مدیریت پایدار منابع آب با استفاده از ارائۀ طرح بازچرخانی رواناب شهری با هدف آبیاری فضای سبز (مطالعۀ موردی کانال الهیه منطقۀ 3 تهران)

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 رئیس ادارۀ محیط زیست و توسعۀ پایدار شهرداری منطقۀ 3 تهران

2 دانشجوی دکتری مهندسی منابع آب، گروه مهندسی آب، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران

3 دانشیار دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران

چکیده

تخریب اکوسیستم‏های آبی، افت کیفیت آب شهری و کمبود آب موجب شد تا کشورها به استفاده از منابع آبی نامتعارف روی آوردند. در حال حاضر، منابع آب شهرهای پرجمعیت مانند تهران بر اثر مصرف و برداشت بیش از حد با کاهش شدید مواجه شده است. در این تحقیق، کانال آب الهیه منطقۀ 3 تهران به عنوان مطالعۀ موردی برای بررسی طرح بازچرخانی و استفادۀ مجدد از آب کانال انتخاب شد. تحقیق حاضر به بررسی فرایند برداشت، تصفیه و سپس استفادۀ مجدد آب کانال شهری با هدف آبیاری بخشی از فضای سبز منطقۀ 3 تهران پرداخته است. داده‏های مورد استفاده در این تحقیق به روش مشاهدۀ میدانی برداشت شده و تجزیه‌و‌تحلیل‏ها در یکی از آزمایشگاه‏های معتمد محیط زیست انجام شده است. برخی از مهم‌ترین نتایج کیفیت آب به صورت زیر است: بیشترین احتمال آماری کلی‏فرم گوارشی 1100 در 100 میلی‏لیتر بوده، این مقدار نشان‌دهندۀ آلودگی میکروبی است. وجود نمک‏های سدیمی موجب کاهش نفوذپذیری آب در خاک می‏شود و عامل بازداندۀ رشد گیاهان است، میانگین میزان سدیم آب این کانال، 34 میلی‏گرم بر لیتر بوده که از حد آستانه تجاوز کرده است. میانگین مقدار BOD5 و COD به‌ترتیب 38 و 72 میلی‏گرم بر لیتر بوده است که از نظر استاندارد EPA این مقادیر بیشتر از حد مجاز است. همچنین، نتایج آزمایش فلزات سنگین نشان داد بور با میانگین 52 ppb از حد آستانه تجاوز کرده است و محدودیت شدید در آبیاری ایجاد می‏کند. در نهایت، نتایج آزمایش نمونه‏های آب کانال، نشان داد ‌با انجام مراحل مختلف تصفیه از جمله تصفیۀ فیزیکی، پیشرفته و گندزدایی، این آب جهت استفادۀ مجدد آماده‏سازی می‏شود. همچنین، نتایج این مطالعه نشان داد استفاده از آب کانال الهیه برای آبیاری فضای سبز موجب کاهش فشار بر سفرۀ آب زیرزمینی می‏شود، چرا که در حال حاضر 560 مترمکعب در روز از چاه فخار برداشت می‏شود که در صورت جایگزین کردن آب کانال الهیه این مقدار در سفرۀ آب زیرزمینی به صورت ذخیره باقی خواهد ماند.

