مدل سازی ارزیابی کیفیت زیست محیطی هوا با استفاده از منطق فازی در منطقه ویژه اقتصادی و انرژی پارس(مطالعه موردی در مناطق عسلویه، بیدخون و شیرینو)

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره بیستم،شماره چهار ، زمستان 97

مدل سازی ارزیابی کیفیت زیست محیطی هوا با استفاده از منطق فازی در منطقه ویژه اقتصادی و انرژی پارس(مطالعه موردی در مناطق عسلویه، بیدخون و شیرینو)

حمید سرخیل [1]*

Sarkheil_h@yahoo.co.uk

یوسف عظیمی[2]

شاهرخ رهبری[3]

چکیده

زمینه و هدف: با توجه به توسعه فازهای مختلف پتروشیمی و پالایش گاهی در مجتمع گازی پارس و به تبع آن افزایش معضلات زیست محیطی ناشی از آن علی الخصوص و تاثیر بر هوای منطقه، انجام مطالعات دانش بنیان، دقیق و کارآمد در زمینه ارزیابی و مدیریت محیط­زیست این مناطق حایز اهمیت می باشد.

روش بررسی: در این مطالعه به ارزیابی کیفیت زیست محیطی هوای منطقه ویژه اقتصادی و انرژی پارس در سال 2013 و 2014 با استفاده از منطق فازی پرداخته شده است. منطق فازی بر خلاف منطق کلاسیک (ارسطویی) که دو ارزشی (صفر یا 1) است، دارای بازه تغییرات بین صفر تا یک می باشد. در منطق چند ارزشی فازی می توان با متغیرهای زبان شناختی و داده های کیفی و کمی زیست محیطی، کیفیت و ریسک زیست محیطی را ارزیابی نمود.  شاخص فازی کیفیت هوا FAQI در مطالعه موردی از دو سامانه استنتاج فازی 1)کیفیت هوای معیار AQI شامل: ازن O3، ذرات معلق PM2.5، کربن مونواکسید CO، دی اکسید نیتروژن NO2 و دی اکسید سولفور SO2 و 2) کیفیت هوای خاص BTEXHQI شامل سولفید هیدروژن H2S، بنزن، تولوئن، اتیل بنزن و زایلن تشکیل شده است. ضرایب وزنی در سامانه­ها با بهره جویی از مطالعات پیشینه تحقیق، آنالیز حساسیت و قضاوت های کارشناسان محیط زیست به دست آمده­اند.

یافته‌ها: آلاینده­های موثر در بالا بردن ریسک زیست محیطی، SO2 آلاینده مسوول در AQI و تولوئن آلاینده مسوول در BTEXHQI، تعیین شده است. به عنوان نمونه شاخص های فازی کیفیت زیست محیطی هوای شهر عسلویه در سال 2013 معادل 201 (خیلی ناسالم) و در سال 2014 معادل 173 (ناسالم) محاسبه شده­اند.

بحث و نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج تحقیق، می توان روند رو به بهبود، شاخص های کیفیت و ریسک زیست محیطی را در محدوده مورد بررسی مشاهده نمود که این امر از جمله مهم ترین دستاوردهای سامانه های مدیریت 14001 ISO و HSE_MS به شمار می رود.

واژه­های کلیدی: منطق فازی، کیفیت هوا، 14001 ISO ، HSE.

Modeling environmental air quality assessment using fuzzy logic in the Pars Special Economic Energy Zone

(Case study: Assaluyeh, Bidkhon and Shirino regions)

Hamid Sarkheil [4]*

Sarkheil_h@yahoo.co.uk

Yousef Azimi[5]

Shahrokh Rahbari[6]

Abstract

Background and Objective: Considering the increasing development of gas and oil industries in Pars Gas Complex and consequently the increasing environmental problems, especially impacts on air quality, conducting knowledge-base and efficient studies for assessment and management of environmental issues in such region are of high importantance.

