Empowerment of informal settlements with emphasis on physical-social capacity, a case study of the slaughterhouse area of Urmia city
Subject Areas : Sustainable Development
SINA SHERAFATI
1
,
Alireza estelaji
2
,
Mohamad Hemmati
3
1 - PhD Student in Geography and urban planning, Department of Human Geography, Faculty of Geographical Sciences,Islamic Azad university of Imam Yadgar Unit in shahrerey ,Tehran,Iran
2 - Professor of Geography and rural planning, Department of Human Geography, Faculty of Geographical Sciences,Islamic azad university of Imam Yadgar Unit in shahrerey ,Tehran,Iran
3 - Assistant Professor of Geography and Hydrology and watershed management, , Faculty of Geographical Sciences,Islamic Azad university of Imam Yadgar Unit in shahrerey ,Tehran,Iran
Keywords: Informal settlements, empowerment, physical, social, slaughterhouse.,
Abstract :
Background and Objective: Considering the unbridled growth of urbanization in developing countries, poverty and deprivation are considered to be central and fundamental issues that cities are struggling with. The growth of the phenomenon of urban poverty and the deepening of the class gap in big cities has caused the formation of low-income groups in the form of local communities in specific geographical spaces, which are left out of the general development process and so-called marginalized.
Material and Methodology: In this research, ANP method and coding in MATLAB software are used for data analysis. The use of the ANP method ensures that due to the presence of acceptable mathematical analysis in this method, the selection of superior options is done in a logical and principled reasoning manner and is not simply the result of an individual's imagination and perception without support.
Findings: Findings based on different types of physical-social capacity including; Intra-group physical-social capacity, inter-group physical-social capacity, and communicative physical-social capacity are tested, analyzed and concluded.
Discussion and Conclusion: The results of this research show that the amount of physical-social capacity within the group (which expresses the solidarity between similar people in similar situations such as family members, friends and neighbors) has a suitable level. The physical-social capacity within the group tends to prevent the penetration of others (outsiders) and wishes to maintain homogeneity. Therefore, this capital refers to relationships based on trust and cooperation among the members of a group that others are considered strangers to. This type of physical-social capacity, because it serves the interests of a certain group, causes discrimination and social inequality and hinders growth and development.
1. Sargolzaee Javan, T., & Hadyani, Z. (2017). Investigating the Feasibility of Empowering the Informal Settlements Quarters by Increasing the Social Capital (Case Study: Shir-Abad Quarter of Zahedan). Social Welfare Quarterly, 16(63), 185-214.
2. Asghari Zamani, A., & Zadvali Khajeh, S. (2022). Model of empowerment of informal settlements based on the approach of participation and facilitation, Case study: Tabriz metropolis. Geographical Planning of Space, 12(1), 135-150.
3. Arefi, M. (2018). Informal Settlements and Urban Management in Iran. In Learning from Informal Settlements in Iran (pp. 23-37). Palgrave Macmillan, Cham.
4. Gonzalez Sanchez, X. (2022). Community Participation and Empowerment in Informal Settlement Upgrading: A Case Study in Monterrey, Mexico.
5. Arefi, M., & Mohsenian-Rad, N. (2019). Endurance, Compliance, Victory: Learning from Informal Settlements in Five Iranian Cities. In The Palgrave Handbook of Bottom-Up Urbanism (pp. 219-237). Palgrave Macmillan, Cham.
6. Arefi, M. (2018). Revisiting the “Informal Settlement” Phenomenon. In Learning from Informal Settlements in Iran (pp. 9-21). Palgrave Macmillan, Cham.
7. Girod, C., Ellis, A., Andes, K. L., Freeman, M. C., & Caruso, B. A. (2017). Physical, social, and political inequities constraining girls’ menstrual management at schools in informal settlements of Nairobi, Kenya. Journal of Urban Health, 94(6), 835-846.
8. Arefi, M. (2018). Gleaning Some Lessons and Reflections. In Learning from Informal Settlements in Iran (pp. 151-182). Palgrave Macmillan, Cham.
9. Lupala, J. M. (2021). The capacity of urban local authorities in regularizing informal settlements in Tanzania. Journal of Urban and Landscape Planning, (6), 61-73.
10. Fathejalali, A., & Rafieian, M. (2017). 15 Tracking citizen participation in informal settlements’ upgrading programmes–case study of Bandar-Abbas city’s informal settlements upgrading project in Iran. Citizens' Participation in Urban Planning and Development in Iran.
11. Habibi, K., Arefi, M., Doostvandi, M., & Ashouri, K. (2022). Reproduction of urban informality in Iran: Its key factors, tools and challenges. Journal of Urban Management.
12. Charlton, S., & Klug, N. (2017). Pressures on practice: How'RDP housing'and other factors have shaped informal settlement upgrading in eſhekwini municipality. Upgrading Informal Settlements in South Africa: Pursuing a partnership-based approach, 56.
13. Jones, P. (2017). Formalizing the informal: Understanding the position of informal settlements and slums in sustainable urbanization policies and strategies in Bandung, Indonesia. Sustainability, 9(8), 1436.
14. Georgiadou, M. C., & Loggia, C. L. A. U. D. I. A. (2017). Project Management and Skills Enhancement in Informal Settlements Upgrading in Durban, South Africa. AMPS Proceedings Series, 10, 596-603.
15. Georgiadou, M. C., & Loggia, C. (2021). Beyond self-help: learning from communities in informal settlements in Durban, South Africa. African Cities and Collaborative Futures: Urban Platforms and Metropolitan Logistics, 73-95.
16. Berhanu, G., Woldemikael, S. M., & Beyene, E. G. (2022). The interrelationships of sustainable livelihood capital assets deprivations and asset based social policy interventions: The case of Addis Ababa informal settlement areas, Ethiopia. Research in Globalization, 4, 100081.
17. Membele, G. M., Naidu, M., & Mutanga, O. (2022). Using local and indigenous knowledge in selecting indicators for mapping flood vulnerability in informal settlement contexts. International Journal of Disaster Risk Reduction, 71, 102836.
