انتخاب پوشش گیاهی برای احیای محیط زیست معدن مس سونگون، به روش شباهت به گزینه ایده آل فازی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی معدن، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، گروه مهندسی معدن، تهران، ایران.*(مسئول مکاتبات)

2 کارشناس ارشد سیستم ها و حفاظت از محیط زیست، شرکت ملی صنایع مس ایران، مجتمع مس سونگون

چکیده

مقدمه: همه مراحل پروژه معدن معمولا" وضعیت اولیه محیط زیست را در طی استخراج بر هم می­زند. بنابراین از زمان اکتشاف تا پایان استخراج و  بعد از بسته شدن معدن، یک برنامه بازسازی جامع از زمین معدن­کاری شده باید اجرا شود. کاشتن گونه های گیاهی مناسب در هر مرحله از طرح بازسازی در این منطقه، هدف از این پژوهش است. در همه نوع از استفاده مجدد از زمین معدن­کاری شده از قبیل کشاورزی، چراگاه، جنگل کاری، جذب توریست، ایجاد حیات وحش، انتخاب و کاشت گونه های گیاهی مناسب، یکی از ضروری ترین نیازها برای اجرای موفق طرح بازسازی زمین معدن کاری شده است.
مواد و روش­ها: روش بررسی در این تحقیق، انتخاب گونه های گیاهی بر اساس فاکتورهای اولیه که نوع استفاده مجدد از زمین معدن­کاری، شرایط اقلیمی منطقه مورد بررسی، جنس و طبیعت خاک می­باشند، است. بعد از آن، اولویت بین گونه­های انتخاب شده بر حسب فاکتورهای ثانویه(چشم انداز منطقه، مقاومت در برابر بیماری­ها و حشرات، قدرت و چگونگی رشد، در دسترس بودن گیاه، بازدهی اقتصادی، حفاظت از خاک و ذخیره سازی آب، جلوگیری از انواع آلودگی­ها) با یک مدل تصمیم گیری چندمعیاره  تعیین شده است. این مدل با روش شباهت به گزینه ایده آل فازی و  در  معدن مس سونگون ایران اجرا شده است. تصمیم  بر اساس قضاوت های شفاهی و کارشناسی گروهی در مطالعه موردی گرفته شد.
بحث و نتیجه گیری: نتایج به ترتیب عبارت بودند از درخت افرا، ون (زبان گنجشک)، زرشک، سیاه تلو، بلوط، آلوچه وحشی که تمام گونه­ها، بومی منطقه هستند. در قسمت هایی که تخریب صورت گرفته و همچنین محل­های دامپ باطله، از گونه های پیش قراول مانند افرا، سیاه تلو و آلوچه وحشی که قدرت تثبیت بالا و سازگاری بیشتری دارند باید استفاده شوند تا محل را برای کاشت بقیه گونه های گیاهی آماده کنند.

کلیدواژه‌ها


 

 

 

 

 

علوم و تکنولوژی محیط زیست ، دورههفدهم، شماره چهار، زمستان 94

 

انتخاب پوشش گیاهی برای احیای  محیط زیست معدن مس سونگون،

 به روش شباهت به گزینه ایده آل فازی

 

ایرج علوی [1]*

iraj_alavi@yahoo.com

ناصر پیروزنیا [2]

 

تاریخ دریافت:6/4/90

تاریخ پذیرش:10/6/90

 

چکیده

مقدمه: همه مراحل پروژه معدن معمولا" وضعیت اولیه محیط زیست را در طی استخراج بر هم می­زند. بنابراین از زمان اکتشاف تا پایان استخراج و  بعد از بسته شدن معدن، یک برنامه بازسازی جامع از زمین معدن­کاری شده باید اجرا شود. کاشتن گونه های گیاهی مناسب در هر مرحله از طرح بازسازی در این منطقه، هدف از این پژوهش است. در همه نوع از استفاده مجدد از زمین معدن­کاری شده از قبیل کشاورزی، چراگاه، جنگل کاری، جذب توریست، ایجاد حیات وحش، انتخاب و کاشت گونه های گیاهی مناسب، یکی از ضروری ترین نیازها برای اجرای موفق طرح بازسازی زمین معدن کاری شده است.

مواد و روش­ها: روش بررسی در این تحقیق، انتخاب گونه های گیاهی بر اساس فاکتورهای اولیه که نوع استفاده مجدد از زمین معدن­کاری، شرایط اقلیمی منطقه مورد بررسی، جنس و طبیعت خاک می­باشند، است. بعد از آن، اولویت بین گونه­های انتخاب شده بر حسب فاکتورهای ثانویه(چشم انداز منطقه، مقاومت در برابر بیماری­ها و حشرات، قدرت و چگونگی رشد، در دسترس بودن گیاه، بازدهی اقتصادی، حفاظت از خاک و ذخیره سازی آب، جلوگیری از انواع آلودگی­ها) با یک مدل تصمیم گیری چندمعیاره  تعیین شده است. این مدل با روش شباهت به گزینه ایده آل فازی و  در  معدن مس سونگون ایران اجرا شده است. تصمیم  بر اساس قضاوت های شفاهی و کارشناسی گروهی در مطالعه موردی گرفته شد.

