ارزیابی ریسک بهداشتی و محیط زیستی تصفیه خانه فاضلاب غرب اهواز با استفاده از روش های AHP و TOPSIS

مستخرج از پایان نامه

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره بیست و چهارم، شماره یک، فروردین ماه 1401(263-276)

ارزیابی ریسک بهداشتی و محیط زیستی تصفیه خانه فاضلاب غرب اهواز با استفاده از روش های AHP و TOPSIS

حمیدرضا پورخباز [1] ^*

Pourkhabbaz@bkatu.ac.ir

آذین عزیزی [2]  

سعیده جوانمردی [3]

علیرضا پورخباز [4]

چکیده

زمینه و هدف: کارکنان شاغل در تصفیه خانه های فاضلاب و محیط­های انسانی اطراف همواره در معرض تهدید عوامل مخاطره آمیز از قبیل عوامل زیان آور فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی می باشند. بنابراین، جهت بررسی این خطرات و ارائه راهکارهای لازم، پژوهش حاضر با هدف ارزیابی ریسک های ایمنی، بهداشتی و زیست محیطی درتصفیه خانه فاضلاب غرب اهواز انجام گرفته است.

روش بررسی: پس از بازدیدهای میدانی، مصاحبه با کارشناسان و کارکنان تصفیه خانه (سال 1396) و جستجو در منابع اینترنتی، فهرستی از مهم ترین ریسک ها شناسایی و برای پاسخ­دهی در اختیار این کارشناسان و کارکنان قرارگرفت. به منظور تجزیه و تحلیل و اولویت بندی ریسک ها از دو روش AHP وTOPSIS که از جمله روش های تصمیم گیری چند معیاره (MCDM) می باشند و همچنین از تکنیک آنتروپی به منظور محاسبه وزن شاخص ها، استفاده شد. در ادامه راهبردهای اولویت بندی عوامل، به منظور رفع تعارض بین نتایج دو روش TOPSIS و AHP از روش میانگین رتبه ها استفاده شد.

یافته ها: طبق نتایج حاصل از دو روش  AHPو TOPSIS عوامل ریسک برخورد با قطعات چرخنده دستگاه­ها، ورود مواد سمی و فاضلاب­های صنعتی غیر مجاز و انتشار بیوگاز از مخازن هضم لجن به عنوان مهم ترین ریسک های ایمنی و زیست محیطی شناسایی شدند. همچنین، بر اساس روش میانگین رتبه ها، در بین ریسک های ایمنی و بهداشتی برخورد با قطعات چرخنده دستگاه­ها با امتیاز 5/1 اولویت اول، برق گرفتگی و انتشار گازهای بدبو از فاضلاب با امتیاز 3 و5/3 اولویت دوم و سوم را کسب کردند. در بین ریسک های زیست محیطی، ورود مواد سمی و فاضلاب های صنعتی غیر مجاز، انتشار بیوگاز از مخازن هضم لجن با امتیاز2 اولویت اول، آتش سوزی و انفجار با امتیاز3 اولویت دوم و نوسانات دبی فاضلاب ورودی با امتیاز 5/3 اولویت سوم را به خود اختصاص دادند.

بحث و نتیجه گیری: با توجه به این­که عملکرد تصفیه خانه فاضلاب اهواز در مرحله بهره برداری تابعی از عوامل مختلف انسانی، طبیعی، تجهیزاتی و عملکردی می باشد، لذا مدیریت این عوامل کمک موثری در بهبود و ارتقای فرآیند بهره برداری خواهد داشت. در نهایت، مهمترین اقدامات مدیریتی به منظور کاهش سطح ریسک های شناسایی شده در این تصفیه­خانه در پژوهش حاضر ارائه گردید که می­توان با بکارگیری دستورالعمل های ایمنی کار، ایجاد تاسیسات و تجهیزات لازم در خصوص سوزاندن گازهای اضافی و جلوگیری از تجمع خطرناک آنها در محیط تصفیه خانه اهواز، انجام پیش تصفیه فاضلاب های صنعتی و پایش مستمر پساب های خروجی جهت تطابق با استانداردهای زیست محیطی اشاره نمود. 

واژه های کلیدی: شاخص ریسک، پساب،TOPSIS ، MCDM، تصفیه خانه فاضلاب.

Environmental and Sanitary Risk Assessment of the waste water treatment plant in west of Ahwaz Using AHP and TOPSIS methods

Hamid Reza Pourkhabbaz[5] ^*

Pourkhabbaz@bkatu.ac.ir

Azin Azizi [6]

Saeideh Javanmardi [7]

Ali Reza Pourkhabbaz [8]

Abstract

Background and Objective: Employed workers in wastewater treatment plants are always exposed to threats of risk factors in the workplace such as harmful physical, chemical and biological factors. Therefore, the present study assesses the safety, health and environmental risks in the wastewater treatment plant in west of Ahwaz city to investigate these risks and provide the necessary solutions. 

