آثار زیست محیطی و اقتصادی استفاده از پساب در بخش کشاورزی جنوب شهر تهران با کمک مدل SWAT

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه اقتصاد کشاورزی، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 دانشیار گروه اقتصاد کشاورزی، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

3 دکتری اقتصاد کشاورزی، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران‏

10.22059/ije.2022.341730.1629

چکیده

موقعیت مکانی شهر تهران به عنوان بزرگ‏ترین مصرف‏کنندۀ آب شهری در کشور به گونه‏ای است که حجم قابل توجهی از منابع آب سطحی در نهرها و کانال‏های مناطق جنوبی تهران جاری می‏شود. این رواناب‏های سطحی آلوده در حال حاضر در تلفیق با آب زیرزمینی در کشاورزی جنوب تهران مورد استفاده قرار می‏گیرند که پیامدهای نامطلوب محیط زیستی را به همراه دارند. طرح ساماندهی آب‏های سطحی آلودۀ جنوب تهران در شرکت آب منطقه‏ای تهران برای رفع این معضل مورد مطالعه قرار گرفته است. از این‏رو در این مقاله، به بررسی اثرات اقتصادی و محیط زیستی استفاده از پساب در بخش کشاورزی جنوب استان تهران در شرایط ساخت تصفیه‏خانه‏های آب‏های سطحی و تأسیس شبکۀ آبیاری و زهکشی ری و مقایسۀ نتایج با شرایطی که در منطقه از آب آلوده برای آبیاری استفاده می‏شود، پرداخته شده است. در این تحقیق، دورۀ آماری 20 ساله (1999 تا 2018) در جهت انجام شبیه‏سازی در نظر گرفته شده است. با توجه به نتایج به‏دست‏آمده، در صورت اجرای طرح میزان رواناب خروجی به طور متوسط از 201 به 84 متر مکعب در هکتار و میزان نیترات موجود در رواناب خروجی به طور متوسط از 14 به 1/0 کیلوگرم در هکتار کاهش یافته است. همچنین، با ورود پساب به محدودۀ طرح و استفاده از پتانسیل کودی پساب، می‏توان میزان مصرف کود ازته را 5039 تن کاهش داد که به واسطۀ آن هزینه‏های کشاورزان محدوده تا 55431 میلیون ریال کاهش می‏یابد. در نتیجه، اجرای طرح ساماندهی آب‏های سطحی آلودۀ جنوب تهران اثرات محیط زیستی مثبتی به همراه خواهد داشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]. Abedi M.J, Najafi P. Use of treated wastewater in agriculture. National Committee for Irrigation and Drainage of Iran, Ministry of Energy. First Edition. Tehran. 2001. [Persian]
[2]. Qadir M, Wichelns D, Raschid-Sally L, Minhas PS, Drechsel P, Bahri A, van der Hoek W. Agricultural use of marginal-quality water: opportunities and challenges. 2007.
[3]. Salehi A, Tabari M, Mohammadi J, Arab p. The effect of irrigation with Urban wastewater on soil and growth of Tehran pine trees. Iranian Journal of Forests and Poplar.2007; 16(2): 186-196. [Persian]
[4]. Hassan Aqli A. Use of domestic wastewater and wastewater treatment plants in irrigation of agricultural products and artificial nutrition of groundwater aquifers. Doctoral dissertation, University of Tehran. 2003. [Persian]
[5]. Asano T, Levine A.D. Wastewater reclamation, recycling and reuse: past, present, and future. Water science and technology. 1996; 33(10-11): 1-14.
[6]. Jenkins D, Russell L.L. Heavy metals contribution of household washing products to municipal wastewater. Water Environment Research. 1994; 66(6): 805-813.
[7]. Vakili b. Wastewater treatment and reuse in agriculture. Journal of Water and Wastewater. 1996; 42: 47-16. [Persian]
[8]. Amini M, Ebrahimian H. Investigation of nitrate leaching and nitrogen uptake by maize under irrigation conditions with raw and treated effluent. Journal of Water and Soil (Agricultural Sciences and Industries). 2016; 31(3): 785-796. [Persian]
[9]. Molina-Navarro E, Trolle D, Martínez-Pérez S, Sastre-Merlín A, Jeppesen E. Hydrological and water quality impact assessment of a Mediterranean limno-reservoir under climate change and land use management scenarios. Journal of Hydrology. 2014; 509: 354-366.
[10]. Mohammadi M, Kavian A, slavery l. Simulation of water flow and nitrate in Talar watershed using SWAT model. Watershed Management Research Journal. 2017; 8. (15): 45-60. [Persian]
[11]. Lam Q.D, Schmalz B, Fohrer N. The impact of agricultural Best Management Practices on water quality in a North German lowland catchment. Environmental monitoring and assessment. 2011; 183(1): 351-379.
[12]. Jamshidi M, Tajrishy M, Maghrebi M. Modeling of point and non-point source pollution of nitrate with SWAT in the Jajrood river watershed. Iran. International Agricultural Engineering Journal. 2010; 19(2): 23-31.
 