بحث و نتیجه گیری: نتایج به ترتیب عبارت بودند از درخت افرا، ون (زبان گنجشک)، زرشک، سیاه تلو، بلوط، آلوچه وحشی که تمام گونه­ها، بومی منطقه هستند. در قسمت هایی که تخریب صورت گرفته و همچنین محل­های دامپ باطله، از گونه های پیش قراول مانند افرا، سیاه تلو و آلوچه وحشی که قدرت تثبیت بالا و سازگاری بیشتری دارند باید استفاده شوند تا محل را برای کاشت بقیه گونه های گیاهی آماده کنند.

واژه های کلیدی: بازسازی، گونه های گیاهی، تصمیم گیری چندمعیاره، روش شباهت به گزینه ایده ال فازی، معدن مس سونگون، افرا.

 

J.Env. Sci. Tech., Vol 17, No.4, winter 2016

 

 

 

 


Plant Type Selection for Sungun Copper Mine Environment Reclamation by Fuzzy TOPSIS Method

 

Iraj Alavi[3]

iraj_alavi@yahoo.com

Naser pirooznia[4]

 

Abstract:

Introduction: all steps of a mining project generally disturb the environment’s original condition during execution. Therefore from exploration until end of the exploitation and after mining closure, there should be an exhaustive applied reclamation plan of the mined land. Planting the suitable plant species in each step of any reclamation plan in this area is the goal of this research. In all type of post mining land use such as Agriculture, Pasture, Forestry, Tourist attraction, Wild life creation, selection and planting the appropriate plant species are the most essential requirements to implement a successful mined land reclamation plan.

Material and Method: The Research methodology is selecting the plant species that is carried out on the basis of the primary factors which include type of Post mining land use, Climate, Nature­ of soil. The priority is defined between the selected species, based on of the secondary factors (Perspective of the region, resistance against disease and insects, strength and method of growth, availability to plant Species, Economic efficiency, Protection of soil and storing water, prevention from pollution) by a MCDM model. This model is implemented by FUZZY TOPSIS method. The mentioned procedure was applied in the Sungun Copper Mine in Iran. Decision making was executed on the basis of oral judgments and experts group opinions in the case study.

Risults and Discution: The results have been consisted of maple, Ash, Barberry, Paliurus Spina –Christi, Oak, and Sloe respectively. All species are native. In parts that ground is damaged and also waste dump sites, are used Maple and Paliurus Spina –Christi and Sloe are stabilizers and compatible till field is prepared for planting residuary of plants.

 

Keywords: plant species, MCDM, FUZZY TOPSIS method, Sungun Copper Mine, maple.

 