18. Smith, H., Coupé, F., Garcia-Ferrari, S., Rivera, H., & Castro Mera, W. E. (2020). Toward negotiated mitigation of landslide risks in informal settlements: reflections from a pilot experience in Medellín, Colombia. Ecology and Society, 25(1).
19. Ojeda, L., Bacigalupe, G., & Pino, A. (2018). Co-production after an urban forest fire: Post-disaster reconstruction of an informal settlement in Chile. Environment and Urbanization, 30(2), 537-556.
20. Membele, G. M., Naidu, M., & Mutanga, O. (2021). Integrating Indigenous Knowledge and Geographical Information System in mapping flood vulnerability in informal settlements in a South African context: a critical review. South African Geographical Journal, 1-21.
21. López, O. S., Bartolomei, R. S., & Lamba-Nieves, D. (2019). Urban Informality: International Trends and Policies to Address Land Tenure and Informal Settlements.
22. Sibisi, M. (2019). Exploring the benefits of recycling in low income settlements: a design of a socially inclusive recycling collection centre in Bisasar Road informal settlements, Durban (Doctoral dissertation).
بهینهسازی دفع پسماندهای جامد شهری در اقلیم معتدل و مرطوب بر اساس مدل IWM-2
(مطالعه موردی: استان مازندران، شهرستان نوشهر)
چکیده
زمينه و هدف: کلیه فعالیتهای مرتبط با مدیریت مواد زائد جامد شهری، علاوه بر بار اقتصادی، در صورت عدم رعایت اصول فنی میتوانند منجر به بروز مخاطرات جدی محیطزیستی گردند. این مطالعه باهدف مقایسه سناریوهای گوناگون مدیریت پسماند شهرستان نوشهر، با رویکرد ارزیابی چرخه حیات و به جهت انتخاب کارآمدترین روش به لحاظ سازگاری با محیطزیست، انجام گرفت.
روش بررسی: پس از بررسی ویژگیهای كمي و كيفي مواد زائد جامد تولیدی و روش دفع کنونی آنها در نوشهر، نتایج حاصل برای ارزیابی چرخه حیات هفت سناریوی مختلف مدیریت پسماند، شامل ترکیب چهار روش دفع کمپوست، بازیافت، زبالهسوزی به همراه استحصال انرژی و دفن بهداشتی، استفاده شد. سیاهه نویسی چرخه حیات با کمک مدل IWM-2 صورت گرفت.
یافتهها: سیستم فعلی مدیریت پسماندهای شهری در نوشهر (سناریوی اول) با شاخص اکولوژیکی ۴۹/۱۴۹۸۷ بیشترین بار آلایندگی را به محیطزیست وارد میکند. گنجاندن روشهای دفع کمپوست بخش آلی زائدات و بازیافت از مواد قابلتجزیه، با افزایش مقدار مواد جهت بازیافت و باز استفاده و همچنین جلوگیری از انتشارات ناشی از تولید مواد اولیه، میزان انتشار آلایندههای محیطزیستی را بهطور قابلتوجهی کاهش میدهد. بطوریکه سناریوی پنجم (۶۱ درصد کمپوست، ۳۱ درصد بازیافت و 8 درصد دفن بهداشتی) با شاخص اکولوژیکی ۵۵/۲۵۵۵ کمترین آلودگی را تولید میکند.
بحث و نتیجهگیری: با توجه به اینکه درصد بالایی از ترکیب مواد زائد جامد شهری نوشهر را پسماندهای فسادپذیر تشکیل میدهند، اعمال همزمان روش دفع کمپوست و بازیافت میتواند گزینه مناسبی بهمنظور مدیریت بهینه زائدات در این شهرستان باشد و نقش مهمی در کاهش بار آلایندگی محیطزیست ایفا کند.
|
|
Abstract
Background and Objective: All activities related to urban solid waste management, in addition to the economic burden, can lead to serious environmental hazards if technical principles are not followed. This study was conducted with the aim of comparing different scenarios of waste management in Nowshahr city, with the approach of life cycle assessment and in order to choose the most efficient method in terms of compatibility with the environment.
Material and Methodology: After examining the quantitative and qualitative characteristics of production solid waste and their current disposal method in Nowshahr, the results were used to evaluate the life cycle of seven different scenarios of waste management, including the combination of four disposal methods, compost, recycling, waste incineration along with energy extraction and sanitary burial. became. Life cycle inventory was done with the help of IWM-2 model.
Findings: The current municipal waste management system in Nowshahr (first scenario) with an ecological index of 14987/49 brings the most pollution to the environment. Incorporating the methods of composting the organic part of waste and recycling from degradable materials, by increasing the amount of materials for recycling and reuse, as well as preventing emissions from the production of raw materials, significantly reduces the amount of environmental pollutants. So that the fifth scenario (61% compost, 31% recycling and 8% sanitary burial) with an ecological index of 2555.55 produces the least pollution.
Discussion and Conclusion: Considering that a high percentage of Nowshahr's municipal solid waste is made up of perishable waste, the simultaneous application of composting and recycling methods can be a good option for optimal waste management in this city and play an important role in reducing environmental pollution.
