سامانه تامین آب دوست دار محیط زیست شهر یوکوهامای ژاپن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

دانش آموخته کارشناس ارشد مهندسی بهداشت محیط دانشگاه تربیت مدرس و کارشناس گروه محیط زیست وزارت نیرو *(مسوول مکاتبات).

چکیده

آب به عنوان یکی از نیازهای اساسی و دایمی انسان به شمار می­رود و تامین، انتقال و توزیع مناسب آن یکی از دغدغده­های جدی متولیان این عرصه می­باشد. اما این امر مهم نباید طراحی و بکارگیری فناوری­های مختلف در سامانه تامین آب، به نحوی که کم­ترین آسیب را به محیط­زیست بزند و منجر به کاهش آلودگی، مصرف انرژی گردد تحت­الشعاع قرار دهد. از این رو، برنامه­ریزی­ها و تمهیدات لازم برای به حداقل رساندن اثرات منفی ناشی از ساخت سدها، مخازن و خطوط انتقال، مصرف انرژی برای پمپ­ها و فرایندها و انتقال بین حوضه­ای و به طور کلی پروژه­های تامین آب ضروری است. در این رابطه سامانه تامین آب شهر یوکاهامای ژاپن می­تواند الگوی مناسبی در زمینه تامین آب یک شهر با کم­ترین تخریب محیط­زیست باشد. این مقاله که حاصل گذراندن دوره آموزشی در سال 1394 در کشور ژاپن و همچنین بررسی و تحقیق بر روی سامانه تامین آب شهر یوکوهامای ژاپن به عنوان یک سامانه تامین آب دوست­دار محیط زیست بوده و  به راه­کارهای مورد استفاده برای کاهش آلودگی بخش­های مختلف سامانه تامین آب شهر مذکور پرداخته است و هدف آن، آشنایی اجمالی مسوولان و کارشناسان ذیربط با این گونه سامانه تامین آب با توجه به این­که ژاپنی­ها توانسته­اند با روش­های ساده،  مکان­یابی مناسب، با استفاده از نیروی­های طبیعی، کاربرد فناوری­های پیشرفته تصفیه، تجهیزات مدرن، جلب مشارکت مردم و بخش خصوصی و برنامه کاهش تلفات شبکه آب، گام موثری را در کاهش آلودگی محیط­زیست و مصرف انرژی بردارند و در عین حال آبی با کیفیت بالا را به مصرف کنندگان عرضه نمایند. 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


 

 

 

 

 

 

فصلنامه انسان و محیط زیست، شماره 38، پاییز 95

 

سامانه تامین آب دوست­دار محیط زیست شهر یوکوهامای ژاپن

 

سید محمد موسویان[1]*

smm1358@gmail.com

 

چکیده

آب به عنوان یکی از نیازهای اساسی و دایمی انسان به شمار می­رود و تامین، انتقال و توزیع مناسب آن یکی از دغدغده­های جدی متولیان این عرصه می­باشد. اما این امر مهم نباید طراحی و بکارگیری فناوری­های مختلف در سامانه تامین آب، به نحوی که کم­ترین آسیب را به محیط­زیست بزند و منجر به کاهش آلودگی، مصرف انرژی گردد تحت­الشعاع قرار دهد. از این رو، برنامه­ریزی­ها و تمهیدات لازم برای به حداقل رساندن اثرات منفی ناشی از ساخت سدها، مخازن و خطوط انتقال، مصرف انرژی برای پمپ­ها و فرایندها و انتقال بین حوضه­ای و به طور کلی پروژه­های تامین آب ضروری است. در این رابطه سامانه تامین آب شهر یوکاهامای ژاپن می­تواند الگوی مناسبی در زمینه تامین آب یک شهر با کم­ترین تخریب محیط­زیست باشد. این مقاله که حاصل گذراندن دوره آموزشی در سال 1394 در کشور ژاپن و همچنین بررسی و تحقیق بر روی سامانه تامین آب شهر یوکوهامای ژاپن به عنوان یک سامانه تامین آب دوست­دار محیط زیست بوده و  به راه­کارهای مورد استفاده برای کاهش آلودگی بخش­های مختلف سامانه تامین آب شهر مذکور پرداخته است و هدف آن، آشنایی اجمالی مسوولان و کارشناسان ذیربط با این گونه سامانه تامین آب با توجه به این­که ژاپنی­ها توانسته­اند با روش­های ساده،  مکان­یابی مناسب، با استفاده از نیروی­های طبیعی، کاربرد فناوری­های پیشرفته تصفیه، تجهیزات مدرن، جلب مشارکت مردم و بخش خصوصی و برنامه کاهش تلفات شبکه آب، گام موثری را در کاهش آلودگی محیط­زیست و مصرف انرژی بردارند و در عین حال آبی با کیفیت بالا را به مصرف کنندگان عرضه نمایند.