مقدمه


در مناطقی که معادن جدید کشف و استخراج می­شوند، اثرات زیست محیطی وجود خواهند داشت. بازسازی معدن یکی از مراحل مهم در اجرای هر طرح معدنی است. برنامه ریزی اولیه برای بازسازی معدن در زمان مطالعات امکان سنجی طرح انجام شده و اجرای آن نیز همراه با عملیات اکتشاف معدن شروع می شود. این برنامه تنها بخشی از یک طرح معدنی است که اجرای آن از زمان شروع تا پایان طرح و حتی پس از بسته شدن معدن نیز برای مدتی نامحدود ادامه پیدا خواهدکرد.  درنتیجه یک برنامه موفق بازسازی در تمام طول عمر معدن، باید در حال بازنگری، اصلاح و به روز شدن از نظر فنی و اقتصادی باشد. به طور کلی، محل معدن باید اصلاح شود، به طوری که در نهایت استفاده مجدد از زمین و ساختارشناسی سایت معدن یا محیط زیست سایت باید باهم سازگار باشند (1). بازسازی معادن، هم از نظر کاهش آلایندگی و ایجاد زمین های هموار و مناسب برای رشد و پرورش گونه­های گیاهی و جانوری و هم از نظر ایجاد چشم انداز و منظره مناسب در منطقه مهم می باشد. جهت بازسازی یک معدن، به منظور هر نوع استفاده بعدی از زمین­های تحت تاثیر و حفاظت از محیط زیست منطقه، انتخاب و کاشت گونه­های گیاهی یکی از مراحل مهم است(2). گیاهان به عنوان یکی از اجزای مهم در بخش زنده اکوسیستم­های مرتعی روابط تنگاتنگی با دیگر اجزای آنها دارند. حفاظت، احیاء و توسعه پایدار در بخش منابع طبیعی مستلزم شناخت هرچه بیشتر این روابط می­باشد. گیاهان، نقش  عمده ای در زندگی موجودات زنده، حفظ طبیعت و تعادل اکوسیستم ایفا می­نمایند. درک ارتباط گیاهان با عوامل اکولوژیک و چگونگی بهره برداری بهینه، به عنوان اطلاعات پایه­ای است که بر پایداری و استمرار حیات آنها در عرصه­های منابع طبیعی تاثیر می­گذارند. تاثیرات مفید گیاهکاری در زمین معدنکاری شده توسط Alexander (1996) و2003) Paschke) به دست آمدند(3،4). Akbari et al., (2007) وSoltanmohammadi et al., (2010)  ، روش های تصمیم گیری، استفاده های ممکن از زمین­های استخراج شده معدنی را بررسی کردند که کشتزار، باغ، چراگاه و مرتع، قلمستان، تولید الوار، جنگل و بوته­زار و درختچه­های بومی، فضای سبز، ساخت و ساز عنوان شده اند. (5) Bangian and Osanloo (2008)، گونه­های گیاهی مناسب برای احیای زمین معدن مس سونگون را به روش AHP سنتی انتخاب کردند(6). علوی و همکاران (1389) بهترین گونه های گیاهی برای بازسازی معدن مس سرچشمه را به روش AHP فازی انتخاب کردند(7). به منظور رفع عدم قطعیت برخی داده­ها، پروفسور عسگر لطفی­زاده برای اولین بار در سال 1965 تئوری مجموعه­های فازی را معرفی کرد. در تحقیق حاضر، اعداد فازی مثلثی  (l, m, u)استفاده شد. پارامترهای l، m و u، به ترتیب کوچکترین مقدار ممکن، ارزش نویدبخش و بزرگترین مقدار ممکن را نشان می­دهند(8). روش TOPSIS ابتدا توسط یون و هوانگ در سال 1981 ارائه شده است(9). مفهوم اساسی این روش این است که باید گزینه انتخابی کوتاه ترین فاصله از راه حل ایده آل مثبت و  دورترین فاصله از راه حل ایده آل منفی را داشته باشد. چن Chen., 2000)) ، TOPSIS را در محیط فازی گسترش داد (10). تاکنون حدود 33 گونه گیاهی خاص رویش ارسباران از قبیل بلوط، ممرز، کرب، کرکو، زرشک، آردوج، سیاه تلو، سرخدار، بارانک، آلوچه وحشی، ملچ، ون، ذغال اخته، هفت کول و افرا و غیره شناسایی شدند. اهداف این پژوهش، انتخاب گونه گیاهی مناسب برای بازسازی زمین معدن و طراحی فضای سبز مجتمع مس سونگون، حفظ سلامت و احیای محیط زیست، چشم انداز منطقه، سود اقتصادی، رفاه زندگی برای مردم منطقه، کاهش آلودگی خاک و آب و هوا، ذخیره آب زیرزمینی، جلوگیری از فرسایش خاک، دارد هستند که با روش­ نوین تصمیم­گیری چندمعیاره TOPSIS فازی، بهترین گونه های گیاهی بومی به ترتیب اهمیت، اولویت بندی شدند. گیاهان بومی یک منطقه، بهترین نمونه ها جهت توسعه پوشش گیاهی بوده و دلیل این امر، بردباری و هماهنگی با شرایط اقلیمی و جغرافیایی منطقه در طی سالیان گذشته و آینده است.

2- مواد و روش ها

- منطقه مورد بررسی

معدن مس سونگون با 388 میلیون تن سنگ معدن و عیار متوسط 6/0 درصد در استان آذربایجان شرقی، در ١٣٠ کیلومتری شمال تبریز و 70 کیلومتری شهرستان اهر و 25 کیلومتری شهرستان ورزقان، در یک ناحیه کوهستانی واقع شده است. ارتفاع در بلندترین نقطه معدن ٢٤٦٠ و در پست ترین نقطه ١٧٠٠ متر از سطح دریای آزاد می باشد، در نتیجه با اختلاف ارتفاعی در حدود ٧٥٠ متر، توپوگرافی و دامنه هایی پرشیب پدیدار شده است. پوشش گیاهی منطقه به علت وجود آب و هوایی کوهستانی، معتدل تا سرد، نسبتاً مرطوب و جریان های جوی ناشی از دریای سیاه، متنوع و نسبتاً متراکم است. میانگین بارندگی سالانه در ایستگاه هواشناسی مجتمع مس سونگون،26/376 میلی متر و متوسط سالانه رطوبت، 2/70 درصد و میانگین سرعت باد،14/3 متر بر ثانیه و غرب به شرق است. دمای این منطقه از 5/15- تا 3/29 درجه سانتیگراد متغیر است. پوشش گیاهی منطقه معدنی سونگون، اکثراً ترکیبی از گونه های گیاهی ارسبارانی و آذربایجان می باشند. در اکثر نقاط منطقه ارسباران، سنگ مادری بیرون زده است و اسیدیته نسبتاً اسیدی و با افزایش تراکم جنگلی، اسیدیته بیشتر می شود. عمده ترین خاک های منطقه، شامل قهوه ای جنگلی و قهوه ای آهکی می باشند(6).