Material and Methodology: After the field visits, interviews to experts and staffs of treatment plant and internet researches (2018), a list of the most important risks was identified and given to the experts and staffs. In order to analyze and prioritize the risks, it was used from AHP and TOPSIS, which are multi-criteria decision-making methods (MCDM) and as well as the entropy technique to calculate the weight of the indicators. In Continuation to prioritizing strategies of factors, in order to removing the conflict between TOPSIS and AHP results, it was used the ranks mean.

Findings: According to the results of AHP and TOPSIS, the most important safety and environmental risks that were identified, are impact to rotating parts of systems, entry of toxic materials and impermissible industrial wastewater and the dispersion of biogas from sludge digestion reservoirs. Also, according to the results of the ranks mean method, among the safety and health risks, it was Assigned impact to rotating parts of systems to score 1/5 the first priority, the electric shock and the dispersion of bad gas from wastewater to score of 3 and 3/5 were the second and third priority respectively. Among the environmental risks, it was Assigned entry of toxic materials and impermissible industrial

waste water, the dispersion of biogas from sludge digestion reservoirs to score of 2 first priority, fire and explosion score of 3 second priority and fluctuations of waste wate discharge score of 3/5 the third priority.

Disscotion & Conclusion: Given that the performance of wastewater treatment plants is a function of various human, natural, equipment and functional factors at the exploitation stage, therefore, management of these factors will help to improve the process of exploitation. In the present study, one of the most important management actions to reduce the level of risks identified, can pointed to apply of work safety guidelines, establishing of facilities and necessary equipment to burn additional gases and prevent their dangerous accumulation in the treatment plant environment, perform pre- treatment of industrial wastewater and continuous monitoring of effluent wastes to match with environmental standards.

Key words: Risk index, Waste water, TOPSIS, MCDM, Wastewater treatment plant.

مقدمه

توسعه صنایع و پیشرفت فناوری در کنار آثار مثبت و ارزشمند خود با آثار و عوارض ناگواری نیز همراه بوده است. عوارضی نظیر افزایش کمیت وکیفیت آلودگی های محیط کار و زندگی، حوادث ناشی از کار و بیماری های ناشی از شغل از جمله پیامدهایی هستند که با توسعه صنایع و فناوری، بیش از پیش زندگی انسان و بویژه کارکنان را مورد تهدید قرار داده است که شناسایی این خطرات می­تواند نقش موثری در کاهش آن داشته باشد (1). یکی از ابزارهای مفید جهت ارزیابی شرایط آسیب پذیری، مدیریت و تحلیل ریسک است. خطر، عنصر ذاتی تمامی پروژه­هاست و حذف کامل آن امکان پذیر نمی باشد. اگرچه خطر می تواند به طور موثر به منظور کاهش اثرات در رسیدن به اهداف پروژه مدیریت شود، اما ممکن است در هر یک از ابعاد پروژه مانند زمان، هزینه وکیفیت اتفاق بیفتد (2). ارزیابی ریسک یک فرآیند سیستماتیک برای تشریح و تعیین مقدار ریسک توأم با مواد، فعالیت یا رخدادی خطرناک است. از طرفی دیگر تحلیل ریسک به شدت به تصمیم­گیری­های متخذه توسط جامعه مربوط می باشد. بر همین اساس تحلیل ریسک، با روش های مختلف تحلیل فرآیند تصمیم گیری نظیر تحلیل عدم قطعیت و تحلیل حساسیت درهم تنیده شده است (3).

در دهه­های اخیر توجه محققان به استفاده از مدل­های تصمیم گیری چندمعیاره برای تصمیم­گیری­های پیچیده معطوف گردیده است. در این تصمیم گیری ها به جای استفاده از معیار سنجش بهینگی از چندین معیار استفاده می شود. مدل های تصمیم گیری چندمعیاره به دوگروه مدل های تصمیم گیری چندشاخصه و مدل های تصمیم گیری چندهدفه تقسیم می شوند. در مدل های تصمیم گیری چندهدفه، چندین هدف به صورت همزمان برای بهینه سازی مورد توجه قرار می گیرد و مقیاس سنجش برای هر هدف ممکن است با مقیاس سنجش برای بقیه اهداف متفاوت باشد. اما مدل های تصمیم گیری چندشاخصه با مسائلی سر و کار دارند که تصمیم گیرنده بخواهد از بین چند گزینه که با n شاخص ارزیابی می شود، یکی را انتخاب یا آنها را رتبه بندی نماید (4). بررسی سابقه استفاده از مدل های ارزیابی چند معیاره نشان می دهد که روش تحلیل سلسله مراتبی و  TOPSISبه تنهایی و یا همزمان با روش های دیگر دارای کاربرد فراوانی در مطالعات ارزیابی ریسک می باشند.

