فصلنامه آب و توسعه پایدار

چکیده سرمقاله:
تبدیل تهدید به فرصت در جهت کاهش تنش بر منابع آب زیرزمینی
علی باقری/ عضو هیئت تحریریه
 
یاداشت کوتاه:
آیا چالش‌های آب از مسیر مدیریت مصرف انرژی قابل حل است؟
بنفشه زهرایی/ دانشیار دانشگاه تهران و دبیر کارگروه ملی سازگاری با کم آبی

چکیده وقوع مخاطرات طبیعی همواره با ‌آسیب‌های شدیدی در‌ بخش کشاورزی به‌ویژه در واحد‌های بهره‌‌برداری کشاورزی کوچک‌‌مقیاس همراه است. یکی از رویکرد‌های مقابله با این آسیب‌ها، بهره‌گیری از رویکرد همبست آب-انرژی-غذا در تصمیم‌گیری‌های مدیریتی این واحد‌ها است. از این‌رو تحقیق‌حاضر با هدف کلی تحلیل سازوکار‌های همبست آب، انرژی و غذا در واحد‌های بهره‌برداری کشاورزی کوچک‌‌مقیاس استان‌ همدان انجام شد. نمونه‌‌آماری پژوهش ‌300‌ نفر از کشاورزان فعال در ‌واحد‌های بهره‌برداری کشاورزی کوچک‌مقیاس (زیر10هکتار) بودند که با ضابطه فرمول کوکران تعیین و نمونه‌گیری به روش خوشه‏ای انجام شد. ابزار اصلی پژوهش پرسش‌‌نامه‏ محقق‌ساخته‌ای بود که روایی محتوایی آن را جمعی از متخصصان کشاورزی و اعضای هیئت‌‌علمی گروه مدیریت و توسعه‌کشاورزی دانشگاه تهران تأیید نمودند. برای بررسی پایایی از شاخص انسجام درونی و محاسبه آن از طریق ضریب ‌آلفای کرونباخ و محاسبه ضریب پایایی ترکیبی بعد از انجام پیش‌‌آزمون، استفاده و با توجه به‌ اینکه میزان ضرایب‌ آلفا و پایایی ‌ترکیبی برای مقیاس‌های اصلی پرسش‌‌نامه بیشتر از 0/7بود، پایایی ابزار تحقیق تأیید شد. تجزیه و تحلیل داده‏‌ها با استفاده از نرم‌افزارهای SPSSwin25 و SMART PLS3 انجام شد. نتایج نشان داد که همبست کلی آب-انرژی و غذا از شش سازوکار دوگانه آب بر غذا؛ غذا بر آب؛ انرژی بر آب؛ آب بر انرژی؛ غذا بر‌انرژی؛ انرژی بر غذا به ترتیب تأثیر معنی‌دار پذیرفته است. با توجه به یافته‌های تحقیق پیشنهاد می‌‌شود در‌‌ راستای تقویت رویکرد همبست WEF، اقداماتی نظیر تأمین و معرفی بسته‌های سرمایه‌گذاری منسجم و چندجانبه؛ ارائه آموزش به کشاورزان درخصوص هم‌افزایی و همبست ناگسستنی سه منبع در مدیریت مزرعه و توجه به این رویکرد در سطوح مختلف نظام مدیریتی از سیاستگذاری و برنامه‌ریزی گرفته تا تصمیم‌‌گیری‌های میدانی مدیریت ‌مزرعه صورت گیرد.