- روش بررسی

در تحقیقی با عنوان " انتخاب مورد استفاده مجدد زمینهای استخراج شده با روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی، مطالعه موردی در معدن مس سونگون" ، جنگل کاری به عنوان گزینه مناسب برای استفاده مجدد زمین های استخراج شده در این معدن انتخاب و پیشنهاد شده است(5). پیشنهاد مذکور براساس عوامل موثر بر انتخاب مورد استفاده مجدد زمین های استخراج شده که شامل دو گروه به شرح ذیل می باشند، انجام شده است .عوامل گوناگون برای انتخاب گونه های گیاهی در طرح بازسازی معادن، به دو گروه تقسیم می­شوند. عوامل اولیه آن دسته از عواملی هستند که گونه­های گیاهی سازگارتر با شرایط منطقه، از میان گیاهان مختلف، انتخاب شده که حتماً باید دارای تناسب و هماهنگی لازم با آنها باشند. این عوامل برای گلچین کردن گونه­های گیاهی اولیه بر اساس شرایط خاص منطقه مورد مطالعه، برای آسان شدن عملیات انتخاب در مرحله بعدی هستند. عوامل ثانویه، معیارهایی هستند که اهمیت گونه های گیاهی منتخب از عوامل اولیه، بر اساس آنها، در منطقه مشخص می­گردند و گونه های گیاهی منتخب نسبت به یکدیگر اولویت­بندی می­شوند(11).

الف) عوامل اولیه: نوع استفاده مجدد از زمین معدن، زمین شناسی و اقلیم منطقه، پارامترهای خاک­شناسی منطقه

انتخاب اولیه از گونه­های گیاهی مطالعه شده مربوط برای بازسازی معدن، متناسب با عوامل اولیه انجام شد.  استفاده­های بعدی از زمین  معدن­کاری شده عبارتند از: برگرداندن زمین به حالت اولیه – فعالیت­های کشاورزی - حیات وحش و تبدیل کردن به جنگل - زیبا سازی و ایجاد جاذبه­های توریستی، ساختمان های آموزشی، تجاری، صنعتی و مسکونی، مرتع(5). در نتیجه در این مرحله، تنها گونه­هایی از کل گونه های گیاهی موجود در منطقه رویشی ارسباران که با جنگل­کاری در این منطقه، هماهنگ هستند، به مرحله بعدی راه یافتند. در مرحله دوم، از بین گونه­های انتخاب شده در مرحله اول، گونه­هایی انتخاب شدند که برای انواع زمین­شناسی و شرایط اقلیمی محلی مناسب­اند و گزینه­های دیگر رد شدند. زمین شناسی و اقلیم منطقه عبارتند از: شیب و نوع زمین، روشنایی و نور خورشید، آب و هوا، رطوبت، دما، باد، باران، آلاینده های هوا .گیاهان مورد نظر باید سازگار با شرایط آب و هوایی منطقه باشند. کیفیت خاک و پارامترهای خاک­شناسی منطقه نیز سومین عنصر برای عوامل اولیه است که از گونه­های انتخاب شده بر اساس عوامل اول و دوم، برخی از گزینه­ها رد شدند. نوع خاک بر اساس اسید یا قلیایی بودن، شوری، فلزات سنگین، مواد آلی سنجیده می­شوند(11). گیاهان افرا A1=، بلوطA2=، ون A3=، زرشکA4=، سیاه تلو A5=، آلوچه وحشیA6=، انتخاب شدند.

ب) عوامل ثانویه: با مشورت از اساتید دکترای جنگل­داری، کارشناسان منابع طبیعی و مهندسان معدن منطقه، هفت معیار اصلی که همه عوامل را در بر می­گیرند، انتخاب شدند که عبارتند از: C1 ) چشم انداز منطقه،  (C2 مقاومت در برابر بیماری­ها و حشرات (بر اساس طول عمر درخت و پایداری سرمایه گذاری طرح)، C3) قدرت و چگونگی رشد ( بر اساس اهمیت پوشش سریع و نرخ رشد در طرح جنگل­کاری)، (C4  در دسترس بودن گیاه (حمل و نقل آسان)، C5 ) بازدهی اقتصادی (به منظور کسب درآمد و ایجاد اشتغال برای ساکنین)، (C6  حفاظت از خاک و ذخیره سازی آب ( وظیفه اصلی درختان در مناطق خشک )،  (C7جلوگیری از انواع آلودگی­ها ( جهت تلطیف هوای منطقه آلوده معدنی) (7).

 

- انتخاب گونه های گیاهی بر اساس عوامل ثانویه با استفاده از روش شباهت به گزینه ایده آل فازی

ابتدا با قضاوت شفاهی کارشناسان مربوطه، 8 پرسشنامه­ به دست آمدند که پرسشنامه اول برای مقایسه اهمیت معیارها با ملاحظه هدف است که بردار وزن ها از این ماتریس به وجود می آیند. ماتریس تصمیم گیری نیز از هفت پرسشنامه گزینه ها نسبت به هفت معیار، به وجود آمدند. در ادامه در جداول 1و 2، دو پرسشنامه برای نمونه آورده شده اند.