Key words: waste management, life cycle assessment, IWM-2 model, Nowshahr
مقدمه
گسترش شهرنشینی و تمرکز جمعیت در شهرهای بزرگ موجب تولید و انباشته شدن حجم عظیمی از پسماندها با ترکیبات فیزیکی مختلف در معابر و محلهای دفن پسماند شهری شده است، به نحویکه طراحان و برنامهریزان شهری در اکثر کشورها با مشکلات و بحرانهای جدی محیطزیستی روبهرو شدهاند (1). از همین رو، بهکارگیری یک برنامهریزی و روش اصولی جهت بهینهسازی سیستم مدیریت پسماندهای شهری با در نظر گرفتن آثار محیطزیستی، ضروری به نظر میرسد (2). ازجمله روشهایی که اخیراً درزمینهٔ انتخاب روش دفع پسماند شهری کاربرد زیادی پیداکرده است، روش ارزیابی چرخه حیات است (3). کاربرد این روش جهت ارزیابی سیستم مدیریت پسماند شهری، بهخصوص درزمینهٔ فرآیند تصمیمگیری، طراحی استراتژیها و بررسی روشهای مختلف دفع رو به افزایش است (4). این روش توانایی شناسایی کامل اثرات محیطزیستی سیستم مدیریت پسماند از مرحله جمعآوری تا دفن و همچنین نمایش انتشار آلایندهها در هر فرآیند با توجه به شیوه دفع پسماند را دارا است (5). در سالهای اخیر مطالعات گوناگونی در خصوص ارزیابی چرخه حیات و روشهای گوناگون مدیریت پسماند شهری در ایران و جهان صورت گرفته است. بهعنوانمثال نقیب زده وهمکاران در پژوهشی چرخه حیات سیستم مدیریت پسماندهای شهری در کرج را بهمنظور مشخص کردن بهترین استراتژی دفع پسماندها مورد ارزیابی قراردادند. یافتهها نشان داد که ازنقطهنظر محیطزیستی، روشهای دفع بازیافت و کمپوست از بهترین گزینهها برای دفع پسماندهای شهری هستند و نقش مؤثری در کاهش بار آلایندگیها دارند (6). همچنین بررسی روشهای مختلف مدیریت پسماند در ماکو با رویکرد ارزیابی چرخه حیات نشان داد که سناریوی شامل ۸۰ درصد کمپوست و ۲۰ درصد دفن کمترین اثرات سوء محیطزیستی را در طبقات اثر مه دو فتوشیمیایی، گازهای گلخانهای، گازهای اسیدی و انتشارات سمی نسبت به دیگر سناریوها و در مقایسه با دفن غیربهداشتی دارا است (7). از سوی دیگر هونگ وهمکاران رویکرد ارزیابی چرخه حیات را بهمنظور برآورد اثرات محیطزیستی سناریوهای مدیریت پسماند شهری در چین از منظر انتشار گازهای گلخانهای بکار بردند. مطابق یافتهها، نگارندگان بازیابی و تبدیل گاز متان محل دفن به انرژی الکتریکی را بهعنوان عامل تأثیرگذار در کاهش اثرات گرمایش جهانی برشمردند (8). در تحقیق دیگر اوگوندیپه و جیمو به مقایسه اثرات محیطزیستی سناریوهای دفع پسماندهای شهری در شهر مینا، نیجریه با کاربرد روش ارزیابی چرخه حیات پرداختند. نتایج نشان داد که سناریوی اول شامل 05/۱۷ درصد بازیافت، 04/50 درصد کمپوست و 91/32 درصد دفن بهداشتی در طبقات اثر سمیت محیط، اسیدی شدن، یوتریفیکاسیون و پتانسیل گرمایش جهانی کمترین زیان را به محیطزیست میرساند (9).
شهرهای مستقر در مناطق معتدل و مرطوب با داشتن جلگههای سرسبز، کوهستانهای پربرف، بیشهزارها و جنگلهای هیرکانی در کنار سواحل زیبای دریای خزر، یکی از پرطرفدارترین مناطق ایران برای گردشگری به شمار میروند. حضور بیشازحد گردشگران، در کنار جمعیت زیاد این مناطق، تولید روزافزون مواد زائد جامد شهری را به دنبال داشته است (10). در مناطق معتدل و مرطوب، زمین برای دفن پسماندها بهسختی یافت میشود و اصولاً زمین لمیزرع وجود ندارد. از طرف دیگر، سطح آبهای زیرزمینی بالا است و شهرها تقریباً به هم چسبیدهاند. به همین دلیل شهرهای مستقر در اقلیم معتدل و مرطوب ازنظر دفن بهداشتی از محدودیتهای زیادی برخوردارند و در این مناطق امکان دفن درجهیک وجود ندارد. این در حالی است که حجم زیادی از پسماندهای تولیدی در شهرهای مستقر در سواحل جنوبی دریای خزر بهصورت غیراصولی و غیربهداشتی دفن میشوند (11). ازآنجاییکه شهرستان نوشهر نیز، همچون سایر شهرهای شمالی کشور با مشکل مدیریت پسماندهای شهری روبهرو است (12)، ارزیابی چرخه حیات شیوه دفع پسماندهای تولیدی، میتواند نقش بسزایی در کاهش و حل مشکلات مدیریت پسماند این شهرستان داشته باشد. لذا پژوهش حاضر باهدف مقایسه اثرات محیطزیستی سناریوهای گوناگون دفع پسماندهای شهری در شهرستان نوشهر و معرفی گزینه برتر با رویکرد ارزیابی چرخه حیات صورت گرفت.
روش بررسی
· ویژگیهای کمی و کیفی پسماندهای تولیدی در شهرستان نوشهر
بر اساس اطلاعات اخذشده از استانداری مازندران، روزانه حدود ۱۰۸ تن پسماند شهري از سطح شهرستان نوشهر جمعآوری میشود که ۹۰ تن آن مربوط به شهر نوشهر، ۱۲ تن مربوط به شهر پول و ۶ تن مربوط به شهر کجور است (13). ترکیب پسماندهای تولیدی در شهرستان نوشهر در جدول ۱ نشان دادهشده است. مطابق جدول ۱، پسماندهای غذایی با ۵/۶۱ درصد رتبه نخست اجزای تشکیلدهنده پسماندهای تولیدی در نوشهر را به خود اختصاص دادهاند. بعدازآن، پلاستیک و PET، کاغذ و مقوا ، فلزات آهنی و غیر آهنی به ترتیب با ۶/۱۵، ۲/۸ و ۱/۷ درصد در جایگاه دوم تا چهارم قرار میگیرند.
جدول ۱- ترکیب پسماندهای تولیدی در شهرستان نوشهر (13).