کلیدواژه‌ها


[1]. Qadir M, Smakhtin V, Koo-Oshima S, Guenther E. The Future of Unconventional Water Resources. InUnconventional Water Resources. 2022; 299-309. Springer, Cham.
[2]. Kummu M, Ward PJ, de Moel H, Varis O. Is physical water scarcity a new phenomenon? Global assessment of water shortage over the last two millennia. Environmental Research Letters. 2010 Aug 16;5(3):034006.
[3]. Sarafzade M H. Hashemi Garmdare A. Recycling methods of urban sewage and waste water and investigating the possibility of using them as unconventional water sources in the green space of Tehran. TEHRAN URBAN RESEARCH AND PLANNING CENTER: TEHRAN MUNICIPALITY. 2015. [In Persian]
[4]. Rodríguez-Sinobas L, Zubelzu S, Perales-Momparler S, Canogar S. Techniques and criteria for sustainable urban stormwater management. The case study of Valdebebas (Madrid, Spain). Journal of Cleaner Production. 2018 Jan 20;172:402-16.
[5]. Ahiablame L, Shakya R. Modeling flood reduction effects of low impact development at a watershed scale. Journal of environmental management. 2016 Apr 15;171:81-91.
[6]. Ogden FL, Raj Pradhan N, Downer CW, Zahner JA. Relative importance of impervious area, drainage density, width function, and subsurface storm drainage on flood runoff from an urbanized catchment. Water resources research. 2011 Dec;47(12).
[7]. Ursino N. Risk analysis of sustainable urban drainage and irrigation. Advances in water resources. 2015 Sep 1;83:277-84.
[8]. Morales-Torres A, Escuder-Bueno I, Andrés-Doménech I, Perales-Momparler S. Decision Support Tool for energy-efficient, sustainable and integrated urban stormwater management. Environmental Modelling & Software. 2016 Oct 1;84:518-28.
[9]. Pyke C, Warren MP, Johnson T, LaGro Jr J, Scharfenberg J, Groth P, Freed R, Schroeer W, Main E. Assessment of low impact development for managing stormwater with changing precipitation due to climate change. Landscape and Urban Planning. 2011 Nov 30;103(2):166-73.
[10]. Majed V, Golzari S. Economic and Environmental Analysis of Wastewater Collecting and Treatment. Journal of water and sustainable development; 3(1): 83-92. [In Persian]
[11]. Yazdandoost F, Noruzi MM, Yazdani SA. Sustainability assessment approaches based on water-energy Nexus: Fictions and nonfictions about non-conventional water resources. Science of The Total Environment. 2021 Mar 1;758:143703.
[12]. Razeghi R. Mansouri R. Rohani P. Water reuse (plan and program). Agricultural research, education and promotion organization. 2013. [In Persian]
[13]. Abedi Koopai J. The necessity of targeted planning for the use of treated wastewater as a source of growing water in the artificial feeding of the country's underground water resources. The second national seminar on the role of recycled water and wastewater in water resources management. 2010.. [In Persian]
 
