ارزیابی چرخه زندگی محصول رب گوجه‌فرنگی (مطالعه موردی: استان البرز)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تهران

2 عضو هیئت علمی

چکیده

کشاورزی، صنایع غذایی و محیط زیست، بدلیل اثرپذیری از یکدیگر نمی‌توانند به صورت مجزا مورد بررسی قرار گیرند. تحقیق حاضر با رویکردی تلفیقی و با استفاده از ارزیابی چرخه‌زندگی به بررسی و ارزیابی فرایند تولید محصول رب گوجه‌فرنگی می‌پردازد.  سه مرحله‌ی تولید گوجه‌فرنگی در مزرعه، حمل محصول از مزرعه به کارخانه و تولید رب در کارخانه مورد بررسی قرار گرفت و مرز سامانه شامل تمامی فعالیت‌های مربوط به تولید، حمل و نقل و مصرف نهاده‌های مختلف مورد استفاده در تولید رب‌گوجه‌فرنگی بوده است (از ماده خام اولیه تا تولید رب درب کارخانه). داده‌های مورد نیاز از یکی از کارخانه‌های تولید رب در استان البرز و مزارع دو استان البرز و آذربایجان‌شرقی جمع‌آوری شد. از شاخص اثرکربن به منظور کمی کردن اثر گازهای گلخانه‌ای استفاده شد. دو واحد عملیاتی کیلوگرم کربن دی‌اکسید معادل به ازای کیلوگرم گوجه‌فرنگی و رب‌گوجه‌فرنگی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد به منظور تولید یک کیلوگرم رب گوجه‌فرنگی در حدود 02/3 کیلوگرم کربن‌دی‌اکسید تولید می‌شود و بیشترین سهم متعلق به بخش کشاورزی (28%) می‌باشد. میانگین اثرکربن در فرایند کشت گوجه‌فرنگی برابر با 22/0 کیلوگرم کربن دی‌اکسید معادل به ازای یک کیلوگرم گوجه‌فرنگی گزارش شد. نهاده‌ی الکتریسیته (آبیاری) و پس از آن کودشیمیایی بیشترین سهم را در آلایندگی کشت مزرعه‌ای به خود اختصاص دادند. مقایسه‌ی دو استان و دو سیستم آبیاری (مدرن و سنتی) در کشت گوجه‌فرنگی حکایت از تولید با اثرکربن کمتر در سامانه‌ی آبیاری قطره‌ای و در استان البرز داشت. آبیاری و نهاده کود شیمیایی به عنوان نقاط بحرانی در شاخص اثر کربن معرفی شدند. یکپارچه‌سازی مزارع به منظور مدیریت بهتر نهاده و استفاده از آبیاری قطره‌ای از نتایج تحقیق حاضر می‌باشد که منجر به کاهش اثر کربن می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Life Cycle Assessment of Paste Production (Case Study: Alborz Province)

نویسندگان [English]

  • Seyyed Hassan Pishgar-Komleh 1
  • Assadolah Akram 2
  • Alireza Keyhani 2
1 University of Tehran
2
چکیده [English]

Agriculture (Mechanization), food industry and environment are the concepts that cannot be surveyed separately (because of their interaction). Present research aimed to study tomato paste production by applying life cycle assessment. Two functional unit of kg CO2-eq/ kg tomato and kg CO2-eq / kg paste was used. Data were collected from one paste factory in Alborz province and open-field tomato farms in Alborz and East Azerbaijan provinces. In order to evaluate the greenhouse gas effect, carbon footprint index was used. The average carbon foot print value of the paste production was 3.02 kg CO2-eq / kg paste which the tomato production had the highest share in total emission. Also, carbon foot print value of tomato production was 0.22 kg CO2-eq/ kg tomato and the highest share belonged to material and energy use emission category. In this category, the most important inputs were electricity and chemical fertilizer. Comparison of carbon foot print value between Alborz and East Azerbaijan provinces and between conventional and modern irrigation systems showed that the carbon foot print value in modern irrigation system in Alborz province is less than the other ones. Regression models between carbon footprint index and tomato cultivation area and yield was developed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Carbon footprint
  • Life Cycle Assessment
  • Tomato paste
  • Alborz
  • East Azerbaijan