Table 1. Composition of waste produced in Noshahr city
ترکیب | مقدار (تن در سال) | ترکیب | مقدار (تن در سال) |
زائدات غذایی | ۴۲/۶۶ | شیشه | ۸۶۴/۰ |
کاغذ و مقوا | ۸۵۶/۸ | فلزات آهني | ۲۴/۳ |
پلاستیک | ۱۵۲/۱۰ | فلزات غیر آهنی | ۴۲۸/۴ |
PET | ۶۹۶/۶ | چوب | ۹۷۲/۰ |
منسوجات | ۰۸/۱ | متفرقه | ۲۹۲/۵ |
مجموع | ۱۰۸ | ||
پسماندهای تولیدشده در سطح شهرستان نوشهر، پس از جمعآوری به مرکز دفن پسماند این شهرستان منتقل و دفن ميگردند. در حال حاضر دفع پسماندها در نوشهر تنها به روشهای تلنبار یا دپو و دفن عادی صورت میپذیرد. همچنین لازم به ذکر است که نوشهر دارای یک نیروگاه زبالهسوز است که در آذرماه ۱۳۹۹ بهصورت رسمی مورد بهرهبرداری قرار گرفت. این نیروگاه زبالهسوز دارای ۲۰۰ تن ظرفیت سوزاندن پسماند در روز و تولید سه مگاوات برق است. باوجود افتتاح رسمی پروژه، در حال حاضر این نیروگاه با ۱۰ درصد ظرفیت، مشغول فعالیت بوده و فرآیند کالیبراسیون و به ظرفیت رسانی آن، بهصورت تدریجی در حال انجام است. در هدفگذاری اولیه مقررشده که این نیروگاه، پسماندهای تلنبار و دپو شده ۳۰ ساله را بسوزاند (13).
· ارزیابی چرخه حیات در سیستم مدیریت پسماند شهرستان نوشهر
مرزهای ارزیابی چرخه حیات در مطالعه حاضر، جمعآوری پسماندها، حمل به ایستگاه انتقال و محل دفن و درنهایت دفع را در برمیگیرد. واحد عملکردی، مقدار پسماند تولیدشده سالیانه برابر با ۱۰۸ تن است. هفت سناریوی مختلف مدیریت پسماند شامل ترکیب چهار روش دفع بهصورت کمپوست، بازیافت، زبالهسوزی به همراه استحصال انرژی و دفن، بهمنظور بررسی اثرات محیطزیستی مورد مقایسه قرار خواهند گرفت. سناريوهاي مذکور در جدول ۲ نشان دادهشدهاند. سناریوهای موردبررسی بر اساس شرایط موجود سیستم مدیریت پسماند شهری نوشهر، امکانات قابلدسترسی و فناوری موجود و باهدف ﺗﻌﻴﻴﻦ اوﻟﻮﻳﺖ در ﺗﺼﻤﻴﻢﮔﻴﺮيﻫﺎ بهمنظور ارتقای این سیستم، تعریف و تعیین شدند.
جدول ۲- سناریوهای دفع پسماندهای شهری در شهرستان نوشهر
Table 2. Scenarios of Urban Waste Disposal in Nowshahr City
سناریو | روش دفع (درصد) | |||
کمپوست | بازیافت | زبالهسوزی با استحصال انرژي | دفن | |
۱ | - | - | - | ۱۰۰ |
۲ | ۶۱ | - | - | ۳۹ |
۳ | ۳۰ | - | - | ۷۰ |
۴ | ۱۵ | - | - | ۸۵ |
۵ | ۶۱ | ۳۱ | - | ۸ |
۶ | ۶۱ | - | ۵ | ۳۴ |
۷ | ۶۱ | - | ۱۰ | ۲۹ |
سناریوی ۱ نشاندهنده سیستم فعلی مدیریت پسماند در شهرستان نوشهر است. در این روش پسماندها بهصورت مخلوط جمعآوری و مستقیماً به سمت محل دفن حمل میشوند. بازیابی گاز و انرژی در محل دفن صورت نگرفته و پسماندها در زمین بدون آستر و بدون سیستم جمعآوری شیرابه دفن میشوند. سناریوهای ۲ تا ۵ بهمنظور بررسی میزان تأثیر عملیات کمپوست و بازیافت در سیستم مدیریت پسماند شهری و سناریوهای ۶ و ۷ بهمنظور بررسی تأثیر زبالهسوزی با رویکرد بازیابی انرژی از پسماند، در نظر گرفته شدند. با توجه به اینکه درصد بالایی از ترکیب مواد زائد جامد شهری شهرستان نوشهر را زائدات غذایی تشکیل میدهند (جدول ۱)، تنها این بخش از زائدات برای تبدیل به کمپوست مدنظر قرارگرفته و روش ویندرو(روش رایج در تهیه کمپوست در ایران) بهمنظور کمپوست زائدات غذایی انتخاب میشود. کاغذ، شیشه، فلزات آهنی، فلزات غیر آهنی و پلاستیک برای فرآیند بازیافت در نظر گرفتهشده و در تسهیلات بازیابی مواد، باقیمانده زائدات برای دفن در زمین انتخاب میشوند. همچنین بازیابی انرژی از زائدات شامل کاغذ و مقوا، شیشه، فلزات آهنی، فلزات غیر آهنی، پلاستیک و منسوجات، بهمنظور تولید الکتریسیته صورت میگیرد.
ارزیابی چرخه حيات برای سناريوهاي پیشبینیشده در این مطالعه، با استفاده از مدل IWM-2 صورت میگیرد. این نرمافزار یکی از مدلهای ارزیابی چرخه حیات است که با کمک آن میتوان سناریوهاي مختلف مدیریت پسماند را تعریف و آثار محیطزیستی هر سناریو را باهم مقایسه و ارزیابی کرد (16). در این مدل، جريان پسماند از نقطه توليد تا دفع نهايي دنبال ميشود. لازم به ذکر است که دادههای موردنیاز برای ارزیابی چرخه حیات در پژوهش حاضر (شامل ترکیب کمی و کیفی پسماند، شیوه دفع، جمعآوری و حملونقل و اطلاعات مرتبط با محل دفن که پیشتر ذکر شدند) از طریق بررسی گزارشهاي مدیریت پسماند استانداری مازندران، مصاحبه حضوري با کارکنان خدمات شهري و همچنین بازدید حضوری از محل دفن پسماندهای شهری نوشهر و گردآوری اطلاعات لازم به شیوه مطالعه میدانی، به دست آمدند.