[13]. Ullrich A, Volk M. Application of the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) to predict the impact of alternative management practices on water quality and quantity. Agricultural Water Management. 2009; 96(8): 1207-1217.
[14]. Ouyang W, Hao F.H, Wang X.L, Cheng H.G. Nonpoint source pollution responses simulation for conversion cropland to forest in mountains by SWAT in China. Environmental management. 2008; 41(1): 79-89.
[15]. Bärlund I, Kirkkala T, Malve O, Kämäri J. Assessing SWAT model performance in the evaluation of management actions for the implementation of the Water Framework Directive in a Finnish catchment. Environmental Modelling & Software. 2007; 22(5): 719-724.
[16]. Abbaspour K.C, Yang J, Maximov I, Siber, R, Bogner K, Mieleitner J, Srinivasan R. Modelling hydrology and water quality in the pre-alpine/alpine Thur watershed using SWAT. Journal of hydrology. 2007; 333(2-4): 413-430.
[17]. Pohlert T, Huisman J.A, Breuer L, Frede H.G. Modelling of point and non-point source pollution of nitrate with SWAT in the river Dill, Germany. Advances in Geosciences. 2005; 5: 7-12.
[18]. Tripathi M.P, Panda R.K, Raghuwanshi N.S, Singh R. Hydrological modelling of a small watershed using generated rainfall in the soil
and water assessment tool model. Hydrological processes. 2004; 18(10): 1811-1821.
[19]. Saleh A, Du B. Evaluation of SWAT and HSPF within BASINS program for the upper North Bosque River watershed in central Texas. Transactions of the ASAE. 2004; 47(4): 1039.
[20]. Borah D.K, Bera M. Watershed-scale hydrologic and nonpoint-source pollution models: Review of applications. Transactions of the ASAE. 2004; 47(3): 789.
[21]. Jury, W. A., W. R. Gardner, and W. H. Gardner., 1991. Soil Physics. John Wiley and Sons, Inc. New York, New York.
[22]. Thomas G.W, M. McMahon. The relation between soil characteristics, water movement and nitrate concentration of ground water. Unive. of Kentucky Water Resources Institute Research Report No. 52, Lexington, KY.1972.
[23]. Abbaspour K.C. SWAT calibration and uncertainty programs. A User Manual. Eawag Zurich, Switzerland, 20. 2008.
[24]. Hyung Kyung J, Jong Yoon P, Hyun Kyo J. Hyun Hin S, Hyung Joong K, Seong Joon K. The Uncertainity Analaysis of SWAT Simulated Streamflow and Water Quaility Applied to Chungju Dam Watershed of South Korea for climate change analysis. Agric. Sys. 2011; 38(3): 225-238.
دوره 9، شماره 3
مهر 1401
صفحه 489-504
  • تاریخ دریافت: 11 فروردین 1401
  • تاریخ بازنگری: 10 اردیبهشت 1401
  • تاریخ پذیرش: 11 خرداد 1401
  • تاریخ اولین انتشار: 01 مهر 1401
  • تاریخ انتشار: 01 مهر 1401