین قرار گرفته است.

اصولا مقدار آب در جهان ثابت می باشد ولی به طور یکنواختی توزیع نشده به طوری که در بعضی از نقاط جهان آب

مناسب به اندازه کافی و در بعضی مناطق به مقدار کم وجود دارد که تکافوی نیاز جوامع بشری را نمی کند، از این رو

آبهای طبیعی را طی یک سری عملیات برای مصارف مختلف مناسب می نمایند.

قنات

قنات

بنابر مطالعات تاریخی هسته‌های اصلی شکل‌گیری نخستین تمدن‌های بشری در کنار منابع آبی بوده‌اند و از این دست تمدن‌ها کم نیستند و می‌توان به تمدن‌های بین‌النهرین و ماوراالنهر و تمدن‌های حاشیهی رودخانه‌های نیل و سند و گنگ اشاره کرد.

در همین ابتدای بحث این نکته پرواضح است که آب و دست‌رسی به آن از جملهی ابتدایی‌ترین نیاز‌های بشر برای ادامهی حیات خویش است لذا ذهن خلاق بشر در طول تاریخ به شیوه‌های گوناگون به کشف راه‌حل‌های بدیع و خلاقانه‌ای برای رفع این نیاز دست یافته است. به هر کدام از این دست‌آوردها که بنگریم شاهد نبوغ، آگاهی، پشتکار، درایت و عشق به سرزمین هستیم. حفر کانال‌های عظیم، انتقال آب به وسیلهی جوی‌های درارتفاع در امپراطوری روم، آب‌رسانی توسط لوله‌های سفالین در دوره‌های پیش از تاریخ و هم‌چنین ابداع فن‌آوری قنات را می‌توان از نمونه‌های برجستهی دستیابی به علوم مهندسی در دوران تاریخی ذکر کرد. بشر در آن زمان با احاطه و شناخت بر علوم هواشناسی و خاک‌شناسی، علم مسّاحی و نقشه‌برداری، علم نیارش سازه (استاتیک) و فن ساخت و ساز، موفق به به‌وجود آوردن دست‌آورد‌هایی شده که در حال حاضر نیز با وجود امکانات بسیار پیش‌رفته چندان سهل‌الوصول نمی‌باشند.

اجداد ما آب‌های شیرین دامنهی کوهستان را با کمک فن قنات‌سازی که روش ابداعی خودشان بوده به حاشیهی کویرها برده‌اند تا شرایط سخت و نامناسب محیط زیست خویش را برای زندگی بهتر و مناسب برای کشاورزی که از اصلی‌ترین شیوه‌های زندگیشان بود تغییر دهند.

واژه شناسی قنات

کانال زیرزمینی حفر شده توسط انسان که جهت جمع‌آوری آب شیرین و انتقال آن به سطح زمین برای مصارف کشاورزی، انسانی و دامی ایجاد شده است را در ایران و آسیای میانه قنات و کاریز و در کشورهای عربی فقره می‌گویند. کاریز کلمه‌ای پارسی و قنات کلمهی پارسی معرب‌شده است. در ایران خاوری و افغانستان و آسیای میانه واژهی کاریز بیش‌تر کاربرد دارد و در ایران باختری واژهی قنات. قنات خود عربی‌شده‌ی کنات فارسی است که از ریشهی فعل کندن گرفته شده است.

۱- قنات را در لغت عده‌ای به معنای نیزه معنی کرده‌اند که جمع آن، قنوات، قنیات و قنی است، که بعدها، به معنای کانال و مجرای آن و معادل کاریز به کار رفته است، عده‌ای نیز آن را از کلمهی پهلوی کانیکه برگرفته از کانال و فعل کن و کندن می‌‌دانند که به زبان عربی رفته و معرب شده است. این کلمه در زبان آکدی و آشوری به شکل قانو، در عبری به صورت قنا و قانو و در لاتین، به صورت کانال دیده می‌شود و در زبان پهلوی نیز به شکل کهس به کار رفته است و معادل فارسی امروزی آن، کلمه کاریز و کهریز است.

