آب و توسعه پایدار
سال:1399 | دوره:7 | شماره:1 |تعداد مقالات:8

امنیت آب و غذا از اساسی ترین مباحث در همه کشورهای جهان محسوب می شود. از طرفی کمبود آب در ایران در حال تبدیل شدن به یک بحران ملی است و صاحب نظران منشا آن را در دو بعد تغییرات اقلیمی و مدیریت غیر بهینه منابع آب در کشور عنوان می کنند. به طوری که در آینده با افزایش تنش های آبی، تولید داخلی با چالش بزرگ تری مواجه خواهد شد که می تواند منجر به وابستگی بیشتر به واردات مواد غذایی گردد. اما این نکته قابل تامل است که کم آبی در آینده اساسا به دلیل کمبود آب نخواهد بود، بلکه به دلیل ضعف در قوانین، سیاست گذاری های نامطلوب و استفاده بدون برنامه ریزی از منابع آب است. بر این اساس، حکمروایی آب در ایران به یک نگرانی کلیدی در زمینه افزایش کمبود آب، تعارضات آب محلی و مرزی و تغییرات آب و هوایی جهانی، تبدیل شده است. خشکیدن حوضه های آبی و افت سفره های زیرزمینی دستاورد این حکمروایی است. درمجموع در شرایط فعلی ایران جهت تضمین تولید مواد غذایی پایدار تحت وضعیت کمبود آبی رو به رشد، لازم است تا همراه با توانمندسازی جوامع بومی و احیای دانش آن ها در زمینه های مرتبط با حفاظت و بهره برداری بهینه از منابع آبی، حکمروایی خوب آب نیز، مورد توجه قرار گیرد. بنابراین در این مطالعه، ضمن پرداختن به ابعاد مختلف حکمروایی آب و نقش آن در امنیت آب و امنیت غذایی، به بیان روش های ابتکاری حکمروایی در زمینه امنیت آب نسبت به روش های مرسوم مدیریت یکپارچه منابع آب، پرداخته می شود.

در دهه های اخیر موضوع «حکمرانی خوب»، توجه مجامع علمی بسیاری را به خود معطوف کرده است. هر یک از محققان، حکمرانی خوب را با ابعاد و اهداف مختلفی تعریف نموده اند. تعدد دیدگاه در خصوص حکمرانی خوب موجب پیچیدگی تبیین معیار و شاخص های مربوطه شده است. در حال حاضر سردرگمی در خصوص انتخاب معیارهای حکمرانی خوب، به ویژه در زمینه منابع طبیعی به یک مشکل اساسی برای محققان تبدیل شده است. دلیل اصلی ایجاد این چالش، مواجه منابع طبیعی با دو بعد طبیعی و اجتماعی می باشد. در حقیقت تقابل این دو بعد، باعث می شود عدم یکپارچه نگری، عدم مشارکت گروداران و عدم جامع نگری های مدیریتی در زمینه منابع طبیعی، افزایش یابد. در این پژوهش، از طریق مطالعات کتابخانه ای و به کمک روش توصیفی-تحلیلی، معیارهای حکمرانی خوب احصاء شده؛ سپس، معیارهای حکمرانی خوب در مدیریت منابع طبیعی پیشنهاد شده است. آنچه مسلم است، شناخت، بکارگیری و ارزیابی معیارها و شاخص های حکمرانی خوب، موجب بهبود وضعیت مدیریت منابع طبیعی خواهد شد.