تاکنون مطالعات و پژوهش های بسیاری در زمینه ارزیابی ریسک با مدل­های چندمعیاره صورت گرفته است: Jozi و همکاران (2012) مطالعه­ای با عنوان ارزیابی ریسک زیست محیطی نیروگاه گازی درجنوب ایران انجام دادند. در این پروژه از تکنیک TOP-EFMEA بهره گیری شد. این پژوهش بیان می­دارد بهره گیری ازمدل های تصمیم گیری چند معیاره تاثیر بالقوه­ای درسیاست های مدیریتی دارد (5). حیدری و همکاران (1394)، به ارزیابی ریسک دریاچه منطقه 22 شهرداری تهران

با استفاده ازتکنیک  TOPSISوAHP  پرداختند. بر اساس نتایج به دست آمده مشخص شد که در محیط فیزیکی و شیمیایی تأثیر بر آب زیرزمینی و سپس رسوب­گذاری به عنوان مهمترین ریسک و در بخش بیولوژیک، افزایش مواد غذایی و بعد از آن رشد و تجمع حشرات به عنوان مهمترین ریسک مطرح می باشند (6). در تحقیقی که توسط رضائیان و همکاران (1395) به انجام رسید. به ارزیابی ریسک محیط زیستی سد پاوه رود زنجان با استفاده از تلفیق روش های TOPSISو RAM-D پرداختند.  طبق نتایج حاصل از تحقیق از بین 36عامل ریسک شناسایی شده، فرسایش در اولویت اول قرار گرفت (7). در پژوهشی که توسط Mirabi و همکاران (2014) انجام یافت به ارزیابی ریسک پروژه های تصفیه فاضلاب در شهر نیاسر پرداختند و عنوان کردند که استفاده از روش های تصمیم گیری چندشاخصه یک روش موثر برای رسیدن به مدیریت پایدار فاضلاب است (8). در تحقیقی که توسط Shin و همکاران (2016) انجام گرفت به  مقایسه ارزیابی ریسک پروژه ساخت نیروگاه هسته ای در کره جنوبی با کاربرد دو تکنیک AHP و FAHPپرداختند و در نهایت تکنیک FAHP به عنوان یک روش مناسب به منظور ارزیابی خطرات ساخت نیروگاه هسته ای در مقایسه با تکنیک AHP شناخته شد (9). استفاده بیشتر از ماشین‌آلات به‌جای نیروی انسانی و مواد شیمیایی برای فرآیندهایی مانند گندزدایی در تصفیه­خانه فاضلاب اهواز موجب شده است علاوه بر مخاطرات بهداشتی و ریسک‌های بیولوژیک ناشی از کار در محیط آلوده، ریسک‌های ایمنی و شیمیایی به دلیل کاربرد روزافزون ابزارهای صنعتی و مواد شیمیایی به نحو چشم‌گیری افزایش یابد. از آنجا که دفع فاضلاب در شهر اهواز یکی از مشکلات مهم اجتماعی و زیست‌محیطی منطقه می‌باشد، بنابراین پیامدهای منفی ناشی از ایجاد شکست در این تصفیه­خانه­ فاضلاب سطح وسیعی از ساکنین شهر اهواز را تحت تاثیر قرارداده و آثار نامطلوبی بر جنبه­های زیست­محیطی شهر وارد می آورد، لزوم برنامه­ریزی و مدیریت بحران را برای مواجهه با چنین شرایطی اجتناب ناپذیر می کند. لذا تدوین چنین برنامه­هایی (ارزیابی ریسک) برای مراکز حساس از جمله تصفیه­خانه­ فاضلاب اهواز بیش از پیش ضرورت پیدا می­کند. از این­رو هدف اصلی این تحقیق، شناسایی و ارزیابی ریسک­های زیست‌محیطی، ایمنی و بهداشتی تصفیه‌خانه فاضلاب غرب اهواز و رتبه‌بندی آن‌ها می­باشد. از ویژگی های این پژوهش می توان بهره­گیری از روش­های تصمیم گیری چند معیاره، کاربرد روش های پرسشنامه تخصصی (اخذ نظرات کارشناسی از خبرگان)، شناسایی خطرات و تهدیدات در هر قسمت از روند تصفیه فاضلاب، رتبه بندی و وزن­دهی خطرات شناسایی شده و ارائه راهکارهایی به منظورکاهش ریسک ها اشاره کرد.

مواد و روش ها

مشخصات تصفیه خانه فاضلاب غرب اهواز (چنیبه)

 تصفیه خانه فاضلاب غرب اهواز در ناحیه 3 از منطقه4  شهرداری اهواز در زمینی به مساحت 10 هکتار با مختصات جغرافیایی "30 '16 ^o31 تا "54 '15 ^o31 عرض شمالی و "18 '36 ^o48 تا "54 '36 ^o48 طول شرقی در سال 1372به بهره­برداری رسید (شکل1). این تصفیه خانه در حال حاضر با ظرفیت 144000 نفر جمعیت (42 هزار متر مکعب در روز فاضلاب خام) و با حجم فاضلاب تصفیه شده 349 لیتر در ثانیه در حال کار می باشد (10). فرآیندهای مورد استفاده در این تصفیه خانه که تصفیه فاضلاب را به صورت تصفیه لجن برگشتی از نوع متعارف انجام می دهد عبارتنداز: آشغال­گیری، دانه­گیری، ته نشینی اولیه، ته نشینی ثانویه، هوادهی، کلرزنی و فرآیندهای تصفیه لجن شامل تثبیت بی هوازی و بستر لجن خشک­کن می­باشد.

