بررسي آثار زيست محيطي نظام هاي توليد گندم در كشور با استفاده از ارزيابي چرخه حيات

Evaluation of environmental impacts for wheat Agroecosystems of Iran by using Life Cycle Assessment methodology

چرخه حيات (LCA) رويكردي براي ارزيابي آثار زيست محيطي توليد محصول است كه بر اساس دو مولفه ميزان مصرف منابع و انتشار آلاينده ها به محيط زيست محاسبه مي‌شود. اين مطالعه به منظور بررسي اثرات زيست محيطي نظام هاي توليد گندم آبي و ديم كشور بر مبناي ميزان مصرف كود نيتروژن با استفاده از ارزيابي چرخه حيات در سال 1392 انجام شد. بر اساس روش ارايه شده در ISO14044، LCA در چهار گام تعريف اهداف و حوزه عمل مطالعه، مميزي چرخه حيات، ارزيابي تاثير چرخه حيات و تلفيق و تفسير نتايج محاسبه شد. گروه هاي تاثير شامل گرمايش جهاني، اسيدي شدن و اوتريفيكاسيون در بوم نظام هاي آبي و خشكي بودند. پس از نرمال سازي و وزن دهي، شاخص زيست محيطي (Eco-Index) محاسبه شد. نتايج نشان داد كه بالاترين عملكرد گندم آبي و ديم به ترتيب برابر با 8/3 و 8/2 تن در هكتار در شرايط مصرف 220-200 و 60-50 كيلوگرم نيتروژن در هكتار بدست آمد. در نظام توليدي گندم آبي، بيشترين پتانسيل گرمايش جهاني، اسيدي شدن و اوتريفيكاسيون نظام هاي آبي و خشكي براي سطح كودي بيش از 220 كيلوگرم نيتروژن در هكتار به ترتيب با 61/889 واحد معادل دي اكسيد كربن به ازاي يك تن دانه، 53/1 واحد معادل دي اكسيد گوگرد به ازاي يك تن دانه، 41/2 واحد معادل PO4 به ازاي يك تن دانه و 11/1 واحد معادل NOx به ازاي يك تن دانه محاسبه شد. مقدار اين گروه ها در نظام ديم براي سطح كودي بيش از 60 كيلوگرم نيتروژن در هكتار به ترتيب برابر با 73/937 واحد معادل دي اكسيد كربن به ازاي يك تن دانه، 03/3 واحد معادل دي اكسيد گوگرد، 74/3 واحد معادل PO4 به ازاي يك تن دانه و 05/5 واحد معادل NOx به ازاي يك تن دانه بود. دامنه شاخص زيست محيطي نظام هاي توليد گندم آبي و ديم به ترتيب در دامنه 55/0-47/0 و 43/0-34/0 به ازاي يك تن دانه برآورد شد.

Life cycle assessment (LCA) is a methodology for assessing the environmental impacts associated with a product, by identifying, quantifying and evaluating the resources consumed, and all emissions and wastes released into the environment. This study examined the environmental impacts for irrigated and rainfed wheat agroecosystems of Iran based on nitrogen levels by using LCA methodology during year of 2013. Four steps such as goal definition and scoping, inventory analysis, life cycle impact assessment and integration and interpretation were considered based on ISO 14040 methods. Impact categories were global warming, acidification, terrestrial eutrpphication and aquatic eutrpphication. After normalization and weighting of the indicator values, environmental impacts (EcoX) was calculated. The results showed that the highest yield for irrigated and rainfed wheat agroecosystems were recorded with 3.8 and 2.8 t.ha-1 by using 200-220 and 50-60 kg N.ha-1, respectively. In irrigated wheat agroecosystem, the maximum global warming, acidification, aquatic eutrophication and terrestrial eutrophication were observed in > 220 kg N.ha-1 with 889.61 CO2 equiv./t grain, 1.53 SO2 equiv./t grain, 2.41 PO4 equiv./t grain and 1.11 NOx equiv./t grain, respectively. In rainfed wheat agroecosystem, these values calculated in > 60 kg N.ha-1 with 937.73 CO2 equiv./t grain, 3.03 SO2 equiv./t grain, 3.74 PO4 equiv./t grain and 5.05 NOx equiv./t grain, respectively. EcoX ranges for irrigated and rainfed agroecosystems were calculated with 0.47-0.55 and 0.34-0.43 per one ton grain, respectively.