فهرست مطالب

فصـل اول: کلیـــات تحقیق

1-1- ﻣﻘﺪﻣﻪ ………………………………………………………………………………………………………………….. 3

1-2- تعریف پنهان نگاری……………………………………………………………………………………………………………. 4

1-2-1- اﺻﻄﻼﺣﺎتدر پنهان نگاری…………………………………………………………………………………………….. 5

1-2-2- ﺗﺎرﯾﺨﭽﻪی پنهان نگاری ………………………………………………………………………………………………..5

1-3- تعریف رمزنگاری …………………………………………………………………………………………………….. 8

1-4- تفاوت رمزنگاری وپنهان نگاری …………………………………………………………………………… 8

1-5- تعریف نهان نگاری ……………………………………………………………………………………………….. 10

1-5-1- تاریخچه نهان نگاری ……………………………………………………………………………………….. 11

1-5-2- تفاوت نهان نگاری و پنهان نگاری …………………………………………………………………… 11

1-5-3- محیط میزبان ………………………………………………………………………………………………….. 11

1-6- طرح کلی الگوریتم های نهان نگاری ……………………………………………………………………… 12

1-7- آنالیزهای لازم جهت انتخاب روش نهان نگاری ……………………………………………………….. 12

1-8-پارامترهای ارزیابی الگوریتم های نهان نگاری ………………………………………………………………. 13

1-9-اساس کار روش های نهان نگاری ………………………………………………………………………………………….. 14

1-10-انواعنهان نگاری …………………………………………………………………………………………………………….. 14

1-11- استگاآنالیز یا کشف نهان نگاری ………………………………………………………………………………………… 15

1-12- حملات نهان نگاری ……………………………………………………………………………………………………….. 17

1-13- کاربردهای عملی نهان نگاری دیجیتال ……………………………………………………………………………….. 17

1-14- علائم حق­نشر(کپی­رایت)………………………………………………………………………………………………… 19

1-15- نهان نگاری دیجیتال در متن ………………………………………………………………………………….. 20

1-16- انواع روش های نهان نگاری درمتن به طور کلی ……………………………………………………… 21

1-16-1- روشدرج فاصله ……………………………………………………………………………………………………….. 21

1-16-2- روشمعنایی ……………………………………………………………………………………………………………… 22

1-16-3- روشمحتوایی …………………………………………………………………………………………………………… 22

1-16-4- مبتنی برخصوصیات ……………………………………………………………………………………………………. 23

 

فصـل دوم: بر ادبیات و پیشینه تحقیق

2-1- بر چندین روش نهان نگاری در متون دیجیتال……………………………………………….. 24

2-2- روش درج نقطه……………………………………………………………………………………………………………….. 24

2-2-1- شرح کلی روش…………………………………………………………………………………………………………… 24

2-2-2- نتیجه گیری …………………………………………………………………………………………………………………. 26

2-3- روش تغییر شکل حروف…………………………………………………………………………………………………….28

2-3-1- شرح روش …………………………………………………………………………………………………………………..28

2-3-2- نتیجه گیری ………………………………………………………………………………………………………. 30

2-4 درج کاراکتر کشش بین کاراکترهای کلمات……………………………………………………………………. 31

2-4-1شرح روش …………………………………………………………………………………………………………………….31

2-4-2- نتیجه گیری ………………………………………………………………………………………………………. 33

2-5- روش توسعه یافته درج کاراکتر کشش بین کاراکترهای کلمات……………………………………….. 33

2-5-1شرح روش ……………………………………………………………………………………………………………………. 33

2-5-2- نتیجه گیری ………………………………………………………………………………………………………………….34

2-6- روش بهبود یافته “لا”…………………………………………………………………………………………….. 35

2-6-1- شرح روش ………………………………………………………………………………………………………… 35

2-6-2- نتیجه گیری ……………………………………………………………………………………………………….. 36

2-7- روش درج کاراکتر بدون طول بین کلمات ………………………………………………………………. 36

2-7-1-شرح روش ………………………………………………………………………………………………………… 36

2-7-2- نتیجه گیری …………………………………………………………………………………………………… 37

2-8- روش نهان نگاری بلوکی بین کلمات ……………………………………………………………………. 38

2-8-1- شرح روش …………………………………………………………………………………………………………38

2-8-2- نتیجه گیری ………………………………………………………………………………………………………………….39

2-9- روش گروه بندی کاراکترهای متن(NP-UniCh)…………………………………………………………….. 40

2-9-1- شرح روش …………………………………………………………………………………………………….. 40

2-9-2- نتیجه گیری ……………………………………………………………………………………………….. 41

2-10- روش گروه بندی دوبیتی کاراکترهای متن ……………………………………………………………. 42

2-10-1- شرح روش ……………………………………………………………………………………………………. 42

2-10-2- نتیجه گیری ……………………………………………………………………………………………………42

2-11- استفاده از شکل دیگر کاراکترها در فونت­های متفاوت …………………………………………… 43

2-11-1-شرح روش ………………………………………………………………………………………………………………… 43

2-11-2- نتیجه گیری ………………………………………………………………………………………………… 45

2-12- نهان نگاری براساس تغییر زاویه کلمات ………………………………………………………………… 45

2-12-1شرح روش ………………………………………………………………………………………………………………….. 45

2-12-2- نتیجه گیری ………………………………………………………………………………………………………………..47

2-13- درج کاراکترهای نامحسوس درمتون لاتین ………………………………………………………………………….. 47

2-13-1- شرح روش …………………………………………………………………………………………………………………47

2-13-2- نتیجه گیری ………………………………………………………………………………………………………………..49

2-14- درج فاصله های خاص در موقعیت های مختلف …………………………………………………………………. 50

2-14-1- شرح روش …………………………………………………………………………………………………………………50

2-14-2نتیجه گیری …………………………………………………………………………………………………………………. 51

 

 

فصـل دوم: روش اجرای تحقـیـق

3-1- کلیات روش پیشنهادی ……………………………………………………………………………………………………….53

3-2- بر استاندارد یونیکد …………………………………………………………………………………….. 54

3-2-1- تعیین کدهای کاراکترها ………………………………………………………………………………… 54

3-2-2- انواع فرم های انکدینگ ……………………………………………………………………………………. 55

3-2-3- یونیکد فارسی/عربی ……………………………………………………………………………………….. 55

3-2-4- کاراکترهای یونیکد کنترلی ……………………………………………………………………… 56

3-3- فرایند کلی نهان نگاری و استخراج پیام در این رساله ……………………………………………….. 56

3-4- شرح روش نهان نگاری در این رساله …………………………………………………………………………… 58

3-4-1-تبدیل پیام رمز به معادل دودویی ………………………………………………………………………………………58

3-4-2درج و نشانه گذاری پیام رمز ……………………………………………………………………………………………..59

3-4-3کشف و استخراج پیام رمز ……………………………………………………………………………………………….. 60

 

فصـل چهارم: تجزیه و تحلـیـل داده ها

4-1-بررسی آزمایشات الگوریتم پیشنهادی ………………………………………………………………………………….. 62

4-2-نتایج و بحث برروی نتایج ……………………………………………………………………………………….. 62

4-3- بررسی پارامترهای نهان نگاری براساس نتایج اجرای الگوریتم………………………………………. 63

4-3-1-مقاومت دربرابر حملات تغییر ………………………………………………………………………………………… 63

4-3-2- ظرفیت نهان نگاری ……………………………………………………………………………………………………….64

4-3-3- اندازه فایل نهان نگاری شده ………………………………………………………………………………… 65

4-3-4- شفافیت (تناسب با فایل میزبان) ……………………………………………………………………………. 65

4-3-5- آسیب پذیری دربرابر حملات ………………………………………………………………………………. 66

4-3-6- محدودیت ها و نواقص ………………………………………………………………………………………………….67

4-4- بررسی الگوریتم روش ……………………………………………………………………………………………………….67

4-4-1- الگوریتم نهان نگاری ……………………………………………………………………………………………………..67

4-4-2- محاسبه پیچیدی زمانی الگوریتم نهان نگاری ………………………………………………68

4-4-3- الگوریتم بازیابی پیام ………………………………………………………………………………………………………68

4-4-4- محاسبه پیچیدی زمانی الگوریتم بازیابی پیام ……………………………………………….68

4-5- نمودار مورد کاربرد عملیات نهان نگاری پیام رمز……………………………………………… 69

4-6-نمودار مورد کاربرد عملیات بازیابی پیام رمز…………………………………………. 70

 

فصـل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1- خلاصه پژوهش ………………………………………………………………………………………… 72

5-2- نتیجه گیری ………………………………………………………………………………………….. 73

فهرست منابع انگلیسی ………………………………………………………………………………………….. 74

 

پیوست

پیوست 1 : کلاس الگوریتم پیشنهادی در این تحقیق …………………………………………….. 81

چکیده انگلیسی ………………………………………………………………………………………………… 87

 

فهرست جدول­ها

عنوان  شماره صفحه

جدول 2-1: نتایج مربوط به روش نقطه ها……………………………………………………………………… 27

جدول 2-2: مقایسه ظرفیت در روش های نمونه ………………………………………………….. 31

جدول 2-3: مقایسه ظرفیت روش MSCUKATبا روش قبل در حالت طول پیام رمز ثابت…………………. 34

جدول 2-4: مقایسه ظرفیت روش MSCUKATبا روش قبل در حالت متن ثابت……………………………… 34

جدول2-5: مقایسه ظرفیت روش استفاده از فاصله بدون طول با روش نقطه ها …………………… 38

جدول2-6: گروه بندی نشانه گزاری پیام رمز در روش (عمار اوده وخالد الیز، 2013) …………….. 42

جدول 2-7 : جدول تبدیل پیام رمز به باینری در روش (اکباس علی،2010) ……………….48

جدول2-8: جدول فاصله ها جهت نهان نگاری انتها هر خط و بین پاراگرافها ………………….. 50

جدول2-9: جدول فاصله ها جهت نهان نگاری بین کلمات و بین جملات ……………….. 50

جدول 3-1: کاراکترهای کنترلی یونیکد (نامحسوس و بدون طول) ………………………………. 56

جدول 3-2: موقعیت های شاخص جهت نهان نگاری درمتن ………………………………. 58

جدول 3-3: گروهبندی دوبیتی پیام رمز و نشانه گذاری قراردادی …………………………………. 59

جدول 4-1: فایل های نمونه جهت آزمایشات الگوریتم …………………………………………..62

جدول 4-2:  نتایج اجرای روش پیشنهادی و دو روش نمونه ………………………………….63

 

