پایان نامه ارشد رایگان درباره محیط زیست، زیست محیطی، استان خوزستان

دانلود پایان نامه ارشد

اهداف اصلی:
بررسی برخی آلودگی‌های زیست‏محیطی درتولید شکر استان خوزستان
شناخت چگونگی مصرف انرژی و تعیین متوسط انرژی مصرفی فرایند تولید شکر در استان خوزستان
مقایسه واحدهای تولیدی از دیدگاه مصرف انرژی و آلایندگی‌های زیست محیطی

اهداف فرعی:
تعیین شاخص‌های انرژی تولید شکر
ارزیابی میزان برخی آلودگی‌های زیست‏محیطی در سیستم‌های مختلف تولید شکر از مزرعه تا تولید شکر درکارخانه

نوآوري:
ارزیابی برخی آلودگی‌های زیست‌محیطی در تولید شکر.
برآورد شاخص‌های انرژی در تولید شکر
مقایسه واحدهای مختلف تولید شکر در استان خوزستان

فصل دوم:
مروري بر منابع

توليد جهاني شكر در سال 2007 برابر 166 ميليون تن و مصرف جهاني آن 154 ميليون تن بوده است (باقرزاده، 1387). براساس آمار منتشره از سازمان خوار و بار جهاني شكر توليدي كشور‌هاي عمده توليدكننده بر حسب ميليون تن به شرح زیر است: برزیل 5/39، هند 5/26، اتحادیه اروپا 1/16، چین 4/11، تایلند 3/10، ایالات متحده آمریکا 1/7، مکزیک 5/5، پاکستان 5/4، استرالیا 4 و کلمبیا 5/2 (بی نام،2012). در سال 1385 در کشورمان جمعا 4756800 تن نيشكر به كارخانجات توليد شكر تحويل كه حاصل آن 421 هزار تن شكر خام و 1813 هزار تن باگاس و 217 هزار تن ملاس بوده است که در سال 90 به 570 هزار تن شکر رسیده است (اشرف، 1387). طبق گزارشات انجمن صنفی کارخانه‏‏های قند و شکر ایران توليد نيشکر کشور در سال92 برابر 6 ميليون و 800 هزار تن بود که بيشترين ميزان توليد طي 10 سال اخير است و در مقايسه با سال 91 افزايش يک ميليون و 200 هزار تني داشته است و گزارش دادند که در سال 2013 تولید جهانی شکر به 181 هزار تن شکر خام رسید که می‏توان با استفاده بهتر از نهاده‏ها به تولیدی بیشتر از این مقدار نیز دست یافت (بی‏نام، ب، 1392).
مفاهیم و تعاریف
انرژی
انرژی توانایی انجام کار است. جابجایی نیرو در طی یک مسیر را کار گویند و انرژی در حقیقت کار ذخیره شده است. واحد اصلی انرژی در سیستم بین المللی ژول(J) است. یکاهای دیگر نظیر کالری، BTU17 و وات ساعت نیز بکار می‏برند. مبحث انرژی در کشاورزی بدلیل ایفای نقش مهمش از اهمیت خاصی برخوردار است. کشاورزی فرایند تبدیل انرژی است که انرژی نور خورشید، فرآورده‏های سوخت‏های فسیلی و برق، به غذا و الیاف مورد نیاز انسان تبدیل می‏گردد. متوسط کارایی انرژی خورشید در اکوسیستم‏های مختلف جهان کمتر از 1 درصد و برای اکوسیستم‏های کشاورزی بیشتر گزارش شده است ولی در بالاترین شرایط بیش از 5 درصد نیست. انرژی نقش مهمی در توسعه و تمدن ملت‏ها ایفا می‏کند که می‏توان گفت در صورت نبودن آن شکل‏گیری تمدن‏ها به صورت امروزی محال به نظر می‏رسید. در هر جامعه‏ای از سنتی گرفته تا صنعتی نه هزینه‏های انرژی، بلکه قابلیت دسترسی به انرژی است که ایجاد بحران می‏کند و مدیریت انرژی تنها و نزدیک‏ترین راه برای بهره برداری بیشتری از سوخت‏های موجود و منابع انرژی است (کوچکی و همکاران، 1377). انرژی توانایی انجام کار است که در کشاورزی به صورت مستقیم و غیر مستقیم ‌استفاده می‌شود. از آن‌جایی که انرژی نقش محوری در فرآیندهای توسعه ملی دارد (سینگ18، 2002) و یکی از منابع استراتژی و پایه اصلی برای توسعه اقتصادی و اجتماعی می‌باشد (شائو و چو19، 2008)، استفاده از آن اجتناب ناپذیر است. بنابراین بهترین راه برای کاهش آسیب‌های زیست‌محیطی و بحران ناشی از مصرف انرژی، افزایش کارایی انرژی است (اسنگان 20و همکاران، 2007).

