(GJ/ton)
42/94
67/99
64/0
56/0 n.s
n.s، * و ** به ترتیب عدم معنیداری، در سطح 5 و 1 درصد معنیدار را بیان میکنند.
نسبت انرژی
نسبت انرژی کل در تولید شکر در واحد کارون برابر 6/1 بوده است. به این معنی که به ازای هر یک گیگاژول انرژی ورودی جهت تولید شکر 6/1 گیگاژول انرژی خروجی شامل انرژی کل مواد تولیدی (شکر، باگاس، ملاس و سر نی یا پوشال) است. در واحد میرزا این شاخص برابر 3/2 بوده است. نسبت انرژی شکر در واحد کارون برابر 25/0 بوده است. به این معنی که به ازای هر گیگاژول انرژی ورودی 25/0 گیگاژول انرژی شکر تولیدی داشته است. بعبارتی به ازای هر یک مگاژول ورودی 250 مگاژول انرژی شکر تولیدی داشته است. این شاخص در واحد میرزا برابر 36/0 بوده است. از نظر شاخص نسبت انرژی واحد میرزا نسبت به واحد کارون عملکرد بهتری داشته است. نسبت انرژی در تولید نیشکر (بخش مزرعه) دو واحد کارون و میرزا به ترتیب برابر 33/2 و 77/2 بدست آمد این در حالی است که احمدی و همکاران (1388) شاخص نسبت انرژی نیشکر را 23/1 و زارعی و همکاران (1389)، 46/4 بدست آوردند.
بهرهوری انرژی
بهرهوری کل انرژی در واحد کارون برابر 97 کیلوگرم بر گیگاژول بوده به این معنیکه به ازای مصرف هر یک گیگاژول انرژی ورودی جهت تولید شکر 97 کیلوگرم کل مواد تولیدی (شامل شکر، باگاس، ملاس و سرنی و پوشال) داشته است. در واحد میرزا این شاخص برابر با 145 کیلوگرم بر گیگاژول بوده است که نشان میدهد به ازای هر گیگاژول انرژی مصرفی در واحد میرزا، 145 کیلوگرم مواد تولیدی بیشتری نسبت به واحد کارون تولید شده است. بهرهوری انرژی در تولید شکر برای واحدکارون برابر با 017/0 کیلوگرم بر گیگاژول بوده است. به این معنیکه با مصرف هرگیگاژول انرژی، 17 کیلوگرم شکر تولید میگردد. بهرهوری انرژی تولید شکر در واحد میرزا برابر با 024/0 بوده است. بنابراین در واحد میرزا با ورود هر گیگاژول انرژی، 24 کیلوگرم شکر تولید گردید که در قیاس با واحد کارون با ورود هر گیگاژول انرژی ورودی 7 کیلوگرم شکر بیشتر تولید کرده است. این شاخص نیز در واحد میرزا همانند شاخص نسبت انرژی هم از لحاظ کل بهرهوری انرژی خروجی و هم بهرهوری انرژی شکر تولیدی بهتر بوده است. بهرهوری انرژی نیشکر دو واحد کارون و میرزا به ترتیب برابر 7/449 و 94/533 کیلوگرم بر گیگاژول بوده در حالیکه احمدی و همکاران (1388) شاخص بهرهوری انرژی را 03/1 کیلوگرم بر مگاژول و زارعی و همکاران (1389)، این شاخص را 859 کیلوگرم نیشکر بر گیگاژول انرژی بدست آوردند.
خالص انرژی
خالص انرژی کل مواد خروجی در تولید شکر در واحد کارون و میرزا به ترتیب برابر 35/343 و 63/333 گیگاژول در هکتار بوده است. خالص انرژی در تولید هر کیلوگرم شکر به ترتیب برای واحد کارون و میرزا برابر با 5/415- و 45/154- گیگاژول در هکتار بوده است. خالص انرژی نیشکر دو واحد کارون و میرزا به ترتیب برابر 9/224 و 39/199 بدست آمد در حالیکه احمدی و همکاران (1388) این شاخص را در تولید نیشکر 72/13 گیگاژول در هکتار و زارعی و همکاران (1389)، 9/299 گیگاژول در هکتار بدست آوردند.