 

فهرست شکل­ها

شکل 1-1: طرح کلی الگوریتم های نهان نگاری ………………………………………………………. 12

شکل1-2: انواع نهان نگاری دیجیتال…………………………………………………………… 15

شکل 2-2: مقایسه تصویر متن اصلی و تصویر متن نهان نگاری در روش نقطه ها ……………….. 29

شکل 2-3: روش نهان نگاری با اضافه کردن کاراکتر کشش بعد از حروف ……………………32

شکل 2-4: روش نهان نگاری با اضافه کردن کاراکتر کشش قبل از حروف ………………… 33

شکل 2-5: مخفی کردن بیت ها با بلوک  ZWNJ……………………………………………….. 39

شکل 2-6: مخفی کردن بیت ها با بلوک  ZWJ…………………………………………………… 39

شکل 2-7: گروه بندی کاراکترهای متن …………………………………………………………….. 40

شکل 2-8: اشکال مختلف کاراکترهای لاتین در (عبدالمونم وهمکاران، 2013) ……. 44

شکل 2-9: متن میزبان اولیه قبل از نهان نگاری باروش (مارلی ماکاراند و همکاران، 2012) … 46

شکل 2-10: متن حامل بعد از نهان نگاری باروش (مارلی ماکاراند و همکاران، 2012) …………………46

شکل3-1: طرح کلی مکانیزم نهان نگاری پیام در متن………………………….57

شکل4-1: مقایسه مقاومت الگوریتم­های نمونه با الگوریتم پیشنهادی …………………………………. 64

شکل4-2: ظاهر متن بعد ازنهان نگاری با الگوریتم InSpUni …………………………………….. 65

شکل4-3: ظاهر متن نهان نگاری شده با بهره گرفتن از الگوریتم UniSpaCh……………………… 66

شکل 4-4: نمودرا مورد کاربرد نهان نگاری در سیستم ……………………………………. 69

شکل 4-5: نمودار مورد کاربرد عملیات استخراج پیام …………………………………….. 70

 

 

فصل اول: کلیـــــات تحقیق

انسان بزرگتر از یک جهان و بزرگتر از مجموعه جهان هاست. در اتحاد جان با تن، رازی بیش از راز آفرینش جهان نهفته است.

«هنری گیلر»

 

1-1-ﻣﻘﺪﻣﻪ

ﭘﻨﻬﺎن نگاریورمز نگاریدادهﻫﺎﺗﮑﻨﯿﮑﯽاﺳﺖﮐﻪازدﯾﺮﺑﺎزﻣﻮردﻋﻼﻗﻪﺑﺴﯿﺎریازاﻓﺮادﺑﻮدهاﺳﺖ. ﺑﺎﭘﯿﺸﺮﻓﺖﻋﻠﻮموداﻧﺶﺑﺸﺮیروﺷﻬﺎیﭘﻨﻬﺎنﺳﺎزیﻧﯿﺰﺑﻪﻧﻮﺑﻪﺧﻮدﺑﺎﭘﯿﺸﺮﻓﺖﻣﻮاﺟﻪﺷﺪهورﺳﺎﻧﻪﻫﺎیﻣﻮرداﺳﺘﻔﺎدهوﺗﮑﻨﯿﮏﻫﺎیﭘﻨﻬﺎنﺳﺎزیدادهﻫﺎﻧﯿﺰﺗﻮﺳﻌﻪﯾﺎﻓﺘﻪاﻧﺪ. دوﻫﺪفاﺻﻠﯽراﻣﯽﺗﻮانﺑﺮایﭘﻨﻬﺎنﺳﺎزیدادهﻫﺎدرﻧﻈﺮﮔﺮﻓﺖ. ﻫﺪفاولﮐﻪازدﯾﺮﺑﺎزﻣﻮردﺗﻮﺟﻪﺑﻮدهودﻟﯿﻞاﺻﻠﯽﭘﯿﺪاﯾﺶروﺷﻬﺎیﻣﺨﺘﻠﻒپنهان نگاریﻣﯽﺑﺎﺷﺪﭘﻨﻬﺎنﺳﺎزیدادهﻫﺎیﺳﺮیوﻣﺤﺮﻣﺎﻧﻪدرونرﺳﺎﻧﻪﻫﺎوﺣﺎﻣﻞﻫﺎیﻋﻤﻮﻣﯽاﺳﺖ(نیکولاس و همکاران،1998).

 

ﻫﺪفدومﮐﻪاﻣﺮوزهراﯾﺞﺷﺪهوﺑﻪدﻟﯿﻞﮐﺜﺮتاﺳﺘﻔﺎدهﻧﺴﺒﺖﺑﻪﻫﺪفاولﺑﯿﺸﺘﺮﺑﺮرویآنﮐﺎرﺷﺪهاﺳﺖ،درجاﻣﻀﺎیﺻﺎﺣﺐرﺳﺎﻧﻪدرونآنﻣﯽﺑﺎﺷﺪ. درﺣﺎﻟﺖاولﻫﺪفاﺻﻠﯽﮔﻨﺠﺎﻧﺪنﺣﺠﻢﻗﺎﺑﻞﻗﺒﻮﻟﯽازدادهﻫﺎ،دررﺳﺎﻧﻪﺑﻪﻧﺤﻮیاﺳﺖﮐﻪاﻣﮑﺎنﺑﺎزﯾﺎﺑﯽآﻧﻬﺎﺗﻮﺳﻂاﻓﺮاددﯾﮕﺮﭘﯿﭽﯿﺪهوﺣﺘﯽاﻻﻣﮑﺎنﻏﯿﺮﻣﻤﮑﻦﺑﺎﺷﺪ. واﺑﺴﺘﻪﺑﻪﻧﻮعﭘﯿﺎموﻧﺤﻮهاﻧﺘﻘﺎلآنﻣﻌﻤﻮﻻًﺣﺘﯽاﻣﮑﺎنﮐﺸﻒوﺟﻮددادهﻫﺎیﻧﻬﻔﺘﻪدررﺳﺎﻧﻪﻧﯿﺰﻏﯿﺮﻗﺎﺑﻞﻗﺒﻮلﺑﻮدهودرﻫﺮﺻﻮرتاﻣﮑﺎنﺑﺎزﯾﺎﺑﯽدادهﺑﺮایاﻓﺮادﻏﯿﺮ،ﭘﺬﯾﺮﻓﺘﻨﯽﻧﯿﺴﺖ. دراﯾﻦﺣﺎﻟﺖﺣﺘﯽدرﻣﻮاردیﺧﺮاﺑﯽدادهﻫﺎﺑﺮاﺛﺮدﺧﻞوﺗﺼﺮفدررﺳﺎﻧﻪﭼﻨﺪاناﻫﻤﯿﺘﯽﻧﺪاﺷﺘﻪوﺣﺘﯽﻣﻄﻠﻮباﺳﺖ. اﯾﻦدرﺣﺎﻟﯽاﺳﺖﮐﻪدرﻫﺪفدومﺣﺠﻢﺑﺴﯿﺎراﻧﺪﮐﯽازدادهﻣﯽﺑﺎﯾﺴﺖﺑﻪﻧﺤﻮیدررﺳﺎﻧﻪﭘﻨﻬﺎنﺷﻮﻧﺪﮐﻪدرﻣﻘﺎﺑﻞاﻧﻮاعﺗﻐﯿﯿﺮاترﺳﺎﻧﻪازﺧﻮدﻣﻘﺎوﻣﺖﻧﺸﺎندادهوﺣﺪاﻗﻞﺧﺮاﺑﯽدرآﻧﻬﺎﭘﯿﺶآﯾﺪ.

 

درﺣﻮزهﭘﻨﻬﺎنﺳﺎزی و رمزنگاریدادهﻫﺎﺳﻪﻣﻔﻬﻮمﻧﺰدﯾﮏﺑﻪﯾﮑﺪﯾﮕﺮوﺟﻮددارﻧﺪﮐﻪﻻزماﺳﺖﭘﯿﺶازورودﺑﻪﻫﺮﺑﺤﺜﯽدرﺧﺼﻮصﻫﺮﮐﺪامازآنﻫﺎﺧﺼﻮﺻﯿﺎﺗﺸﺎنﻣﻌﺮﻓﯽﮔﺮددﺗﺎاﻣﮑﺎنﺗﻔﮑﯿﮏﺣﻮزه درﻫﻨﮕﺎمﺷﺮحﻣﻮﺿﻮعوﺟﻮدداﺷﺘﻪﺑﺎﺷﺪ. اﯾﻦﺳﻪﻣﻔﻬﻮمﻋﺒﺎرﺗﻨﺪاز:

• پنهان­نگاری[1]دادهﻫﺎ
• نهان­نگاری[2]دادهﻫﺎ
• رﻣﺰﻧﮕﺎری[3]دادهﻫﺎ

ازﺳﻪﻣﻔﻬﻮمﻓﻮقﻣﻔﺎﻫﯿﻢپنهان­نگاریونهان­نگاریﻣﻔﺎﻫﯿﻤﯽﺑﺴﯿﺎرﻧﺰدﯾﮏﺑﻪﯾﮑﺪﯾﮕﺮﻫﺴﺘﻨﺪوﺗﻔﮑﯿﮏﺣﻮزهﻫﺎیآنﻫﺎازﯾﮑﺪﯾﮕﺮﭘﯿﭽﯿﺪهﻣﯽﺑﺎﺷﺪ. ﻣﻔﻬﻮمرﻣﺰﻧﮕﺎریﻧﯿﺰﺑﺎوﺟﻮد اینﮐﻪﺑﻪرمزگذاریدادهﻫﺎﻣﯽﭘﺮدازدﻣﯽﺗﻮانآنراﺑﺎاﺳﺘﺪﻻلﺳﺎده­ایازدوﻣﻔﻬﻮمدﯾﮕﺮﺗﻤﯿﺰداد. ﺑﺪانﻣﻌﻨﯽﮐﻪدررﻣﺰﻧﮕﺎری،رﺳﺎﻧﻪاﻧﺘﻘﺎلدارایﻣﻔﻬﻮمودادهﻣﺴﺘﻘﻞﻧﺒﻮدهوﻧﻬﺎنﺑﻮدندادهﻫﺎﻋﯿﺎنﻣﯽﺑﺎﺷﺪ(هاردیک کومار و پوچری،2012).