‌پیامدهای زیست‏محیطی تولید مزرعه‌ای نیشکر
کشت و صنعت شامل واحدهای صنعتی، زراعی و مسکونی و خدماتی می‏باشند که هر یک به خودی خود باعث آلودگی محیط زیست می‏شوند که این آلودگی‏ها می‏توانند در آب، خاک و یا هوا نمایان شوند. باتوجه به مراحل مختلف کاشت، داشت و برداشت در کشاورزی نیشکر و همچنین در کارخانه اثرات و پیامدهای اولیه و ثانویه‏ای در محیط رخ می‏دهد که عمدتا جدا از برخی فعالیت‏های زراعی و صنعتی در کارخانه تولید شکر نیست.
عمده‌ترین پیامدهای زیست محیطی در تولید شکر در مرحله زراعی تولید شکر شامل: تسطیح و آماده سازی زمین، آبیاری اراضی تحت کشت، کاربرد سموم شیمیایی و کود و سوزاندن مزارع جهت برداشت نیشکر از مزارع می‏باشد که در مرحله خاک‌برداری و جابجایی مقدار زیادی خاک زراعی، احداث کانال‏های آبرسانی، کانال‏های روباز زهکشی و شستشوی خاک سبب از بین رفتن پوشش گیاهی و فرسایش خاک شده و سبب افزایش مواد معلق در جریان‏های آب منطقه می‏شود. مصرف انواع کودها جهت جبران مواد شسته شده از خاک ضروری می‏باشد. کودهای اوره و نیترات آمونیوم دارای قابلیت انحلال زیاد در آب هستند و باعث افزایش هدایت الکتریکی، PH و کل جامدات محلول در زهاب‏ها می‏شوند. کودهای فسفره مانند فسفات آمونیوم (با 46 درصد P2O5) به کندی در آب حل می‏شوند ولی توسط کلوئیدهای خاک به خوبی جذب می‏گردد. افزایش ازت و فسفر در محیط‏های اکوسیستم‏های آبی به تسریع رشد گیاهان آبزی به ویژه پلانکتون‏های گیاهی در رودخانه منجر می‏شود. علاوه بر تغییرات اکولوژیک رودخانه و افزایش گیاهان آبزی در حاشیه رودخانه، کاهش اکسیژن‏محلول نیز پدید می‏آید. در کاربرد سموم، چنانچه از ترکیبات کلره نظیر دی‏آلدرین، انورین و تیودان که از بادوام‏ترین حشره‏کش‏ها به شمار می‏روند، استفاده شود به دلیل خاصیت تجمعی در نسوج چربی بدن انسان و جانوران می‏تواند باعث ایجاد مسمومیت مزمن و نیز سرطان و مرگ شود. سم‏های مورد استفاده شامل توفوردی، لاسویا آلاکلر، ارادیکان (8 لیتر در هکتار)، گزاپریم (5 کیلوگرم در هکتار) و رانداپ می‏باشد. کودها، اغلب کودهای اوره 46 درصد و فسفات آمونیوم (46درصد فسفر و 18درصد ازت) استفاده می‏شود (پاینده، 1380). از دیگر منابع آلایندگی مزرعه‏ای، دود ناشی از سوزاندن مزارع نیشکر در هوا است که تاکنون تحقیق جامعی در این مورد انجام نشده است که در مجموع خسارات اکولوژیکی، زیباشناسی، بهداشتی و آلودگی هوا را در بر می‏گیرد و منبع دیگر آلودگی رودخانه‏های منطقه، فاضلاب‏های صنعتی تخلیه شده به رودخانه کارون است. کارخانجات قند و شکر، کاغذسازی تولید الکل، تولید خوراک دام و دیگر صنایع وابسته به نیشکر در فرایند تولید، به دلیل استفاده از آب دارای فاضلاب می‏باشند، حجم خروجی فاضلاب کارخانجات نیشکر حدود 70 درصد آب مصرفی است. در این فاضلاب‏ها خرده‏های برگ و ساقه نیشکر، گل و لای