Method: In this study, environmental air quality at the Pars Special Economic Energy Zone was evaluated using fuzzy logic in 2013 and 2014. In contrary to classical crisp logic, fuzzy logic is a highly vaulted logic in which variable vary between 0 and 1. In fuzzy logic, it is possible to assess the quality and environmental risk using qualitative (linguistic) and quantitative variables. Two fuzzy inference systems were constructed respectively based on air quality index (AQI) and Benzene, Toluene, Ethyl Benzene, Xylene and H2S Quality index (BTEXHQI) to obtained the fuzzy air quality index (FAQI) in this study. Weighted rules in fuzzy inference system were calculated based on previous studies, sensitively analysis and environmental expert opinions.

Findings: Results show that SO2 and Toluene are the agent pollutant in fuzzy inference systems based on AQI and BTEXHQI, respectively. For instance, fuzzy index of environmental air quality of Assaluyeh was calculated as 201 (very unhealthy) and 173 (unhealthy) in 2013 and 2014.

Discussion and Conclusion: The obtained results indicate that quality indexes and environmental risks are being improved as one of the most important achievements of ISO 14001 and HSE management systems.

Keywords: Fuzzy Logic, Air Quality, ISO 14001.

مقدمه

با توجه به رشد سریع صنایع و شهرسازی و نیز برداشت بی رویه از منابع طبیعی، انتشار آلودگی های مختلف از لحاظ کمی و کیفی افزایش چشم گیری داشته و موجب مشکلات گسترده ی محیط زیستی شده اند (1). فرآیند مدیریت محیط زیستی سازمان های مدرن و پویا، بر اساس چرخه بهبود مستمر قرار دارد (2). در این زمینه لازم است شاخص های مناسب عمل کرد برای سیستم محیط زیست تعریف شده، به طور منظم و مداوم تحت نظارت و پایش قرار گرفته و در صورت لزوم اصلاح شوند (5-4-3).

هزینه­های آسیب­ها (هزینه­های مستقیم، غیر مستقیم و نامحسوس) و پیامدهای ناشی از آلودگی­ها و حوادث زیست محیطی بسیار بالاست و همه ساله خسارات زیادی به سازمان ها و کشورها وارد می نماید. بنابراین لازم است مدیریت ریسک که شامل شناسایی، ارزیابی و کنترل ریسک است در سطح شرکت هایی که دارای ظرفیت بالقوه این نوع حوادث هستند اجرا شود (6). توجه ویژه سازمان ها و شرکت های بزرگ نفت، گاز و پتروشیمی در جهان به سامانه مدیریت محیط زیست و نیز HSE_MS حاکی از اهمیت فراوان محیط زیست در طرح ریزی و توسعه محصولات، خدمات و فرآیند ها با در نظر گرفتن ملاحظات بهداشتی، ایمنی و محیط زیستی آن­هاست (7). پارس جنوبی به عنوان بزرگ­ترین میدان گازی مشترک جهان در کنار نقاط قوت اقتصادی و صنعتی موثر می تواند اثرات منفی محیط زیستی ایجاد نماید. بدین منظور ارزیابی اثرات زیست محیطی از طریق شاخص های عمل کرد زیست محیطی در استقرار و توسعه ی سیستم مدیریت محیط زیستی و در نهایت سیستم مدیریت یکپارچه HSE نقش موثری ایفاء کرده و مشکلات ناشی از اثرات زیست محیطی را کاهش می دهد (8-1). با توجه به تابعیت پیچیده ریسک های زیست محیطی و نیز عدم قطعیت های متنوع در زمینه ارزیابی­های زیست­محیطی، استفاده از منطق فازی می تواند در تصمیم­گیری دقیق و صحیح در مدیریت محیط زیست نقش مفیدی ایفا نموده و با روش شناسی ریاضیاتی تابعیت پیچیده ریسک زیست محیطی، به تجزیه و تحلیل نظام مند ریسک ها بپردازد.

نظریه مجموعه های فازی در سال 1965 توسط دانشمند ایرانی پروفسور لطفی عسگرزاده ارایه گردید و به منظور تصمیم گیری در شرایط عدم قطعیت می باشد (9). این نظریه قادر است بسیاری از مفاهیم، متغیر ها و سیستم هایی را که نادقیق و مبهم هستند، به شکل ریاضی درآورده و شرایطی برای استدلال، استنتاج، کنترل و تصمیم گیری در شرایط عدم اطمینان فراهم کند (9).

