استفاده کارآمد و پایدار از منابع آبی خوزستان با تدوین بنچ مارک های ردپای آب

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 38

فایل این مقاله در 15 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_WSRCJ-12-1_003

تاریخ نمایه سازی: 11 مهر 1401

چکیده مقاله:

زمینه و هدف: بحران آب انسان نهاد، یکی از چالش های جهانی است که پایداری جهان در آینده را تهدید می کند. برداشت بی رویه از منابع آب آبی برای تامین نیاز غذایی در حال رشد بشر، مهم ترین دلیل این بحران است. بنچ مارکینگ ردپای آب که هنوز در ابتدای مسیر خود قرار دارد، روش مناسبی برای تعیین مولفه  ناکارآمد ردپای آب می باشد. لذا، در این پژوهش، امکان محدود نمودن ردپای آب در بخش کشاورزی به سطح پایدارش در استان خوزستان بررسی شد.روش پژوهش: این تحقیق، شامل سه مرحله محاسبه ردپای آب، تحلیل پایداری و تحلیل کارآمدی می باشد. ابتدا، ردپای آب مصرفی و تخریب کننده برای ۳۲ گیاه در شهرستان های استان خوزستان در طول دوره ۲۰۱۶-۱۹۸۶ محاسبه شد. ردپای آب سبز و آبی، به ترتیب، از تقسیم تبخیر-تعرق سبز و آبی بر عملکرد گیاه به دست آمد. برای تخمین مقادیر روزانه تبخیر-تعرق، از مدل AquaCrop استفاده و سپس، از حاصل جمع مقادیر روزانه، مقادیر فصلی محاسبه شد. ردپای آب خاکستری برای کود نیتروژن مصرفی محاسبه شد. در گام بعدی، وضعیت پایداری ردپای آب آبی، با مقایسه مقادیر مطلق ردپای آب آبی با آب آبی موجود، که از کسر نیاز زیست محیطی از رواناب طبیعی به دست آمد، تعیین شد. سپس، مقادیر بنچ مارک ردپای آب برای سطوح تولید ۱۰، ۲۵ و ۵۰ درصد تعیین شد و بر اساس آن ها، مقادیر ناکارآمد ردپای آب برای هر گیاه به دست آمد. در انتها، مقادیر ردپای آب ناکارآمد و ناپایدار با هم مقایسه شدند تا معلوم شود که آیا دستیابی به سطوح بنچ مارک می تواند آب مصرفی را به سقف پایدارش در محدوده پژوهش محدود نماید. یک تحلیل همبستگی برای تعیین ریشه های اصلی ناکارآمدی در استان خوزستان نیز انجام شد.یافته ها: همگام با ۶۳ درصد افزایش در تولید و ۵۳ درصد افزایش ردپای آب آبی واحد، مقدار مطلق ردپای آب آبی در طول دوره پژوهش ۸۰ درصد افزایش یافت. این روند، منتج به افزایش شدت برداشت آب های زیرزمینی با شدت ۱۲ میلیون مترمکعب در سال شد.. سهم آب سبز در ردپای آب مصرفی، از ۶۰ درصد در سال ۱۹۸۶ به ۴۸ درصد در سال ۲۰۱۶ کاهش یافت. لکن، مجموع ردپای آب خاکستری، روندی کاهشی را با شیب متوسط ۱۴۰ مترمکعب در هکتار در سال طی نمود که این کاهش، بیش تر به دلیل کاهش ردپای آب خاکستری گیاهان اقتصادی بود.در سال ۲۰۱۶، ۹۸/۰ میلیارد مترمکعب از مجموع آب آبی مصرفی ناپایدار بود که این مقدار، ۸۵ درصد بیش تر از سال ۱۹۸۶ بود. تعداد شهرستان ها با مصارف ناپایدار نیز از ۲ شهرستان در سال ۱۹۸۶ به ۹ شهرستان در سال ۲۰۱۶ رسید. گیاهان غذایی بیش ترین سهم را در ردپای آب آبی ناپایدار داشتند. بر اساس تحلیل کارآمدی، و با لحاظ سطوح بنچ مارک در سطح ۲۵ درصد از کل تولید، ردپای آب آبی ناکارآمد در سال ۲۰۱۶، بین ۲۶/۰ تا ۶۶۰ میلیون مترمکعب در شهرستان های مختلف متغیر بود. در مقایسه با سال ۱۹۸۶، میزان ناکارآمدی در ۱۶ شهرستان بین ۱۰ تا ۳۸۶۰ مترمکعب در هکتار افزایش یافت. اگرچه در مقیاس استانی، دستیابی به سطوح بنچ مارک می تواند ردپای آب را به حدود پایدارش برساند؛ لکن در دو شهرستان اندیمشک و رامشیر، مقادیر ردپای آب ناپایدار، به ترتیب، ۸/۶ و ۹/۳۴۰ میلیون مترمکعب بیش تر از مقادیر ردپای آب آبی ناکارآمد بودند و سیستم تولید آنها نیازمند بازنگری اساسی است. آنالیز همبستگی نشان داد که افزایش در ارزش افزوده  بخش کشاورزی و یا صادرات محصولاتش، کشت محصولات آب بر، افزایش شدت کمبود آبی و دسترسی به منابع آب زیرزمینی می-تواند میزان ناکارآمدی را افزایش دهد. در مقابل، افزایش تعداد بهره برداران در واحد سطح، عملکرد محصول، و سطح زیر کشت گیاهان اقتصادی، می تواند از میزان ناکارآمدی بکاهد.نتایج:ارزیابی ردپای آب نشان داد که تولید گیاه در استان خوزستان در ازای تعدی به حریم محیط زیست صورت می گیرد که خطری برای پایداری کشاورزی در آینده نزدیک است. اگرچه دستیابی به سطوح بنچ مارک ردپای آب می تواند با حذف مولفه ناکارآمد ردپای آب، شرایط محدود نمودن مجموع ردپای آب به سطوح پایدارش را فراهم کند، لکن خطر ناپایداری، هنوز در برخی مناطق وجود دارد که این مساله، اهمیت تحلیل در مقیاس های ریز را نشان می دهد. بنابراین، برای تدوین برنامه های توسعه پایدار، انجام پژوهش های بعدی برای تعیین ماه های بحرانی نیز ضروری است.