حاصل از شستشو، لکه‏های روغنی، مواد شیمیایی و مواد معدنی وجود دارد. فاضلاب‏های صنعتی شامل: فاضلاب‏های فرآیند تولید که حاوی آلاینده‏های مختلف بوده، فاضلاب‏های ناشی از دیگ بخار و کندانسور، فاضلاب‏های عمومی ناشی از شستشو، تعمیر و نگهداری و فاضلاب انسانی می‏باشد. تنوع فاضلاب در مواقع مختلف فرق می‏کند در شروع کار کارخانه جهت ضد عفونی کردن تجهیزات با کمک مواد شیمیایی مثل ترکیبات کلر باعث تولید فاضلاب شدیدا سمی و معدنی می‏گردد. در حین تعمیر و نگهداری (در فصل غیر کار کارخانه) فاضلاب با مقدار زیادی روغن و گریس و حلال‏ها همراه است. در دوره کار مواقعی که مجبور شوند ملاس را به فاضلاب تخلیه نمایند (به‏علت نشت و یا خرابی تجهیزات و…) بار آلی فاضلاب به سرعت افزایش پیدا می‏کند. (جزایری، 1383).
فاکتور‌های زیست‌محیطی
شاخص‏های زیست محیطی، معیارهای کلی برای حفاظت از محیط زیست و جلوگیری از آلودگی و تخریب آن به شمار می‏روند و نیز برای تشخیص نوع آلودگی می‏توانند بکار روند. از آنجا که میزان آلاینده‏های خروجی از منابع مختلف هیچ‏گاه به صفر نمی‏رسد، برای تعیین آنکه آیا مواد خروجی باعث آلودگی محیط زیست می‏شوند یا نه، نیاز به استانداردهای زیست محیطی ضرورت بیشتری می‏یابد. استانداردها بسیار متنوع و پویا هستند و تنوع آنها به دلیل تنوع منابع آلاینده‏ها است و با پیشرفت روش‏های تصفیه و تصحیح فرآیندهای تولید، مقادیر آن‏ها نیز تغییر می‏کند. در زمینه فاکتورهای فیزیکی شیمیایی آب، کشورها و سازمان‏های مربوطه استاندارد‏ها و معیارهای متفاوتی را ارائه داده‏اند که مقایسه نتایج بدست آمده از آزمایش‏های متفاوت کیفی آب با استانداردها شناخت دقیق‌تری از وضعیت منبع آب مورد بررسی در اختیار ما قرار می‏دهد. در این قسمت به معرفی معیارها و استانداردهای موجود پرداخته می‌شود.
در مورد استاندارد کلی خروجی فاضلاب‏ها، ضوابط و استاندارد زیست سازمان حفاظت محیط زیست (1383) کشور ضمن بیان 16 مورد کلی که در مورد تخلیه هر نوع فاضلاب بایستی رعایت گردد و به طور کلی شامل نظارت بر رعایت استانداردها توسط سازمان حفاظت محیط زیست، لزوم تصفیه فاضلاب‏ها، اندازه‏گیری غلظت مواد آلاینده و مقدار آلاینده و مقدار جریان در فاضلاب بلافاصله پس از آخرین واحد تصفیه‏ای هر تصفیه خانه و قبل از ورود به محیط، اندازه‏گیری جهت تطبیق با استانداردهای اعلام شده قبل از تأسیسات تصفیه فاضلاب بر مبنای نمونه مرکب، تصفیه لجن و سایر مواد جامد تولید شده در تأسیسات تصفیه فاضلاب پیش از دفع، ایجاد حداکثر اختلاط در فاضلاب خروجی، عدم وجود بوی نامطبوع و کف و اجسام شناور در فاضلاب خروجی، عدم تغییر رنگ و کدورت آب‏های پذیرنده در محل تخلیه و … می‏باشد.
فاکتورهای آلوده‏کننده هوا