در این پژوهش براي ارزیابی اثرات محیطزیستی هریک از سناریوها، از طبقهبندي و وزن دهی به روش Material Energy Toxic (MET) استفاده میشود. در این روش، طبقه آثار شاخص محیطزیستی عبارتاند از آثار گرمایش جهانی((CO2-CH4، پدیده اسیدي شدن(HCL,Nox,Sox)، اکسیداسیون فتوشیمیایی((Pm,Nox,Vox و خروجیهای سمی(Pb,Hg,Cd) (5). واحد معادل هر طبقه اثر در جدول ۳ آورده شده است. ویژگی سازی و محاسبه شاخصهای طبقات اثر با کاربرد رابطه (۱) انجام میشود.
(۱) |
|
در رابطه (۱)، Ii شاخص طبقه اثر، Cij فاکتور ویژگی سازی و Xj مقدار ماده j است (18).
پس از محاسبه مجموع اثر بار محیطزیستی هر طبقه، اهمیت نسبی هر یک از طبقات نیز تعیین میشود تا شاخصهاي بهدستآمده در هر یک از طبقات در وزن نسبی آن طبقه ضرب شود و نمایهها قابلجمع کردن باهم باشند (15). بهمنظور محاسبه مقدار اثر ناشی از یک سناریو رابطه (۲) مورداستفاده قرار میگیرد.
(۲) | |
در رابطه (۲)، معیار I معیار کمی مقایسه سناریوها و Wi وزن نسبی طبقات اثر و In شاخص طبقه اثر است. وزن نسبی هر یك از طبقات اثر مصرف منابع انرژی، گازهای گلخانهای، گازهای اسیدی، گازهای فتوشیمیایی و خروجیهای سمی درروش مدلسازی MET به ترتیب 88/0، 89/0، 4/0، 29/0 و 13/0 است (19).
جدول ۳- فاکتورهای ویژگی سازی طبقات اثر در مرحله فهرستنویسی ارزیابی چرخه حیات (19).
Table 3. Characteristics factors of effect classes in the indexing stage of life cycle evaluation
طبقه اثر | پارامترهای فهرست شده | فاکتور ویژگی سازی معادل |
گازهاي گلخانهاي معادل CO2 | CO2 | ۱ |
CH4 | ۲۵ | |
گازهاي اسیدي معادل SO2 | Sox | ۱ |
NOx | ۷/۰ | |
HCL | ۸۸/۰ | |
مه دود فتوشیمیایی معادل C2H4 | VOC | ۶/۳ |
NOX | ۸/۲۴ | |
PM | ۰ | |
خروجیهاي سمی معادل 1-4DCB | Pbair | ۱۰۲*۷/۴ |
Hgair | ۱۰۳*۶ | |
Cdair | ۱۰۵*۵/۱ | |
Dioxinsair | ۱۰۲*۰۵/۱ | |
Pbwater | ۱۰*۲/۱ | |
Hgwater | ۱۰۳*۴/۱ | |
Cdwater | ۱۰*۳/۱ | |
BODwater | ۱۰۲*۶/۱ | |
Dioxinswater | ۱۰*۰۸/۱ |
یافتهها
مدل IWM-2 برای هر یک از هفت سناریو اجرا و اثرات محیطزیستی هر سناریو در چهار طبقه اثر شامل گازهای گلخانهای، گازهای اسیدی، پیش سازهای مه دود، فلزات سنگین و مواد آلی منتشره به هوا و آب، مورد ارزیابی واقع شد. نتایج در جدول ۴ ارائه شده است. برخی انتشارات بهصورت منفی بیانشده که نشاندهنده کاهش خالص در مقدار آن ماده منتشره است.
جدول ۴- آلایندههای منتشره در چرخه حیات سناریوهای مدیریت پسماند شهرستان نوشهر
Table 4. Emissions in the Life Cycle of Waste Management Scenarios in Nowshahr
نوع تنش | واحد | سناریو ۱ | سناریو ۲ | سناریو ۳ | سناریو ۴ | سناریو ۵ | سناریو ۶ | سناریو ۷ |
CH4 | تن | ۹۲/۶ | ۳۷/۳ | ۳۱/۵ | ۲۵/۶ | ۳۳/۲ | ۲۶/۳ | ۱۴/۳ |
CO2 | تن | ۴۲/۱۲۶۳ | ۵۲/۱۰۹۲ | ۸۵/۱۱۳۲ | ۳۷/۱۱۵۲ | ۲۸/۹۸۱ | ۷۸/۱۰۹۲ | ۰۳/۱۰۹۳ |
NOx | تن | ۲۷/۱ | ۵۳/۲ | ۵۳/۲ | ۵۳/۲ | ۳۷/۲ | ۷۲/۲ | ۹۵/۲ |
Sox | تن | ۳۲/۰ | ۶۴/۰ | ۶۴/۰ | ۶۴/۰ | ۳۸/۰ | ۷۴/۰ | ۸۳/۰ |
HCL | تن | ۰۰۱/۰ | ۰۰۱/۰ | ۰۰۱۷/۰ | ۰۰۱۷/۰ | ۹۳/۲- | ۰۰۲۲/۰ | ۰۰۲۲/۰ |
N2O | تن | ۳۷/۲ | ۵۳/۲ | ۵۳/۲ | ۵۳/۲ | ۲۷/۱ | ۵۶/۲ | ۵۹/۲ |
PM | تن | ۳۹/۰ | ۴۷/۰ | ۴۷/۰ | ۴۷/۰ | ۲۵/۰ | ۵/۰ | ۵۳/۰ |
VOCs | تن | ۹۴/۰ | ۱۱/۱ | ۱۱/۱ | ۱۱/۱ | ۵۶/۰ | ۱۳/۱ | ۱۵/۱ |
Pbair | کیلوگرم | ۰۰۶۴/۰ | ۰۱/۰ | ۰۱۲/۰ | ۰۱۲/۰ | ۰۰۴/۰ | ۰۱۶/۰ | ۰۲/۰ |
Hgair | کیلوگرم | ۰۰۰۲/۰ | ۰۰۰۴/۰ | ۰۰۰۴/۰ | ۰۰۰۴/۰ | ۰۰۰۰۵/۰ | ۰۰۱۸/۰ | ۰۰۳۳/۰ |
Cdair | کیلوگرم | ۰۰۱۵/۰ | ۰۰۳/۰ | ۰۰۳/۰ | ۰۰۳/۰ | ۰۰۲/۰ | ۰۰۳/۰ | ۰۰۳۷/۰ |
Dioxindsair | گرم | ۰۰۰۰۱/۰ | ۰۰۰۰۲/۰ | ۰۰۰۰۳/۰ | ۰۰۰۰۳/۰ | ۰۰۰۰۲/۰ | ۰۰۰۰۳/۰ | ۰۰۰۰۳/۰ |
Pbwater | کیلوگرم | ۰۶/۰ | ۰۵/۰ | ۰۶/۰ | ۰۵۹/۰ | ۰۳۴/۰ | ۰۵۳/۰ | ۰۵۱/۰ |
Hgwater | کیلوگرم | ۰۰۱/۰ | ۰۰۰۱/۰ | ۰۰۰۲/۰ | ۰۰۰۳/۰ | ۰۰۰۱۸/۰ | ۰۰۰۱/۰ | ۰۰۰۱/۰ |