شکل1- نقشه موقعیت تصفیه خانه فاضلاب غرب اهواز

 Figure 1. Location map of West Ahwaz wastewater treatment plant

روش بررسی

مطالعه حاضر از نوع کاربردی بوده و به صورت مقطعی انجام پذیرفته است. به طورکلی فرآیند ارزیابی ریسک در این پژوهش شامل4 مرحله مختلف می باشد: مرحله اول شناسایی مهم­ترین ریسک­های ایمنی، بهداشتی و زیست محیطی مرتبط با فرآیند تصفیه فاضلاب، مرحله دوم تجزیه و تحلیل و اولویت بندی ریسک های شناسایی شده از طریق روش های تصمیم گیری چندمعیاره (AHP و TOPSIS)، مرحله سوم به کارگیری تکنیک های راهبرد اولویت بندی از جمله روش میانگین رتبه­ها، به منظور رتبه بندی نهایی ریسک ها و مرحله چهارم ارائه راهکارهای مدیریتی جهت کنترل و کاهش ریسک های شناسایی شده. در ابتدا ضمن بازدیدهای مکرر و مصاحبه با کارشناسان و کارکنان تصفیه خانه (سال 1396)، جستجو در منابع اینترنتی و سابقه پژوهش­های صورت گرفته در این زمینه، پس از شناسایی مهم­ترین ریسک ها در دو گروه محیط زیستی و ایمنی – بهداشتی، جهت امتیازدهی به عوامل ریسک، پرسشنامه طیف لیکرت در اختیار10 نفر از کارشناسان و متخصصان آشنا با فرآیند تصفیه فاضلاب،  قرار گرفت و از آنها خواسته شد نظرات خود را در مورد عوامل ریسک بیان کنند. جهت تلفیق نظرات و انتخاب نهایی عوامل ریسک، میانگین حسابی امتیاز ریسک­ها محاسبه و آن دسته از عوامل ریسک که امتیازی بالاتر از 3 داشتند، حفظ شدند و تعدادی از عوامل ریسک که میانگین حسابی آنها کمتر از میانگین کل بود، حذف شدند (11). در مجموع تعداد 20 عامل ریسک انتخاب و ازA1 تاA20  به اختصار نام­گذاری شدند. با توجه به کاربردهای متنوع روش های تصمیم­گیری چندمعیاره در مطالعات ارزیابی ریسک و با توجه به پژوهش­های صورت گرفته دراین زمینه از دو روش TOPSIS و AHP به عنوان رویکرد کمی و به منظور اولویت­بندی و تحلیل نهایی ریسک­ها استفاده شد.

تجزیه و تحلیل و اولویت بندی ریسک ها با روش تلفیقی TOPSIS و آنتروپی

این مدل توسط هوانگ و یون درسال 1981 پیشنهاد شد و یکی از بهترین مدل­های تصمیم­گیری چندشاخصه است. اولین مرحله در روش TOPSIS تشکیل ماتریس تصمیم گیری می­باشد. در ردیف­های این ماتریس، گزینه­ها (همان ریسک­های A1 تا A2) و در ستون­ها شاخص­هایی است که گزینه­ها بر اساس آنها رتبه­بندی می شوند. این شاخص­ها، پس از بررسی نوع و میزان تکرار و همچنین مطابقت با روش­های ارزیابی در ایران شامل شدت اثر (C1)، احتمال وقوع (C2) و احتمال کشف (C3) به منظور رتبه بندی ریسک های ایمنی – بهداشتی و شاخص­های شدت اثر (C1)، احتمال وقوع (C2) و گستره آلودگی (C3) برای ریسک­های زیست­محیطی با مدل TOPSISانتخاب شدند، سپس این شاخص­های کیفی، با توجه به میزان احتمال و شدت، بین امتیاز 1 تا 5 کمی شدند (3)، و از نظرات کارشناسی و میانگین حسابی جهت امتیازدهی به آنها استفاده شد، به عنوان مثال به شدت اثر خطرناک 5 و خیلی جزئی 1، به احتمال وقوع غیر ممکن امتیاز 1 و بسیار زیاد امتیاز 5 داده شد. در این خصوص نیز با کمک 15 کارشناس مربوطه، به ریسک­ها (گزینه­ها) و شاخص­های مورد نظر امتیاز داده شد.