چکیده گرمایش جهانی در دهه‌های گذشته باعث تغییرات قابل‌ملاحظه‌ای در بارش و دما  از جمله  تغییر در میانگین و انحراف معیار این متغیر‌ها و تغییر در شدت و فراوانی رخدادهای حدی (سیل و خشکسالی) شده است. بررسی روند این دو متغیر با توجه به تأثیر آنها در مدیریت منابع آب، اهمیت زیادی دارد. در این پژوهش، در 12 ایستگاه منتخب در اقلیم‌های مختلف ایران، تغییرات بارش و دمای متوسط ماهانه و سالانه برای دو دوره 1990-1961 و 2020-1991 بررسی شد. نتایج آزمون من-کندال نشان داد که در اکثر ایستگاه‌ها بارش در دوره اول روند افزایشی و در دوره دوم روند کاهشی داشته که البته در هر دو حالت روند تغییرات معنی‌دار نبوده است (Z<1/645). دمای هوا در هر دو دوره روند افزایشی داشته که در دوره دوم با سطح معنی‌داری بالاتر (Z>2/576) و شیب بیشتری نسبت به دوره اول افزایش یافته است. متوسط بارش سالانه در اکثر ایستگاه‌ها کاهش و متوسط سالانه دمای هوا در همه ایستگاه‌ها افزایش یافته است. توزیع بارش و دما نیز نشان داد که در برخی از ایستگاه‌ها احتمال وقوع بارش‌‌ها و رخدادهای حدی و دوره‌های گرم و سرد در دوره دوم نسبت به دوره اول افزایش داشته است. در برخی دیگر از ایستگاه‌ها احتمال وقوع خشکسالی‌ها بیشتر و احتمال وقوع بارش‌های سنگین کمتر شده است. این مسئله نشان می‌دهد که فعالیت توده‌های هوای موثر بر هر ایستگاه تحت تأثیر تغییر اقلیم می‌تواند تشدید یا تضعیف شود.

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.

چکیده مطالعه حاضر به‌منظور بررسی تغییرات رطوبت نسبی 13 ایستگاه هواشناسی در استان خراسان رضوی در مقیاس ماهانه، فصلی و سالانه از ابتدای دوره آماری هر ایستگاه تا سال 1400 انجام شد. منطقه مورد مطالعه شامل ایستگاه‌های درگز، فریمان، گلمکان، گناباد، کاشمر، خواف، نیشابور، مشهد، قوچان، سرخس، سبزوار، تربت‌جام و تربت‌حیدریه بود. برای تعیین روند رطوبت نسبی از رگرسیون خطی و آزمون ناپارامتریک من-کندال (MK) استفاده شد. رطوبت نسبی در همه ایستگاه‌های مورد مطالعه و در مقیاس‌های زمانی مختلف، به جز در دو ایستگاه قوچان (در ماه‌های خرداد، آذر و در فصل پاییز) و سرخس (فصل پاییز)، روند کاهشی در سطح اطمینان 5 درصد داشت. درصد کاهش میانگین رطوبت نسبی ماهانه برای شش ایستگاه در محدوده 0/7-3/5 درصد در هر 10 سال مشاهده ‌شد، درحالی‌که درصد افزایش میانگین رطوبت نسبی ماهانه برای ایستگاه قوچان در محدوده 2/6-1/9 درصد در هر 10 سال مشاهده ‌شده است. علاوه بر این، بیشتر ایستگاه‌های مورد مطالعه در مقیاس فصلی و سالانه نیز کاهش رطوبت نسبی را تجربه کرده‌اند. کاهش میانگین رطوبت نسبی فصلی برای شش ایستگاه در محدوده 2-0/6 درصد در هر 10 سال مشاهده ‌شد، درحالی‌که کاهش میانگین سالانه رطوبت نسبی در ایستگاه‌ها در محدوده 1/6-0/9 درصد در هر 10 سال مشاهده ‌شده است. نتایج این تحقیق حاکی از روند کاهشی در میانگین رطوبت نسبی ماهانه، سالانه و فصلی طی سال‌های اخیر است.