تحقیقات مشابهی در زمینه سیر انرژی در تولید شکر صورت گرفت، نتایج تحقیق احمدی (1388) طی تحقیقی نیز سیر انرژی سامانه تولید نیشکر (بخش کشاورزی) کشت و صنعت کارون شوشتر در یک دوره 5 ساله نشان داد بیشترین سهم انرژی نهادههای ورودی را میانگین انرژی معادل سوخت 1/22 گیگاژول بر هکتار داشته، میانگین انرژی ورودی طی این دوره، سالانه 38/58 گیگاژول بر هکتار، که 77/41 درصد آن انرژی مستقیم، 92/56 درصد آن انرژی غیرمستقیم و 31/1 درصد آن مربوط به نیروی انسانی بوده و میانگین عملکرد نیشکر در این دوره 455/60 تن بر هکتار بود، انرژی معادلش برابر با 55/72 گیگاژول بر هکتار محاسبه شد و نسبت انرژی، بهرهوری انرژی و همچنین افزوده انرژی خالص به ترتیب 23/1، 03/1 کیلوگرم بر مگاژول و 72/13 گیگاژول بر هکتار محاسبه شد. نتایج تحقیق مشابه زارعی شهامت (1389) در کارخانه دعبل خزاعی در زمینه انرژی مصرفی تولید نیشکر (بخش کشاورزی) در یک دوره 5 ساله بررسی و نشان داد شاخصهای نسبت انرژی 46/4 ، بهرهوری انرژی 859 کیلوگرم و شاخص خالص انرژی 300 گیگاژول در هکتار بدست آمدند. همچنین بیان کردند نهادههای انرژی مستقیم 43/45 درصد و انرژی غیر مستقیم 89/53 درصد از انرژیهای ورودی را شامل میشوند.
نتایج شاخصهای آلودگی زیست محیطی مورد مطالعه
آلودگیهای ناشی از مصرف سوختها
جدول 4-15 مقدار انتشار گازهای ناشی از سوختهای مصرفی (تن در سال) را نشان میدهد. بیشترین مقدار گاز دیاکسید کربن از سوخت مصرفی گاز طبیعی در بخش صنعت بوده و بیشترین مقدار تولیدی گاز متان و اکسیدهای نیتروژن از سوخت گازوییل بوده است. در بین این گازها، بیشترین مقدار گاز تولیدی از مصرف سوختها مربوط به گاز دیاکسیدکربن بوده و سوختهای مصرفی در صنعت (گازطبیعی، برق و مازوت) مقدار تولید گاز متان و اکسید نیتروژن کمتری نسبت به سوختهای بخش کشاورزی (بنزین و گازوییل) داشتهاند. همچنین به ازای هر تن شکر تولیدی در هکتار مقادیر گازهای متان و اکسیدهای نیتروژن تولیدی در واحد میرزا بیشتر از واحد کارون بوده ولی مقدار گاز دی اکسیدکربن تولیدی به ازای هر تن شکر تولیدی در هکتار در واحد کارون بیشتر از واحد میرزا بوده است. نتایج مقایسه میانگین نشان داد گاز دی اکسیدکربن تولیدی در دو واحد با همدیگر تفاوت معنیداری نداشته است. مقدار متان و اکسیدهای نیتروژن تولیدی به ازای هر تن شکر تولیدی در دو واحد تولیدی دارای تفاوت معناداری در سطح 1 درصد میباشد. جداول مقادیر گازهای تولید از انواع سوختهای مصرفی به صورت تفصیلی در پیوست ذکر شده است.