منطق فازی یک منطق چند ارزشی می باشد که امکان درجه­بندی مقادیر را برای کار با ارزش های مورد استفاده در یک سیستم فراهم می کند؛ بنابراین منطق فازی بر خلاف منطق کریسپ (منطق دو ارزشی صفر و یک) روش بهتری جهت رویارویی با مسایل مختلف در دنیای واقعی است (10). هنگامی از منطق کریسپ (منطق ارسطویی) استفاده می شود که عامل در سیستم تنها دارای دو مقدار صفر یا 1 باشد. در حالی که منطق فازی این امکان را فراهم می کند تا بتوان برای عامل مورد نظر، مقادیری بین صفر تا 1 انتخاب کرد (10).

ابهام در داده ها، نبود داده­های کافی، برون یابی آماری و دانش محدود در زمینه روابط بین متغیر ها از دلایل توجه به منطق فازی است. اغلب ابزارهای تحلیل برای استدلال و محاسبه، قطعی و مشخص هستند؛ یعنی پاسخ مثبت یا منفی دارند. ولی در عرصه های مختلف از زندگی روزانه ما و به طور کلی در زمینه هایی که قضاوت، ارزیابی و تصمیم گیری انسانی اهمیت دارند عدم قطعیت (ابهام) وجود دارد. همان گونه که در زبان طبیعی مفهوم واژه ها مبهم هستند، مانند بلندی و کوتاهی که واژه هایی نامعین و غیر قطعی می باشند، در این مطالعه نیز مفاهیم کیفیت و ریسک واژه هایی ناگویا و نامطمئن به شمار می­روند (11).

پکه و رودریگز در سال 2012 به توسعه یک شاخص کیفیت زیست محیطی تحلیلی با استفاده از منطق فازی پرداختند. بر این اساس شاخص های اصلی زیست محیطی در ابتدا تعریف شده و سپس مورد ارزیابی و مدیریت قرار می­گیرند. ایشان مجموعه ای از تمامی متغیر­هایی را که در خواص زیست محیطی تاثیر گذار بوده تعریف نموده و سپس با توجه به عبارات زبانی و محدوده های تعریف شده در سامانه استنتاج فازی، سطوح خروجی شاخص کیفیت زیست محیطی را طراحی و ارزیابی می نمایند (12). اطلاعات مورد نیاز برای توسعه شاخص های زیست محیطی توسط مشاوره و مصاحبه با کارشناسان و خبرگان زیست محیطی و زیست بوم شناسی گرد آوری گردیده است (12). سامانه استنتاج فازی ایشان از روش مرتبه صفرم تاکاگی سوگنو پیروی می نماید. مقدار نهایی شاخص فازی کیفیت زیست محیطی طبق مطالعه ایشان عددی بدون بعد در بازه بین صفر تا یک می باشد، به گونه­ای که مقادیر نزدیک به یک نشان­دهنده کیفیت و ارزش بالاتر شاخص زیست محیطی می­باشند (12). به منظور تعیین کارایی روش­شناسی پیشنهادی، یک مطالعه موردی در زمینه طراحی و ارزیابی شاخص کیفیت فیزیکی-شیمیایی خاک در یک موقعیت جغرافیایی خاص ارایه گردیده است (12).

صالحی و مرادی (1390) در مطالعه ای، کاربرد منطق فازی را در ارزیابی اثرات محیط زیستی که قادر به پشتیبانی، ادغام کامل اطلاعات کمی و کیفی و نیز تصمیم گیری می باشد، معرفی کردند. نتایج نشان داد که سیستم فازی به جای اعداد با مجموعه های فازی سروکار دارد و از آن جا که مجموعه فازی قدرت تبیین بیش تری نسبت به یک عدد دارد، استفاده از مجموعه های فازی توانایی تعمیم اطلاعات ارزیابی را ممکن می سازد (14-13).