در ادامه ﻓﺮآﯾﻨﺪﺗﻔﮑﯿﮏاﯾﻦﺳﻪﻣﻔﻬﻮمازﯾﮑﺪﯾﮕﺮوﺣﻮزهﻓﻌﺎﻟﯿﺖﻫﺮﮐﺪاممورد بررسی قرار خواهد گرفت؛ﻫﺮدوروشپنهان­نگاریونهان­نگاریازرﺳﺎﻧﻪایﻋﻤﻮﻣﯽودارایﻣﻔﻬﻮمﻣﺴﺘﻘﻞﺑﺮایاﻧﺘﻘﺎلدادهاﺳﺘﻔﺎدهﻣﯽﮐﻨﻨﺪﺑﺎوﺟﻮداﯾﻦدرﺗﻤﺎﻣﯽروﺷﻬﺎینهان نگاریدادهﻣﻨﺘﻘﻞﺷﺪهﻫﻤﺮاهرﺳﺎﻧﻪ ﻋﯿﺎنوﻗﺎﺑﻞدﺳﺘﯿﺎﺑﯽﻣﯽﺑﺎﺷﺪ؛درﺣﺎﻟﯽﮐﻪدرروﺷﻬﺎیپنهان نگاریﻧﻤﯽﺗﻮانﺑﻪﺳﺎدﮔﯽازوﺟﻮد دادهﻧﻬﺎن،ﻣﻄﻠﻊﺷﺪهوﯾﺎآنرااﺳﺘﺨﺮاجﻧﻤﻮد.

در ادامه ﻧﻤﻮﻧﻪایازداده هایذﺧﯿﺮهﺷﺪهدرﻫﺮﮐﺪامازﺳﻪ روشﻣﺬﮐﻮرنمایش داده خواهد شد. ﺑﻪطورﮐﻠﯽﻣﯽﺗﻮانﮔﻔﺖﮐﻪازدوﻫﺪفﻗﺒﻠﯽذﮐﺮ ﺷﺪهﻫﺪفاولﺗﻮﺳﻂروﺷﻬﺎیرﻣﺰﻧﮕﺎریوﻧﻬﺎنﺳﺎزیﻣﺤﻘﻖﻣﯽﮔﺮددوازنهان نگاریﻣﻌﻤﻮلاﺑﺮایﻧﯿﻞﺑﻪﻫﺪفدومﺑﻬﺮهﺑﺮداریﻣﯽﺷﻮد(هاردی کوماروهمکارش،2012).

 

• تعریف پنهان نگاری:

 

فهرست مطالب

 

     عنوان                                                                                                        صفحه

چکیده پژوهش ……. . .. . 1

فصل اول:کلیات                                                                      

1-1 مقدمه(زمینه پژوهش)  . . 3

2-1 اهداف پژوهش  . ..  13

3-1 سوالات پژوهش    14

4-1 فرضیه های پژوهش  .  14

5-1 تعاریف واژه ها    15

6-1 محدودیت های پژوهش  . ..  15

فصل دوم:زمینه و پیشینه پژوهش

1-2 چهارچوب پژوهش  .   17

2-2 بر مطالعات انجام شده  . ..  60

فصل سوم:روش اجرا

1-3 نوع پژوهش .   83

2-3 جامعه پژوهش  .   83

3-3 نمونه پژوهش  . .  83

4-3 مشخصات واحدهای مورد پژوهش  . .  83

5-3 روش نمونه گیری  .   84

6-3 محیط پژوهش  ..  86

 

7-3 ابزارگردآوری اطلاعات  . . . ..  86

8-3 تعیین اعتبار و اعتماد علمی ابزار  ….. . .  89

9-3 روش تجزیه وتحلیل  . .. .  90

10-3 ملاحظات اخلاقی  .. .. .. ..  93

فصل چهارم:نتایج تحقیق

1-4 یافته های پژوهش  .. .   95

2-4 جداول و نمودارها  … .. .  100

فصل پنجم: بحث و بررسی یافته ها

1-5 بحث وتفسیر نتایج پژوهش  . . ..  145

2-5 نتیجه گیری نهایی  .   168

3-5 کاربرد یافته ها  . . 171

4-5 پیشنهادات برای پژوهش های بعدی  . 171

منابع و ماخذ

فهرست منابع . . . 172

پیوست ها  . .   179

چکیده انگلیسی  . . . 184

 

فهرست جداول

 

عنوان                                                                                                                             صفحه

 

جدول شماره (1):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر حسب جنس                 …………………………………………………………………………………………………………  100

جدول شماره (2):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان براساس وزن هنگام تولد ………………………………………………………………………………………………….. 101 

جدول شماره (3):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر حسب تغذیه دوران شیرخوارگی …………………………………………………………………….…………………………………… 102

جدول شماره(4):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس سن شروع غذای کمکی ……………………………………………………………………………………………………………………… 103

جدول شماره(5):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس رتبه تولد  …………………………………………………………………………………………………………………………………………  104        

جدول شماره (6):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس تعداد فرزندان خانواده  ……………………………………………………………………………………………………………. 105

جدول شماره (7):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس زندگی با پدر و مادر  …………………………………………………………………………………………………………………….. 106

جدول شماره(8):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس سابقه بیماری مادر در دوران بارداری 

 ……………………………………………………………………………………..  107

جدول شماره (9):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس میزان BMI مادر  ………………………………………………………………………………………………………………………………… 108

جدول شماره (10):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس میزان BMI پدر …………………………………………………………………………………………………………………………. 109

جدول شماره (11):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس میزان تحصیلات مادر ……………………………………………………………………………………………………………….. 110

جدول شماره (12):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس میزان تحصیلات پدر …………………………………………………………………………………………………………………. 111

جدول شماره (13):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس شغل مادر …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 112   

جدول شماره (14):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس شغل پدر …………………………………………………………………………………………………………………………………………  113         

جدول شماره (15):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی  کودکان بر اساس شاغل بودن والدین …………………………………………………………………………………………………………………..  114

جدول شماره (16):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس سابقه چاقی خانوادگی ………………………………………………………………………………………………………………  115

جدول شماره (17):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس متوسط درآمد خانواده ………………………………………………………………………………………………………………..  116

جدول شماره (18):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس تعداد وعده های غذایی …………………………………………………………………………………………………………….. 117

جدول شماره (19):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس رفتن به رستوران ………………………………………………………………………………………………………………………..  118

جدول شماره (20):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس تعداد دفعات رفتن به رستوران در هفته  …………………………………………………………………………………. 119

جدول شماره (21):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس خوردن غذا فقط در هنگام گرسنگی …………………………………………………………………………………………………..  120

جدول شماره (22):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس خوردن غذای آماده ………………………………………………………………………………………………………………………. 121

جدول شماره (23):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس خوردن میان وعده  ……………………………………………………………………………………………………………………..  122

جدول شماره (24):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس مصرف نوع میان وعده ……………………………………………………………………………………………………………….  123

جدول شماره (25):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس دفعات مصرف تنقلات  ……………………………………………………………………………………………………………… 124

جدول شماره (26):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس مصرف غذاهای پرچرب ………………………………………………………………………………………………………………  125

جدول شماره (27):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس مصرف صبحانه  …………………………………………………………………………………………………………………………  126

جدول شماره (28):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس دفعات مصرف صبحانه ……………………………………………………………………………………………………………..  127

جدول شماره (29):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان براساس نظر والدین در مورد خوردن کودک در مقایسه با همسالان ……………………………………………………………….  128

جدول شماره (30):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس ساعات فعالیت بدنی در هفته ……………………………………………………………………………………………………..  129

جدول شماره (31):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی  کودکان براساس عضویت در باشگاه ورزشی …………………………………………………………………………………………………………  130

جدول شماره (32):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس ساعات ورزش در باشگاه  در هفته ……………………………………………………………………………………………  131

جدول شماره (33):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان براساس رفتن به مهدکودک یا پیش دبستانی …………………………………………………………………………………………….  132

جدول شماره (34):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان براساس ورزش کردن در مهدکودک یا پیش دبستانی ……………………………………………………………………………..  133

جدول شماره (35):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس دفعات ورزش در مهدکودک یا پیش دبستانی در هفته ……………………………………………………………..  134

جدول شماره (36):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان براساس شدت ورزش یا بازی  ………………………………………………………………………………………………………………  135

جدول شماره (37):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس ساعت به خواب رفتن در شب …………………………………………………………………………………………………………  136

جدول شماره (38):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان براساس بیدار شدن در طول شب ……………………………………………………………………………………………………………………  137

جدول شماره (39):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس دفعات بیدار شدن از خواب در طول شب …………………………………………………………………………………..  138

جدول شماره (40):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس ساعات خواب کودک در شبانه روز ………………………………………………………………………………………….  139

جدول شماره (41):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس ساعات تماشای تلویزیون …………………………………………………………………………………………………………… 140

جدول شماره (42):توزیع فراوانی وضعیت شاخص توده بدنی کودکان بر اساس ساعات بازیهای کامپیوتری ………………………………………………………………………………………………………. 141

جدول شماره (43):ضرایب رگرسیونی پیش بینی کننده های اضافه وزن وچاقی کودکان بر اساس مدل لجستیک رگرسیون ……………………………………………………………………………………  143

زمینه پژوهش:

انسان محور توسعه است وسلامت انسان رمز توسعه محسوب می شود. همه ما میخواهیم سلامت باشیم اما بسیاری از ما نمیدانیم که سلامتی چیست و چگونه بدست می آید. انسانها تعاریف متفاوتی از سلامتی دارند، بعضی آن را به صورت منفی یعنی “نداشتن بیماری” و بعضی به صورت مثبت یعنی” بالاترین حد خوب بودن” تعریف می کنند تا جایی که دو نفر انسان سالم ممکن است درک متفاوتی از سلامتی خود داشته باشند. تعاریفی که انسانها از سلامتی دارند بر عملکرد آنها برای تامین ، حفظ وارتقاء سلامتی تاثیرمی گذارد(1).

عمومأ عوامل تعیین کننده سلامتی به سه دسته تقسیم می شوند که شامل ژنتیک ، محیط و سبک زندگی می باشند.این سه عامل تشکیل سه ضلعی را می دهند که دائما در حال تعاملند.            اگر چه وضعیت سلامت فرد به صورت اولیه تحت تاثیر عوامل ژنتیکی قرار می گیرد اما دیده شده است که فاکتورهای محیط و سبک زندگی به طور قوی بر سلامت شخص اثر می گذارند ، به طوری که متخصصان بهداشتی امروزه سبک زندگی را یکی از مهمترین فاکتورهای موثر بر سلامتی می دانند(2).