مراحل حل مسئله با استفاده از این روش عبارت است از (12):                                      

گام 1- تشکیل ماتریس تصمیم و بی مقیاس­سازی آن با استفاده از نورم

گام 2- تشکیل ماتریس بی مقیاس موزون: برای این کار لازم است که اوزان شاخص ها را داشته باشیم. در مدل TOPSIS برای تعیین اوزان شاخص ها از روش آنتروپی شانون استفاده کردیم، که در این مرحله نیز از نظرات کارشناسی استفاده شد:

Ejمقدار آنتروپی d_j درجه انحراف و wj وزن شاخص j ام را نشان می دهد. اکنون می توان ماتریس بی مقیاس موزون را به دست آورد که با V نمایش داده می شود.

گام 3- تعیین ایده آل های مثبت و منفی برای هر شاخص

گام 4- به دست آوردن فاصله هرگزینه از ایده آل مثبت و منفی

گام 5- محاسبه میزان نزدیکی نسبی هرگزینه با راه حل ایده آل هر چه مقدارCL به یک نزدیک ترباشد، رتبه بالاتری را به خود اختصاص می دهد.

تجزیه و تحلیل و اولویت بندی ریسک ها با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP)

روش تحلیل سلسله مراتبی یکی از معروف ترین فنون تصمیم گیری چندمعیاره است (13) که اولین بار توسط توماس ال ساعتی دردهه 1970 ابداع گردید (14). اولین قدم در فرآیند تحلیل سلسله مراتبی، ایجاد نمایش گرافیکی از مسئله است که در آن هدف و ریسک­ها نشان داده می شوند. در این روش عناصر هر سطح نسبت به عنصر مربوط خود در سطح بالاتر به صورت زوجی دو به دو مقایسه شده و وزن آنها محاسبه می شود که به این وزن ها،  وزن نسبی گفته می شود. سپس با تلفیق وزن های نسبی، وزن نهایی هر ریسک مشخص می شود که وزن مطلق نامیده می شود (15). دراین تحقیق به منظور مقایسه ریسک­ها، از روش بردار ویژه و سپس از نرم افزارExpert Choice  استفاده شده است. از آن­جا که محاسبه نرخ ناسازگاری اهمیت بالایی در روشAHP دارد، در حالت کلی چنانچه میزان ناسازگاری بیشتر از 1/0 باشد، بهتر است در قضاوت­ها تجدید نظر شود.

نتایج حاصل از تکنیک TOPSIS

در جداول 1و2 اوزان محاسبه شده شاخص­ها با کمک تکنیک آنتروپی نمایش داده شده است. بالاترین وزن شاخص ایمنی و بهداشتی مربوط به شاخص احتمال کشف است. بالاترین وزن شاخص زیست محیطی مربوط به شاخص گستره آلودگی می باشد. به این معنی که اکثر جنبه های زیست محیطی شناسایی شده در محدوده داخل پروژه (تصفیه خانه) و یا در محدوده فراتر از پروژه، منتشر می شوند. لذا به همان نسبت که محدوده انتشار جنبه زیست محیطی، بیشتر باشد به همان نسبت، رتبه شاخص گستره آلودگی بالاتر می رود. نتایج مدل TOPSIS (جداول 3، 4 و 5) حاکی از آن است که در بین ریسک های ایمنی و بهداشتی رشد و تکثیر حشرات در فرآیند آشغال گیری و دانه گیری از فاضلاب و خروج گازهای بدبو از فرآیند تصفیه فاضلاب با ضریب نزدیکی 1 اولویت اول، برخورد با قطعات چرخنده در هنگام عملیات تعمیر و نگه­داری تجهیزات برقی و مکانیکی و تماس با عوامل بیماری­زای لجن فاضلاب با ضریب نزدیکی 702/0 و 592/0 به ترتیب اولویت دوم و سوم را به خود اختصاص دادند. در بین ریسک­های زیست­محیطی انتشار بیوگاز از مخازن هضم لجن با ضریب نزدیکی 859/0 اولویت اول، ورود مواد سمی و فاضلاب­های صنعتی غیرمجاز با ضریب نزدیکی 858/0 اولویت دوم، نوسانات دبی فاضلاب ورودی و تولید لجن فاضلاب با ضریب نزدیکی 822/0 اولویت سوم را کسب کردند.

جدول1- وزن شاخص های ایمنی و بهداشتی

Table 1. Weight of safety and health indicators

جدول2- وزن شاخص های زیست محیطی

Table 2. Weight of environmental indicators

جدول3- ماتریس نرمال شده موزون

Table 3. Normalized Weight Matrix

جدول4- ایده آل های مثبت و منفی حاصل از ماتریس بی مقیاس موزون

Table 4. Positive and negative ideals derived from incommensurate matrix

جدول5- نتایج حاصل از رتبه بندی ریسک های ایمنی – بهداشتی و زیست محیطی با تکنیک TOPSIS