محمد حسین صولت و همکارانش، شاخص فازی را برای ارزیابی کیفیت هوا و اثرات آن بر سلامتی در مناطق شهری ارایه دادند. ایشان از دو مجموعه فازی برای تقسیم بندی آلاینده ها با عنوان آلاینده های معیار و آلاینده های آروماتیک (BTEX ) استفاده نمودند (15). آلاینده های معیار CO، PM₁₀، O₃، NO₂ و SO₂ با ضریب وزنی 7/0 و آلاینده های آروماتیک بنزن، تولوئن، اتیل بنزن، زایلن و بوتادین با ضریب وزنی 3/0 در نظر گرفته شدند (مطابق شکل 1).

شکل1-  توزیع ضرایب وزنی برای آلاینده های هوا (15)

Figure 1- Distribution of weight factors for air pollutants (15)

از ویژگی­های ممتاز طرح ایشان به کارگیری آلاینده­های موجود در محدوده مورد نظر می­باشد. این در حالی است که شاخص کیفیت هوای معمول، تنها آلاینده­های معیار را مورد بررسی قرار داده و گروه آروماتیک یا گروه­های موجود در مناطق خاص را در­بر­نمی­گیرد.

روش بررسی

در این تحقیق پس از انجام مطالعات کتابخانه ای، اقدام به جمع آوری داده ها از طریق مطالعات میدانی گردید. بدین صورت که ابتدا شاخص های عمل کرد سازمان و حدود کیفی/کمی ارزیابی آن ها در هر یک از حوزه های آلودگی هوا و پساب شناسایی شده و در ادامه نتایج پایش عمل کرد سازمان در هریک از دو حوزه ذکر شده در ارتباط با شاخص ها در سال 2013 میلادی جمع آوری گردید.

در این مطالعه، اطلاعات مورد نیاز در پایگاه داده های سامانه استنتاج فازی FIS از داده های موجود در اسناد زیر گرفته شده است

• شاخص کیفیت هوا AQI ارایه شده توسط آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا EPA
• شاخص های عمل کرد زیست محیطی ارایه شده توسط استاندارد OGP تولیدکنندگان نفت و گاز
• کتاب راهنمای محاسبه تعیین و اعلام شاخص کیفیت هوا توسط پژوهش کده محیط زیست وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی.
• نظرات کارشناسانه و مطالعات پیشین موجود در ادبیات و پیشینه تحقیق
• مطالعات اپیدمیولوژی و ارزیابی های مقدار-پاسخ
• داده های مطالعه موردی پالایش گاه فاز یک مجتمع پارس جنوبی از طریق منابع و روش شناسی های زیر به دست آمده­اند:
• گزارشات ماهانه، فصلی و سالیانه پایش آلاینده ها
• ارزیابی و مدیریت عمل کرد زیست محیطی فاز یک پارس جنوبی موجود در ادبیات و پیشینه تحقیق (16)
• تلفیق روش های HAZID  و AHP 
• روش مصاحبه و مشاوره با کارشناسان

شکل2-  نمودار توابع عضویت مثلثی و ذوزنقه ای

Figure 2 -Triangular and Trapezoid membership functions

دامنه ورودی را جهان مباحثه نامیده­اند و محور خروجی تابع عضویت نامیده می شود.

اگر X را جهان مباحثه و عناصر آن را x بنامیم، آن­گاه مجموعه فازی به صورت زیر تعریف می­گردد:

A = {X, μ_A (x); Where: x ϵX} رابطه (1)            

اعمال استاندارد مجموعه های فازی شامل اشتراک AND، اجتماع OR و متمم NOT می باشند. به ازای عنصر x متعلق به جهان مباحثه X اعمال مذکور بر روی دو مجموعه فازی A و B به صورت زیر تعریف می­گردند:

رابطه (2)

μ_A (x) OR μ_B (x)= μ_( A∪B)(x) = Max {μ_A (x) ,μ_B (x)}

رابطه (3)

μ_A (x) AND μ_B (x)= μ_( A∩B)(x) = Min {μ_A (x) ,μ_B (x)}

رابطه (4)

NOT μ_A (x)= 1- μ_( A)(x)

در نهایت قوانین استنتاج فازی (اگر، آن­گاه) هستند که در فرم " اگر X، A باشد و Y، B باشد، آن­گاه: Z، C  است" (17). A، B و C به ترتیب مقادیر زبانی تعریف شده توسط مجموعه های فازی در جهان مباحثه X، Y و Z می باشند. در سیستم­های استنتاج فازی، فرضیه ها در قسمت "اگر" و حکم­ها در قسمت "آن­گاه" قرار می­گیرند و می توانند نقش­های چندگانه داشته باشند.

