• شماره ركورد
    23725
  • شماره راهنما
    CIV2 206
  • عنوان

    ارزيابي آب خاكستري و اثرات تجمعي زيست محيطي مزارع پرورش ماهي

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي عمران - مهندسي محيط زيست
  • دانشكده
    مهندسي عمران و حمل و نقل
  • تاريخ دفاع
    1403/04/03
  • صفحه شمار
    83 ص.
  • استاد راهنما
    شروين جمشيدي
  • كليدواژه فارسي
    قزل‌آلا , كيفيت آب , هم‌بست آب و غذا , آلودگي محيط‌زيست , توسعه پايدار , ارزيابي چرخه حيات
  • چكيده فارسي
    پرورش ماهي يك فعاليت كليدي در زنجيره تامين غذايي به شمار مي‌رود. اما تخليه آلاينده‌هاي مختلف از فعاليت‌هاي آبزي‌پروري به منابع آب مي‌تواند منجر به افت كيفيت آب براي شرب و بهداشت و كاهش تنوع زيستي شود. بعنوان نمونه، پديده تغذيه‌گرايي يك پيامد زيست‌محيطي است كه مي‌تواند با تخليه پساب مزارع پرورش ماهي و انتشار بيش‌ از اندازه تركيبات آلاينده نيتروژن و فسفر به منابع آب سطحي تشديد شده و در نتيجه اكوسيستم‌هاي آبي، خشكي و دريايي پايين‌دست را تحت تاثير قرار دهد. اين موضوع بويژه در ايران، كه آبزي‌پروري در بالادست رودخانه‌ها صنعتي فعال است، بسيار حائز اهميت مي‌باشد؛ زيرا مديريت صحيح مزارع پرورش ماهي مي‌تواند بطور مستقيم بر زنجيره تامين آب و غذاي سالم موثر باشد. در اين پژوهش، پس از ارزيابي وضعيت كيفي پساب مزارع پرورش ماهي قزل‌آلا در برخي مناطق كشور و مقايسه آن با نمونه‌هاي موجود خارج از كشور، ردپاي آب خاكستري مزارع پرورش ماهي بصورت بار آلودگي خالص محاسبه شد و بعنوان يك شاخص كمكي در LCA استفاده شد. در نهايت با استفاده از ضرايب تحليل چرخه حيات (LCA)، اثرات زيست‌محيطي تجمعي اين صنعت بصورت كمي برآورد شد. اين رويكرد توسعه يافته از تحليل توام كيفيت آب و اثرات زيست‌محيطي تخليه پساب مي‌تواند زمينه‌ساز تعريف شاخص ردپاي زيست‌محيطي مواد غذايي (FEF)، بعنوان يك شاخص نوين در قالب مفهوم هم‌بست محيط‌زيست- غذا شده و آن را بصورت يك شاخص كمي برآورد نمايد. بدين منظور، اطلاعات موجود آناليز كيفيت آب و پساب مزارع پرورش ماهي قزل‌آلا در داخل كشور با موارد مشابه در چند كشور جهان مورد مقايسه قرار گرفت و در گام نخست، شاخص ردپاي آب خاكستري (GWF) محاسبه شد. نتايج نشان داد ردپاي آب خاكستري قزل‌آلا در ايران و ساير كشورها به ترتيب بيشتر متاثر از آلاينده جامدات معلق كل (TSS) و آمونيوم (NH4) است و مقدار متوسط آن 17400 و 14700 مترمكعب بر تن است. همچنين برآوردهاي انجام شده در قالب ارزيابي تاثير چرخه حيات (LCIA) با ضرائب مدل ReCiPe (2016) نشان داد كاهش دسترسي به آب پاك در پاييندست بزرگترين تاثير اين فعاليتها است و مقدار متوسط اثرات تجمعي زيست‌محيطي براي ايران و ساير كشورها به ترتيب برابر 04+E1.40 و 03+E7.10 برآورد شد كه نشان مي‌دهد اثرات تجمعي زيست‌محيطي نمونه‌هاي داخل كشور بطور متوسط 2 برابر نمونه‌هاي خارج از كشور است. همچنين بررسيهاي مروري نشان داد سيستم تالاب مصنوعي بطور متوسط توان حذف بيش از 80% آلاينده‌هاي TSS، BOD و NH4 و 60% آلاينده‌هاي نيتروژن كل (TN) و فسفر كل (TP) را دارا است. بر اين اساس، مي‌توان انتظار داشت درصورت اجرا و بهره‌برداري مناسب از اين واحدها در تصفيه پساب مزارع پرورش ماهي، ردپاي آب خاكستري خالص 85.5 درصد و مجموع اثرات زيست‌محيطي به ميزان 57 درصد كاهش يابد. آناليز حساسيت پارامترهاي تاثيرگذار بر نتايج نيز حاكي است تغيير در رويكرد ReCiPe و حداكثر غلظت مجاز به ترتيب بيشترين اثر را بر نتايج نهايي دارا هستند. شاخص FEF براي ماهي پرورشي قزل‌آلا برابر 0.024 است كه نشان‌دهنده پايداري زيست‌محيطي توليد ماهي قزل‌آلا است (كوچكتر از 1). مقدار اين شاخص حتي بدون استفاده از سيستم‌هاي تصفيه پساب نيز همچنان پايدار بوده و برابر 0.194 است. بعبارتي اين عدد نشان مي‌دهد به ازاي نجات زندگي يك نفر از گرسنگي، فقط 0.194 زندگي فرد از آلودگي زيست‌محيطي اين فعاليت در بلندمدت آسيب مي‌بيند. بنابراين اين پژوهش نشان داد استفاده از روش تركيبي GWF-LCIA و شاخص FEF مي‌تواند چارچوب كمي جامع و جديدي براي مقايسه زيست‌محيطي محصولات غذايي در اختيار تصميم‌گيران قرار دهد.
  • كليدواژه لاتين
    Environment , Life Cycle Assessment , Nexus , Sustainable Development , Trout , Water quality
  • عنوان لاتين