[14]. Mousavi S A. Nouri Emamzadei S M. Samadi Boroujeni H. Challenges of using non-conventional water in agriculture. Irrigation and Drainage Association of Iran. National survey of challenges of water resources and agriculture.2013. [In Persian]
[15]. Oweis TY. Rainwater harvesting for restoring degraded dry agro-pastoral ecosystems: a conceptual review of opportunities and constraints in a changing climate. Environmental Reviews. 2017;25(2):135-49.
[16]. Qadir M, Jiménez GC, Farnum RL, Dodson LL, Smakhtin V. Fog water collection: challenges beyond technology. Water. 2018 Mar 24;10(4):372.
[17]. Correggiari M, Castelli G, Bresci E, Salbitano F. Fog collection and participatory approach for water management and local development: practical reflections from case studies in the Atacama drylands. InWater and Land Security in Drylands 2017 (pp. 141-158). Springer, Cham.
[18]. Healy RW, Winter TC, LaBaugh JW, Franke OL. Water budgets: foundations for effective water-resources and environmental management. Reston, Virginia: US Geological Survey; 2007.
[19]. Lewis, C. (2015). Iceberg harvesting: suggesting a federal regulatory regime for a new freshwater source. BC Envtl. Aff. L. Rev., 42, 439.
[20]. Aeschbach-Hertig W, Gleeson T. Regional strategies for the accelerating global problem of groundwater depletion. Nature Geoscience. 2012 Dec;5(12):853-61.
[21]. Ferguson G, McIntosh JC, Perrone D, Jasechko S. Competition for shrinking window of low salinity groundwater. Environmental Research Letters. 2018 Nov 14;13(11):114013.
[22]. Zimmo OR, Imseih N. Overview of wastewater management practices in the Mediterranean region. Waste Water Treatment and Reuse in the Mediterranean Region. 2010:155-81.
[23]. Anderson J. The environmental benefits of water recycling and reuse. Water Science and Technology: Water Supply. 2003 Aug;3(4):1-0.
[24]. Hussain , I. Raschid , L. Hanjra, M.A. Marikar, F. and W. van der Hoek. Wastewater use inagriculture: review of impacts and methodological issues in valuing impacts. Working Paper 37. Colombo, Sri Lanka: International Water Management Institute. 2002.
[25]. Palese AM, Pasquale V, Celano G, Figliuolo G, Masi S, Xiloyannis C. Irrigation of olive groves in Southern Italy with treated municipal wastewater: effects on microbiological quality of soil and fruits. Agriculture, ecosystems & environment. 2009 Jan 1;129(1-3):43-51.
[26]. Qanadzade M. Water, Irrigation and Productivity: Evaluation of Water and Wastewater Supply Sources for Irrigation (Mashhad Green Space Case Study). National Congress of Irrigation and Drainage of Iran. 2015. [In Persian]
[27]. Zubelzu S, Rodríguez-Sinobas L, Andrés-Domenech I, Castillo-Rodríguez JT, Perales-Momparler S. Design of water reuse storage facilities in Sustainable Urban Drainage Systems from a volumetric water balance perspective. Science of The Total Environment. 2019 May 1;663:133-43.
[28]. Fletcher TD, Deletic A, Mitchell VG, Hatt BE. Reuse of urban runoff in Australia: a review of recent advances and remaining challenges. Journal of environmental quality. 2008 Sep;37(S5):S-116.
[29]. Qafori S. Hsasanpour H. Mohamadvali S. Sustainable Management of Water Resources Reusing Municipal Wastewater in the Toll Land Approach. Journal of water and wastewater. 32(4); 122-135. 2021. [In Persian].
[30]. Izadpanah M, Sarafzade M. Investigating the Potential of Swimming Pools Sullage Reuse for Landscape Irrigation, Case Study: Tehran city. Journal of water and wastewater.2020; 31(1): 99-110. [In Persian]
[31]. Majlis Research Center. Law on fair distribution of water, Islamic Council. Terms and Conditions. 1982. https://rc.majlis.ir/fa/law/show/90679 [In Persian]
[32]. Rahimi J. Bazrafshan J. Rahimi A. Study of the Variations of Precipitation’s Days under Urban Microclimate in City of Tehran. Physical Geography Research. 2011; 34(77): 93-108. [In Persian].
[33]. Qoujqar M. Babaian E. Pourqolam M. Parsi A. Calculating the water requirement of urban greenery using the California method. Journal of Nivar; 44(20): 131-145. [In Persian].
[34]. Baird RB, Eaton AD, Clesceri LS. Standard methods for the examination of water and wastewater. Rice EW, editor. Washington, DC: American public health association; 2012 Feb.
[35]. EPA.United States. Environmental Protection Agency. Office of Wastewater Management. Municipal Support Division, National Risk Management Research Laboratory (US). Technology Transfer, & Support Division. Guidelines for water reuse. US Environmental Protection Agency. 2004.
[36]. Ministry of Power, Environmental criteria for reuse of return water and waste water. Country Management and Planning Organization, Center for Scientific Documents and Publications of the Budget Program Organization. 2015. [In Persian].
[37]. Angelakis AN, Do Monte MM, Bontoux L, Asano T. The status of wastewater reuse practice in the Mediterranean basin: need for guidelines. Water research. 1999 Jul 1;33(10):2201-17.
[38]. Linneman C, Falaschi A, Oster JD, Kaffka K, Benes S. Drainage reuse by grassland area farmers: The road to zero discharge. Groundwater issues and water management–strategies addressing the challenges of sustainability. 2014 Mar 4:4-7.
[39]. Lim HS, Lu XX. Sustainable urban stormwater management in the tropics: An evaluation of Singapore’s ABC Waters Program. Journal of Hydrology. 2016 Jul 1;538:842-62.
[40]. Chaakhori M, Zohrabi N, Fathian H. Analysis of water resources management strategies by TOPSIS method based on water footprint of agricultural products in Dez basin, Journal of ecohydrology. 2021; 8(3): 841-854. [In Persian].
دوره 9، شماره 4
دی 1401
صفحه 771-782
  • تاریخ دریافت: 28 مهر 1401
  • تاریخ بازنگری: 28 آبان 1401
  • تاریخ پذیرش: 28 آذر 1401
  • تاریخ اولین انتشار: 01 دی 1401
  • تاریخ انتشار: 01 دی 1401