 

 

جدول1- پرسشنامه اهمیت معیارها نسبت به هدف

معیار /  اهمیت کیفی

خیلی کم

کم

متوسط

زیاد

خیلی زیاد

چشم انداز منطقه

 

 

 

 

 

مقاومت در برابر بیماری­و حشرات

 

 

 

 

 

نحوه و قدرت رشد

 

 

 

 

 

دسترسی به گونه گیاهی

 

 

 

 

 

بازدهی اقتصادی

 

 

 

 

 

حفاظت از خاک و ذخیره آب

 

 

 

 

 

جلوگیری از آلودگی­ها

 

 

 

 

 

 

جدول 2- پرسشنامه اهمیت گزینه­ها نسبت به معیار حفاظت از خاک و آب

گزینه/اهمیت در6C

خیلی کم

کم

متوسط

زیاد

خیلی زیاد

افرا

 

 

 

 

 

بلوط

 

 

 

 

 

ون

 

 

 

 

 

زرشک

 

 

 

 

 

سیاه تلو

 

 

 

 

 

آلوچه وحشی

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

در زیر، ضریب اهمیت­های پرسشنامه­ها به صورت کیفی و کمی آمده است. اهمیت­های کمی، جایگزین توصیف­های کیفی شد. اعداد فازی برای بیان متغیر های زبانی در ماتریس تصمیم گیری (1تا9) تعریف شده که خیلی کم [1و2و3] , کم [2و3و5] , متوسط [3و5و7] , زیاد [5و7و9] , خیلی زیاد [7و9و9] هستند.

مراحل روش شباهت به گزینه ایده آل فازی به شرح زیر است(12):

1- ماتریس تصمیم گیری تشکیل می­شود. با استفاده از پرسشنامه ها، ماتریس تصمیم گیری گزینه ها به معیار ها بدست آمده شد.

با توجه به عوامل ذکر شده و نظرات کارشناسان، پرسشنامه­هایی آماده شد که به طور نمونه، پرسشنامه اهمیت معیارها در جدول 1 و  پرسشنامه مقایسه گزینه­ها با توجه به معیار هفتم (جلوگیری از آلودگی­ها) در جدول2 آمده اند. ماتریس تصمیم گیری در جدول3 آمده است.

2-   وزن معیارها مشخص می­شود.

برداروزن (0تا1) از نرمالایز کردن ضریب اهمیت ها بدست آمد که از تقسیم اعداد فازی کمی اهمیت ها بر مجموع آنها حساب شد که در زیر مشاهده می­شود.  ]1=0.037 ، 2=0.074 ، 3=0.111 ، 5=0.185 ، 7=0.259 ، 9=0.333 [.

3- بدون بعد کردن ماتریس تصمیم: برای معیار مثبت، در هر ستون بیشترین عدد انتخاب شده، سپس همه درایه­ها بر آن تقسیم می­شوند. برای معیار منفی، کمترین عدد برای هر ستون انتخاب شده و بر همه درایه­ها تقسیم می­شوند.(با این نکته که در مخرج، جای کران پایین و کران بالا عوض می­شوند). چون در این تحقیق، همه معیار­ها مثبت است، فرمول­ها بر اساس معیار مثبت است.

ij =    ,                                                                                             (1)

که: ij =  عنصر ماتریس سلول بی مقیاس،  = مولفه  اول، = ماکزیمم مولفه های هر ستون

4- تشکیل ماتریس بدون بعد وزن دار شده 

(2)

ij= ij (.)ij

                                                         

که:    ij=  عنصر  بی مقیاس بی­بعد،    ij= بردار وزن                                                      

5- تعیین حل ضد ایده ال و ایده ال : حل ایده­آل برای معیار مثبت، ماکزیمم مولفه سوم و برای معیار منفی، مینیمم مولفه سوم، در هر ستون بدست می­آید. حل ضد ایده­آل برای معیار منفی، مینیمم مولفه اول و ماکزیمم مولفه اول، در هر ستون، بدست می­آید.

(3)

 

(4)

 

 

 که :   = ایده­آل ترین هر ستون،     = غیرایده­آل ترین هر ستون

(5)

= (,,…,)

(6)

=(,,…,)

 

که:    = حل ضد ایده­آل، =  حل ایده­آل ،  =  عنصر ایده­آل ماتریس بی بعد موزون،  =  عنصر ضد ایده­آل ماتریس بی بعد موزون                               

6- تعیین فاصله از حل ایده آل و ضد ایده آل : که در جداول 4 و 5  نشان داده شده است.   