از دهه 1930، در کشور استرالیا برای جلوگیری از شیوع بیماری ویل21 در میان نی‏برها، محصول پیش از برداشت سوزانده می‏شد. در دیگر مناطق کشت نیشکر روشی سنتی برای مدیریت برداشت نیشکر داشتند، که گفته می‏شود این روش به منظور پاک‏سازی زمین‏ها از مارها و جلوگیری از گزش کارگران در برداشت دستی است. به هر حال سوزاندن پیش از برداشت در عمل تحت تأثیر هزینه نیروی کار و اندازه زمین کشت شده می‏باشد (در زمین‏های بزرگ‏تر تمایل به سوزاندن بیش‏تر است)، البته سابقه طولانی‏تری از این سوزاندن در کشورهایی چون برزیل، استرالیا و هاوایی در مقایسه با کشورهایی مانند موریس، هند، فیلیپین، تایلند و تایوان و ایران وجود دارد. روشن است که سوزاندن پیش از برداشت مقدار توده زیستی برای استفاده به‏عنوان ماده سوختی یا سایر استفاده‏ها را کاهش می‏دهد. حدود نیمی از فیبر در قسمت‏هایی بالایی و بقایای گیاه می‏باشد. سوزاندن نیشکر در بسیاری از مناطق تولید نیشکر در حال کاهش می‏باشد، تا از مزایای بالقوه برداشت نیشکر سبز و باقی‏ماندن بقایای گیاه به‏طور فزاینده‏ای استفاده شود. گرد و غبار و ذرات معلق حاصل از سوزاندن نیشکر که قبل از برداشت منتشر می‏شوند، تنها برای یک دوره کوتاه می‏باشد و در صورتی‏که تحت کنترل باشد، مشکلی ایجاد نمی‏کند (یونیپ22، 1982). با این حال، برخی محققین معتقدند که سوزاندن نیشکر آلوده‏کننده است (سزمریک سانی23، 1994 ؛ ریپولی24 و همکاران، 2000). منبع اصلی ترکیباتی سمی همچون هیدروکربن‏های آروماتیک چند حلقه‏ای که در سوزاندن نیشکر نمی‏باشد (PAHها، مانند بنزواپیرین)، عمدتا از اگزوز وسایل نقلیه موتوری منتشر می‏شود. اگرچه این روند، سطح ترکیبات دیگر مثل لائوگلوکازوم25 را به‏ویژه در مناطقی که توسط مزارع نیشکر احاطه شده‏اند، افزایش می‏دهد. همچنین شواهدی وجود دارد که سوزاندن نیشکر می‏تواند کیفیت باران را نیز تحت تأثیر خود قرار دهد و نشان داده است که این عمل باعث یک آلودگی جزئی (2درصد) جیوه در جو در محدوده زمین‏های باتلاقی شده است (پاتریک26 و همکاران، 1994). همچنین نشانه‏هایی وجود دارد که سوزاندن نیشکر می‏تواند باعث کاهش کیفیت خاک شود و نیز باعث کاهش قابلیت بازیافت شکر و کیفیت آن می‏گردد. اثرات سوزاندن نیشکر قبل از برداشت را می‏توان با تغییر به برداشت نیشکر سبز و باقی گذاردن بقایای گیاه، حذف نمود. همچنین این کار مزایای زیست‏محیطی بسیاری دارد، می‏تواند به جلوگیری از انتشار آمونیاک در شرایط خاص کمک کند. اگر نیشکر پیش از برداشت سوزانده شود، باید یکسری از اقدامات انجام گیرد تا اثرات منفی محیطی کاهش یابد. از جمله اطمینان از این‏که آتش غیر قابل کنترل نگردد، سرعت و جهت باد نیز باید بازبینی شود تا دود و خاکستر آن در مناطق حساس وارد نشوند

پایان نامه
Previous Entries پایان نامه با کلید واژگان خلیج فارس، شورای همکاری خلیج فارس، شبکه الجزیره Next Entries پایان نامه ارشد رایگان درباره مصرف انرژی، کشاورزی پایدار، نیروی انسانی