Table 5. Results from Environmental Health Risks Assessment by TOPSIS Technique

نتایج حاصل از مدل AHP

در این تحقیق بعد از تعیین ریسک­ها، ابتدا سلسله مراتب آ­ن­ها بر اساس ارتباطات بین ریسک­ها مشخص گردید (شکل 2). بعد از انجام روش AHP، نتایج حاصل از اولویت بندی ریسک ها مطابق جدول 6 به­دست آمد. نتایج حاکی از آن است که برخورد با قطعات چرخنده، برق گرفتگی وسقوط به داخل حوضچه ها به ترتیب با امتیاز 150/0،  147/0 و 142/0 اولویت اول تا سوم ریسک های ایمنی و بهداشتی و آتش سوزی و انفجار، ورود مواد سمی و فاضلاب های صنعتی غیر مجاز، انتشار بیوگاز از مخازن هضم لجن با امتیاز 247/0، 161/0 و 119/0 اولویت اول تا سوم را در بین ریسک های زیست محیطی به خود اختصاص دادند (جدول 6). با توجه به این­که از تکنیک های مختلفی در این تحقیق به منظور اولویت بندی ریسک ها استفاده گردید و با توجه به رتبه بندی­های متفاوت حاصل شده، برای رفع تعارض بین رتبه بندی­های گوناگون، از روش میانگین رتبه ها جهت اولویت بندی نهایی عوامل ریسک استفاده شد.

شکل2- ساختار سلسله مراتبی ریسک ها در پژوهش حاضر

Figure 2. Hierarchical structure of risks in the present research

جدول 6- نتایج اولویت بندی ریسک ها با استفاده از روش AHP

Table 6. Prioritization of risks using AHP method

روش میانگین رتبه ها ((Ranks Mean

طبق نتایج نهایی حاصل از روش میانگین رتبه ها (جدول 7)، در بین ریسک های ایمنی و بهداشتی برخورد با قطعات چرخنده، برق گرفتگی و خروج گازهای بدبو از فرآیند تصفیه فاضلاب به ترتیب با امتیاز5/1، 3، 5/3، اولویت اول تا سوم، و در بین ریسک های زیست محیطی ورود مواد سمی و فاضلاب­های صنعتی غیرمجاز، انتشار بیوگاز از مخازن هضم لجن با امتیاز2 در اولویت اول، آتش سوزی و انفجار با امتیاز3 در اولویت دوم و نوسانات دبی فاضلاب ورودی با امتیاز5 /3 در اولویت سوم جای گرفتند.