(7)

=

(8)

        =

که:  = فاصله از حل ضد ایده­آل    ،  = فاصله از حل ایده­آل    

7- تعیین شاخص شباهت

(9 )

 

 

  که:   =cc نزدیکی نسبی (شاخص شباهت)

 

3-     یافته ها

چندین گونه گیاهی که در حوالی معدن مس سونگون توانایی رویش دارند، به عنوان گزینه­ها مورد بررسی قرارگرفت. یک پرسشنامه معیارها به هدف و هفت پرسشنامه گزینه­ها به معیارها، باتوجه به اعمال نظر اساتید دکترای جنگل­داری، کارشناسان منابع طبیعی و مهندسان معدن و محیط زیست منطقه تکمیل گردیدند که ماتریس­ تصمیم روش TOPSIS فازی در جدول 3 به دست آمدند. در طی مراحل کار، فاصله های گزینه ها از حل ایده ال و ضد ایده ال در جداول 4 و  5 آمده اند. با توجه به روش TOPSIS فازی، بهترین گزینه درخت افرا است و نتایج رتبه بندی گزینه­ها در شکل 1 به صورت شماتیک، آورده شده است که عبارتند از A1> A3> A4> A5>A2> A6 :.

 


 

جدول3- ماتریس تصمیم گیری گزینه ها نسبت به معیارها

 

چشم انداز منطقه

مقاومت در برابر بیماری

نحوه رشد

دسترسی به گونه گیاهی

اقتصاد

ذخیره خاک  و آب

جلوگیری از آلودگی­ ها

افرا

7،9،9

7،9،9

7،9،9

7،9،9

7،9،9

7،9،9

7،9،9

بلوط

5،7،9

5،7،9

3،5،7

3،5،7

3،5،7

3،5،7

2،3،5

ون

7،9،9

7،9،9

3،5،7

5،7،9

5،7،9

7،9،9

5،7،9

زرشک

5،7،9

5،7،9

2،3،5

5،7،9

2،3،5

2،3،5

5،7،9

سیاه تلو

5،7،9

5،7،9

2،3،5

7،9،9

2،3،5

2،3،5

3،5،7

آلوچه وحشی

3،5،7

3،5،7

2،3،5

3،5،7

2،3،5

3،5،7

3،5،7

 

جدول4- فواصل گزینه ها  از حل ایده آل

فاصله

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

جمع

d(A1,A+)

076/0

117/0

085/0

108/0

085/0

117/0

117/0

706/0

d(A2,A+)

117/0

153/0

119/0

160/0

119/0

196/0

237/0

101/1

d(A3,A+)

076/0

117/0

119/0

132/0

101/0

117/0

153/0

815/0

d(A4,A+)

117/0

153/0

138/0

132/0

138/0

237/0

153/0

068/1

d(A5,A+)

117/0

153/0

138/0

108/0

138/0

237/0

196/0

087/1

d(A6,A+)

171/0

196/0

138/0

160/0

138/0

196/0

196/0

195/1

 

جدول 5- فواصل گزینه ها  از حل ضد ایده آل

فاصله

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

جمع

d(A1,A-)

212/0

199/0

114/0

157/0

114/0

219/0

219/0

234/1

d(A2,A-)

177/0

178/0

079/0

102/0

079/0

140/0

087/0

841/0

d(A3,A-)

212/0

199/0

079/0

143/0

107/0

219/0

196/0

154/1

d(A4,A-)

177/0

178/0

052/0

143/0

052/0

087/0

196/0

884/0

d(A5,A-)

177/0

178/0

052/0

157/0

052/0

087/0

140/0

841/0

d(A6,A-)

115/0

123/0

052/0

102/0

052/0

140/0

140/0

723/0

 

 

شکل1-  امتیازات گونه های گیاهی برای کاشت گیاهان برتر در معدن سونگون  به روش TOP SIS فازی


 


4- بحث و نتیجه گیری

 