تولید محصولات دامی در شرایط کمبودآب و به دلیل بالابودن محتوی آب مجازی آنها، همواره موردمناقشه محافل علمی بوده است. برخی منابع علمی معتقدند که تولید محصولات دامی به دلیل نیاز زیاد آنها به تولید محصولات علوفه ای، به منابع آب کشورهای کم آب، آسیب می زند؛ درحالیکه منابع علمی دیگری براین عقیده اند که در نیاز به آب زیاد برای تولید محصولات دامی اغراق شده و در موارد زیادی «بهره وری آب دامی» با بهره وری آب بعضی محصولات زراعی، به خصوص وقتی که پروتیین حاصله و ارزش تغذیه ای محصولات و یا سایر خدمات دام ملاک قرارگیرند، قابل مقایسه هستند. به هرحال همانند بحث بهره وری آب کشاورزی، حل مسیله تولید دام از منابع آب محدود، درگرو بهبود بهره وری آب دامی است. برحسب تعریف، بهره وری آب دامی عبارت است از نسبت منافع خالص حاصل از محصولات و خدمات مرتبط با دام به میزان آب مصرفی در تولید محصولات دامی. دربحث بهره وری آب دامی هدف، افزایش تعداد دام و یا افزایش میزان تولیدات دامی نیست؛ بلکه هدف اصلی ایجاد فرصت های لازم با همان منافع و با تعداد دام کمتر و تقاضای کمتر آب کشاورزی برای تولید علوفه می باشد. در این مقاله ضمن بررسی دیدگاه های علمی مختلف درخصوص مزیت تولید محصولات دامی در شرایط کمبود منابع آب با درنظرگرفتن بهره وری آب محصولات زراعی و دامی، مفهوم شاخص بهره وری آب دامی و نحوه محاسبه آن، تشریح شده است. سپس مقادیر کمی و ظاهری این شاخص براساس منابع مختلف، ارایه گردیده و منابع خطا، مسایل و چالش های اندازه گیری واقعی آن، تشریح شده است. به طورکلی تولیدات دامی می توانند به عنوان یک روش موثر و یا بالعکس ناکارآمد در تولید غذا برای مردم-بسته به انتخاب مقیاس و سیستمی که دام در آن تولید می شود-تلقی شوند. بررسی ها نشان می دهد که در ایران، ارتباطات لازم در بحث تولید دام با آب مصرفی، به خصوص در سیستم های ترکیبی زراعت-دام و در مقیاس حوضه آبریز، هنوز ایجاد نشده است.

پژوهش حاضر به طرح بهینه یکی از روش های سازه ای کنترل سیلاب (گوره ها) بر مبنای برنامه ریزی پویا (DP) پرداخته است. به منظور تسریع زمان محاسبات، مدلی بر اساس ترکیب برنامه ریزی پویای گسسته دیفرانسیلی و الگوریتم ژنتیک (GA-DDDP) ایجاد شد. تابع هدف این مدل کمینه کردن هزینه کل شامل هزینه احداث سازه و خسارت باقیمانده می باشد. به این منظور، طول رودخانه مورد مطالعه به سه بازه تقسیم شد و ابعاد بهینه چهار مقطع آب گذری به عنوان نتایج خروجی به دست آمد. مدل سازی و اجرای آن با کدنویسی در نرم افزار متلب انجام شد و نتایج نشان داد زمان اجرای مدل ترکیبی GA-DDDP تنها 11 درصد زمان اجرای مدل برنامه ریزی پویای کلاسیک می باشد. همچنین در این مطالعه، نتایج مدل چهارمقطعی با مدل ساده تر تک مقطعی (مقطع معادل) مقایسه شد. نتایج حاکی از آن است که ساده سازی مسیله به حالت تک مقطعی، افزایش هزینه ها (حدود 20 درصد) را به دنبال دارد.

به منظور حفظ و بقای آبخوان ها، ارزیابی پایداری آن ها در برابر وقایع و تنش های کنونی و آینده، ضروری است. بدین منظور شاخص های پایداری منابع آب زیرزمینی به عنوان متغیرهای قابل اندازه گیری جهت ارایه اطلاعات مربوط به وضعیت سیستم آب زیرزمینی به صورت قابل درک، معرفی می گردند. لازم به ذکر است که شاخص های پایداری ابزار بسیار مفید برای پایش و ارزیابی پایداری منابع آب زیرزمینی در طول زمان (دوره بهره برداری) هستند و برای حل مشکل ناپایداری به کار نمی روند. هر کدام از شاخص های پایداری آب زیرزمینی یک جنبه خاص از سیستم های آب زیرزمینی را توصیف می کند. این شاخص ها، در ارزیابی پایداری آب زیرزمینی بر اساس داده های قابل اندازه گیری و قابل مشاهده، اطلاعاتی در مورد کمیت و کیفیت منابع آب زیرزمینی (وضعیت و روند موجود) را ارایه می دهند و بر روی مسایل اجتماعی (دسترسی آب زیرزمینی، بهره برداری و استفاده)، محیط زیست (آسیب پذیری و آلودگی) و جنبه های سیاسی و اقتصادی مدیریت منابع آب زیرزمینی تمرکز دارند. هدف اصلی از این مقاله ارایه چارچوبی جهت ارزیابی پایداری منابع آب زیرزمینی در راستای اطمینان از اجرای مدیریت پایدار آب زیرزمینی در سراسر کشور و مطلع کردن تصمیم گیرندگان و توسعه دهندگان سیاست در مورد وضعیت پایداری آب های زیرزمینی می باشد. در این راستا 21 شاخص در 6 بخش کمی آب زیرزمینی، کیفی آب زیرزمینی، محیط زیستی، اجتماعی، اقتصادی و سیاسی در قالب چارچوب DPSIR ارایه شده است. جهت یکسان سازی نتایج شاخص ها و ادغام شاخص ها برای رسیدن به عدد نهایی پایداری، از روش مقیاس طبقه بندی با حداقل امتیاز صفر (کمترین پایداری) و حداکثر امتیاز صد (بیشترین پایداری) استفاده گردیده است و هر شاخص به پنج دسته طبقه بندی شده است.