جدول 7- نتایج نهایی اولویت بندی ریسک ها با استفاده از روش میانگین رتبه ها

Table 7. Final Risk priorifization Results using Ranks Mean

بحث و نتیجه گیری

در این پژوهش کوشش شده است ضمن شناسایی خطرات ایمنی و بهداشت شغلی، درکنار تامین سلامت و ایمنی کارکنان تصفیه خانه از بروز حوادث منجر به خسارت های زیست­محیطی جلوگیری شود. بعد از شناسایی، کمی­سازی و اولویت­بندی ریسک­ها، برنامه پاسخ به ریسک بایستی راهکارهای مقابله با ریسک ها، قبل از آن­که به وقوع بپیوندد و فرصت های مناسب را بیان کند. نتایج نشان داد که بالاترین وزن شاخص ایمنی و بهداشتی مربوط به شاخص احتمال کشف می باشد. از آن­جا که شاخص احتمال کشف به کنترل های جاری بستگی دارد، بنابراین به هر میزان که کنترل های جاری، بالا و کار ساز باشد و از خرابی­های  بعدی جلوگیری کند، رتبه احتمال کشف پایین می آید. بالاترین وزن شاخص زیست محیطی مربوط به شاخص گستره آلودگی است. مهم ترین ریسک های ایمنی و بهداشتی، برخورد با قطعات چرخنده دستگاه ها و برق گرفتگی بوده که علت اصلی آن ضعف نظام­های آموزشی و عدم اجرای برنامه­های هشدار و مراقبت به همراه مشکلات تجهیزات برقی و عدم کنترل­های مستمر می­تواند باشد. مهم ترین جنبه زیست محیطی شناسایی شده در این تحقیق، ورود مواد سمی و فاضلاب های صنعتی غیر مجاز است که جزء عوامل مرتبط با شبکه می باشد. علت بروز این مشکل تخلیه فاضلاب بیمارستان ها و مراکز بهداشتی- درمانی و در برخی موارد ادغام فاضلاب مراکز صنعتی با شبکه جمع­آوری فاضلاب است. از آن­جا که تصفیه­خانه های شهری با ساختار بیولوژیک صرفاً امکان تصفیه فاضلاب های شهری را دارند، لذا ورود هر گونه فاضلاب صنعتی به این تصفیه­خانه­ها موجب تصفیه ناقص و غیراستاندارد و بعضاً خروج پساب از استاندارهای زیست محیطی و در نهایت آلودگی آب­های پذیرنده می­شود. در پژوهشی که توسط Laquaz و همکاران (2017) به انجام رسید، اثرات ناشی از حضور مواد خطرناک در مخلوط فاضلاب شهری و بیمارستانی از قبیل پتانسیل مقاومت آنتی بیوتیک ها و سموم زیستی در فاضلاب بیمارستان ها خیلی بالاتر از فاضلاب شهری به دست آمد که نشان از وجود ترکیبات خطرناک ومضر در فاضلاب بیمارستان­ها دارد، لذا انجام پیش تصفیه این قبیل فاضلاب ها قبل از تخلیه به فاضلاب شهری به منظور جلوگیری از بحران های زیست محیطی لازم وضروری می باشد (16). نتایج تحقیق نشان داد که مخازن هضم لجن بالاترین ریسک را نسبت به آتش سوزی و انفجار در تصفیه خانه فاضلاب دارا می باشند. با توجه به خروج گازهایی مثل، متان و هیدروژن سولفوره  ناشی از هضم بی هوازی لجن، ممکن است که گازهای تولیدی به لوله های انتقال لجن راه یافته و بهره برداران را به علت محتوای هیدروژن سولفوره در معرض خطر قرارداده و باعث انفجارشود. Huber و همکاران (2016) در تحقیقی ارزیابی ریسک مواد خطرناک در فاضلاب، لجن و رسوب در ایسلند را مورد بررسی قرار دادند و نشان دادند که یکی از ریسک­های مهم موجود در فاضلاب مواد سمی خطرناک است که این امر مطابق نتایج تحقیق حاضر است (17). تابش و همکاران (1393)، در پژوهشی که به تحلیل و مدیریت ریسک تصفیه­خانه­های فاضلاب پرداختند، عنوان کردند که  قسمت مخازن بیوگاز به دلیل وجود مواد قابل انفجار ظرفیت بالقوه بالایی برای انفجار و بروز آتش سوزی­های مهیب دارد که با نتایج این تحقیق همسو است (18). شانکی باور ساد و همکاران (1393) مهمترین خطرات ایمنی و بهداشتی در تحقیق صورت گرفته برق گرفتگی، برخورد با قطعات چرخنده دستگاه­ها و خروج گازهای بدبو از فاضلاب شناسایی گردید. در پژوهشی که توسط شانکی باور ساد و همکاران صورت گرفت بالاترین خطرات ایمنی و بهداشتی مربوط به کاهش کیفیت آب ورودی و برق گرفتگی در تصفیه خانه شماره 1و2 آب اهواز شناسایی گردید (19). در این تحقیق یک ساختار سیستماتیک برای ارزیابی ریسک سیستم تصفیه­خانه فاضلاب ارائه گردید. به هر صورت تحقیق حاضر نشان می­دهد که با توجه به عوامل تأثیر گذار در قبل، حین و بعد از تصفیه فاضلاب، یک­ رشته ریسک­هایی متوجه کارکنان و محیط­زیست خواهد شد. از طرفی، با توجه به این­که عملکرد تصفیه خانه های فاضلاب در مرحله بهره برداری تابعی از عوامل مختلف انسانی، طبیعی، تجهیزاتی و عملکردی می باشد، لذا مدیریت این عوامل کمک موثری در بهبود و ارتقای فرآیند بهره برداری خواهد داشت و ایجاد نظام مدیریت ایمنی جهت حذف یا کاهش ریسک­های بهداشتی و زیست­محیطی برای کارکنان و الزامات جدید فنی مهندسی ضروری به نظر می­رسد. در انتها مهم ترین راهکارهای مدیریتی به منظور بهبود عملکرد واحد تحت بررسی و کاهش عوامل مسبب بروز ریسک های زیست محیطی وایمنی شغلی در واحد تصفیه خانه فاضلاب اهواز ارائه می گردد (جدول8). لازم به ذکر است که انتخاب هریک از راهکارهای مطرح شده  بستگی به شرایط محیط کار، ویژگی های کمی وکیفی فاضلاب، دسترسی به انرژی، منابع و دانش فنی موجود خواهد داشت. بنابراین با توجه به مزایا و محدودیت های هر یک ازروش ها باید بهترین فناوری در دسترس و بهترین تکنولوژی عملی را انتخاب کرد.

جدول8- انواع ریسک، پیامدهای آنها و راهکارهای کنترلی پیشنهادی

Table 8. Types of risk, their consequences and proposed control strategies

تقدیر و تشکر

این مقاله برگرفته از پایان نامه کارشناسی­ارشد گروه محیط زیست دانشگاه صنعتی خاتم­الانبیای بهبهان می باشد. در پایان از کارکنان و کارشناسان تصفیه­خانه فاضلاب غرب اهواز که اطلاعات ارزشمندی در راستای انجام این تحقیق در اختیار نهادند، تشکر و قدردانی می شود.