مراجع

Abubakar, M. S., Umar, B., Ahmad, D. (2010). Energy Use Patterns in Tomato Paste Production: A case study of Savannah Integrated Farms Limited, Dadin-kowa, Gombe State, Nigeria. International Journal of Engineering & Technology IJET-IJENS, 10(01), 16-22.
Agrammon Group (2009). Technical process description AGRAMMON-draft, Retrieved December 2015, from http://www.agrammon.ch.
Anton, A., Torrellas, M., Nunez, M., Sevigne, E., Amores, M. J., Munoz, P., J. Montero, I. (2014). Improvement of Agricultural Life Cycle Assessment Studies through Spatial Differentiation and New Impact Categories: Case Study on Greenhouse Tomato Production. Environ. Sci. Technol., 48, 9454-9462.
Barati, Z., Nourozi, F. (2014). Official Document of Tomato Paste. Trade Promotion Organization of Iran. Retrieved December 2015, from http:// farsi.tpo.ir. (In Farsi)
Bestari Tjandr, T., Ng, R., Yeo, Z., Song, B. (2016). Frame work and methods to quantify carbon footprint based on an office environment in Singapore. Journal of Cleaner Production, 112, 4183-4195.
Brodt, S., Kramer, K.J., Kendall, A., Feenstra, G., (2013). Comparing environmental impacts of regional and national-scale food supply chains: A case study of processed tomatoes. Food Policy, 42, 106-114.
Edenhofer O., et al. (2015). Climate Change 2014, Mitigation of Climate Change. Cambridge University Press. Retrieved December 2015, from https://www.ipcc.ch/report/ar5/wg3/.
FAO (2012). Food and Agriculture Organization Statistics. Retrieved December 2015, from http://faostat.fao.org.
Garnett, T. (2008). Cooking up a Storm. Food, Greenhouse Gas Emissions and Our Changing Climate. Report of the Food Climate Research Network. University of Surrey, United Kingdom.
Gibbs, H., Yui, S., Plevin, R. (2014). New Estimates of Soil and Biomass Carbon Stocks for Global Economic Models. GTAP Technical Paper, 33.
Global Carbon Atlas, (2015). Retrieved December 2015, from http:// www. globalcarbonatlas. org/? q=en/emissions
Heidari, M. D., Omid, M. (2011). Energy use patterns and econometric models of major greenhouse vegetable productions in Iran. Energy, 36, 220-225.
Hiederer, R. and Köchy, M. (2011). Global Soil Organic Carbon Estimates and the Harmonized World Soil Database: Publications Office of the European Union, (EUR 25225 EN, 2). (pp. 79).
Hochmuth, G.C., Hochmuth, R.C. and Olson, S.M. (2008). Polyethylene Mulching for Early Vegetable Production in North Florida. Florida Cooperative Extension Service, University of Florida, Gainesville, FL, USA.
IPCC (2006) Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. Chapter 11: N2O emissions from managed soils, and CO2 emissions from lime and urea application: Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press.
ISO (2006). ISO 14040 International Standard. In: Environmental Management–Life Cycle assessment– Principles and Framework, International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland.
Janzen, H. H. (2004). Carbon cycling in earth systems- a soil science perspective. Agriculture, Ecosystem and Environment, 104, 399-417.
Jones, C. D., Fraisse, C.W., Ozores-Hampton, M. (2012). Quantification of greenhouse gas emissions from open field-grown Florida tomato production. Agricultural Systems, 113, 64-72.
Karakay, A., Özilgen, M. (2011). Energy utilization and carbon dioxide emission in the fresh, paste, whole-peeled, diced, and juiced tomato production processes. Energy, 36, 5101-5110.