سازگاری با کم آبی مبحثی است که اخیرا توسط وزارت نیرو و متخصصان بخش آب مورد توجه زیادی قرار گرفته است. ارایه راهکارهای مناسب در این زمینه و برنامه ریزی بلندمدت و کارآمد برای آن نیازمند گفتگو و اجماع نظر پیرامون موضوع مورد بحث است. یکی از مسایلی که باعث می شود، در مباحث مختلف علمی نتوان به اجماع رسید، درک ناصحیح از مفاهیم و نداشتن فرهنگ لغت مشترک است. برای ارایه راهکارهای مناسب سازگاری با کم آبی باید ابتدا درک درستی از دو واژه "سازگاری" و "کم آبی" داشت. مفاهیم مختلفی مرتبط با این دو واژه وجود دارد که باید ارتباط آنها با همدیگر بررسی شده و با شناخت دقیق این مفاهیم، از کاربرد آن ها به جای یکدیگر اجتناب شود. در این مقاله برخی از این مفاهیم بررسی می شود.

امروزه با توجه به قوانین سخت گیرانه جلوگیری از آلودگی محیط زیست و همچنین اهمیت بازچرخانی و استفاده مجدد از پساب، استفاده از فرآیندهایی که قادر باشند فاضلاب را با کارایی بالا تصفیه نمایند، مورد توجه ویژه ای قرار گرفته است. یکی از مکانیسم های بیولوژیکی و پر کاربرد تصفیه فاضلاب خانگی و صنعتی، لجن فعال است. میکروارگانیزم ها ضمن مصرف اکسیژن، مواد آلی موجود در فاضلاب را تجزیه می نمایند. از مزایای این روش طراحی آسان، راهبری ساده، راندمان مطلوب در حذف مواد آلی و حساسیت کمتر در برابر تغییرات دمایی فصلی است. پس از اثبات کارایی مناسب لجن فعال در تصفیه انواع فاضلاب ها برای سازگار کردن این فرآیند با نیازمندی های متفاوت، اصلاحات و تغییرات مختلفی بر روی آن انجام شد. از معایب روش لجن فعال متعارف، نیاز به تجهیزات برقی و مکانیکی نسبتا زیاد، مشکلات بهره برداری، نیاز به فضای نسبتا زیاد برای احداث تصفیه خانه و راندمان پایین در جداسازی تمام مواد آلی معلق معمولی می باشد. روش بیوراکتور غشایی (MBR)، روشی برای رفع مشکلات لجن فعال به ویژه کاهش مراحل فرایند تصفیه (حذف ته نشینی و گندزدایی) و افزایش راندمان کاهش آلاینده آلی است که علی رغم استفاده از راکتور لجن فعال، مرحله جداسازی لجن از آب توسط یک سیستم میکروفیلتراسیون غشایی انجام می شود. این سیستم برای تصفیه فاضلاب های خانگی و صنعتی کارایی بالایی داشته و سال های اخیر توجه ویژه ای به آن شده است.

امروزه معضل آلودگی منابع آب و خاک به عنوان یک موضوع اساسی و تاثیرگذار برای زندگی سالم انسان ها و موجودات زنده مطرح می باشد. نیترات به عنوان یکی از منابع غیرمتمرکز آلودگی محیط زیست در پساب و یا زه آب های کشاورزی ناشی از مصرف بیش از حد کود، می باشد. نفوذ و نشت این آب ها به منابع آب های سطحی و آب های زیرزمینی باعث آلوده شدن این آب ها به نیترات می گردد. نیترات به دلیل بار منفی و عدم جذب برروی سطوح خاک، به راحتی در پروفیل خاک حرکت می کند و باعث آلودگی آب های سطحی و زیرزمینی می شود. جهت جذب نیترات از پساب های مختلف شهری، صنعتی و کشاورزی، معمولا از روش های مختلف فیزیکی و شیمیایی استفاده می شود که در مقیاس های صنعتی پیچیده و پرهزینه می باشند. در این تحقیق انواع روش های جذب نیترات بیان شده و تمرکز اصلی مطالعه به فرآیند جذب سطحی توسط زغال زیستی (بیوچار) ارزان قیمت، به عنوان یک فرایند موثر و یک روش مناسب در تصفیه نهایی آب های آلوده به نیترات، قرار گرفته است.