بسیاری از پژوهشگران، تاریخ حفر قنات را به دورهی هخامنشی نسبت می‌دهند. علت این است که از دورهی ماقبل هخامنشی سنگ‌نبشته‌های اندکی باقی مانده و چون سند مکتوب از ماقبل این دوره وجود ندارد این دوره را به غلط دورهی ماقبل تاریخ می‌دانند در حالی که علم باستان‌شناسی، مردم‌شناسی و زبان‌شناسی رازهای نهفتهی زیادی را از دوران ماقبل تاریخ برای انسان آشکار نموده است.

می‌دانیم که تاریخ مدنیت و تاریخ شفاهی در ایران بسیار دیرینه‌تر از دورهی هخامنشی است و اصولاً یافته‌های باستان‌شناسی در شرق چین و آسیای مرکزی و شرق ایران ثابت می‌کند که مدنیت در شرق ایران و داستان‌های ایران و توران مربوط به دورانی بیش‌تر از پنج‌هزار سال قبل می‌شود، یافته‌های باستان‌شناسی شهر سوخته و جیرفت و آثار به دست آمده از تمدن هلیل رود و آثار تمدن شهرنشینی هفت‌هزار ساله در غرب ایران (مادها) این فرضیه را اثبات می‌کند، در حالی که سنگ‌نبشته‌ها و تاریخ مدون ایران، تنها دوهزار و پانصد سال اخیر را، آن هم به طور ناقص پوشش می‌دهد.

سیل و خسارات ناشی از آن

سالیان متمادی است انسان در تقابل با پدیده های طبیعی بوده و همواره در معرض خطرات ناشی از وقوع پدیده های زیانباری نظیر سیل قرار داشته است. در حال حاضر نیز سالانه خسارات مالی و جانی فراوانی بر اثر بروز سیلابهای عظیم به مردم وارد می شود. به طور مثال وقوع سیلاب در 12 استان کشور طی بهمن ماه سال 1371 باعث قربانی شدن بیش از 220 نفر و خساراتی بالغ بر دهها میلیارد ریال گردید (1).

مسئله مهم دیگری که همزمان با حرکت آب و وقوع سیلابها رخ می دهد. حرکت ذرات خاک از سطح حوضه های آبخیز و ورود این ذرات به مجاری طبیعی همچنین جابه جایی این ذرات در طول
رودخانه ها از نقطه ای به نقطه دیگر می باشد که اثرات جنبی و مضاعف بروز سیلابها محسوب گردیده و موجب روبگذاری یا فرسایش و تغییر در تراز بستر رودخانه و در نتیجه تغییر در تراز سطح آب می گردد. افزایش تراز بستر و بالا آمدن کف منجر به کاهش ظرفیت مجاری طبیعی شده. همچنین پر شدن مخازن سدها و کانالهای آبیاری از رسوب از سایر عوارض آن می باشد. بنابراین پیش بینی تراز سطح آب با در نظر گرفتن مسئله رسوب در مجاری طبیعی از اهمیت خاصی برخوردار است. تغییرات بستر رودخانه ها که به دو صورت بالا آمدن بستر (Aggradation) و کف کنی (Degradation) است یکی از پدیده های مهم مهندسی رودخانه می باشد. این امر زمانی بوجود
می آید که که وضعیت تعادلی پارامترهای مختلف رودخانه تحت شرایطی بهم بخورد. منظور از پارامترهای مذکور، دبی جریان، دبی رسوبات، مقطع و سیب رودخانه و اندازه مواد بستر می باشد. شرایطی که باعث بهم زدن این تعادل می باشد ممکن است طبیعی و یا توسط بشر باشد. مسائل فوق علاوه بر اینکه باعث تغییر رژیم رودخانه می شود سبب خواهد شد تا سازه های هیدرولیکی اطراف رودخانه نیز در مخاطره قرار گیرند.

پیش بینی شرایطی که تحت آن شرایط، بالا آمدن یا کف کنی بستر رودخانه بوجود می آید. همچنین تعیین میزان آن، در نتیجه چگونگی تاثیر آن بر شرایط هیدرولیکی رودخانه موضوعی است که از دیرباز مورد توجه مهندسین هیدورلیک قرار گرفته است. روشهای مختلفی نیز پیشنهاد گردیده است. تعدادی از این روشها با استفاده از فرضیات متعدد و بکار گیری اصول حاکم بر حرکت نخستین ذره (Incepient Motion) بوجود آمده اند و روابط جبری نسبت ساده ای را تشکیل می دهند که در آن پروفیل نهایی بستر را بدست می دهند.  تعداد دیگری از روشها با بکار بردن فرضیات کمتری و بکار بردن معادله پیوستگی رسوب منجر به پیدایش معادله ای می شود که با حل آن می توان تغییرات بستر رودخانه را نسبت به زمان پیش بینی نمود.