چکیده باتوجه‏‏‌به دوره پایه انتخاب شده در این پژوهش و میانگین بارش و دمای ماهانه، دوره پایه استخراج شده از آمار نزدیکترین ایستگاه سینوپتیک به محدوده مطالعاتی‏، میانگین بارش و دمای ماهانه سال‌‏های آینده توسط مدل مشهور آب‌‏‏وهوایی LARS-WG5 شبیه‌‏‏سازی شد. براساس نتایج این پژوهش آشکار می‌‏شود که از اول ماه ژانویه تا اول ماه مارس میانگین بارش ماهانه در دوره‏‌های آینده نسبت به دوره پایه افزایش می‏‌یابد، در ماه مارس کاهش و در بقیه ماه‌های سال افزایش نسبی در مقدار بارش را شاهد خواهیم بود که این موضوع در ماه اکتبر و نوامبر مشهودتر است. کم شدن بارش ماه‌های مارس آتی باتوجه‌‏‏‏به شروع دوره رویش گیاهی و نیاز آبی گیاهان زراعی و همچنین خزان زود هنگام مراتع در اثر تنش خشکی نقش موثری در تغییر فرایندهای هیدرولوژیکی و طبعاَ تأثیر آن بر سایر مولفه‏‏‌های محیط‌‏‏زیست دارد. در مورد وضعیت دمایی حال و آینده باتوجه‏‏‌به سناریوهای تغییر اقلیم دمای ماهانه از مدل HADCM3 برای ماه‌های مختلف سال نیز نشان‌دهنده بیشترین تغییرات دمایی به ترتیب در ماه‌های مارس، ژوئن و ژانویه می‏‌باشد که نشان‌دهنده گرم‌تر شدن اوایل بهار و اوایل تابستان و همینطور اوایل زمستان در دوره‌‏های آینده می‌باشد و این تغییرات دمایی نیز بر روی زمان گل‏دهی گیاهان، ایجاد تنش آبی در این فصول تأثیر قابل توجهی خواهد گذاشت.

چکیده آبزی‌‏پروری راه‏‌حلی پایدار برای پاسخ به افزایش تقاضای پروتئین جانوری و امنیت غذایی در جهان است و امروزه، جهت توسعه آن، توجه به رویکرد آبزی‌‏پروری پایدار (به لحاظ اقتصادی، اجتماعی و محیط‏زیستی) ضروری است. توسعه سامانه‏‌های نوین آبزی‌‏پروری طی سال‏‌های اخیر گسترش زیادی یافته است و هر کدام از آنها، به نوعی اهداف آبزی‌‏پروری پایدار را دنبال می‏‏‌کنند. سامانه‌‏های نوین آبزی‏پروری، با به حداکثر رساندن بهره‏‏‌وری از منابع، کاهش هزینه‏‌ها، تولید مناسب از بعد کمی و کیفی و اثرات محیط‏زیستی اندک، حصول آبزی‏پروری پایدار را مقدور می‏سازند. در بین سامانه‏‌های معرفی شده تا کنون، سامانه‌‏‏‏های بازگردشی، قفس، آکواپونیک، بیوفلاک و پرورش تلفیقی جز سامانه‏‌های نویدبخش در تولید آبزیان در جهان شناخته می‏‌شوند که می‌‏توانند در ایران نیز توسعه زیادی بیابند. در مطالعه مروری حاضر، علاوه‌‏بر معرفی و بررسی اهمیت این سامانه‌‏ها در آبزی‌پروری پایدار، به فرصت‌های حاصل از توسعه این سامانه ها در کشور و چالش‌های فراروی آن پرداخته می‌شود.

