Determining the Areas Prone to Treated Wastewater Replacement through Hierarchical Analytical Method (AHP) in Mashhad Plain

Document Type : Original Article

Authors

1 PhD graduate, Water Science and Engineering Department, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad,

2 Water Science and Engineering Department, Kashmar Higher Education Institute, Kashmar, Iran

Abstract

In this study, GIS software was used to locate prone to treated wastewater replacement. For this purpose, parameters of water quality, being close to the wastewater treatment plant, groundwater level, and topographic conditions have been used in different regions. Then, the information layers related to these parameters were weighted through the AHP method. Eventually, by integrating and assembling the layers, a priority map of areas prone to wastewater replacement was drawn. The results of AHP analyzes indicated that according to the water experts, the drop in water level and the quality of groundwater in Mashhad Plain have the highest weighting factor and the distance from the wastewater treatment plant and the height differences in various regions relative to thewastewater treatment plant (topography) were the least weighted coefficient. Also, the areas with the highest drop, the best water quality, the lowest distance and the lower height relative to wastewater treatment plant had the highest weight coefficient. Furthermore, areas with the lowest drop, the worst water quality, the highest distance and height relative to the wastewater treatment plant had the lowest weight coefficient. The areas identified as the first priority indicated the highest water level drop and their water quality was better than other areas of the plain. Therefore, by replacing the agricultural wells of these areas with the treated wastewater and removing these wells from operation circuit, the amount of water withdrawal is reduced and the stored water potential can be used in the future. By direct replacement of the wells with wastewater and excluding these agricultural wells from operation circuit, one hundred percent of replaced water can be stored in the groundwater tables with higher quality and it is possible to use them in the future.

Keywords

Main Subjects


آقاسی، م.، مهردادی، ن. 1397. انتخاب بهترین روش ساماندهی پساب کارخانه فرآوری ماهی با توجه به مدل (AHP)، فصلنامه علوم محیطی، دوره شانزدهم، شماره 3 ص 180- 167.
ابراهیمی، ف.، کرمی، غ.، حافظی مقدس، ن. ۱۳۹۰. به کارگیری روش سلسله مراتبی تحلیلی (AHP) در مکان­یابی تغدیه مصنوعی در شهرستان شاهرود. هفتمین کنفرانس زمین­شناسی مهندسی و محیط زیست ایران، دانشگاه صنعتی شاهرود.
باقری، ر.، سبحان اردکانی، س.، لرستانی، ب. 1396. انتخاب مناسب­ترین گزینه تصفیه فاضلاب واحد پلی­اتیلن سنگین شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی مرکز اراک با استفاده از فرایند تحلیل سلسله مراتبی، مجله سلامت و محیط، 10 (3): 304- 293.
بنای رضوی، م.، احمدی زاده، س، س. ۱۳۸۸. تحلیل مکان مناسب فضای سبز شهری با استفاده از فرایند تحلیلی سلسله مراتبی (AHP) و GIS مطالعه موردی: (شهر بیرجند). نشریه تحقیقات جغرافیایی، ۲۴(۲): ۱۱۸-۹۷.
حیدری، ع. 1397. مدیریت منابع آب و بازچرخانی پساب، راهکار تامین آب شرب مناطق خشک: مطالعه موردی شهر مشد. نشریه علوم و مهندسی آب و فاضلاب، 3 (4): 64- 49.
خیرخواه زرکش، م.، ناصری، ح.، داودی، م، ه.، سلامی، ه. ۱۳۸۷. استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی در اولویت بندی مکان های مناسب احداث سد زیرزمینی مطالعه موردی: دامنه شمالی کوه های کرکس – نطنز. نشریه پژوهش و سازندگی، ۲۱(۲): ۱۰۱-۹۳.
روحانی، ف.، مهدوی، ر.، رضایی، م. 1384. اثر آبیاری با پساب بر برخی خواص فیزیکی و شیمیایی. مجله آب و فاضلاب، 16(1): ۳۲-۲۹.
صیادمنش، س،م.، بهمنیار، م، ع.، قاجار سیانلو، م. ۱۳۹۳. کاربرد پساب صنعتی در آبیاری مزارع و اثر آن بر تجمع عناصر سنگین در خاک و گیاه برنج. مجله آب و فاضلاب، ۲۵(۳): ۲۰-۱۳.
عسگری، ق.، رحمانی، ع.، دهقانیان، ع.، سلطانیان، ع. 1393. انتخاب فرآیند بهینه تصفیه فاضلاب کارخانجات تولید فرآورده­های لبنی با استفاده از روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP)، مجله سلامت و محیط، 7 (1): 54- 43.
فیضی، م. ۱۳۸۰. اثر مصرف پساب فاضلاب بر روی خاک و گیاه در منطقه شمال اصفهان. هفتمین کنگره علوم خاک ایران، تهران.
کریم زاده، م.، علیزاده، ا.، محمدی آریا، م. ۱۳۹۱.  اثرات آبیاری با پساب بر هدایت هیدرولیکی اشباع خاک. نشریه آب و خاک. ۲۶ (۶): ۱۵۵۳-۱۵۴۷.
منتظر، م.، زادباقر، ز.، حیدری، ح. ۱۳۸۸. توسعه مدل ارزیابی آب مجازی شبکه‌های آبیاری با استفاده از فرایند تحلیل سلسله مراتبی. نشریه  آب و خاک, ۲۳(۴): ۸۹-۷۷.
مؤمنی، م.، شریفی سلیم، ع. ۱۳۹۰. مدل­ها و نرم­افزارهای تصمیم­گیری چند شاخصه، انتشارات مؤلفین، نوبت اول، تهران.
ولی نژاد، م. 1381. اثرات پساب شهری، آب باران و آب­های سطحی بر خصوصیات خاک و عملکرد دانه سه گیاه زراعی. پایان نامه کارشناسی ارشد زراعت، دانشگاه علم وصنعت اصفهان.
Ananda, J and G. Herath. 2008. Multi-attribute preference modelling and regional land-use planning. Ecological Economics, 65 (2): 325-335.
Anane, M., L. Bouziri, A. Limam and S. Jellali. 2012. Ranking suitable sites for irrigation with reclaimed water in the Nabeul-Hammamet region (Tunisia) using GIS and AHP-multicriteria decision analysis. Resources, Conservation and Recycling, 65: 36-46.‏
Montazar, M and S. M. Behbahani. 2007. Development of an optimised irrigation system selection model using analytical hierarchy process. Biosystems Engineering, 98(2):155-165.
Neji, H. B. B and S. Y. Turki. 2015. GIS–based multicriteria decision analysis for the delimitation of an agricultural perimeter irrigated with treated wastewater. Agricultural Water Management, 162: 78-86.‏
Okada, H., S.W. Styles and M. E. Grismer. 2008. Application of the Analytic Hierarchy Process to irrigation project improvement: Part I. Impacts of irrigation project internal processes on crop yields. Agricultural Water Management, 95(3):199-204.
Saber, M. 1986. Prolonged effect of land disposal of human wastes on soil conditions. Water Science and Technology. 18(7-8):371-374.
Zolfaghary, P., M. Zakerinia and H. Kazemi. 2021. A model for the use of urban treated wastewater in agriculture using multiple criteria decision making (MCDM) and geographic information system (GIS). Agricultural Water Management, 243: 106- 490.‏