Cdwater | کیلوگرم | ۰۵/۰ | ۰۱۵/۰ | ۰۲/۰ | ۰۲۲/۰ | ۰۱۱/۰ | ۰۱۴/۰ | ۰۱۳/۰ |
BOD | کیلوگرم | ۷/۶۵۶ | ۵۱/۹۴ | ۱/۱۴۰ | ۱۵/۱۶۲ | ۲۱/۷۵ | ۳۲/۸۵ | ۱۳/۷۶ |
Dioxindswater | گرم | ۰۰۰۰۱/۰ | ۰ | ۰ | ۰ | ۰ | ۰ | ۰ |
پس از تعیین مقدار آلایندههای تولیدشده در مراحل گوناگون مدیریت پسماند شهری نوشهر و دستهبندی تنشهای سیاهه شده سناریوها با توجه به طبقات اثر، این مقادیر در فاکتورهای ویژگی سازی ضرب شدند تا واحد معادل محاسبه شود. سپس شاخصهای بهدستآمده در وزن نسبی آن طبقه ضرب شده تا مقدار کل اثر (شاخص اکولوژیکی)ناشی از هر سناریوی مدیریت پسماند نوشهر به دست بیاید. نتایج حاصل در جدول ۵ قابلمشاهده است. برای درک بهتر موضوع در جدول۵، به طور مثال نحوه محاسبات شاخص اکولوژیکی در سناریوی اول شرح داده شده است:در سناریوی اول میزان انتشار گازهای گلخانه ای ((CO2,CH4 به ترتیب 1263/42 , 6/92 است.ابتدا هر کدام از این مقادیر باید در فاکتور ویژگی سازی مربوط به خود ضرب شوند(جدول3)سپس مقادیر نرمال بدست آمده باهم جمع می شوند.و مقدار نرمال برای دسته ی گازهای گلخانه ای به دست می آید.
مقدار نرمال دسته ی گازهای گلخانه ای 
در نهایت مقدار نرمال بدست آمده دردسته گازهای گلخانه ای (1436.42)در وزن خود ضرب شده و مقدار نهایی (1287.41)برای دسته ی گازهای گلخانه ای بدست می اید.
0/88 ×1436.42=1278.41=مقدارنهایی دسته ی گازهای گلخانه ای
این روند برای سه دسته ی دیگر (گازهای اسیدی،گازهای فتوشیمیایی و خروجی های سمی)در سناریوی یک تکرار می شود.در پایان مقادیر نهایی بدست آمده برای چهار دسته آلاینده در سناریوی یک باهم جمع شده و شاخص اکولوژیکی این سناریو بدست می آید.
1278.41= شاخص اکولوژیکی سناریوی یک (گازهای گلخانه ای) + 0/48 (گازهای اسیدی) + 18/06 (گازهای فتوشیمیایی) +13690/54 (خروجی های سمی) = 14987/49
جدول ۵- ویژگی سازی شاخصهای طبقات اثر و محاسبه مقدار کل اثر ناشی از سناریوهای مدیریت پسماند شهرستان نوشهر
Table 5. Characterization of effect classes and calculation of total amount of effect caused by waste management scenarios in Noshahr city
سناریو | گازهای گلخانهای | گازهای اسیدی | گازهای فتوشیمیایی | خروجیهای سمی | شاخص اکولوژیکی | |
سناریو ۱ | مقادیر نرمال | ۴۲/۱۴۳۶ | ۲/۱ | ۲۷/۶۲ | ۸/۱۰۵۳۱۱ | ۴۹/۱۴۹۸۷ |
ضربدر وزن | ۴۱/۱۲۷۸ | ۴۸/۰ | ۰۶/۱۸ | ۵۴/۱۳۶۹۰ | ||
سناریو ۲ | مقادیر نرمال | ۷۷/۱۱۷۶ | ۴۱/۲ | ۷۷۱/۶۶ | ۸۴/۱۵۵۸۷ | ۰۶۷/۳۰۹۴ |
ضربدر وزن | ۳۲/۱۰۴۷ | ۹۶۴/۰ | ۳۶۳/۱۹ | ۴۲/۲۰۲۶ | ||
سناریو ۳ | مقادیر نرمال | 6/1265 | ۴۰۹/۲ | ۷۷۵/۶۶ | ۴۷/۲۲۸۸۳ | 56/4121 |
ضربدر وزن | 38/1126 | ۹۶۳۹/۰ | ۳۶۴/۱۹ | ۸۵/۲۹۷۴ | ||
سناریو ۴ | مقادیر نرمال | ۶۲/۱۳۰۸ | ۴۰۹/۲ | ۷۷۷/۶۶ | ۶۱/۲۶۴۱۳ | ۷۵/۴۶۱۸ |
ضربدر وزن | ۶۷/۱۱۶۴ | ۹۶۳۷/۰ | ۳۶۵/۱۹ | ۷۶/۳۴۳۳ | ||
سناریو ۵ | مقادیر نرمال | ۵۳/۱۰۳۹ | ۵۴/۰- | ۴۴/۳۳ | ۳۹/۱۲۴۶۸ | ۵۵/۲۵۵۵ |
ضربدر وزن | ۱۸/۹۲۵ | ۲۱/۰- | ۶۹/۹ | ۸۹/۱۶۲۰ | ||
سناریو ۶ | مقادیر نرمال | ۲۸/۱۱۷۴ | ۳.۳۲ | ۲۷/۶۷ | ۱۵/۱۴۱۸۲ | ۶۲/۲۹۰۹ |
ضربدر وزن | ۱۰/۱۰۴۵ | ۳۳/۱ | ۵۱/۱۹ | ۶۸/۱۸۴۳ | ||
سناریو ۷ | مقادیر نرمال | ۵۳/۱۱۷۱ | ۹/۴ | ۵۱/۶۷ | ۴۵/۱۲۷۷۶ | ۱۳/۲۷۲۵ |
ضربدر وزن | ۶۶/۱۰۴۲ | ۹۶/۱ | ۵۸/۱۹ | ۹۳/۱۶۶۰ | ||
بحث و نتیجهگیری
مطابق یافتههای حاصل در جدول ۴، بیشترین میزان انتشار گازهای گلخانهای مربوط به سناریوی اول با روش دفع پسماند بهصورت تماماً دفن در زمین است. سناریوی مذکور، نشاندهنده شرایط فعلی مدیریت پسماند در نوشهر است. در سناریوهای دیگر متناسب با میزان کاهش پسماندی که به سمت محل دفن میرود، میزان انتشار این گازها نیز کاهش مییابد؛ بطوریکه سناریوهای چهارم، سوم، هفتم، ششم و دوم در مرتبه دوم تا ششم انتشار گازهای گلخانهای قرارگرفته و درنهایت کمترین میزان انتشار این گازها در سناریوی پنجم شامل ترکیبی از روشهای کمپوست (۶۱ درصد)، بازیافت (۳۲ درصد) و دفن (۷ درصد) یافت میشود. بیشترین میزان انتشار گازهای اسیدی به ترتیب در سناریوهای هفتم و ششم اتفاق افتاده است که علت اصلی آن میتواند خروجیهای زبالهسوز باشد. در مقابل، کمترین میزان انتشار گازهای اسیدی مربوط به سناریوی پنجم است که دلیل آن عدم انتشار آلایندهها درنتیجه تولید مواد جدید به دلیل بازیافت و جایگزینی آنها با مواد خام مصرفی است. سناریوهای هفتم و ششم به دلیل خروجیهای زبالهسوز که پیشتر به آن اشاره گردید، بیشترین میزان انتشار آلایندههای تشکیلدهنده مه دود فتوشیمیایی را دارا هستند. از طرف دیگر، در سناریوی پنجم میزان انتشار گازهای فتوشیمیایی به کمترین میزان خود می رسد. این امربیان گر آن است که استقرار تسهیلات کمپوست و بازیابی زائدات میتواند نقش بسزایی در کاهش میزان انتشار این آلایندهها به محیط داشته باشد. سناریوی اول به دلیل دفن تمامی پسماندها بهصورت غیربهداشتی، بیشترین میزان انتشار خروجیهای سمی به هوا و آب و سناریوی پنجم به دلیل استفاده از روشهای دفع و پردازش جایگزین، کمترین آلایندگی در این طبقه اثر را به خود اختصاص دادهاند.در مطالعه مشابه صورت گرفته، وحیدی و رستیکردار (2018) سناریوهای مدیریت مواد زائد جامد شهری در سیرجان-ایران ، را با استفاده از روش ارزیابی چرخه حیات و با کاربرد مدل IWM-2 مورد مقایسه قراردادند. مطابق یافتهها، افزایش نرخ کمپوست و بازیافت درروش دفع پسماندهای شهری موجب کاهش چشمگیری در میزان انتشار آلایندههای محیطزیستی میشود. بطوریکه بر اساس مقایسه نتایج بهدستآمده از ار ارزیابی چرخه حیات، سناریوی دوم شامل ۴/۶۸ درصد کمپوست، ۲/۱۹ درصد بازیافت و ۴/۱۲ دفن، بهعنوان بهترین گزینه ازنظر کاهش انتشار گازهای گلخانهای، معرفی شد (20). در تحقیق دیگر سانا ارسس یای کاربرد ارزیابی چرخه حیات را برای دست یافتن به بهترین سناریوی مدیریت مواد زائد جامد در منطقه ساکاریا، ترکیه به لحاظ کمترین آثار محیطزیستی، بکار برد. نتایج این مطالعه مشخص کرد که سناریوی چهارم حاوی روش زبالهسوزی و دفن بیشترین بار آلودگی را در طبقه اثر گازهای اسیدی در میان دیگر سناریوهای پیشنهادی دفع مواد زائد جامد شهری دارا است. در مقابل سناریوی سوم شامل ترکیبی از روشهای دفع بازیافت، کمپوست و دفن عملکرد بهتری در طبقه اثر اسیدی شدن از خود نشان داد (21). از سوی دیگر، مطالعهای که توسط راجکومار و رامجوون باهدف ارزیابی چرخه حیات سناریوهای مدیریت مواد زائد جامد شهری در جزیره موریس واقع در جنوب غربی اقیانوس هند ازنقطهنظر محیطزیستی صورت گرفت، مشخص کرد که کمترین میزان انتشار پیش سازهای مه دود فتوشیمیایی مربوط به سناریوی دوم شامل زبالهسوزی همراه با بازیابی انرژی است. لازم به ذکر است که در این مطالعه بهترین فنّاوری برای زبالهسوزی همراه با بازیابی انرژی مدنظر قرارگرفته است (22). همچنین در تحقیقی زارع وهمکاران به ارزیابی وضعیت موجود مدیریت پسماند در اهواز- ایران، و اثرات آن بر محیطزیست پرداختند (17). با توجه به ارزیابی محیطزیستی و مقایسه نتایج بهدستآمده از ارزیابی چرخه حیات سناریوهای گوناگون دفع پسماندهای شهری در مطالعه حاضر ، سناریوی اول (وضعیت فعلی مدیریت پسماند شهرستان نوشهر) با شاخص اکولوژیکی ۴۹/۱۴۹۸۷، در بین تمامی سناریوها بیشترین آلودگی محیطزیستی را در طبقات اثر گازهای گلخانهای، گازهای اسیدی، مه دود فتو شیمیایی، فلزات سنگین و مواد آلی منتشره به هوا و آب تولید میکند. این در حالی است که سناریوی پنجم بهصورت روش دفع ۶۱ درصد کمپوست، ۳۱ درصد بازیافت و هشت درصد دفن بهداشتی با شاخص اکولوژیکی ۵۵/۲۵۵۵ نقش مهمی در کاهش بار آلودگی محیطزیست ایفا کرده و از همین رو بهعنوان برترین گزینه مدیریت پسماند شهرستان نوشهر انتخاب و معرفی میگردد.