    Grey water and cumulative environmental impact assessment of fish farms
  • گروه آموزشي
    مهندسي عمران
  • چكيده لاتين
    Fish farming is a key activity in the food supply chain. However, discharging multiple pollutants from aquaculture into water sources can lead to decreasing water quality for human health (drinking and sanitation) and biodiversity. For example, the phenomenon of eutrophication is an environmental consequence that can be intensified by fish farm effluents. Releasing excessive nitrogen and phosphorus polluting compounds to the surface water can consequently affect the aquatic, terrestrial and even marine ecosystems downstream. This issue is especially important in Iran, where aquaculture is an active industry in the upstream of rivers where their appropriate management can directly affect the supply chain of water and food. In this study, by eva‎luating the water quality of the influent and effluent of trout farms in some regions inside Iran, and comparing the results with studied examples available in other countries, GWF of trout farms is calculated as a net added pollution load and is used as an auxiliary index in LCA. Finally, by the application of midpoint-endpoint coefficients of life cycle assessment (LCA), the cumulative environmental impacts of this industry is estimated quantitatively. This approach employs combined water quality and environmental impacts of wastewater to make a base for accounting the food environmental footprint (FEF) index, as a state-of-the-art index under food-environment nexus. For this purpose, the available data on the water quality of trout farms in Iran was compared with similar cases in several countries around the world, and the Grey Water Footprint (GWF) was calculated. The results showed that the GWF of trout in Iran and other countries is more affected by total suspended solids (TSS) and ammonium (NH4) pollutants, respectively, and its average is 17400 and 14700 m3/ton. Moreover, estimations through life cycle impact assessment (LCIA) with the coefficients of the ReCiPe model (2016) showed that the reduction in clean water access downstream has the highest impact comparatively, and the average cumulative environmental impacts for farms in Iranand other countries are equal to 1.40E+04 and 7.10E+03. It shows that the cumulative environmental impacts of Iranian samples are on average 2 times greater than farms in other countries. Reviews also showed that the constructed wetland, as a wastewater treatment system, can remove more than 80% of TSS, BOD and NH4 and 60% of total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP). Accordingly, it can be expected that these units can be properly used in fish farming wastewater treatment, where the GWF and the total environmental impacts would be reduced by 85.5% and 57%, respectively. The sensitivity analysis results also showed that changing the ReCiPe main approach in damage estimation and the maximum allowable concentration of pollutants have the greatest effect on the final results. The FEF index for trout farms is 0.024, which verifies the sustainability of trout production (<1). The value of this index is still sustainable even without the use of wastewater treatment systems and is equal to 0.194. FEF means that for saving one personʹs life from hunger, only 0.194 lives would be damaged by the environmental pollution from this activity in the long term. Therefore, this research showed that using the combined method of GWF-LCIA and FEF index can provide decision makers with a more comprehensive and quantitative framework for environmental comparison of food products.
  • تعداد فصل ها
    5
  • فهرست مطالب pdf
    34197
  • نويسنده

    تفضلي، پرهام