جدول4-15 مقایسه میانگین آلودگی سوختهای مصرفی دو واحد در دوره 4ساله به روش آزمون t جفت شده
میانگین آلودگی دوره (تن در سال)
میانگین دوره بازای هر تن شکر
نتایج مقایسه میانگین
واحد
کارون
میرزا
کارون
میرزا
t
sig
دی اکسیدکربن
2/44276
83/11992
39/0
257/0
85/0
45/0 n.s
متان
35/16
44/10
0001/0
0002/0
88/7
004/0**
اکسیدهای نیتروژن
4/22
15/20
0002/0
0004/0
13/8
004/0**
n.s و ** به ترتیب فاقد معنیداری و در سطح 1 درصد معنیدار را بیان میکنند.
فیگویردو109 و همکاران (2010) همچنین با بررسی انتشار گازهای گلخانهای مرتبط با تولید شکر در جنوب برزیل به این نتیجه رسیدند که 241 کیلوگرم معادل دی اکسید کربن به ازای هر تن شکر تولیدی، وارد هوا میشود (2406 کیلوگرم معادل دی اکسیدکربن به ازای هر هکتار منطقه زیر کشت، و 5/26 کیلوگرم معادل دی اکسید کربن به ازای هر تن نیشکر فرآوری شده) و بررسیهای فیگویردو نشان داد بخش مهمی از انتشار کل (44درصد) ناشی از سوزاندن بقایا میباشد، حدود 20 درصد ناشی از استفاده از کودهای شیمیایی و حدود 18درصد ناشی از احتراق سوخت فسیلی بوده است طبق نتایج ایشان، مهمترین کاهش در انتشار گازهای گلخانهای در صنعت نیشکر تغییر به یک سیستم برداشت سبز یعنی برداشت بدون احتراق می باشد.
گازهای حاصل از آتش زدن نیشکر
مقدار گازهای خطرناک حاصل از سوزاندن نیشکر در هنگام برداشت نیشکر در جدول 4-18 آمده است. مقدار بقایای سوزانده شده در سال دو واحد کارون و میرزا به ترتیب برابر است 9/180542 و 21/84766 تن در سال بوده است. مقدار گازهای دیاکسیدکربن و متان و اکسید نیتروژن به ازای هر تن شکر تولیدی در واحد کارون به ترتیب برابر 38/31، 043/51 و 28/50 تن در سال بوده است و در قیاس با واحد میرزا با مقادیری 87/23، 82/38 و 25/38 تن در سال بیشتر بوده است. نتایج مقایسه میانگین نشان داد گاز دیاکسید کربن دو واحد تولیدی شکر به ازای هر تن شکر تولیدی در سطح 1درصد و گازهای متان و اکسیدهای نیتروژن در سطح 5 درصد دارای اختلاف معنیداری میباشند. تحقیقات ماکادو110)1998( نیز در سوزاندن مزارع نیشکر نشان داد سوزاندن مزارع نیشکر منجر به تولید مقادیر زیادی گاز دی اکسیدکربن و اکسید نیتروژن شده و به ازای سوزاندن مزارع در هر هکتار 5/6 کیلوگرم گاز متان تولید میگردد. همچنین نتایج یاکلسون111و همکاران (2008) در سوزاندن بقایای محصولات نشان داد ماده خشک نیشکر پس از سوزاندن به ازای هر کیلوگرم تقریبا 7/5 گرم اکسید نیتروژن (NOx) تولید میکند.