Maraseni, T. N., Cockfield, G., Maroulis, J., Chen, G. N. (2010). An assessment of greenhouse gas emissions from the Australian vegetables industry. Journal of Environmental Science and Health, Part B- Pesticides Food Contaminants and Agricultural Wastes, 45(6), 578-588.
Martinez-Blanco, J., Munoz, P., Anton, A., Rieradevall, J. (2011). Assessment of tomato Mediterranean production in open-field and standard multi-tunnel greenhouse, with compos tor mineral fertilizers, from an agricultural and environmental stand point. Journal of Cleaner Production, 19(9-10), 985-997.
Mosier, A. R., Duxbury, J. M., Freney, J. R., Heinemeyer, O., Minami, K. & Johnson, D. E. (1998). Mitigating agricultural emissions of methane. Climate Change, 40, 39-80.
Mota, C., Alcaraz-López, C., Iglesias, M., Martínez-Ballesta, M.C. and Carvajal, M. (2010). Investigation into CO2 Absorption of the Most Representative Agricultural Crops of the Region of Murcia. CSIC (Consejo Superior de Investigations Scientifics), Madrid, Spain, from http://www.lessco2.es/pdfs/noticias/ponencia_cisc_ingles.pdf Muñoz, P. et al. (2008). Comparing the environmental impacts of greenhouse versus open-field tomato production in the Mediterranean region. Acta Horticulturae (ISHS), 801, 1591-1596.
Myhre, G., et al. (2013) Anthropogenic and Natural Radiative Forcing. In: Climate Change the Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change: Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.
Nemecek, T., Schnetzer, J., Reinhard, J. (2015) Updated and harmonized greenhouse gas emissions for crop inventories. International Journal of Life Cycle Assess, DOI: 10.1007/s11367-014-0712-7.
Notarnicola, B., Hayashi, K., Curran, M. A., Huisingh, D. (2012). Progress in working towards a more sustainable Agri-food industry. Journal of Cleaner and Production, 28, 1-8,
Omid, M., Ghojabeige, F., Delshad, M., Ahmadi, H. (2011). Energy use pattern and benchmarking of selected greenhouses in Iran using data envelopment analysis. Energy Conversion and Management, 52, 153-162.
Page, G., Ridoutt, B., Bellotti, B. (2012). Carbon and water footprint tradeoffs in fresh tomato production. Journal of Cleaner Production, 32, 219-226.
Rebitzer G., et al., (2004). Life cycle assessment part 1: framework, goal and scope definition, inventory analysis, and applications. Environ Int., 30(5), 701-20.
Reganold, J. P., Glover, P. K., Andrews, P. K., Hinman, H. R. (2001). Sustainability of three apple production systems. Nature, 410, 926-929.
Ruesch, A., Gibbs, H. K. (2008). New IPCC Tier-1 Global Biomass Carbon Map for the Year 2000. Retrieved December 2015, from http://cdiac.ornl.gov.
Searchinger T., et al. (2008). Use of U.S. croplands for biofuels increases greenhouse gases through emissions from land-use change. Science, 319, 1238-1240.
Sefeedpari, P., Ghahderijani, M., Pishgar-Komleh, S. H. (2013). Assessment the effect of wheat farm sizes on energy consumption and CO2 emission. Journal of Renewable Sustainable Energy, 5, 1-15.
Simonne, E.H., Dukes, M.D. and Zotarelli, L. (2010). Principles and practices of irrigation management for vegetables. In: Olson, S.M., Santos, B. (Eds.), Vegetable Production Handbook for Florida 2010-2011. University of Florida, Gainesville, FL, USA.
Smith P., et al. (2008). Greenhouse gas mitigation in agriculture. Phil. Trans. R. Soc. B, 363, 789-813.
Wiedmann, T. M. J. (2007). A Definition of Carbon Footprint. Dunham, United Kingdom: ISAUK, Research Report 07-01.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 10 خرداد 1395
  • تاریخ بازنگری: 25 شهریور 1395
  • تاریخ پذیرش: 02 آبان 1395

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار