معرفی کاربردهای تکنیک چرخه عمر در ارزیابی سامانه های توزیع آب

نوع مقاله : روش‌شناسی

نویسندگان

• مینو جعفری ¹
• جابر سلطانی ²
• سید مهدی هاشمی شاهدانی ²
• محمدجواد منعم ³

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد علوم و مهندسی آب - سازه‌‏های آبی ، گروه مهندسی آب، دانشکده فناوری کشاورزی (ابوریحان)، دانشگاه تهران، تهران، ایران

² دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشکده فناوری کشاورزی (ابوریحان)، دانشگاه تهران، تهران، ایران

³ استاد گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

https://doi.org/10.22067/jwsd.v10i2.2301-1206

چکیده

نسل ما با چالش‌‏های دلهره‏‌آوری که تحت تأثیر فعالیت‏‌های انسانی ایجاد شده مانند تغییر شرایط جوی و فشار رو به افزایش بر محیط‌‏زیست روبه‏‌رو است. با تأمل بر این شرایط محیط‌‏زیستی و ارتباط آن‏ها با چالش‌‏های اجتماعی و اقتصادی، برای رسیدن به هدف توسعه پایدار سازمان ملل، به ابزارهای جامع و قوی برای کمک به تصمیم‏‌گیری برای شناسایی راه‏‌حل‏‌هایی که به بهترین شکل از توسعه پایدار پشتیبانی می‌‏کنند، نیاز است. تصمیمات باید یک چشم‌‏انداز سیستمی داشته باشند و چرخه عمر و کلیه تأثیرات مربوط به آن را در نظر بگیرند. ارزیابی چرخه عمر(LCA) ابزاری است که این خصوصیات را دارد. در این مطالعه، ابتدا روش‌‏شناسی ارزیابی چرخه عمر معرفی و سپس با مرور مقالات، چند کاربرد این روش در سامانه‌‏های توزیع آب بررسی می‏‌شود. بررسی پژوهش‌‏های پیشین نشان داد جایگزینی انتقال ثقلی آب با پمپاژ کردن آن، می‏‌تواند 64 تا 81 درصد باعث کاهش انتشار گازهای گلخانه‏‌ای شود. همچنین انتخاب جنس و قطر مناسب برای لوله‌‏های شبکه توزیع آب که کاهش نشت از شبکه را در پی خواهد داشت، موجب افزایش طول عمر شبکه و تا 75 درصد صرفه‌‏جویی در هزینه‌‏ها خواهد شد. در نهایت بازیافت شبکه پس از عمر مفید، اثرات محیط‏‏زیستی  مثبت قابل توجهی دارد و می‌‏تواند پتانسیل مسمومیت انسان و آلودگی منابع طبیعی را 60 تا 88 درصد کاهش دهد.