بطور کلی روابط حاکم بر حرکت جریانهای سیلابی و جریان در مجاری فرسایش پذیر معادلات جریان غیر ماندگار موسوم به معادلات Saint Venant  می باشند. از آنجا که تاثیر متقابلی بین تغییرات بستر و شرایط هیدورلیکی جریان وجود دارد در رودخانه های آبرفتی علاوه بر حل همزمان معادلات مذکور شامل:

1- معادله پیوستگی جریان (معادله بقاء جرم سیال)      Continuity Equation           

2- معادله ممنتم (معادله بقاء اندازه حرکت)                        Mcmentum Equation

لازم است معادله پیوستگی رسوب (Sediment Continuity Eqution) نیز حل شود. همچنین به دو معامله کمکی جهت برآورد ظرفیت حمل رسوب رودخانه و تعیین شیب خط انرژی نیاز می باشد. از قدیمیترین مدلهایی که در این رابطه بوجود آمده مدل HEC-6 می باشد که در سال 1977 توسط اداره مهندس ارتش امریکا تهیه گردیده است. در این مدل ابتدا پروفیل سطح آب با استفاده از معادله انرژی محاسبه  می شود ( در این قسمت مدل ریاضی پیش بینی پروفیل سطح آب بر اساس جریان متغیر تدرجی برای کانالهای غیر فرسایشی موسوم به HEC-2 می باشد) و برای هر فاصله زمانی با بکار بردن معادله پیوستگی رسوب و یک رابطه تجربی برای محاسبه میزان رسوب حمل شده، پروفیل بستر را محاسبه می کند. مدلهای دیگری هم سپس از آن بوجود آمده اند که اکثراً به صورت
بسته های نرم افزاری به بازار عرضه شده اند.

مدل تهیه شده در این پایان نامه یک مدل ریاضی یک بعدی غیر ماندگار برای کانالهای فرسایش و غیر فرسایشی است که معادلات کامل جریان غیر ماندگار و معادله پیوستگی رسوب را بطور همزمان و با استفاده از روش عددی حل می نماید.

روشهای عددی شامل روش تقاضای محدود و روش المانهای محدود است ولی روش تقاضاهای محدود کاربرد بیشتری دارد. در روش تقاضاهای محدود. معادلات دیفرانسیل جزیی حاکم با استفاده از
شم های (Schemes) دیفرانسیل به معادلات جبری تبدیل می شوند. این شم ها متفاوت بوده و کاربرد آن ها در یک مسئله خاص ممکن است مزایا و معایبی را به همراه داشته باشد.

مسئله مهمی که در حل معادلات حاکم وجود دارد مسئله کوپلینگ (Couqling) بین معدلات جریان و رسوب است. منظور از کوپلینگ در نظر گرفتن تغییرات در کلیه متغیرها در محاسبه مقدار نهایی هر متغیر وابسته است و این کار با استفاده از شم دو مرحله ای پیش بینی و تصحیح میسر شده است. در هر مرحله معادلات مذکور بطور همزمان حل می شوند. به عبارت دیگر در صورتی که معادله پیوستگی رسوب بعد از حل کامل معادلات جریان حل می شد کوپلینگ ایجاد نمی گردید.  بنابراین مدل حاضر یک مدل کوپل شده می باشد. ضمناً کوپلینگ بین معادلات باعث افزایش پایداری مدل نیز می گردد. کاربرد روشهای کوپل نشده در شرایطی که شیب کف زیاد باشد منجر به بروز ناپایداری عددی
می شود و جهت ایجاد پایداری بایستی از عملیات سعی و خطا در هر گام زمانی بهره جست ولی در مدل حاضر نیازی به سعی و خطا نیست و مدل از پایداری خوبی برخوردار است و همین امر زمان اجرای مدل را به شدت کاهش می دهد.