References

1. Azimi, S., Amir nejad, R., 2012. HSE education for all. 3^rd Tehran: Fadak Istatis Pub. (In Persian)
2. Amelian, Sh., Ahmadi, A.M., Koofigar. H.R., 2016. Assessment and Prioritization of Project Risk in the oil and gas Industry Using Fuzzy Topsis Method. Internation Journal of Decision Sciences, Risk and Management, 6(4): 363-372.
3. Halvani, Gh., Zare, M., 2013. Engineering of Systems Safety and Risk Management. Tehran: Sobhan Pub. (In Persian)
4. Asgharpour, M.J., 2015. Multicriteria Decisin Making. Tehran University Pub. (In Persian)
5. Jozi, S.A., Saffarian Sh., Shafiee, M., 2012. Environmental Risk Assessment of Gas Power Plant Exploitation Unit Using Integrated TOP-EFMEA Method. Polish Journal of Environmental Studies, 21(1): 95-105.
6. Heidari, M., Rezayan, S., Nezakati, R., 2015. Environmental risk evaluation of the exploitation of the lake in twenty second region of Tehran by using MADM multi criteria decision. Journal of Marine Science and Technology Research, 10 (1): 97-117. (In Persian)
7. Rezayan, S., Jozi, S.A., Ataei, S., 2016. Assessing Environmental Risk Caused by Zanjan’s Paverood Dam in its Construction Stage Using a combination of TOPSIS and RAM-D Methods. Journal of Engineering Geology, 10 (2): 3445-3465. (In Persian)
8. Mirabi, M., H. Mianabadi, M. Zarghami, M.B. Sharifi and Mostert. E. 2014. Risk-based Evaluation of Wastewater Treatment Projects: A Case Study in Niasar City, IranResources, Conservation and Recycling, 93: 168-177.
9. Shin, D.W., Y. Shin and Kim. G.H. 2016. Comparison of Risk Assessment for a Nuclear Power Plant Construction Project Based on Analytic Hierarchy Process and Fuzzy Analytic Hierarchy Process, Journal of Building building construction and planning research, 4: 157-171.
10. Najafpour, F., Soleimani Babersad, M., Denak, H.R., 2014. Study for Reusing Wastewater and Wastewater Treatment Plants Sludge in the City's Green Space (the Wastewater Treatment Plant in Ahvaz). Quaterly Journal on Water Engineering, 2 (2): 135-142. (In Persian)
11. Jozi, S.A., Shafiei, M., Saffarian, Sh., 2016. Application of Multiple Attribute Decision Making Methods in Environmental Hazards Analysis of Protected Areas (Case study: Helleh Area of Boushehr). Environmental Researches, 6 (11): 14-97. (In Persian)
12. Ataei, M., 2005. Using TOPSIS to determine the appropriate extraction method. 24^th Conference of The earth Sceinces, Geology Department. (In Persian)
13. Saaty, T.L. 2000. Fundamentals of Decision Making and Priority Theory, 2nd Ed., PA: RWS Pub., Pittsburgh.
14. Ghodsipour, S.H., 2009. Hierarchical Analysis Process. Amirkabir University of Technology Pub. (In Persian)
15. Ataei, M., 2015. Multicriteria Decisin Making. 3^rd Shahroud University Pub. (In Persian)
16. Laquaz, M., Dagot, C., Bazin, C., Bastide, T., Gaschet, M., ploy, M.C., and Perrodin, Y. 2017. Ecotoxicity and antibiotic resistance of a mixture of hospital and urban sewage in a wastewater treatment plant, Journal of Environmental Science and Pollution Research: 1-11.
17. Huber, S., M. Remberger, L. Kaj, M. Schlabach, H. Jorundsdottir, J. Vester, M. Arnorsson, I. Mortensen, R. Schwartson and Dam M. 2016. A first screening and risk assessment of pharmaceuticals and additives in personal care products in waste water, sludge, recipient water and sediment from Faroe Islands, Iceland and Greenland, Science of the Total Environment, 562: 13-25.
18. Tabesh, M., Badali Bavani, A., Asgarian, M., Roozbahani, A., 2015. An Algorithm for Risk Analysis and Management of Wastewater Treatment Plants. Iran- Water Resources Research, 10 (3): 53-65.
19. Shanaki Bavar Sad, M., Ahmadi Moghaddam, M., Ryahi Khorram, M., 2014. Assessment and management of environmental, Safety and health risks of water treatment plants in Ahvaz (Case study: water treatment plants No. 1 and 2).­ National Conference of Environment, Dahaghan: Payame Noor University.

1- استادیار، گروه محیط‌زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی خاتم‌الانبیاء بهبهان، بهبهان، ایران. ^*(مسوول مکاتبات)

2- کارشناس ارشد ارزیابی و آمایش سرزمین، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، بهبهان، ایران.

3- مربی گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، بهبهان، ایران.

4- دانشیار، گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.

1- Assistant Professor, Department of Environment, Faculty of Natural Resources, Behbahan Khatam Alanbia University of Technology, Behbahan, Iran. *(Corresponding Authors)

2- MSc. student of Evaluation and land use planning, Faculty of Natural Resources, Behbahan Khatam Alanbia University of Technology, Behbahan, Iran.

3- Instructor of Department of Environment, Faculty of Natural Resources, Behbahan Khatam Alanbia University of Technology, Behbahan, Iran.

4- Associate Professor, Department of Environment, Faculty of Natural Resources and Environment, University of Birjand, Birjand, Iran.