کلیدواژه‌ها

• چرخه عمر
• LCA
• سامانه‌‏های توزیع آب
• توسعه پایدار

موضوعات

• آب، اکوسیستم و محیط‌زیست

مراجع

پناهنده، محمد، عابدین‌زاده، نیلوفر، روانبخش، مکرم. (1389). ارزیابی اثرات زیست محیطی کارخانه کمپوست شهر یزد. علوم و تکنولوژی محیط زیست، 12(3)، 87-100.
حاجی بابایی، محسن، نظیف، سارا، واحدی زاده، سجاد. (1395). مقایسه اثرات زیست‌محیطی ناشی از ساخت و اجرای انواع لوله‌های شبکه توزیع آب با استفاده از روش ارزیابی چرخه حیات. علوم و مهندسی آب و فاضلاب، 1(1)، 37-48. doi: 10.22112/jwwse.2017.51057
مرادی، محراب، ساداتی پور، سیدمحمدتقی، شریفلو، ناصرمنصور، و زعیم‌دار، مژگان. (1389). بررسی اثرات زیست‌محیطی سد پلرود و ارائه راهکارهای کاهنده جهت کاهش اثرات. پژوهش های علوم و فنون دریایی، 5(2)، 23-32. 
میرابی، مریم، بنی‌اسدی، حسن، سرگزی، حامد. (1396). ارزیابی زیست‌محیطی گزینه‌های تصفیه لجن فاضلاب: هاضم بی‌هوازی و روش‌های گرمایی، چهارمین کنفرانس بین‌المللی برنامه‌ریزی و مدیریت محیط زیست، تهران.
Ambrose, M., Burn, S., DeSilva, D., & Rahilly, M. (2008). Life cycle analysis of water networks. In Plastics Pipe XIV: Plastics Pipes Conferences Association. Budapest, Hungary.
Barjoveanu, G., Comandaru, I. M., Rodriguez-Garcia, G., Hospido, A., & Teodosiu, C. (2014). Evaluation of water services system through LCA. A case study for Iasi City, Romania. The International Journal of Life Cycle Assessment, 19, 449-462. https://doi.org/10.1007/s11367-013-0635-8
Baumann, H., & Tillman, A. M. (2004). The hitch hiker’s guide to LCA. Studentlitteratur. Lund, Sweden. DOI: http://dx.doi.org/10.1065/lca2006.02.008
Du, F., Woods, G. J., Kang, D., Lansey, K. E., & Arnold, R. G. (2013). Life cycle analysis for water and wastewater pipe materials. Journal of Environmental Engineering, 139(5), 703-711. https://doi.org/10.1061/(ASCE)EE.1943-7870.0000638
Friedrich, E., Pillay, S., & Buckley, C. A. (2009). Environmental life cycle assessments for water treatment processes–A South African case study of an urban water cycle. Water Sa, 35(1). DOI: 10.4314/wsa.v35i1.76710
Guinee, J. B., Heijungs, R., Huppes, G., Zamagni, A., Masoni, P., Buonamici, R., ... & Rydberg, T. (2011). Life cycle assessment: past, present, and future. https://doi.org/10.1021/es101316v
Hajibabaei, M., Hesarkazzazi, S., Lima, M., Gschösser, F., & Sitzenfrei, R. (2020). Environmental assessment of construction and renovation of water distribution networks considering uncertainty analysis. Urban Water Journal, 17(8), 723-734. https://doi.org/https://doi.org/10.1080/1573062X.2020.1783326 
•    Hasegawa, K., Arai, Y., Koizumi, A., & Inakazu, T. (2016). Life cycle assessment of a water distribution system in a context of depopulation. In Conference: IWA World Water Congress an Australiand Exhibition 2016. Brisbane, Queensland, Australian. 
Hauschild, M. Z., Rosenbaum, R. K., & Olsen, S. I. (2018). Life Cycle Assessment, Theory and Practice. Springer Cham. Berlin, Germany. https://doi.org/10.1007/978-3-319-56475-3
Hendrickson, T. P., & Horvath, A. (2014). A perspective on cost-effectiveness of greenhouse gas reduction solutions in water distribution systems. Environmental Research Letters, 9(2), 024017. DOI 10.1088/1748-9326/9/2/024017
Herstein, L. M., & Filion, Y. R. (2011). Life-cycle assessment of common water main materials in water distribution networks. Journal of Hydroinformatics, 13(3), 346-357. https://doi.org/10.2166/hydro.2010.127
Jocanovic, M., Agarski, B., Karanovic, V., Orosnjak, M., Ilic Micunovic, M., Ostojic, G., & Stankovski, S. (2019). LCA/LCC model for evaluation of pump units in water distribution systems. Symmetry, 11(9), 1181. https://doi.org/10.3390/sym11091181
Klöpffer, W., & Curran, M. (2014). Background and Future Prospects in Life Cycle Assessment. LCA Compendium – The Complete World of Life Cycle Assessment. Springer Dordrecht. New York, United States. https://doi.org/10.1007/978-94-017-8697-3_1
Racoviceanu, A. I., Karney, B. W., Kennedy, C. A., & Colombo, A. F. (2007). Life-cycle energy use and greenhouse gas emissions inventory for water treatment systems. Journal of infrastructure systems, 13(4), 261-270. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1076-0342(2007)13:4(261)
Rodriguez-Garcia, G., Hospido, A., & Teodosiu, C. (2014). Evaluation of water services system through LCA. A case study for Iasi City, Romania. The International Journal of Life Cycle Assessment, 19, 449-462. https://doi.org/10.1007/s11367-013-0635-8
Sheefa, D. E., Handler, R. M., & Barkdoll, B. D. (2022). Eco-efficiency analysis of water distribution system flushing into a containment Pond. Journal of Environmental Management, 321, 115987. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2022.115987
Tanji, H., Yoshida, K., & Soumura, H. (2003). Issues of life cycle assessment for irrigation, IWMI Books. Reports H033366. International Water Management Institute. Colombo, Sri Lanka.
Xue, Z., Liu, H., Zhang, Q., Wang, J., Fan, J., & Zhou, X. (2019). The impact assessment of campus buildings based on a life cycle assessment–life cycle cost integrated model. Sustainability, 12(1), 294. https://doi.org/10.3390/su12010294