کلمات کلیدی: یوکوهاما، سامانه تامین آب، محیط­زیست.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مقدمه

 

شهر یوکوهاما[2] یکی از شهرهای ژاپن و مرکز استان کاناگاوا[3] در سمت غربی خلیج توکیو نزدیک پایتخت کشور ژاپن یعنی شهر توکیو واقع شده است. یوکوهاما دارای تسهیلات لنگرگاهی و یکی از بندرهای اصلی ژاپن و همچنین یک مرکز صنعتی است که کارخانه­های کشتی­سازی، پالایشگاه، نفت، کارخانجات مواد شیمیایی، تجهیزات الکتریکی، فراورده­های غذایی،  ماشین­آلات و خودرو در آن قرار دارند. یوکوهاما در سال 1845 یک دهکده کوچک ماهی­گیری با جمعیتی نزدیک به 350 نفر بود. اما در سال 1859 زمانی که این بندر به روی تجارت خارجی گشوده شد، شروع به شکوفایی کرد. در سال 1923 یوکوهاما با یک زلزله تقریبا به کلی ویران شد و چند سال بعد، دوباره شهر با خاک یکسان شد این بار آمریکایی‌ها در جنگ جهانی دوم، یوکوهاما را ویران کردند. اما پس از آن، شهر به سرعت بازسازی شد و در حال حاضر، این شهر با جمعیت 6/3 میلیون نفری پرجمعیت‌ترین شهر ژاپن پس از توکیو می‌باشد و هم اکنون در میان مدرن­ترین شهرهای ژاپن جای دارد (2،1). این شهر، اکو شهر[4] محسوب می شود و اقدامات موثری در حفاظت از محیط زیست اعم از کاهش مواد زاید، کاهش انتشار گازهای گلخانه­ای با استفاده از انرژی باد و خورشید و بازیافت آب و پساب همراه با توسعه اقتصادی انجام داده است.

یوکوهاما، یکی از شهرهای پیش­رو در تامین آب مدرن با بیش از 128 سال قدمت است و پیشینه آن به سال 1887 میلادی به زمانی که اولین سامانه مدرن تامین و عرضه آب کشور ژاپن توسط یک مهندس انگلیسی به نام هنری اسپنسر پالمر[5] طراحی و ساخته شد. در این سامانه، از فیلتر شنی برای تصفیه آب سطحی استفاده می شده و پس از آن، آب فیلتر شده، مورد ضدعفونی قرار گرفته و توسط لوله­های آهنی تحت فشار توزیع می­گردید. قبل از این سامانه از چاه برای تامین آب شهر و از لوله­های چوبی برای انتقال آب استفاده می­شد که کیفیت مناسبی برای آب آشامیدن نداشت و با افزایش جمعیت و گسترش صنایع و بروز آلودگی آب منجر به توسعه سامانه­های پیشرفته و جدید در این شهر گردید و هم اکنون 100 درصد از جمعیت این شهر به آب پاک دسترسی دارند و پایداری ذخایر تأمین آب نیز تا مدت‌ها تضمین شده است100 درصد از جمعیت این شهر به آب پاک دسترسی دارند و پایداری ذخایر تأمین آب نیز تا مدت‌ها تضمین شده است. (3).  100 درصد از جمعیت این شهر به آب پاک دسترسی دارند و پایداری ذخایر تأمین آب نیز تا مدت‌ها تضمین شده است. 100 درصد از جمعیت این شهر به آب پاک دسترسی دارند و پایداری ذخایر تأمین آب نیز تا مدت‌ها تضمین شده است.