چکیده آب زیرزمینی یک منبع حیاتی تأمین‌‌کننده نیازهای آبی برای مصارف گوناگون می‌‏‏‏باشد. در سال‏‌های اخیر افزایش رشد جمعیت و تقاضا برای آب و تغییر اقلیم، منجر به برداشت بیش از حد آب زیرزمینی و کاهش کمی و کیفی این منبع ارزشمند در سطح جهانی شده است. با درک روزافزون وابستگی متقابل آب و توسعه، توجه به مدیریت پایدار آب زیرزمینی در آبخوان‏‌های مشترک مرزی برای مقابله با تهدیدهایی هم‌چون کمبود آب، غذا، انرژی، از بین رفتن اکوسیستم‏‌ها و تنوع زیستی و از همه مهم‌تر کاهش امنیت انسانی، امری الزامی است. بنابراین برای دستیابی به افزایش سطح همکاری به‏منظور استفاده عادلانه و پایدار از آبخوان‏‌های مشترک مرزی کشور و هم‌چنین جلوگیری از هر گونه اختلاف و مناقشات در آینده، از تجارب موفق همکاری‏‌های بین‏‌المللی میان آبخوان‏‌های مشترک مرزی هم‌چون توافق‌‏نامه آبخوان ژنو (میان فرانسه و سوئیس)، استفاده نموده و پیشنهاداتی در این زمینه ارائه شده است. راهکار پیشنهادی شامل انعقاد توافق‌‌نامه اولیه برای همکاری بیشتر در زمینه شناسایی پارامترهای فنی، فرهنگی-اجتماعی، سیاسی، اقتصادی و حقوقی با مشارکت و فعالیت تمام سازمان‌‌های دولتی، غیردولتی، کارشناسان فنی و متخصص، جوامع دانشگاهی و مدنی در یک مجموعه مشترک، تأمین منابع مالی برای دستیابی به مطالعه جامع وضعیت آبخوان مشترک، اشتراک‌‌گذاری اطلاعات قابل اعتماد در یک پایگاه مشترک، ایجاد یک سازمان مورد توافق کشورهای ذی‌‌نفع و تعریف قوانین و تعهدات لازم، تشکیل کمیته مشورتی به‏‌منظور کاهش اختلافات و نظارت بر اجرای تعهدات و در آخر ارائه یک چارچوب جامع در قالب یک توافق‏‌نامه مشترک میان کشورهای ذی‌‌نفع با یک آبخوان مشترک می‌‌باشد.

چکیده این مطالعه با استفاده از روش کیفی به‏ دنبال آن است تا دریابد ساخت سد حسنلو، به‏‌عنوان یک اقدام توسعه‌‏ای بر حوزه آبریز دریاچه ارومیه، از نظر مردم محلی چه نتایج و پیامدهایی را به دنبال داشته است و در نهایت صورت‏‏‌بندی روشنی از دیدگاه جامعه محلی در رابطه با تأثیرات این سد بر دریاچه ارومیه ارائه دهد. یافته‏‌های تحقیق گویای آن است که احداث سد حسنلو به‌‏عنوان یک اقدام توسعه‌‏ای، در نگاه جامعه محلی نتایج مثبتی ازجمله افزایش درآمد کشاورزان منطقه، بهبود وضع معیشتی و رفاهی اهالی منطقه و ایجاد اشتغال وابسته برای بخشی از ساکنان و همچنین افزایش تولید محصولات کشاورزی را به همراه داشته است و از این جنبه می‏‌توان آن را به‌‏عنوان یک اقدام توسعه‏‌ای مطلوب ارزیابی نمود. دیدگاه مثبت جامعه محلی نسبت به این اقدام توسعه‏‌ای را می‏توان با استناد به دغدغه ساکنان محلی برای حفظ سد حسنلو و گسترش اقدامات توسعه‌‏ای از این دست، در ازای خشک شدن دریاچه ارومیه استنباط نمود. بااین‌‏حال این اقدام توسعه‏‌ای علاوه‌‏بر نتایج مثبت، پیامدهای منفی نیز به همراه داشته است که مهمترین آن تشدید وضعیت بحرانی دریاچه ارومیه است. به‏‌طورکلی می‏توان اینگونه بیان کرد که تعدد سدهای احداث شده بر روی رودخانه‏‌های ورودی به دریاچه ارومیه نمودی عریان از توسعه افسار گسیخته بوده که عامل اصلی تشدید خشک شدن دریاچه ارومیه است و باید با توسعه مسئولانه و مدیریت شده جایگزین شود.