-سامانه استنتاج فازی FIS شاخص فازی کیفیت هوا

-سامانه استنتاج فازی شامل 4 عنصر اصلی می­باشد که مطابق شکل (3) با یک دیگر در ارتباط فرآیندی می باشند.

شکل 3-  نمای ساده از یک سامانه استنتاج فازی

Figure 3 - schematic view of a Fuzzy Inference System

ضرایب وزنی آلاینده­ها در شاخص فازی هوا مطابق شکل (4) می باشند. با توجه به مطالعات پیشینه تحقیق (15) ضرایب اهمیت آلاینده­های خاص به دلیل تنوع بیش تر بیماری ها و شدت اثرات بالاتر آلاینده­های هیدروژن سولفید، بنزن و تولوئن به صورت 4/0، 2/0، 2/0، 1/0 و 1/0 تعیین گردیده اند. می توان توجیه نمود که درجه اهمیت بنزن و تولوئن هم ارز (2/0 و 2/0) بوده که بالاتر از مقادیر هم ارز ضریب وزنی اتیل بنزن و زایلن (1/0 و 1/0) می باشند. از سوی دیگر سولفید هیدروژن ماده ای بسیار سمی و خطرناک می باشد که دارای بیش ترین ضریب وزنی (4/0 عامل غالب) می باشد. در برآورد ضرایب وزنی از مطالعات صولت و همکاران 2011 و اونکال انجین و همکاران 2004 کمک گرفته شده است (15-14).

توابع عضویت در بخش هوا همگی از نوع ذوزنقه ای بوده و برای تمامی داده های ورودی و خروجی در شش سطح زیر از محدوده اعداد بین صفر الی 500 استفاده شده است.

1)  خوب

2)  متوسط

3)  ناسالم برای افراد حساس

4)  ناسالم

5)  خیلی ناسالم

6)  خطرناک

شکل 4-  توزیع ضرایب وزنی برای آلاینده های هوا

Figure 4 - Distribution of weight factors for air pollutants

در طراحی سامانه استنتاج فازی آلاینده های هوا از حدود آستانه و مقادیر حد استاندارد ارایه شده توسط US EPA با روش شناسی مقتبس از US EPA AQI استفاده گردیده است. مطابق با روش شناسی ذکر شده، حد مجاز استاندارد هر آلاینده برابر با مقدار معادل 100 برآورد گردیده و مقیاس بندی ها بر اساس صفر تا 50 خوب، 51 تا 100 متوسط، 101 تا 150 ناسالم برای قشر حساس، 151 تا 200 ناسالم، 201 تا 300 بسیار ناسالم و 300 تا 500 خطرناک طبقه بندی شده است (15).

هر یک از چهار سطح تعریف شده برای توابع عضویت متوسط، ناسالم برای افراد حساس، ناسالم و بسیار ناسالم دارای 20% اشتراک از طرفین با سطوح جانبی خود می باشند. توابع عضویت خوب و خطرناک که در ابتدا و انتهای بازه ها قرار می گیرند دارای 20% اشتراک با سطح کناری خود بوده و از طرف دیگر خود بدون اشتراک و کامل می باشند. به عنوان مثال تابع عضویت خوب و متوسط در اعداد بین 40 تا 60 و توابع عضویت خیلی ناسالم و خطرناک در اعداد بین 280 تا 320 دارای اشتراک می باشند.

توابع عضویت مربوط به شاخص های فازی AQI، BTEXH و FAQI در شکل (5) نمایش داده شده اند. در خصوص سطوح آلاینده ها، به عنوان نمونه در شکل (6) توابع عضویت کربن مونواکسید از گروه آلاینده های اصلی و در شکل (7) توابع عضویت بنزن از گروه آلاینده های خاص ترسیم گردیده اند (18).