1- سامانه تامین آب شهر یوکوهاما

1-2-  منبع تامین آب

پروژه‌های تأمین آب ارتباط تنگاتنگی با محیط‌زیست شهر دارند زیرا از گردش منابع آب پیرامون شهر و محیط طبیعی آن برای تأمین آب مورد نیاز شهروندان استفاده می­شود.

 پروژه‌های تأمین آب ارتباط بسیار نزدیکی با محیط‌زیست شهر دارند، چون که از گردش منابع آب پیرامون شهر و محیط طبیعی آن برای تأمین آب مورد نیاز شهروندان استفاده کرده و ممکن است تعادل اکوسیستم منطقه را بر هم بزنند. در حال حاضر آب شهر یوکوهاما از رودخانه دوشی[6]، دو دریاچه ساگامی[7] و تسوکی[8] تامین می­گردد که همگی دارای آبی با کیفیت بالا و درجه آلودگی کم هستند. رودخانه دوشی از قدیمی­ترین منابع تامین آب شهر محسوب می­شود و با توجه به این­که از این رودخانه منحصراً برای تامین آب شهر یوکوهاما استفاده می­شود و کیفیت آب آن خیلی خوب است از اهمیت خاصی برخوردار است و اهتمام زیادی در حفظ آن صورت می­پذیرد. سه تصفیه­خانه آب کاوایی[9]، نیشیا[10] و کوسوزومه[11] وظیفه تصفیه آب دومین شهر بزرگ ژاپن یعنی شهر یوکوهاما را بر عهده دارند(4).

رودخانه دوشی، از جنگلی که در استان یاماناشی[12] واقع شده است سرچشمه می­گیرد. جنگل مذکور در حدود 2873 هکتار مساحت دارد و 36 درصد سطح روستای دوشی را در بر می­گیرد. این جنگل قابلیت نگهداری و ذخیره سازی آب باران را دارد و از این رو به سد سبز معروف است و علاوه بر ذخیره­سازی، در تصفیه آب و در جلوگیری از جاری شدن سیل نقش به سزایی دارد. در شکل 1 نقش جنگل دوشی در ذخیره

 

سازی، تصفیه و ممانعت از وقوع سیل را نشان می­دهد. با توجه به اهمیت این جنگل، اداره آب شهر یوکاهاما که متولی تامین و انتقال آب شهر است از سال 1916 میلادی حفاظت از جنگل را بر عهده گرفته است و فعالیت­های مختلف اعم از تُنُک، هرس و وجین کردن و ارایه آموزش­های لازم به منظور حفظ و توسعه جنگل توسط آن اداره انجام گیرد و یک دفتر مدیریتی به منظور حفاظت از منابع آب جنگل تاسیس نموده است. داوطلبین محلی و گروه­های غیرانتفاعی در حفاظت و نگهداری جنگل به ارگان­های دولتی کمک  می­کنند و مردم خود روستای دوشی نیز نیز برای نگهداری و بهبود عملکردهای جنگل، آموزش دیده­اند. همچنین اداره آب شهر نسبت به تولید آب بسته­بندی از چشمه­های بالادست رودخانه دوشی اقدام کرده است که بخشی از درآمد حاصل از فروش آب با هدف نگهداری از جنگل به گروه­ها و دواطلبین محلی پرداخت می­شود (5،6). همچنین قوانین لازم برای دریافت مالیات از خانوارها به عنوان مالیات حفاظت جنگل برای تامین بخشی از هزینه حفظ و نگهداری از این گونه جنگل­ها وضع شده است (7).

 

 

 

 

 
   

 

 

 

 

 


شکل 1- نقش جنگل دوشی در ذخیره سازی، تصفیه و ممانعت از وقوع سیل

 


2-2- تصفیه­خانه آب

همان طور که در بالا اشاره گردید در شهر یوکوهاما، سه تصفیه­خانه ساخته شده است که یکی از آنها، تصفیه­خانه کاوایی می­باشد. این تصفیه خانه، آب رودخانه دوشی را تصفیه می­کند. تصفیه­خانه آب کاوایی با ظرفیت 172800 مترمکعب در روز آب یک سوم جمعیت شهر را تصفیه می­کند و در حال حاضر بزرگ­ترین تصفیه­خانه از لحاظ کاربرد فیلترهای غشایی[13] در کشور ژاپن است. قدمت این تصفیه­خانه به 114 سال قبل یعنی به سال 1901 میلادی بر­ می­گردد. به خاطر قدمت بالای این تصفیه­خانه و به تبع آن عدم مقاومت کافی در مقابل زلزله، بازسازی و همچنین توسعه کامل آن مورد توجه قرار گرفت. در سال 1963 میلادی بیش­تر واحدهای مهم و اساسی آن ارتقا

 

یافت و چندین بار بین سال­های 1950 تا سال 1980 میلادی بازسازی گردید. بازسازی این تصفیه­خانه با سرمایه­گذاری بخش خصوصی (7/27 میلیارد ین) در سال 2009 میلادی شروع گردید و در آوریل 2014 وارد مدار گردید. تصفیه­خانه آب کاوایی قادر است بعد از هر حادثه­ای و حتی قطع برق، بدون توقف آب شهر را تامین نماید.

در واقع، تصفیه­خانه کاوایی، اولین پروژه­ای بوده است که از سرمایه بخش خصوصی برای بازسازی، مدیریت و کنترل تصفیه­خانه استفاده کرده است. استفاده از ظرفیت بخش خصوصی مزایایی همچون کاهش هزینه­ها به علت و انتقال ریسک پروژه­ها به بخش خصوصی و استفاده بهینه از دانش و مهارت بخش خصوصی برای دولت دارد.

همان­طور که در شکل 2 مشاهده می­شود بین منبع آب و تصفیه خانه اختلاف ارتفاع 35 متری وجود دارد. به علت همین اختلاف ارتفاع بین منبع آب (آب­گیر رودخانه دوشی) و تصفیه­خانه آب کاوایی و به تبع آن، فشار ناشی از این اختلاف ارتفاع، آب از فیلترهای غشایی بدون نیاز به پمپاژ و برق عبور می­کند . برق مورد نیاز تصفیه­خانه از صفحات خورشیدی نصب شده در قسمت­های مختلف تصفیه­خانه (حوضچه­های ته­نشینی و توزیع آب- شکل 3) و یا نیروگاه­های برق‌آبی کوچک که از انرژی آب در خطوط انتقال برای تولید برق استفاده می­کنند تامین می­گردد و توسعه این گونه منابع تولید انرژی در دستورکار دست اندرکاران قرار دارد. در جدول 1 میزان تولید برق و میزان کاهش دی­اکسید کربن ناشی از کاربرد نیروگاه­های برق آبی و صفحات خورشیدی در انتهای سال 2008 میلادی نشان می­دهد.

 

 

 

شکل 2- اختلاف ارتفاع بین منبع آب (آب­گیر رودخانه دوشی) و تصفیه­خانه کاوایی(فیلترهای غشایی)

 

 

صفحات خورشیدی بر علاوه بر تامین برق، از ورود مواد خارجی به فیلترها و از مصرف بیش­تر کلر جلوگیری می­کند و مانع تابش نور خورشید به حوضچه­های ته­نشینی شده و از رشد جلبک­ها جلوگیری می­کند و همچنین از تولید بو در حوضچه­های توزیع آب ممانعت به عمل می­آورد. بخشی از برق تولید شده توسط نیروگاه­های برق­آبی برای روشنایی خیابان­های اطراف مصرف می­شود و مابقی به شرکت برق فروخته می­شود.