یکی از مشکلات مربوط به سلامتی که ارتباط تنگاتنگی با شیوه زندگی دارد معضل چاقی در جامعه امروز می باشد امروزه افزایش وزن وچاقی روی سلامت بسیاری از افراد در جوامع مختلف تاثیر سوء گذاشته است. برخلاف گذشته كه تصور می شد افراد چاق،افراد سالم وقوی هستند. امروزه ثابت شده است كه این افراد نه تنها قوی نیستند بلكه بیشتر بیمار شده و عمر كوتاه تری دارند (4).

 

امروزه تعداد افراد چاق در حال افزایش است واین مشکل که درگذشته ای نه چندان دور مشکل کشورهای پیشرفته وصنعتی محسوب می شد هم اکنون در تمام نقاط جهان واز جمله در کشورهای در حال توسعه که معمولأ کمبودهای غذایی مشکل اصلی تغذیه ای است نیز در حال افزایش است. علاوه بر این کاهش سن ابتلاء به چاقی وشیوع آن درکودکان ونوجوانان نیز اهمیت زیادی دارد، زیرا چاقی در این سن تاثیر بیشتری بر سلامتی می گذارد در بسیاری از موارد ، چاقی دوران بزرگسالی از کودکی آغاز می شود و پیشگیری موثر به نحوه برخورد وکنترل چاقی در دوران کودکی بستگی دارد(4).

در واقع چاقی وضعیتی است که در آن ذخایر چربی در بدن افزایش یافته و به حدی برسد که به سلامت فرد آسیب برساند. همچنین طبق تعریف اضافه وزن شرایطی است که در آن وزن فرد از مقدار استاندارد آن بر طبق قد تجاوز کند(19).

اما در مورد کودکان اضافه وزن وچاقی براساس منحنی های استاندارد نمایه توده بدنی            ( BMI) برای سن وجنس طبق مرجع مرکزپیشگیری وکنترل بیماریها(CDC) وبر اساس حدود مرزی BMI  بین صدک 85 تا 95 به عنوان اضافه وزن و صدک 95 وبیشتر به عنوان چاق تعریف شده است(4).

چاقی در دوران کودکی و نوجوانی به ویژه طی دهه دوم زندگی به عنوان یک پیش بینی کننده قوی چاقی بزرگسالی مطرح است. شیوع چاقی در میان کودکان و نوجوانان در بسیاری از کشورهای جهان حتی در کشورهایی که در آنها سوء تغذیه ناشی از کمبود دریافت هنوز یک مشکل سلامت عمومی است ، در حال افزایش است(5).

بر این اساس بین چاقی دوران کودکی با افزایش احتمال چاقی دوران بزرگسالی ومشکلات جسمی ناشی از آن یک ارتباط تنگاتنگ وجود دارد، امروزه اضافه وزن وچاقی یک بیماری مزمن است که به صورت یک معضل بهداشتی درآمده

  عنوان                                               صفحه

چکیده

فصل اول: كلیات و بررسی منابع

1-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 1

1-2- آلاینده های محیط زیست…………………………………………………………………………………………………… 2

1-3- آنتی بیوتیک ها و مشكلات زیست محیطی………………………………………………………………………. 2

1-4- تكنیک های تصفیه………………………………………………………………………………………………………………. 4

1-5- فرایندهای اكسیداسیون پیشرفته (AOPs) ………………………………………………………………………. 4

1-5-1- فرایند هتروژن فتوكاتالیز………………………………………………………………………………………. 5

1-5-2- انواع فتوكاتالیزورها………………………………………………………………………………………………. 13

1-5-3- مكانیسم فرایندهای هتروژن كاتالیز………………………………………………………………….. 14

1-5-3-1- مكانیسم فرایند فتوكاتالیستی UV/TiO2………………………………………….. 15

1-6- تثبیت فتوكاتالیزور TiO2 بر روی بستر ثابت…………………………………………………………………… 17

1-6-1- تثبیت كاتالیزور به روش PMTP………………………………………………………………………… 20

1-7- طراحی آزمایش………………………………………………………………………………………………………………….. 22

1-7-1- انواع روش های طراحی آزمایش………………………………………………………………………… 22

1-7-1-1- روش تاگوچی……………………………………………………………………………………….. 23

1-7-1-1-1- ویژگی آرایه های متعامد……………………………………………………… 23

الف

1-8- فرایند طراحی آزمایش……………………………………………………………………………………………………… 23

1-8-1- برنامه ریزی…………………………………………………………………………………………………………… 24

1-8-2- اجرا……………………………………………………………………………………………………………………….. 24

1-8-2-1- محاسبه اثر اصلی فاكتورها………………………………………………………………….. 24

1-8-3- آنالیز واریانس (ANOVA)………………………………………………………………………………….. 25

1-8-3-1- روش استاندارد…………………………………………………………………………………….. 25

1-8-3-2- روش S/N (نسبت سیگنال به نویز)……………………………………………………. 27

1-8-3-2-1- مشخصه نوع Nominal is better………………………………………… 27

1-8-3-2-2- مشخصه نوع Smaller is better…………………………………………… 28

1-8-3-2-3- مشخصه نوع Bigger is better…………………………………………….. 28

1-9- مطالعات پیشین در زمینه بررسی حذف آنتی بیوتیک ها با بهره گرفتن از فرایندهای اكسیداسیون پیشرفته     28

1-10- اهداف طرح حاضر………………………………………………………………………………………………………….. 33

 

فصل دوم: روش تحقیق

2-1- وسایل، دستگاه ها و نرم افزارهای مورد نیاز……………………………………………………………………. 34

2-1-1- فتوراكتور………………………………………………………………………………………………………………. 35

2-2- مواد مورد استفاده………………………………………………………………………………………………………………. 36

2-3- مشخصات TiO2-P25…………………………………………………………………………………………………………. 36

2-4- مشخصات كلرامفنیكول……………………………………………………………………………………………………… 36

2-5- روش تهیه محلول مادر CAP……………………………………………………………………………………………. 38

2-6- روش تثبیت نانو ذرات تیتانیوم دی اكسید بر روی بسترهای شیشه ای……………………… 38

ب

 

 

2-7- تكنیک های مورد استفاده برای تعیین مشخصات بسترهای تهیه شده از نانوذرات TiO2-P25 تثبیت شده بر روی صفحات شیشه ای……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 40

2-8- روش تعیین میزان بارگیری نانوذرات تیتانیوم دی اكسید بر روی صفحات شیشه ای.. 41

2-9- بررسی فعالیت فتوكاتالیزوری نانوذرات تثبیت شده بر روی صفحات شیشه ای………….. 42

2-10- نحوه ارائه نتایج……………………………………………………………………………………………………………….. 42

2-11- روش اندازه گیری غلظت CAP موجود در محلول……………………………………………………….. 43

2-12- روش آماده سازی نمونه ها برای اندازه گیری TOC……………………………………………………. 45

2-13- روش آماده سازی نمونه ها برای اندازه گیری میزان یون های آمونیوم، نیترات، نیتریت و

كلرید………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 45

2-14- اندازه گیری نیترات به روش اسپكتروفتومتری……………………………………………………………. 46

2-15- اندازه گیری نیتریت به روش اسپكتروفتومتری……………………………………………………………. 46

2-16- اندازه گیری كلرید به روش آرژانتومتری………………………………………………………………………. 46

2-17- اندازه گیری آمونیوم به روش رنگ سنجی به كمك شناساگر نسلر…………………………… 47

 

فصل سوم: نتایج و بحث

3-1- مشخصات بسترهای تهیه شده از نانوذرات TiO2-P25 بر روی صفحات شیشه ای………. 48

3-1-1-  تصاویر SEM……………………………………………………………………………………………………….. 48

3-1-2- تصاویر AFM………………………………………………………………………………………………………… 50

3-2- تأثیر پارامترهای عملیاتی در راندمان حذف كلرامفنیكول توسط نانوذرات TiO2-P25 تثبیت

شده بر روی صفحات شیشه ای…………………………………………………………………………………………………… 53

3-2-1- بررسی تأثیر غلظت اولیه كلرامفنیكول………………………………………………………………. 53

پ

3-2-2- بررسی تأثیر شدت نور فرابنفش………………………………………………………………………… 55

3-2-3- بررسی تأثیر pH………………………………………………………………………………………………….. 57

 

3-3- طراحی آزمایشات فعالیت فتوكاتالیزوری نانوذرات TiO2-P25 تثبیت شده بر اساس خواص

آرایه های متعامد…………………………………………………………………………………………………………………………… 60

3-3-1- بهینه سازی میزان حذف……………………………………………………………………………………. 63

3-3-2- تعیین شرایط بهینه برای فعالیت فتوكاتالیزوری نانوذرات TiO2-P25 تثبیت شده در

حذف CAP…………………………………………………………………………………………………………………………. 65

3-3-3- تعیین سهم متغیرهای انتخابی در فعالیت فتوكاتالیزوری نانوذرات TiO2-P25 تثبیت

شده در حذف CAP ………………………………………………………………………………………………………….. 68

3-4- آنالیز سینتیک حذف CAP توسط نانوذرات TiO2-P25 تثبیت شده بر روی صفحات شیشه ای

در فتوراكتور ناپیوسته…………………………………………………………………………………………………………………. 70

3-5- مطالعات معدنی سازی CAP توسط نانوذرات دی اكسید تیتانیوم در فتوراكتور ناپیوسته 77

3-6- نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………………………….. 80

3-7- پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………………………….. 81

منابع……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 82

چكیده انگلیسی

   عنوان                                                                                                          صفحه                                                                                         

جدول (1-1): تصفیه تركیبات دارویی به روش اكسیداسیون پیشرفته (AOPs)……………………… 7

جدول (2-1): مشخصات آنتی بیوتیک كلرامفنیكول………………………………………………………………… 37

جدول (2-2): جذب محلول هایی با غلظت های مختلف از كلرامفنیكول در nm 278 lmax= 44

جدول (3-1): اطلاعات مورفولوژیكی حاصل از تصاویر AFM………………………………………………….. 51

جدول (3-2): اطلاعات زبری حاصل از تصاویر AFM………………………………………………………………. 52

جدول (3-3): نتایج تأثیر غلظت اولیه CAP در میزان حذف آن توسط نانوذرات TiO2-P25

تثبیت شده Light intensity= 36.7 W m-2, pH @ 4………………………………………………………………… 54

جدول (3-4): نتایج تأثیر شدت نورهای مختلف فرابنفش در میزان حذف CAP توسط نانوذرات

TiO2-P25 تثبیت شده [CAP]= 20 mg L-1, pH @ 4……………………………………………………………… 56

جدول (3-5): نتایج تأثیر pH در میزان حذف CAP توسط نانوذرات TiO2-P25 تثبیت شده

[CAP]= 20 mg L-1, Light intensity= 36.7 W m-2…………………………………………………………………. 58

جدول (3-6): فاكتورها و سطوح آن ها برای طراحی آزمایشات……………………………………………… 61

جدول (3-7): آرایه متعامد L16 برای طراحی آزمایش……………………………………………………………… 62

جدول (3-8): نتایج آزمایشات بر اساس آرایه L16……………………………………………………………………. 64

جدول (3-9): مقادیر S/N برای آزمایشات مختلف……………………………………………………………………. 65

جدول (3-10): پاسخ آنالیز تاگوچی فعالیت فتوكاتالیزوری نانوذرات TiO2-P25 تثبیت شده 66

جدول (3-11): نتایج مربوط به تحلیل واریانس برای تعیین درصد تأثیر فاكتورهای مختلف در

فعالیت فتوكاتالیزوری نانوذرات TiO2-P25 تثبیت شده در حذف CAP………………………………… 68

   عنوان                                                                                                                  صفحه                                                                                 

نمودار (2-1): طیف جذبی محلول كلرامفنیكول در ناحیه UV/Vis………………………………………… 43

نمودار (2-2): نمودار كالیبراسیون برای اندازه گیری غلظت كلرامفنیكول در نمونه های مجهول

(nm 278 lmax= )……………………………………………………………………………………………………………………… 44

نمودار (3-1): تأثیر غلظت اولیه CAP در میزان حذف آن توسط نانوذرات TiO2-P25

تثبیت شده……………………………………………………………………………………………………………………………………. 55

نمودار (3-2): تأثیر شدت نورهای مختلف فرابنفش در میزان حذف CAP توسط نانوذرات

TiO2-P25 تثبیت شده………………………………………………………………………………………………………………… 57

نمودار (3-3): تأثیر pH در میزان حذف CAP توسط نانوذرات TiO2-P25 تثبیت شده………… 59

نمودار (3-4): تأثیر هر پارامتر بر مقادیر پاسخ S/N………………………………………………………………….. 67

نمودار (3-5): اهمیت فاكتورهای مؤثر در فعالیت فتوكاتالیزوری نانوذرات TiO2-P25 تثبیت شده

در حذف CAP………………………………………………………………………………………………………………………………. 69

نمودار (3-6): مقایسه ای مابین درصد حذف پیش بینی شده به روش تاگوچی و نتایج تجربی در

فعالیت فتوكاتالیزوری نانوذرات TiO2-P25 تثبیت شده در حذف CAP…………………………………. 70

نمودار (3-7): نمودار نیمه لگاریتمی غلظت CAP بر حسب زمان تابش در غلظت های اولیه مختلف

از كلرامفنیكول……………………………………………………………………………………………………………………………… 72

نمودار (3-8): نمودار نیمه لگاریتمی غلظت CAP بر حسب زمان تابش در شدت نورهای فرابنفش

مختلف………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 73

ج

نمودار (3-9): نمودار نیمه لگاریتمی غلظت CAP بر حسب زمان تابش در pHهای اولیه مختلف.. 73

نمودار (3-10): نمودار ثابت سرعت ظاهری حذف بر حسب غلظت اولیه كلرامفنیكول……….. 74

نمودار (3-11): نمودار ثابت سرعت ظاهری حذف بر حسب شدت نور ………………………………… 75

نمودار (3-12): نمودار ثابت سرعت ظاهری حذف بر حسب pH اولیه محلول CAP……………. 75

نمودار (3-13): مقایسه مقادیر kap محاسباتی و تجربی برای حذف CAP توسط نانوذرات

TiO2-P25 تثبیت شده………………………………………………………………………………………………………………… 76

نمودار (3-14): نتایج اندازه گیری TOC در حذف CAP توسط نانوذرات TiO2-P25

تثبیت شده …………………………………………………………………………………………………………………………………… 77

نمودار (3-15): نمودار NH4+ تولیدی بر حسب زمان تابش در فرایند حذف CAP توسط نانوذرات   TiO2-P25 تثبیت شده……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 78

نمودار (3-16): نمودار NO3– تولیدی بر حسب زمان تابش در فرایند حذف CAP توسط نانوذرات

TiO2-P25 تثبیت شده………………………………………………………………………………………………………………… 78

نمودار (3-17): نمودار NO2– تولیدی بر حسب زمان تابش در فرایند حذف CAP توسط نانوذرات

TiO2-P25 تثبیت شده………………………………………………………………………………………………………………… 79

نمودار (3-18): نمودار Cl– تولیدی بر حسب زمان تابش در فرایند حذف CAP توسط نانوذرات

TiO2-P25 تثبیت شده………………………………………………………………………………………………………………… 79

عنوان                                           صفحه                                   

شكل (1-1): شمای مكانیسم فرایند فتوكاتالیستی UV/TiO2………………………………………………… 16

شكل (2-1): فتوراكتور ناپیوسته…………………………………………………………………………………………………. 35

شكل (2-2): ساختار شیمیایی كلرامفنیكول……………………………………………………………………………… 37

شكل (2-3): شمای مراحل تثبیت نانوذرات TiO2 بر روی بسترهای شیشه ای…………………….. 39

شكل (3-1): تصویر SEM از مقطع عرضی (الف) و سطح (ب) بستر تهیه شده از نانوذرات

TiO2-P25   بر روی صفحات شیشه ای……………………………………………………………………………………… 49

شكل (3-2): تصاویر AFM دو بعدی از نانوذرات TiO2-P25 تثبیت شده بر روی صفحات شیشه ای

در دو وضوح متفاوت……………………………………………………………………………………………………………………. 50

شكل (3-3): تصاویر AFM سه بعدی از نانوذرات TiO2-P25 تثبیت شده بر روی صفحات شیشه ای

در دو وضوح متفاوت……………………………………………………………………………………………………………………. 50

شكل (3-4): پروفایل مورد استفاده برای بدست آوردن اطلاعات مورفولوژیكی………………………. 51

شكل (3-5): پروفایل مورد استفاده برای بدست آوردن اطلاعات زبری سطح بستر……………….. 52

چكیده

 

در این تحقیق به منظور کاربردی نمودن فرایند فتوکاتالیز ناهمگن در حذف آنتی بیوتیک ها از    محیط های آبی، کارائی نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید تثبیت شده به روش اتصال حرارتی بر روی صفحات شیشه ­ای Sand-Blast شده در حذف کلرامفنیکول به عنوان یک ترکیب آنتی بیوتیک بررسی شده است. مشخصات صفحات شیشه ­ای پوشش داده شده با نانو ذرات تیتانیوم دی­اکسید توسط تصاویر SEM و AFM بررسی شده است. تأثیر پارامترهای مختلفی نظیر غلظت اولیه کلرامفنیکول، شدت تابش نور فرابنفش و pH در فعالیت فتوکاتالیزوری نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید تثبیت شده مورد مطالعه قرار گرفته است. بطوریکه    نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید در وضعیت تثبیت شده در شرایط عملیاتی مختلف کارآئی قابل توجهی در حذف کلرامفنیکول از خود نشان می­دهند. نتایج نشان می­دهد که mg L-1 10 از کلرامفنیکول توسط       نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید تثبیت شده تحت تابش نور فرابنفش با شدتW m-2 7/36 در مدت زمان 45 دقیقه تقریباً بطور کامل حذف می­ شود. نتایج مطالعات معدنی سازی نیز حذف كامل TOC و ایجاد محصولات معدنی سازی نظیر Cl–، NO3– و NH4+ را در حد انتظار در زمان های تابش بالاتر نشان می دهد. نتایج طراحی آزمایش به روش تاگوچی مؤثرترین پارامتر در حذف آلاینده مذكور در سیستم تثبیت شده را زمان تابش با سهم 60 درصد نشان می دهد. همچنین نتایج آنالیز سینتیک واكنش، مطابقت سینتیک حذف را با مدل لانگمویر- هنیشلوود نشان می دهد. مدل حاصل از نتایج آنالیز سینتیک فرایند، به خوبی قادر به تعیین ثابت سرعت ظاهری حذف CAP در فرایند مذكور می باشد.

چکیده

در این پروژه ابتدا نانوکاتالیست پلاتین/کربن به وسیله‌ی کاهش شیمیایی نمک پلاتین با کاهنده شیمیایی سدیم بور هیدرید سنتز شد. ویژگی‌های ساختاری و مورفولوژی نانوکاتالیست سنتز شده با بهره گرفتن از طیف­سنجی پراکنش انرژی و میکروسکوپ روبش الکترونی مورد بررسی قرار گرفت. فعالیت و پایداری نانوکاتالیست Pt/C در الکترواکسیداسیون الکلهای مختلفی مانند متانول، 2- پروپانول و 1و2- پروپان­دی­ال در محیط قلیایی مورد بررسی قرار گرفت. تکنیک‌های ولتامتری چرخه‌ای، کرونوآمپرومتری و اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی برای بررسی واکنش اکسیداسیون استفاده شدند. Pt/C دانسیته جریان بالایی در اکسیداسیون 1و2-‌ پروپان­دی­ال در مقایسه با متانول و 2- پروپانول نشان می‌‌دهد. مقدار پتانسیل آغازی برای Pt/C در اکسیداسیون 1و2- پروپان دی ال مقدار منفی تر نسبت به اکسیداسیون متانول دارد که این امر به دلیل سنتیک سریع واکنش اکسیداسیون 1و2- پروپان دی ال می­باشد. نتایج آزمایشات کرونوآمپرومتری تایید می­‌کند که Pt/C دانسیته جریان پایدارتری در اکسیداسیون 1و2-‌‌‌ پروپان‌دی‌ال نشان می‌­دهد. نتایج حاصل از امپدانس الکتروشیمیایی پس از طی 100 چرخه نشان داد که مقاومت انتقال بار در اکسیداسیون 1و2-‌‌‌ پروپان‌دی‌ال کمترین مقدار و برای 2-پروپانول بیشترین مقدار را دارد. دلیل این امر این است که در اکسیداسیون1و2-‌‌‌ پروپان‌دی‌ال مقاومت کاتالیست در برابر جذب حد واسط بالاست و حد واسط ها به راحتی نمی­‌توانند سایت‌های فعال واکنش را مسدود کنند.