جدول 4-18 مقایسه میانگین گازهای گلخانهای حاصل از آتش زدن گیاه نیشکر در دوره 4ساله به روش آزمون t جفت شده
میانگین دوره (تن در سال)
میانگین دوره بازای هر تن شکر
نتایج مقایسه میانگین
واحد
کارون
میرزا
کارون
میرزا
t
sig
مقدار بقایای سوزانده (تن)
9/180542
21/84766
دی اکسید کربن
7/299
71/140
38/31
87/23
58/6
**007/0
متان
46/487
86/228
04/51
824/38
58/6
**007/0
نیتروژن
24/480
47/225
28/50
25/38
58/6
**007/0
دی اکسید کربن
002/0
004/0
74/13
**001/0
متان
004/0
005/0
78/4
*017/0
نیتروژن
004/0
005/0
3/4
*02/0
* و ** به ترتیب معنیداری در سطح 5 و 1 درصد را بیان میکنند.
خطر آلودگی ناشی از مصرف کود
در جدول 4-7 مقدار کود ازت خالص مصرفی (مجموع نیتروژن موجود در کودهای اوره و فسفات آمونیوم مصرفی) در واحد کارون و میرزا به ترتیب 26/180 و 99/186 کیلوگرم در هکتار آمده است. در جدول 4-16 کودهای مصرفی و نیز مقدار آلودگی کود نیتروژن به ازای هر تن شکر تولیدی آورده شده است. نتایج مقایسه میانگین در جدول 4-16 نشان میدهد میزان نیتروژن خروجی در ساقههای نیشکر برداشتی به ازای هر تن شکر تولیدی در واحد کارون و میرزا به ترتیب برابر 29/137 و 44/104 کیلوگرم و دارای اختلاف معنیدار در سطح 1 درصد بوده است. میزان نیتروژن خروجی ناشی از سوزانیدن بقایا به ازای هر تن شکر تولیدی در واحد کارون و میرزا به ترتیب برابر 29/50 و 26/38 کیلوگرم بوده است. این اختلاف در سطح 1 درصد معنیدار بوده است. میزان نیتروژن قابل شستشو شده در واحد کارون و میرزا به ترتیب برابر با 8/6 و7/23 کیلوگرم و در سطح یک درصد دارای اختلاف معنیدار بوده است.
جدول 4-16 مقایسه میانگین آلودگی مصرف کود دو واحد در دوره 4ساله به روش آزمون t جفت شده
میانگین دوره (تن در سال)
میانگین دوره (بازاء هر تن شکر)
نتایج مقایسه میانگین
واحد
کارون
میرزا
کارون
میرزا
t
sig
کل کود اوره مصرفی
1/5427
5/3930
کل کود فسفات مصرفی
8/866
73/771
کل نیتروژن خالص مصرفی
5/2652
93/1946
نیتروژن خروجی در ساقه نیشکر
12/1311
65/615
29/137
44/104
58/6
**007/0
نیتروژن خروجی در بقایا در دود
24/480
53/225
29/50
26/38
58/6
**007/0
میانگین نیتروژن قابل شستشو از زمین
12/861
76/1105
8/6
7/23
53/2
*086/0
میانگین نیتروژن قابل شستشو از زمین به ازای شکر (کیلوگرم)
8/6
7/23
52/9
**002/0
* و ** به ترتیب معنیداری در سطح 5 و 1 درصد را بیان میکنند.
آلودگی مصرف سموم
در جدول 4-17 میانگین خطر مصرف سموم و خطر مصرف سموم به ازای هر تن شکر تولیدی در هکتار آمده است. سموم آترازین، کارمکس، رانداپ و گراماکسون به دلیل مصرف زیاد و سمیت زیاد این سموم، دارای خطر مصرف سم قابل توجهی میباشند. خطر مصرف سم در واحد کارون و میرزا به ترتیب برابر 7/3 و 91/7 کیلوگرم در روز در هکتار بوده است. نتایج مقایسه میانگین نشان میدهد خطر مصرف سم دو واحد تفاوت معنیداری نداشته است. هادارت112 و همکاران(2009) نیز با بررسی خطر مصرف سموم و آفتکشها در فرانسه پس از تحقیقات خود اعلام کردند مصرف بیرویه سموم و آفتکشها جهت افزایش تولید محصولات