References
1. Jozi SA, Fazeli N, Moradi majd N. Environmental Management Plan for Hospital Waste in Bandarabbas City Using SWOT Method and QSPM Matrix. Environmental Researches.2016; 6(12), 3-17. (In Persian)
2. Pujara Y, Pathak P, Sharma A Govani J. Review on Indian Municipal Solid Waste Management practices for reduction of environmental impacts to achieve sustainable development goals, Journal of Environmental Management. 2019; 248, 109238.
3. Hong J, Chen, Y, Wang M, Ye L, Qi C, Yuan H, Zheng T, Li X. 2017. Intensification of municipal solid waste disposal in China. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 69; 168-176.
4. Evangelisti S, Tagliaferri, C, Clift R, Lettieri P, Tayalor R, Chapman C. 2015. Life cycle assessment of conventional and two-stage advanced energy from- waste technologies for municipal solid waste treatment.Cleaner Production. 100; 212-223.
5. Zazouli M, Karimi Z, Rafiee R. Selecting the best options of management of municipal solid waste using life cycle assessment methodology (Case study: Noor city). Ijhe. 2020; 12 (4):607-620. (In Persian)
6. Naghibzadeh SS, Khorasani N, Yousefi J, Mousavi S, Badehian Z. Life Cycle Assessment of Municipal Waste Management System (Case Study: Kaevan, Iran). Journal of Applied Sciences and Environmental Management. 2014; 18(4): 559-565. (In Persian)
7. Heidari L, Ghazizade M. Municipal Solid Waste Management Using Life Cycle Assessment Approach: Case Study of Maku City, Iran, International Journal of Mechanical and Mechatronics Engineering. 2017; 11(6): 1256-1261. (In Persian)
8. Hong J, Li X, Zhaojie C. Life cycle assessment of four municipal solid waste management scenarios in China, Waste Management.2010; 30(11): 2362-2369.
9. Ogundipe FO, Jimoh OD. Life Cycle Assessment of Municipal Solid Waste Management in Minna, Niger State, Nigeria. International Journal of Environmental Research. 2015; 9(4): 1305-1314.
10. Abduli MA, Mehrdadi N, Rezazadeh M. Coastal Solid Waste Management in Mazandaran Province. Journal of Environmental Studies (JES).2015; 40(4): 861-873. (In Persian)
11. Ghanbari F, Abedinzadeh N, Aliani H. Identifying Environmental Impacts of Solid Waste Landfill Using of Site Selection Criteria (Case Study; Solid Waste Landfill of Rasht). Environmental Researches.2016; 6(12): 63-70. (In Persian)
12. Yazdani M, Monavari SM, Omrani GA, Shariat M, Hosseini SM. Assessment of municipal solid waste landfill sites using GIS (Case study: west of Mazandaran province). RS and GIS for Natural Resources.2015; 6(1): 31-46. (In Persian)
13. Mazandaran Governorate. Mazandaran Province Waste Management Master Plan (2020), Waste Specialized Committee, Mazandaran Provincial Affairs Office and Provincial Councils, Mazandaran, Iran. 2020. (In Persian)
14. Nasrollahi-Sarvaghaji S, Alimardani R, Sharifi M, Taghizadeh Yazdi M. Comparison of the Environmental Impacts of Different Municipal Solid Waste Treatments using Life Cycle Assessment (LCA) (Case Study: Tehran). Iranian Journal of Health and Environment. 2016; 9 (2):273-288. (In Persian)
15. Aminshrei F, Tahery H. Life Cycle Assessment OF Urban Waste IN Najaf Abad City Using the IWM-1 software. Journal of Environmental Science Studies (JESS).2019; 4(2): 1381-1388. (In Persian)
16. Mustafa N, Moarab Y, Amiri M. Life Cycle Assessment (LCA) of municipal waste management strategies in Mahdasht city. Geographical Space.2017; 17(58):95-110.
17. Zarea, MA, Moazed H, Ahmadmoazzam M, Malekghasemi S, Jaafarzadeh N. Life cycle assessment for municipal solid waste management: a case study from Ahvaz, Iran. Environmental Monitoring and Assessment. 2019; 191: 131. (In Persian)
18. Rahmani K, Dadashkhah Z, Alighadri M, Mokhtari A, Nazari H. Environmental Assessment of Life Cycle of Waste Management System Based on LCAIWM1 Modeling (Case Study: Rasht City). Journal of Environmental Health Engineering. 2019; 6(4), 443-456. (In Persian)
19. Shahnazary M, Jalili Ghazizadeh M, Shahbazi A. Investigation of Different Alternatives on Municipal Solid Waste Disposal by Using Life Cycle Assessment (LCA) Approach (Case Study: Ramsar). Journal of Civil and Environmental Engineering.2017; 47(2): 29-38. (In Persian)
20. Vahidi H, Rastikerdar A. Evaluation of the Life Cycle of Household Waste Management Scenarios in Moderate Iranian Cities; Case Study Sirjan City, Environmental Energy and Economic Research, 2018;2(2): 111-121. (In Persian)
21. Suna-Erses-Yay A. Application of life cycle assessment (LCA) for municipal solid waste management: a case study of Sakarya. Cleaner Production. 2015; 94: 284-293.
22. Rajcoomar A, Ramjeawon T. Life cycle assessment of municipal solid waste management scenarios on the small island of Mauritius. Waste Management and Research. 2017; 5(3): 313-324.