در این تحقیق، روش شباهت به گزینه ایده آل فازی که روش­های جدید است، برای انتخاب گونه های گیاهی مناسب برای طرح بازسازی معدن مس سونگون، استفاده شد. از طریق این روش، از تصمیم گیرنده­ها و کارشناسان برای قضاوت­ درباره هر یک از اهمیت­های نسبی گزینه ها به معیارها، سوال پرسیده ­شد.. پتاسیم و فسفر و عناصر ریزمغذی در بخش معدن و آزمایشگاه، کمتر از حد بحرانی است و نیاز به کوددهی، قطعا نیاز است. پوشش گیاهی منطقه سونگون، اکثرا ترکیبی از گونه های ارسبارانی و آذربایجان می باشند. هدایت الکتریکی مطلوب خاک، دلیل بر غیرشور بودن داردو قلیاییت در خاک معدن ضعیف تا متوسط نشان داده است. در کنار محدودیت های شناسایی و تدوین مختصات اکولوژیکی گیاهان منطقه، وجود خرد اقلیم های متعدد از همه سمت، موجب گشته تا به فاصله بسیار کمی از منطقه ارسباران، بسیاری از گیاهان برای رویش طبیعی از خود، بردباری نشان ندهند و کمربندها و حدود رویشی آنها به یکباره قطع شوند. بهترین شاهد این امر، فقدان پوشش گیاهی متنوع ارسبارانی در سایت معدنی سونگون است. با وجود امتداد لکه های مرتعی تا درون سایت، تنها منطقه رویشی بلوط و چند نوع گونه محدود در شمال و شرق دیده می شوند که با توجه به ارتفاع و تراکم درختان به وضوح اتمام حدود رویشی دیده می شود. کمربندهای ارتفاعی، جهت شیب ها، میزان تابش درون دره ها، منابع تامین کننده رطوبت همانند رودخانه های دائمی و جنس خاک، عامل اصلی این تغییر چهره پوشش گیاهی هستند. پس به راحتی بسیاری از گیاهان دره شمالی معدن سونگون به فاصله کمتر از 2 کیلومتر، توان توسعه در درون سایت را نخواهند داشت. در این میان از نقش تخریبی توسعه انسانی نباید چشم پوشی کرد که به واسطه توسعه کشاورزی، چرای دام، برداشت چوب و حتی عملیات عمرانی و معدنی حدود رویشی را مختل ساخته و در بسیاری از نقاط که در گذشته مه چندان دور جنگل وجود داشته، توان رویش مجدد کاملا از بین رفته است. نمونه واضح این امر، در شرق یا جنوب منطقه ارسباران دیده می شود که در اثر تداخلات انسانی، پیشرفت مجدد جنگل به شکل طبیعی دور از ذهن به نظر می رسد. گونه های افرا، سیاه تلو، ون، زرشک، آلوچه وحشی، بلوط، به علت بومی بودن و سابقه سازگاری با محیط، بیشتر مورد تایید هستند که در صورت کاشت، منطقه معدنی را کاملا پوشش می دهند. علیرغم مغایرت با اصول جنگل کاری علمی در قسمت هایی از سایت، مانند ساختمان های اداری و کارخانه می توان از گونه های سوزنی برگ که دارای تیپ مناسب استفاده نمود. در قسمت هایی که تخریب صورت گرفته و همچنین محل های دامپ باطله، از گونه های پیش قراول مانند سیاه تلو و آلوچه وحشی و افرا که قدرت تثبیت بالا و سازگاری بیشتری دارند باید استفاده شوند تا محل را برای کاشت بقیه گونه های گیاهی آماده کنند.

منابع

  1. Soltanmohammadi, H.  M.Osanloo & A.B. Aghajani., 2010, An analytical approach with a reliabl  logic and a ranking policy for post-mining land-use determination, Land Use Policy,vol 27, 364–372.
  2. Xia, LU & HU. Zhen., 2007, Vegetation Growth Monitoring Under Coal Exploitation Stress by Remote Sensing in the Bulianta Coal Mining Area, Insitute of Land Reclamation and Ecological Restoration, China University of Mining & Technology, Beijing 100083, , 17(4): 0479 – 0483.
  3. Alexander, M.J., 1996 .The effectiveness of small-scale irrigated agriculture in the reclamation of mine land soils on the Jos plateau of Nigeri, Land Degradation and Development, 7, 77–85.
  4. Paschke, M.W, Redente, E.F.; Brown, S.L., 2003. Biology and establishment of mountain shrubs on mining disturbances in the rocky mountains, USA. Land Degradation and Development, 14, 459–480.
  1. Akbari D, A.; Osanloo, M.; Hamidian, H., 2007. Selecting post mining land use through analytical hierarchy processing method: case study in Sungun copper open pit mine of Iran, pp5.
  2. Bangian, A.H & M. Osanloo., 2008, Multi Attribute Decision Model for Plant Species Selection in Mine Reclamation Plans: Case Study SUNGUN Copper Mine, Post-Mining, February 6-8, Nancy, France,1-11.
  1. علوی، ای؛ اکبری، ا؛ پارسایی، م؛ انتخاب گونه گیاهی مناسب برای بازسازی معدن مس سرچشمه به روش AHP فازی، انجمن علمی مهندسی معدن دانشگاه صنعتی امیرکبیر، فصلنامه علمی تخصصی مهندسی معدن، بلور، زمستان 1389، سال پانزدهم، شماره 29، 10-17.
  2. Zadeh, L.A., 1965, Fuzzy sets. Inf Control 8:338–353.
  3. Hwang CL, Yoon K, 1981, multiple attributes decision making methods and applications. Springer, Berlin, 22, 12-19.
  4. Chen CT, 2000, Extensions of the TOPSIS for group decision making under fuzzy environment.Fuzzy Sets Syst 114:1–9.
  5. اصانلو، م؛، بازسازی معادن، چاپ اول، تهران، مرکز نشر دانشگاه صنعتی امیر کبیر، تهران، سال1380، ص 57-87، 114 .
  6. مومنی، م؛ مباحث نوین تحقیق در عملیات، چاپ دوم، تهران، انتشارات دانشگاه تهران، پاییز1387، ص 1-63، ص 187-231.