 

 

 

 

 

 

شکل 3- صفحات خورشیدی نصب شده در قسمت­های مختلف تصفیه­خانه کاوایی (حوضچه­های ته­نشینی و توزیع آب)

 

جدول 1- میزان تولید برق و کاهش انتشار دی اکسیدکربن (انتهای سال 2008میلادی) توسط نیروگاه­های برق آبی و صفحات خورشیدی(8)

تجهیزات

ظرفیت تولید برق

(کیلووات­ساعت)

میزان کاهش دی­اکسید کربن

(تن)

نیروگاه های برق آبی

1800000

765

صفحات خورشیدی

949000

404

مجموع

2749000

1169

 

 

در این تصفیه­خانه قبل از فیلترهای غشایی از                  پودر کربن فعال خیلی ریز[14] برای حذف آلاینده­ها و رنگ استفاده می­کنند که نسبت به پودر کرین فعال معمولی از مساحت سطحی بالایی برخوردار بوده و از این رو میزان مصرف آن 20 الی 33 درصد در مقایسه با پودر کربن معمولی برای جذب حجم یکسانی از آلاینده­ها، کمتر است.


 در شکل 4 تفاوت کربن معمولی با پودر کربن ریز مشاهده می­کنید. بعد از مرحله جذب، آب به فیلترهای غشایی حاوی منافذ 1/0 میکرومتری به منظور حذف آلاینده­های خیلی ریز تزریق می­گردد (9).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل 4- پودر کربن فعال معمولی (سمت چپ) و پودر کربن فعال ریز (سمت راست)

 

 

جنس فیلترهای بکار برده شده در تصفیه­خانه از سرامیک است و به همین علت خیلی بادوام و در برابر مواد شیمیایی، تغییرات گرما و فشار مقاوم هستند (شکل 5). این فیلتر در داخل استوانه­های عمودی فلزی تعبیه شده­اند. تعداد فیلترهای استفاده شده در تصفیه­خانه کاوایی2400 عدد که اندازه       هر کدام از آن­ها 1500 در 180 میلی­متر و مساحت هر فیلتر 24 مترمربع است. شرکت متاواتر[15] سازنده این فیلترهای سرامیکی بوده و وظیفه بهره­برداری و نگهداری آن­ها را نیز بر عهده دارد (10).


از دلایل استفاده از فیلترهای غشایی می­توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • هزینه ساخت، هزینه عملیاتی(50 ساله)، هزینه نگهداری کم­تری دارند
  • میزان کاربرد مواد شیمیایی کم­تر و بهره­برداری و مدیریت آن آسان­تر ست.
  • فضای کم­تری را اشغال می­کنند.
  • بازدهی بیش­تر، مصرف انرژی پایین­تر، و آلودگی محیط­زیستی کم­تری دارند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

شکل 5- فیلتر غشایی مورد استفاده در تصفیه­خانه کاوایی

 

 

 

 

پساب تولید شده در اثر شستشوی فیلترها جمع­آوری به وارد حوضچه­های تغلیظ می­شود. در غلیظ کننده­ها فاضلاب به دو بخش مایع و لجن جدا می­شود. بخش مایع بعد از جداسازی مواد شناور آن، به ابتدای تصفیه­خانه منتقل و دوباره مورد تصفیه قرار می­گیرد و لجن تشکیل شده نیز برای آب­گیری به ماشین آب­گیری منتقل می­شوند و در فرایند آب­گیری، رطوبت موجود در لجن به کم­ترین میزان می رسد و کیک لجن تشکیل شده برای استفاده­های بعدی (کود و در ساخت آسفالت یا سیمان­های مخصوص) مورد استفاده قرار می­گیرد. آب حاصل از شستشوی فیلترها، بعد از حذف ناخالصی­ها آن دوباره به ابتدای تصفیه­خانه برگشت داده می­شود. در اصل، 99/99% آب خام بعد از فرایند تصفیه وارد شبکه توزیع آب می­شود و به این معنی که آب غیرقابل تصفیه به ازای هر 1 لیتر آب در حدود 1/0 لیتر می باشد.