 

کلمات کلیدی: اکسیداسیون الکل،پیل سوختی الکلی مستقیم، ، پلاتین/کربن، الکتروکاتالیست

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                     صفحه

فصل اول:مقدمه­ای بر پیل­های سوختی

1-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2

1-2- پیل سوختی چیست؟……………………………………………………………………………………………………………………………. 2

1-3- تاریخچه………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 4

1-4- کاربرد­های پیل سوختی…………………………………………………………………………………………………………………………. 6

1-5- انواع پیل سوختی………………………………………………………………………………………………………………………………….. 7

1-5-1- پیل سوختی پلیمری یا غشاء مبادله کننده پروتون………………………………………………………………………………. 7

1-6- پیل­های سوختی الکلی مستقیم………………………………………………………………………………………………………………. 9

1-7- سوخت­های مورد استفاده در پیل­های سوختی الکلی…………………………………………………………………………………. 10

1-7-1- متانول به­عنوان سوخت……………………………………………………………………………………………………………………… 10

1-7-1-1- پیل سوختی متانول مستقیم………………………………………………………………………………………………………….. 11

1-7-2- 2-پروپانول……………………………………………………………………………………………………………………………………… 15

1-7-2-1- پیل سوختی 2-پروپانولی مستقیم………………………………………………………………………………………………….. 15

1-7-3- پروپیلن­گلیکول………………………………………………………………………………………………………………………………… 16

1-7-3-1- پیل سوختی 1و2-پروپان­دی­ال مستقیم………………………………………………………………………………………….. 16

1-8- کاتالیست مورد استفاده در آند پیل­های سوختی……………………………………………………………………………………….. 17

1-8-1- بهبود کاتالیست پلاتین با بهره گرفتن از بسترهای مختلف………………………………………………………………………….. 18

1-8-1-1- کربن بلک……………………………………………………………………………………………………………………………………. 19

1-9- مطالعه اکسیداسیون الکل­ها روی الکتروکاتالیست­های بر پایه پلاتین………………………………………………………….. 20

1-9-1- سینیتیک واکنش اکسیداسیون متانول در DMFC…………………………………………………………………………………………………………………………. 21

1-9-2- مکانیسم اکسایش متانول…………………………………………………………………………………………………………………… 22

1-9-2- اکسیداسیون 2-پروپانول و پروپیلن­گلیکول روی الکتروکاتالیست­های برپایه پلاتین…………………………………. 23

1-10- اهداف پروژه……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 29

فصل دوم مبانی نظری

2-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 31

2-2- تکنیک­های مورد استفاده……………………………………………………………………………………………………………………….. 31

2-3- ولتامتری………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 32

2-3-1- ولتامتری با روبش خطی پتانسیل……………………………………………………………………………………………………….. 32

2-3-2- ولتامتری چرخه‏ای…………………………………………………………………………………………………………………………….. 32

2-3-3- عوامل موثر در واکنش­های الکترودی در حین ولتامتری چرخه­ای……………………………………………………………. 33

2-3-4- نحوه عمل در ولتامتری چرخه­ای………………………………………………………………………………………………………… 34

2-4- نمودارهای تافل…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 35

2-5- روش طیف­‏نگاری امپدانس الکتروشیمیایی……………………………………………………………………………………………….. 36

2-6- مشخصه­یابی سطح الکترود…………………………………………………………………………………………………………………….. 48

2-6-1- SEM…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 38

2-6-2- EDS……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 39

فصل سوم: بخش تجربی

3-1- مواد شیمیایی……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 41

3-2- دستگاه‌های مورد استفاده……………………………………………………………………………………………………………………….. 41

 

3-3- الکترود­های به­کار گرفته شده در روش­های ولتامتری…………………………………………………………………………………. 44

3-4- تهیه کاتالیست پلاتین/کربن…………………………………………………………………………………………………………………… 44

3-5-تهیه جوهر کاتالیست………………………………………………………………………………………………………………………………. 44

3-6- آماده ­سازی الکترود کربن­شیشه……………………………………………………………………………………………………………….. 45

فصل چهارم: بحث و نتیجه ­گیری

4-1- کلیات………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 47

4-2- بررسی ریخت­شناسی و تجزیه عنصری…………………………………………………………………………………………………….. 47

4-3- ولتامتری چرخه­ایPt/C  در محلول قلیایی……………………………………………………………………………………………….. 49

4-4- بررسی فعالیت و پایداری کاتالیست  Pt/Cدر محلول بازی متانول………………………………………………………………. 51

4-4-1- بررسی ولتاموگرام چرخه­ای الکترود Pt/C/GC در محلول بازی متانول…………………………………………………… 51

4-4-2- بررسی منحنی­‌های EIS و کرونوآمپرومتری الکترود Pt/C/GC در اکسایش متانول………………………………….. 53

4-5- بررسی فعالیت و پایداری کاتالیست  Pt/Cدر محلول قلیایی 2-پروپانول…………………………………………………….. 56

4-5-1- بررسی ولتاموگرام چرخه‌ای الکترود Pt/C در اکسیداسیون 2-پروپانول……………………………………………………. 56

4-5-2- بررسی منحنی­‌های نایکوئیست و کرونوآمپرومتری کاتالیست Pt/C در اکسایش 2-پروپانول……………………… 59

4-6- بررسی فعالیت و پایداری کاتالیست  Pt/Cدر اکسیداسیون 1و2-پروپان‌دی‌ال…………………………………………….. 60

4-6-1- ولتامتری چرخه‌ای الکترود Pt/C/GC در محلول قلیایی 1و2-پروپان‌دی‌ال…………………………………………….. 60

4-6-2-بررسی پایداری Pt/C اکسیداسیون 1و2-پروپان‌دی‌ال……………………………………………………………………………. 62

4-7- بررسی عملکرد کاتالیست پلاتین/کربن در اکسیداسیون سوخت‌های مختلف………………………………………………… 64

4-7-1- بررسی و مقایسه ولتاموگرام‌های چرخه‌ای الکترود Pt/C/GC در اکسیداسیون متانول، 2-پروپانول و 1و2-پروپان‌دی‌ال در محیط قلیایی      65

4-7-2- مقایسه و بررسی نمودارهای ولتامتری روبش خطی Pt/C در اکسیداسیون الکل­های مختلف……………………… 67

4-7-3-  مقایسه و بررسی نمودارهای تافل کاتالیست Pt/C  در اکسیداسیون الکل‌ها…………………………………………….. 68

4-7-4- بررسی نمودارهای کرونوآمپرومتری الکترود  Pt/C/GCدر اکسیداسیون الکل‌های مختلف…………………………. 69

4-7-5- مطالعات اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی الکترود  Pt/C/GCدر اکسیداسیون الکل‌های مختلف……… 72

4-8-نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 75

4-9-پیشنهادات…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 76

4-10-منابع………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 77

چکیده انگلیسی

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                                                                        صفحه

 

شکل1-1- مقایسه تبدیلات انرژی در فرایند تولید انرژی از سوخت‌های فسیلی با روند تولید انرژی در پیل‌های سوختی 3

شکل1-2- پیل سوختی اولیه ساخته شده توسط ویلیام گرو………………………………………………………………………………. 5

شکل1-3 منابع تأمین کننده هیدروژن و تقاضاهای استفاده از هیدروژن……………………………………………………………….. 6

شکل1-4- کاربردهایی از پیل سوختی در سیستم حمل و نقل دریایی، زمینی، وسایل پرتابل و مصارف نیروگاهی……. 6

شکل1-5- نحوه‌ی عملکرد پیل سوختی پلیمری……………………………………………………………………………………………….. 9

شکل-1-6- نحوه‌ی عملکرد پیل سوختی متانولی مستقیم………………………………………………………………………………….. 12

شکل1-7- مکانیسم اکسایش متانول و انواع حد­واسطهای تولیدی……………………………………………………………………….. 21

شکل1-8- مکانیسم اکسیدسیون اتیلن­گلیکول و گلیسرول روی الکتروکاتالیست­های فلزی…………………………………….. 24

شکل1-9- مکانیسم واکنش اکسیداسیون 2-پروپانول………………………………………………………………………………………… 25

شکل1-10- مکانیسم پیشنهادی برای اکسیدسیون 1،2-پروپان­دی­ال…………………………………………………………………. 28

شکل1-11- شکل شماتیک مکانیسم اکسیدسیون 1و2-پروپان­دی­ال در محیط قلیایی…………………………………………. 29

شکل2-1- مسیر کلی واکنش الکترودی……………………………………………………………………………………………………………. 34

شکل2-2- سیگنال تهییجی برای ولتامتری چرخه ای یک موج پتانسیلی با فرم مثلثی…………………………………………. 35

شکل2-3- تصویر شماتیک از نحوه­ عملکردSEM …………………………………………………………………………………………… 39

شکل3-1- شمای کلی دستگاه اندازه گیری الکتروشیمیایی………………………………………………………………………………… 43

شکل3-2. شمای کلی تهیه جوهر کاتالیست Pt/C……………………………………………………………………………………………… 45

شکل3-3- ولتاموگرام چرخه‌ای الکترود کربن شیشه‌ای در 20 میلی‌لیتر محلول یک  مولار متانول و  یک  مولار KOH در دمای اتاق با سرعت روبش 50 میلی ولت بر ثانیه…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 46

شکل4-1- طیف EDS از پلاتین/کربن. ضمیمه: داده ­های تجزیه عنصری حاصل……………………………………………………. 48

شکل4-2- تصاویر SEM از سطح پلاتین/کربن  با بزرگ‌نمایی­های متفاوت…………………………………………………………… 50

شکل4-3- نمودار ولتامتری چرخه­ای الکترود Pt/C در محلولKOH  1 مولار با سرعت روبش 50 میلی ولت بر ثانیه.. 51

شکل4-4- ولتاموگرام چرخه­ای کاتالیست Pt/C در محلول 1 مولار متانول و 1 مولار KOH با سرعت روبش 50 میلی­ولت بر ثانیه           53

شکل4-5- مکانیسم کلی اکسایش متانول توسط کاتالیست Pt/C…………………………………………………………………………….. 54