همان گونه که در شکل نیز می توان مشاهده نمود، توابع عضویت دارای هم پوشانی می باشند. این هم پوشانی از جمله مزیت های اصلی مجموعه های فازی نسبت به مجموعه های قطعی به شمار می رود که موجب می شود مقادیر متفاوت از شاخص ها با درجه های عضویت مختلف عضو مجموعه های متفاوت باشند و از بیان صرفاً بلی و خیر (در مجموعه های قطعی) اجتناب شود. در این صورت از قضاوت صرفاً با کیفیت یا صرفاً بی کیفیت یا صرفاً سالم و صرفاً ناسالم پرهیز شده و تصمیم گیری جامع تر، دقیق تر و صحیح تر خواهیم داشت.

شکل 5 - رسم توابع عضویت شاخص فازی آلاینده های اصلی هوا

Figure 5 - Plot of membership functions of Fuzzy Criteria Air Index

شکل 6-  رسم توابع عضویت مونواکسید کربن از گروه شاخص فازی آلاینده های اصلی هوا

Figure 6 - Plot of membership functions of carbon monoxide in Fuzzy Criteria Air Index

شکل 7-  رسم توابع عضویت بنزن از گروه شاخص فازی آلاینده های خاص هوا

Figure 7 - Plot of membership functions of Benzene in Fuzzy BTEXH Index

قوانین موجود در شاخص فازی هوا مطابق با جدول (1) برآورد و تعیین شده است.

جدول 1-  قوانین کاربردی در پایگاه داده های سامانه استنتاج فازی  شاخص فازی کیفیت هوا

Table 1- Applied rules in Data base of Fuzzy Air Quality Index FIS

در شکل (8) نمودار سطوح تغییرات شاخص فازی کیفیت هوا بر حسب دو داده ورودی شاخص فازی آلاینده های معیار (AQI با ضریب 6/0) و شاخص فازی آلاینده های خاص (BTEXH با ضریب وزنی 4/0) نمایش داده شده است. همان گونه که از نمودار شکل (8) می توان دریافت، حساسیت سطوح شاخص فازی کیفیت هوا FAQI نسبت به شاخص فازی آلاینده های اصلی هوا AQI بیش تر بوده و در این جهت دارای شیب بیش تری می باشد که نشان دهنده ی ضریب وزنی بیش تر آلاینده های معیار نسبت به آلاینده های خاص منطقه می باشد (6/0 < 4/0). به منظور ایجاد یک دید سطح بالا، از سیستم استنتاج فازی از تابع plotfis مطابق شکل (9) استفاده می گردد. در این شکل تعداد متغیر های ورودی و خروجی، نوع و تعداد توابع عضویت و هم چنین تعداد قوانین مورد کاربرد نمایش داده شده است.

شکل 8-  نمودار سطوح فازی FAQI بر حسب AQI (Criteria) و BTEXH

Figure 8 - FAQI levels versus AQI (Criteria) and BTEXH

شکل 9 - رسم نمودارهای سیستم در سطوح بالا

Figure 9- Fuzzy System Plots as upstream view

مطالعه موردی (منطقه ویژه اقتصادی و انرژی پارس سال 2013)

در این بخش به ارایه مطالعه موردی در محدوده جغرافیایی شهر عسلویه از منطقه ویژه اقتصادی و انرژی پارس با استفاده از داده های آلاینده های هوای میانگین شهر می پردازیم. جدول (2) و جدول (3) نمایش دهنده گزارش مربوط به آمار آلاینده های هوا در شهر عسلویه، بیدخون و شیرینو به صورت میانگین سال 2013 می باشد.

جدول 2- داده های آلاینده های اصلی هوا در مطالعه موردی (میانگین سال 2013)

Table 2- Data for Criteria Air Pollutants in case study (Averages of year 2013)

جدول 3-  داده های آلاینده های خاص هوا در مطالعه موردی (میانگین سال 2013)

Table 3 - Data for special Air Pollutants in case study (Averages of year 2013)