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Plant type selection for Sungun Copper Mine environment reclamation by Fuzzy TOPSIS method

 

Iraj alavi

MS.C graduate, Department of Mining Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran. Iraj_alavi@yahoo.com

Naser pirooznia

MS.C graduate, systems and environment protection Engineering, sungun complex

ABSTRACT:

INTRODUTION: all steps of a mining project generally disturb the environment’s original condition during execution. Therefore from exploration until end of the exploitation and after mine closure, should be apply an exhaustive reclamation plan of the mined land. Planting the suitable plant species in each step of any reclamation plan in this area is goal of this research. In all type of post mining land use such as Agriculture, Pasture, Forestry, Tourist attraction, Wild life creation, selection and planting the appropriate plant species is one the most essential requirements to implement a successful mined land reclamation plan.

MATERIAL and METHOD: the Research methodology is, Selecting of plant species that is carried out on the basis of the primary factors that are: type of post mining land use, Climate, Nature­ of soil. Then priority is defined between the selected species, based on of the secondary factors (Perspective of the region, resistance against disease and insects, strength and method of growth, availability to plant Species,

Economic efficiency, Protection of soil and storing water, prevention from pollution) by a MCDM model. This model is implemented by FUZZY TOPSIS method. The mentioned procedure was applied in the Sungun Copper Mine in Iran. Decision making was executed on the basis of oral judgments and experts group opinion in the case study.

RISULTS and DISCUTION: the results have been consisted of maple, Ash, Barberry, Paliurus spina –Christi, Oak, Sloe respectively. All species are native. In parts that ground is damaged and also waste dump sites, are used Maple and Paliurus spina –Christi and Sloe that are vaward and compatible,till field is readied for planting residuary of plants.

 

Keywords: plant species, MCDM, FUZZY TOPSIS method, Sungun Copper Mine, maple.

 



1- کارشناس ارشد مهندسی معدن، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، گروه مهندسی معدن، تهران، ایران.*(مسئول مکاتبات)

2- کارشناس ارشد سیستم ها و حفاظت از محیط زیست، شرکت ملی صنایع مس ایران،  مجتمع مس سونگون.

1- MS.C graduate, Department of Mining Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

2- MS.C graduate, Systems and Environment Protection Engineering, Sungun Complex

  1. Soltanmohammadi, H.  M.Osanloo & A.B. Aghajani., 2010, An analytical approach with a reliabl  logic and a ranking policy for post-mining land-use determination, Land Use Policy,vol 27, 364–372.
  2. Xia, LU & HU. Zhen., 2007, Vegetation Growth Monitoring Under Coal Exploitation Stress by Remote Sensing in the Bulianta Coal Mining Area, Insitute of Land Reclamation and Ecological Restoration, China University of Mining & Technology, Beijing 100083, , 17(4): 0479 – 0483.
  3. Alexander, M.J., 1996 .The effectiveness of small-scale irrigated agriculture in the reclamation of mine land soils on the Jos plateau of Nigeri, Land Degradation and Development, 7, 77–85.
  4. Paschke, M.W, Redente, E.F.; Brown, S.L., 2003. Biology and establishment of mountain shrubs on mining disturbances in the rocky mountains, USA. Land Degradation and Development, 14, 459–480.
  1. Akbari D, A.; Osanloo, M.; Hamidian, H., 2007. Selecting post mining land use through analytical hierarchy processing method: case study in Sungun copper open pit mine of Iran, pp5.
  2. Bangian, A.H & M. Osanloo., 2008, Multi Attribute Decision Model for Plant Species Selection in Mine Reclamation Plans: Case Study SUNGUN Copper Mine, Post-Mining, February 6-8, Nancy, France,1-11.
  1. علوی، ای؛ اکبری، ا؛ پارسایی، م؛ انتخاب گونه گیاهی مناسب برای بازسازی معدن مس سرچشمه به روش AHP فازی، انجمن علمی مهندسی معدن دانشگاه صنعتی امیرکبیر، فصلنامه علمی تخصصی مهندسی معدن، بلور، زمستان 1389، سال پانزدهم، شماره 29، 10-17.
  2. Zadeh, L.A., 1965, Fuzzy sets. Inf Control 8:338–353.
  3. Hwang CL, Yoon K, 1981, multiple attributes decision making methods and applications. Springer, Berlin, 22, 12-19.
  4. Chen CT, 2000, Extensions of the TOPSIS for group decision making under fuzzy environment.Fuzzy Sets Syst 114:1–9.
  5. اصانلو، م؛، بازسازی معادن، چاپ اول، تهران، مرکز نشر دانشگاه صنعتی امیر کبیر، تهران، سال1380، ص 57-87، 114 .
  6. مومنی، م؛ مباحث نوین تحقیق در عملیات، چاپ دوم، تهران، انتشارات دانشگاه تهران، پاییز1387، ص 1-63، ص 187-231.