شکل4-6- نمودار نایکویست الکترود  Pt/C/GCدر محلول 1 مولار متانول و 1 مولار KOH در پتانسیل 4/0- ولت قبل و بعد از گرفتن CV بعد از 100 چرخه با دامنه پتانسیل 10 میلی­ولت………………………………………………………………………………………………………………. 55

شکل4-7- نمودار کرونوآمپرومتری الکترود Pt/C/GC در محلول 1 مولار متانول و 1 مولار KOH ………………………….. 56

شکل4-8- ولتاموگرام چرخه‌ای الکترود Pt/C/GC در محلول 1 مولار 2-پروپانول و 1 مولار KOH با سرعت روبش 50 میلی‌‌ولت بر ثانیه    57

شکل4-9- ولتاموگرام‌های چرخه­ای کاتالیست Pt/C در محلول 1 مولار 2-پروپانول و 1 مولار KOH با سرعت روبش 50 میلی ولت بر ثانیه در 100 چرخه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 59

شکل4-10- منحنی‌های نایکوئیست اکسیداسیون 2-پروپانول روی الکترود  Pt/C/GCقبل و بعد از گرفتن CV بعد از 100 چرخه            60

شکل4-11- نمودار کرونوآمپرومتری الکترود Pt/C/GC در محلول 1 مولار 2-پروپانول و 1 مولار KOH در پتانسیل 0.4- ولت    64

شکل4-12- منحنی ولتاموگرام چرخه‌ای الکترود Pt/C/GC در الکترواکسیداسیون 1و2-پروپان‌دی‌ال با سرعت روبش 50 میلی‌ولت بر ثانیه در محلول یک مولار 1و2-پروپان‌دی‌ال و یک مولار KOH……………………………………………………………………………………………………….. 62

شکل4-13- ولتاموگرام چرخه­ای الکترود Pt/C/GC در محلول 1 مولار 1و2-پروپان‌دی‌ال و 1 مولار KOH با سرعت روبش 50 میلی­ولت بر ثانیه در 100 چرخه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 64

شکل4-14 منحنی­های نایکوئیست اکسیداسیون 1و2-پروپان‌دی‌ال در پتانسیل 0.4- ولت  قبل و بعد از گرفتن CV 65

شکل4-15- منحنی­های کرونوآمپرومتری الکترود Pt/C/GC در اکسیداسیون قلیایی 1و2-پروپان‌دی‌ال در پتانسیل 0.4- ولت     65

شکل4-16- ولتاموگرام‌های چرخه‌ای مربوط به اکسیداسیون الکلها روی Pt/C در محلول 1مولار الکل و 1مولار KOH با سرعت روبش 50 میلی ولت بر ثانیه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 67

شکل4-17- الف. مقایسه بین پتانسیل آغازی و ب. دانسیته جریان اکسیداسیون الکل­های مختلف روی الکترود Pt/C/GC        67

شکل4-18- منحنی‌های ولتامتری روبش خطی کاتالیست Pt/C در محلول یک مولار الکل و 1 مولار KOH در دمای اتاق با سرعت روبش یک میلی ولت بر ثانیه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 69

شکل4-19- منحنی تافل برای محاسبه مقدار ضریب انتقال () مربوط به روبش رفت اکسیداسیون متانول، 2-پروپانول و 1و2-پروپان‌دی‌ال با سرعت روبش 1 میلی ولت بر ثانیه……………………………………………………………………………………………………………………………… 70

شکل4-20- بررسی نمودار کرونوآمپرومتری کاتالیست  Pt/C در اکسیداسیون الکل 1 مولار و KOH 1 مولار در  پتانسیل 0.4- ولت         71

شکل4-21- نمودار جریان بر حسب t-1/2 برای به‌دست آوردن ضریب نفوذ در اکسیداسیون الکل 1 مولار و KOH 1 مولار          73

شکل 4-22- نمودار امپدانس الکتروشیمیایی الکترود Pt/C/GC در اکسیداسیون الکل‌های مختلف قبل و بعد از گرفتن CV در 100 چرخه در پتانسیل 0.4- ولت……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 75

شکل 4-23- مدار معادل با دیاگرام‌های نایکوئیست…………………………………………………………………………………………… 76

 

فهرست جداول

عنوان                                                                                                                                   صفحه

جدول1-1- معایب و مزایای سوخت­های مورد استفاده در پیل­های سوختی………………………………………………… 17

جدول3-1- مشخصات مواد شیمیایی………………………………………………………………………………………………………. 41

جدول4-1- مقایسه پارامترهای الکتروشیمیایی در اکسیداسیون بازی الکل 1 مولار + KOH 1 مولار روی کاتالیست Pt/C    68

جدول 4-2- شیب‌های تافل و ضرایب انتقال الکترون به دست آمده از فعالیت الکتروکاتالیست Pt/C در محلول‌های مختلف            70

جدول 4-3- دانسیته جریان نهایی (jf) و اولیه (ji) حاصل از اکسایش الکل‌های متانول، 2-پروپانول و 1و2-پروپان‌دی‌ال توسط Pt/C و نسبت ji/jf……………………………………………………………………………………………………………………. 72

 

 

فهرست علائم و اختصارات

 

معادل فارسی                                          معادل انگلیسی                                   علائم و اختصارت

 

M                                    Molar                                                    مولار

S                                    Second                                                    ثانیه

Pt                                  Platinum                                                پلاتین

µA                             Microamper                                        میکروآمپر

C                              Concentration                                            غلظت

j                             Current density                                   چگالی جریان

mv s-1                      Milivolt per second                            میلی­ولت بر ثانیه

U                        Potential sweep rate                     سرعت روبش پتانسیل

cv                        Cyclic Voltametry                           ولتامتری چرخه­ای

SEM             Scsnning electron microscopy      میکروسکوپی الکترون روبشی

EDS           Energy dispersive spectroscopy         طیف­بینی پراکنش انرژی

n                Number of exchanged electron      تعداد الکنرونهای مبادله شده

c                                   Capacitor                                              خازن

چکیده

 

توسعه فیزیکی و رشد شهرهای ایران تا چند دهه­ پیش، هماهنگ و متناسب با نیازهای جامعه شهری بود. با بروز تحولات جدید، شهرها به سرعت تغییرات و دگرگونی هایی را پذیرا شدند. این دگرگونی­ها به شکل رشد سریع جمعیت و گسترش فیزیکی شتاب آمیز شهرها، و به صورت نامتعادل و ناهماهنگ بوده است. مهمترین مساله­ای که در برابر توسعه شهری قرار می­گیرد، مکان استقرار آنهاست. اصولا استقرار و پیدایش یک شهر بیش از هر چیز تابع شرایط محیطی و موقعیت جغرافیایی است، زیرا عوارض و پدیده­های طبیعی در مکان­گزینی، حوزه نفوذ، پراکندگی، توسعه فیزیکی و امثال آن اثر قاطعی دارند. هدف از این پژوهش بررسی نقش عوامل اکولوژیکی در مکان یابی توسعه شهری، مکان­گزینی شهر نورآباد براساس مدل اکولوژیکی و همچنین مکان­ یابی توسعه آتی این شهر است. روش تحقیق، تحلیلی – توصیفی است که با بهره گرفتن از نرم افزار Arc GIS   9.3 و منطق بولین، مدل اکولوژیکی معیار­های اکولوژیکی توسعه شهری برای شهر نورآباد ممسنی شده است. نتایج تحلیل مکان­گزینی شهر نورآباد در مقایسه با عوامل اکولوژیکی توسعه شهری نشان داد که ارتفاع، بارش و دما مناسب­ترین، شیب، جهت دامنه و خاک نامناسب­ترین عوامل اکولوژیکی در مکان­گزینی شهر نورآباد ممسنی بوده است. در مرحله بعد نتایج مکان­ یابی بهینه توسعه فیزیکی شهر نشان داد که عامل فاصله تا مسیل با 98/89 درصد مناسب­ترین و جهت دامنه با 34/12 درصد نامناسب ترین عامل اکولوژیکی در مکان­ یابی بهینه بوده است. به منظور اجرای مدل، ابتدا لایه ­های هر یک از عوامل به صورت زمین مرجع در محیطGIS تهیه شدند. سپس این لایه ­ها برای اجرای مدل به فرمت شبکه­­ای تبدیل شدند. در این راستا لایه ­های ارتفاع، شیب، جهت دامنه، زمین شناسی، دما، بارش، فاصله تا مسیل، خاک شناسی، پوشش و کاربری اراضی و فاصله تا محدوده شهر تهیه و مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین ملاحظه­ی نقشه­های حاصل از ترکیب لایه ­ها نشان داد که که از محدوده مورد مطالعه برای توسعه آتی، تنها 185 هکتار که معادل 07/1 درصد از سطح کل منطقه است، برای توسعه آتی شهری مناسب می باشد و 93/98 درصد دارای شرایط مناسبی برای توسعه نیست. از نظر جهت­های توسعه، نواحی غرب و شمال مکان­های مطلوب برای توسعه آتی است، تنها 9 هکتار از سطح شهر نورآباد که معادل20/1 درصد می باشد، مناسب و براساس مدل اکولوژیکی مکان­گزینی شده است و 80/98 درصد از سطح شهر نامناسب است.

 

 

 

کلید واژه ­ها: توسعه فیزیكی، شهر، عوامل اکولوژیکی، نورآباد ممسنی، منطق بولین،GIS.