یافته ها

به منظور محاسبه شاخص فازی کیفیت هوا در مطالعه موردی، به صورت مجزا از مقادیر غلظت آلاینده ها در سه حوزه عسلویه، بیدخون و شیرینو استفاده می نماییم. غلظت های موجود در جدول (2) در سامانه استنتاج فازی آلاینده های اصلی Criteria  و مقادیر جدول (3) در سامانه استنتاج فازی آلاینده های خاص BTEXH فراخوانی می گردند. در نهایت دو سامانه شاخص آلاینده های اصلی هوا و شاخص آلاینده های خاص با ضرایب وزنی 6/0 و 4/0 به ترتیب در یک سامانه دیگر ترکیب شده و تشکیل شاخص فازی کیفیت هوای جامع می دهند. نتایج حاصل از استنتاج های فازی مطابق جدول (4) می باشد. لازم به توضیح است که بر اساس جدول (4) در هر یک از سه حوزه جغرافیایی عسلویه، شیرینو و بیدخون، مهم ترین آلاینده در شاخص کیفیت هوای معیار دی اکسید گوگرد می باشد. از سوی دیگر عامل اصلی در گروه آلاینده های خاص تولوئن برآورد گردیده است. در نهایت با وجود توزیع ضریب وزنی کم تر برای آلاینده های خاص، ولی عامل اصلی در بالا رفتن شاخص فازی جامع کیفیت هوا، آلاینده های خاص BTEXH تعیین گردیده اند.

جدول 4- خروجی های شاخص های فازی کیفیت هوا در مطالعه موردی (میانگین سال 2013)

Table 4 - outputs of Fuzzy Air Quality Indices in case study

بر اساس خروجی های فازی بخش هوا می توان نتیجه گرفت وضعیت گروه آلاینده های خاص در هر سه حوزه عسلویه، بیدخون و شیرینو خطرناک تر از وضعیت گروه آلاینده های اصلی بوده که نشان دهنده فعالیت های وسیع صنعتی در محدوده منطقه ویژه اقتصادی و انرژی پارس می باشد. از سوی دیگر با توجه به ترش بودن گاز های موجود و وجود مشعل های متعدد در منطقه مورد مطالعه، محدوده های غلظت دی اکسید گوگرد در هر یک از سه حوزه مورد پایش بالاتر از حد مجاز بوده که این امر نقش به سزایی در بالا رفتن شاخص فازی کیفیت هوای منطقه داشته است. وجود مشعل ها در شهر عسلویه موجب افزایش غلظت مونواکسید کربن در حوزه عسلویه گردیده است، به طوری که غلظت این آلاینده در شهر عسلویه ppb 2480 بوده، در حالی که در حوزه بیدخون و شیرینو به ترتیب دارای مقادیر ppb  980وppb  740 می­باشد. در شکل (10) جانمایی شاخص های فازی کیفیت هوا در توابع عضویت برای مطالعه موردی عسلویه سال 2013 نمایش داده شده است.

بر اساس نتایج شاخص های فازی کیفیت هوا، می توان نتیجه گرفت که افزایش علایم تنفسی و تشدید بیماری های قلبی و ریوی برای گروه آلودگی اصلی هوا و بروز اختلالت DNA و تخریب سلولی  برای گروه آلاینده های خاص هوا به عنوان مهم ترین ریسک های آلودگی هوا در مطالعه موردی شناخته می شوند.  با توجه به این که عامل اصلی در شاخص فازی کیفیت هوای اصلی و شاخص فازی کیفیت هوای خاص به ترتیب آلاینده های SO₂ و تولوئن شناخته شده اند، در نتیجه در خصوص سطوح ریسک هوای منطقه و راه کارهای پیشنهادی جدول (5) و جدول (6) ارایه گردیده اند.

شکل 10-  جانمایی شاخص های کیفیت هوا در توابع عضویت در مطالعه موردی (عسلویه سال 2013)

Figure 10 - Presentation of Air Quality Indices on membership functions in the case study (Assaluyeh, year 2013)

جدول 5-  ریسک های بهداشتی و راه کار های مراقبتی مرتبط با عامل اصلی SO₂ پروژه

Table 5- Health risks and precautions corresponding to dominating pollutant SO₂ in case study

جدول6-  ریسک های بهداشتی مرتبط با گروه BTEXH  هوای پروژه

Table 6 - Health risks corresponding to BTEXH group in case study

بحث و نتیجه گیری