کلیدواژه ها:

ارزیابی ردپای آب ، تدوین بنچ مارک ردپای آب ، تحلیل کارایی و پایداری ، کمبود آب آبی ، ایران

نویسندگان

سمیرا سالاری

دانشجوی دکتری گروه مهندسی آب، دانشگاه زابل، زابل، ایران.

فاطمه کاراندیش

دانشیار، گروه آب، دانشگاه زابل، زابل، ایران.

پرویز حقیقت جو

دانشیار، گروه آب، دانشگاه زابل، زابل، ایران.

مایت آلدایا

استاد، گروه آب، دانشگاه فنی مادرید، مادرید، اسپانیا.

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D., and Smith, M. (۱۹۹۸). ...
  • Ercin, A.E., Hoekstra, A.Y. (۲۰۱۴). Water footprint scenarios for ۲۰۵۰: ...
  • Fishman, R., Devineni, N., & Raman, S. (۲۰۱۵). Can improved ...
  • Hoekstra, A.Y., A.K. Chapagain, M.M. Aldaya, and M.M. Mekonnen. (۲۰۱۱). ...
  • Hyang, Y., Huang, X., Xie, M., Cheng, W., Shu, Q. ...
  • Karandish, F. (۲۰۲۱). Socioeconomic benefits of conserving Iran’s water resources ...
  • Karandish, F., Hoekstra, A.Y., Hogeboom, R.J. (۲۰۱۸). Groundwater saving and ...
  • Karandish, F. (۲۰۱۹). Applying grey water footprint assessment to achieve ...
  • Madani, K., A. AghaKouchak, and A. Mirchi. (۲۰۱۶). Iran’s socioeconomic ...
  • Mekonnen, M.M., Hoekstra, A.Y. (۲۰۱۶). Four billion people facing severe ...
  • Richards, A. (۲۰۰۲). Coping with Water Scarcity: The Governance Challenge. ...