 

 

 

 

 

 

فهرست مطالب

عنوان 

فصل اول کلیات تحقیق                                                                                         صفحه

 

1-1)مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………14

 

1-2). تعریف موضوع………………………………………………………………………………………………………………………..15

 

1-3). اهمیت وارزش تحقیق……………………………………………………………………………………………………………16

 

1-4). پیشینه تحقیق………………………………………………………………………………………………………………………..17

 

1-5). اهداف تحقیق………………………………………………………………………………………………………………………..20

 

1-6). سوالات و فرضیه ­های تحقیق…………………………………………………………………………………………………21

 

1-7). روش تحقیق…………………………………………………………………………………………………………………………..21

 

1-7-1). مدل منطق بولین یا منطق صفر و یک……………………………………………………………………………..22

 

1-8). مشکلات تحقیق ……………………………………………………………………………………………………………………23

فصل دوم: : مبانی نظری

 

2-1)مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………..25

 

2-2). مباحث مربوط به توسعه شهری. …………………………………………………………………………………………..25

 

2-2-1). شهر……………………………………………………………………………………………………………………………………25

 

2-2-2). برنامه­یزی………………………………………………………………………………………………………………………….26

 

2-2-3). برنامه ­ریزی شهری……………………………………………………………………………………………………………..27

 

2-2-4). کاربری اراضی…………………………………………………………………………………………………………………….27

 

2-2-5). رشد و توسعه شهری………………………………………………………………………………………………………….28

 

2-2-6). مفهوم توسعه فیزیکی………………………………………………………………………………………………………..28

 

2-2-7). فضای شهری……………………………………………………………………………………………………………………..29

 

2-2-8). بافت………………………………………………………………………………………………………………………………….29

 

2-2-9). نظریات مورفولوژیکی و توسعه فیزیکی شهر……………………………………………………………………..30

 

2-2-10). توسعه فیزیکی شهر از دیدگاه اکولوژیک………………………………………………………………………..31

 

2-2-11). نظریه­ های هسته­های متعدد شهر یا شهر چند هسته­ای………………………………………………..31

 

2-2-12). نظریه ساخت دوایر متحدالمرکز…………………………………………………………………………………….32

 

2-2-13). نظریه ساخت ستاره­ای شکل…………………………………………………………………………………………..32

 

2-2-14). نظریه محوری یا توسعه قطاعی شهر………………………………………………………………………………33

 

 

2-2-15). نظریه شهر خطی…………………………………………………………………………………………………………….33

2-3). متغیرهای موثر در مکان­ یابی توسعه­ فیزیکی شهرها………………………………………………………..33

2-3-1). مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………….33

2-3-2). ژئومورفولوژی……………………………………………………………………………………………………………………34

2-34). جنس خاک…………………………………………………………………………………………………………………………34

2-3-5). قابلیت خاک. ………………………………………………………………………………………………………………….35

 

2-3-6). شیب…………………………………………………………………………………………………………………………………35

 

2-3-7). باد…………………………………………………………………………………………………………………………………….35

 

2-3-8). آب­های زیر­زمینی……………………………………………………………………………………………………………..36

 

2-3-9). ارتفاع…………………………………………………………………………………………………………………………………36

 

2-3-10). رعایت حریم گسل………………………………………………………………………………………………………….36

 

2-3-11). جهت­های جغرافیایی……………………………………………………………………………………………………….36

 

2-3-12). حریم رودخانه­ها……………………………………………………………………………………………………………..37

فصل سوم: معرفی منطقه­ مورد مطالعه

 

3-1).مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………..39

 

3-2). ویژگی­های جغرافیایی-طبیعی منطقه…………………………………………………………………………………..40

 

3-3). وضعیت توپوگرافی ………………………………………………………………………………………………………………..41

 

3-4). وضعیت شیب منطقه……………………………………………………………………………………………………………42

 

3-5). جهت دامنه…………………………………………………………………………………………………………………………….42

 

3-6). ویژگی­های زمین­ساختی و تکتونیکی محدودۀ مورد مطالعه…………………………………………………45

 

3-6-1). زمین­ شناسی……………………………………………………………………………………………………………………..46

 

3-7). ویژگی­های آب و هوایی شهر نورآباد……………………………………………………………………………………..47

 

3-7-1). تابش آفتاب…………………………………………………………………………………………………………………47

 

3-7-2). میزان دما و رژیم حرارتی…………………………………………………………………………………………….48

 

3-7-3). پراکندگی بارش در شهر نورآباد ………………………………………………………………………………….49

 

3-7-4). باد ……………………………………………………………………………………………………………………………….49

 

3-8). وضعیت هیدرولوژی منطقه………………………………………………………………………………………………..50

 

3-8-1). .منابع آبهای سطحی………………………………………………………………………………………………………51

 

3-8-2 ). منابع آب­های زیرزمینی………………………………………………………………………………………………..51

 

3-9). خاکشناسی منطقه مورد مطالعه …………………………………………………………………………………………52

 

3-10). خصوصیات زلزله­خیزی محدودۀ مورد مطالعه……………………………………………………………………54

 

3-11) مطالعات تاریخی…………………………………………………………………………………………………………………..54

 

3-11-1) وجه تسمیه ……………………………………………………………………………………………………………………..54

 

3-12). مطالعات کالبدی…………………………………………………………………………………………………………………54

 

3-12-1). مرحله اول توسعه شهر نورآباد………………………………………………………………………………………..54

 

3-12-2). مرحله دوم توسعه از سال 1345 تا قبل از انقلاب اسلامی……………………………………………56

 

3-12-3). مرحله سوم توسعه شهر بعد از انقلاب تا سال1365……………………………………………………..57

 

3-12-4). مرحله چهارم توسعه شهر از دهه 1365 به بعد. ………………………………………………………….58

 

3-13). تغییر و تحولات جمعیت شهر……………………………………………………………………………………………..59

 

3-13-1). تراکم خالص و ناخالص جمعیت شهر نورآباد…………………………………………………………………60

 

3-13-2). بررسی وضعیت اشتغال و فعالیت در شهر نورآباد…………………………………………………………..60

 

3-14). اقتصاد شهر………………………………………………………………………………………………………………………… 61

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل و نتیجه­گیری

 

4-1). مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………….64

 

4-2). بررسی وضعیت تناسب عوامل اکولوژیکی منطقه………………………………………………………………64

 

4-2-1).  وضعیت تناسب ارتفاع از سطح دریا منطقه……………………………………………………………………..62

 

4-2-2).  وضعیت تناسب شیب منطقه……………………………………………………………………………………………65

 

4-2-3).  وضعیت تناسب جهت دامنه…………………………………………………………………………………………….66

 

4-2-4).  وضعیت تناسب زمین­ شناسی منطقه………………………………………………………………………………..67

 

4-2-5). وضعیت تناسب بارش منطقه…………………………………………………………………………………………….69

 

4-2-6). وضعیت تناسب دما منطقه………………………………………………………………………………………………..70

 

4-2-7).  وضعیت تناسب فاصله تا مسیل منطقه……………………………………………………………………………71

 

4-2-8). وضعیت تناسب خاک منطقه. …………………………………………………………………………………………..72

 

4-2-9). وضعیت تناسب پوشش گیاهی و کاربری اراضی منطقه…. ……………………………………………..73

 

4-2-10). وضعیت تناسب فاصله تا محدوده شهر…………………………………………………………………………..75

 

4-2-11). ترکیب کلیه لایه ­های عوامل اکولوژیکی منطقه. ……………………………………………………………76

 

4-3). مکان­گزینی شهر نورآباد(براساس با مدل اکولوژیکی). …………………………………………………………77

 

4-4). مکان­ یابی بهینه­ توسعه آتی شهر نورآباد براساس عوامل اکولوژیکی………………………………….84

 

4-5). پیامدهای توسعه فیزیكی شهر نورآباد ………………………………………………………………………………….91

 

4-5-1). آلودگی آب. ………………………………………………………………………………………………………………………92

 

4-5-2). تخریب اراضی كشاورزی………………………………………………………………………………………………….92

 

4-6). نتیجه ­گیری. …………………………………………………………………………………………………………………………..93

 

4-7). آزمون فرضیه ­ها………………………………………………………………………………………………………………………97

 

4-8). ارائه پیشنهادات و راهکارها…………………………………………………………………………………………………..98

 

منابع ومآخذ.. ………………………………………………………………………………………………………………………………….99

فهرست جداول

 

جدول 2-1): معیارهای مدل اکولوژیکی توسعه شهری ایران. ………………………………………………………..37

 

جدول 3-1 ): تراکم خالص و ناخالص شهر نورآباد طی سال­های 1385-1345. ………………………….60

 

جدول3-2: وضعیت شاغلین شهر نورآباد ممسنی طی سال­های 1385- 1345……………………………61

 

جدول 4-1): وضعیت تناسب ارتفاع از سطح دریا منطقه………………………………………………………………65

 

جدول 4-2): وضعیت تناسب شیب منطقه. ………………………………………………………………………………….66

 

جدول 4-3): وضعیت تناسب جهت دامنه…………………………………………………………………………………….67

 

جدول 4-4: وضعیت  تناسب زمین شناسی منطقه ………………………………………………………………………68

 

جدول 4-5: وضعیت  تناسب بارش منطقه……………………………………………………………………………………69

 

جدول 4-6: وضعیت تناسب دما منطقه…………………………………………………………………………………………..70

 

جدول 4-7: وضعیت تناسب فاصله تا مسیل منطقه ……………………………………………………………………..71

 

جدول 4-8: وضعیت تناسب خاک منطقه………………………………………………………………………………………73

 

جدول 4-9: وضعیت تناسب پوشش و کاربری اراضی منطقه……………………………………………………….74

 

جدول 4-10: وضعیت تناسب فاصله از شهر…………………………………………………………………………………..76

 

 جدول 4-11: تعیین مناطق بهینه برای توسعه شهری………………………………………………………………….77

 

نقشه4-12: بررسی تناسب عوامل اکولوژیکی در مکان­ یابی توسعه آتی شهر نورآباد…………………….79

 

جدول 4-13: مکان­گزینی شهر نورآباد براساس با مدل اکولوژیکی………………………………………………..86

 

 

 

 

 

فهرست اشکال(نمودارها)

 

نمودار 3-1 : روند تغییرات جمعیت شهر نورآباد طی سال­های 1385-1345………………………………..59

 

نمودار 3-2 : تراکم خالص و ناخالص شهر نورآباد طی سال­های 1385-1345……………………………..60

 

نمودار 3- 3: بررسی نقش اقتصادی شهر بر مبنای روش بوژوگارنیه………………………………………………62

فهرست اشکال( نقشه­ها)

 

نقشه 3- 1: موقعیت جغرافیایی شهر نورآباد ممسنی………………………………………………………………………40

 

نقشه3-2: ارتفاع از سطح دریا منطقه……………………………………………………………………………………………41

 

نقشه3-3: شیب منطقه……………………………………………………………………………………………………………………42

 

نقشه3-4: جهت دامنه منطقه………………………………………………………………………………………………………….45

 

نقشه3-5: زمین شناسی منطقه……………………………………………………………………………………………………….46

 

نقشه3-6: دما منطقه………………………………………………………………………………………………………………………..48

 

نقشه 3-7: بارش منطقه…………………………………………………………………………………………………………………..49

 

نقشه 3-8: فاصله از رودخانه و مسیل……………………………………………………………………………………………..50

 

نقشه 3-9: خاکشناسی منطقه………………………………………………………………………………………………………….52