چکیده عوامل مختلفی بر محل تشکیل حفره آبشستگی ایجاد شده در اثر جریان‌‏های ریزشی تأثیر دارند. ازجمله این عوامل عمق پایاب، ارتفاع ریزش، سرعت جریان، سطح مقطع جریان ریزشی، زاویه برخورد جریان و میزان هوای ورودی به جریان می‏‌باشد. در تحقیق حاضر محل تشکیل حفره آبشستگی به‌‏صورت آزمایشگاهی در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه تبریز بررسی شد. همچنین توانایی شبکه‏‌‏‏های عصبی مصنوعی و مدل‏‌های درختی (مدل درختی M5P) در تخمین محل ایجاد حفره آبشستگی در پایین‌‏دست سدها با استفاده از داده‏‌‏های آزمایشگاهی بررسی شده و نتایج این دو مدل با روش رگرسیونی غیر خطی چند متغیره مقایسه شد. نتایج نشان داد هر سه روش، شبکه عصبی مصنوعی، مدل درختی M5 و روش رگرسیونی نتایج نسبتاَ دقیقی را در پیش‌‏بینی محل تشکیل حفره آبشستگی ارائه م‌ی‏دهند؛ که برای مقدار RMSE،ا M5 =3.75 ،ANN =1.75 و Regression=3.89 می‌‏باشند، ولی به دلیل ارائه روابط خطی ساده توسط مدل درختی M5، این روش می‌تواند به‌‏عنوان روشی کاربردی برای تعیین محل تشکیل حفره آبشستگی مورد استفاده قرار گیرد. تحلیل مدل درختی M5 نشان داد که 4 رابطه با معادلات خطی متفاوت، الگوی تغییرات محل تشکیل حفره آبشستگی را مدل می‏‌کنند. علاوه‌‏براین، تجزیه و تحلیل نتایج آزمایشگاهی نشان داد روابط رگرسیونی ارائه شده در تحقیق حاضر نسبت به روش رایج (استفاده از معادلات پرتابه)، خطای خیلی کمتری در هنگام پیش‏‌بینی محل تشکیل حفره آبشستگی دارند. همچنین نتایج آزمایشگاهی نشان داد ارتفاع آب گذرنده از روی سازه موثرترین پارامتر در محل تشکیل حفره آبشستگی می‏‌باشد.

چکیده تحقیق حاضر به‌منظور بررسی نقش نانوذرات نقره (Ag-NPs) در میکروب‌زدایی آب در سیستم‌های آبزی‌پروری و همچنین اثرات زیست‌محیطی ناشی از رهایش آن در محیط، صورت گرفت. بررسی‌ها نشان داد که مطالعات بسیار اندکی پیرامون اثرات ضد‌ویروسی نانوذرات نقره در سیستم‌های پرورشی آبزیان ثبت شده است، این در حالی است که نانوذرات نقره در برابر بسیاری از عوامل بیماری‌زای باکتریایی مانند Aeromonas و Vibrio و همچنین، عوامل قارچی مانند Aspergillus و Candida، تأثیرات مثبتی نشان دادند. از آنجایی‌که سویه‌های میکروبی مذکور، از مهم‌ترین و شایع‌ترین عوامل بیماری‌زا در سیستم‌های آبزی‌پروری ایران به‌شمار می‌روند، استفاده از نانوذرات نقره با مقدار مناسب (به‌شرطی که بیش از حدِ مُجاز نباشد) می‌تواند مفید باشد. بررسی منابع علمی مختلف نشان داد که سطح ایمن و مجاز نانوذرات نقره در بسیاری از گونه‌های پرورشی ماهی از جمله قزل‌آلای رنگین‌کمان، کپور نقره‌ای، کپور معمولی و ماهی گورخری مورد مطالعه قرار گرفته است. با نظر به این موضوع، پرورش‌دهندگان می‌توانند با توجه به سطح ایمن و مجاز نانوذرات نقره برای هر کدام از گونه‌های آبزی، از این مواد به‌منظور کنترل و پیشگیری از شیوع بیماری‌های عفونی در سیستم‌های پرورشی استفاده نمایند. بر اساس مقایسه‌های انجام شده، اثرات ضدمیکروبی نانوذرات نقره در بین نانوذرات فلزی بسیار بالا است. با توجه به این مسأله، رهایش این مواد به درون اکوسیستم‌های آبزی می‌تواند سلامت بسیاری از آبزیان از جمله ماهیان را تحت تأثیر قرار دهد و حتی به‌واسطۀ انتقال نانوذرات نقره در زنجیره غذایی، اثرات منفی بر سلامت انسان داشته باشد.