2- مصرف آب

همان­طور که در شکل 6 مشاهده می­کنید شهر یوکوهاما در فهرست شهرهای سبز آسیا در موضوع مصرف آب در رده بالاتر از متوسط قرار دارد. شش شهر ثروتمند آسیا (اوزاکا، توکیو، تایپه، سنگاپور، یوکوهاما و هنگ­کنگ) به طور متوسط 343 لیتر در روز آب مصرف می­کنند این عدد بالاتر از متوسط 22 شهر سبز آسیا است(278 لیتر) اما شهرهایی با درآمد متوسط، مصرف آب بیشتری نسبت به شش شهر مذکور دارند(393 لیتر). شهر یوکوهاما از میان شهرهای پردرآمد موجود در فهرست دارای مصرف پایین‌تری می‌باشد(8).

 

 

 

شکل6- میزان مصرف آب شهرهای سبز آسیا


 


1- کاهش آب بدون درآمد

کاهش آب بدون درآمد به ویژه کنترل نشت آب یکی از اقدامات جدی ژاپنی­ها به جای فشار به منابع آبی، مصرف انرژی بیش­تر برای تولید و انتقال آب، هزینه نگهداری، تولید فاضلاب و مصرف مواد شیمیایی و در نهایت آلودگی بیش­تر محیط­زیست است. از این رو آن­ها به تغییر در جنس لوله­های شبکه توزیع و خانگی (جنس لوله­های مورد استفاده در شبکه توزیع آب، آهن داکتیل و لوله­های خانگی، استیل) روی آوردند و توانستند با این کار و اجرای طرح­ها به صورت مهندسی و دقت زیاد و همچنین بازدیدهای دوره­ای، میزان نشت آب را از 20 درصد در سال 1969 به 5 درصد در سال 2014 برسانند و یا درصد انشعابات غیرمجاز را با فرهنگ­سازی و نظارت جدی و مستمر به صفر برسانند. برای دست­یابی به این درصد نشت آب، در حدود 4210 کیلومتر (100 کیلومتر در سال) از لوله­های فرسوده شهر یوکوهاما را با لوله­های نو و با جنس مرغوب­تر طی 45 سال (از 1969 تا 2014 میلادی) تعویض شده است(11). شایان ذکر است شهر یوکوهاها یکی از شهرهایی است که کمترین میزان نشت آب را میان شهرها را داراست(8). بالا بردن راندمان ایستگاه­های پمپاژ و طراحی مناسب شبکه توزیع آب از اقدامات دیگر ژاپنی­ها برای کاهش مصرف انرژی است(12).

2- فناوری­های نوین تامین آب

توسعه فناوری­های استفاده مجدد از فاضلاب صنایع برای پاسخ­گویی به تقاضای آب روزافزون صنعت و پیشگیری از آلودگی­های محیط­زیستی از نمونه تلاش­های این کشور در راستای مقابله با کمبود آب و کاهش انتشار گازهای مخرب گلخانه­ای (دی­اکسید کربن) هم­زمان با توسعه صنعتی است(13و 14). تخمین زده شده است با بازچرخانی آب در یک کارخانه، مصرف آب از 50 تا 95 درصد کاهش پیدا   می­کند. در این راستا به منظور کاهش مصرف آب در صنایع خود، میزان بازچرخانی فاضلاب را در سال 1997 به حدود 80 درصد رسانده­اند (15).

میانگین بارندگی سالیانه در ژاپن در حدود 1668میلی­متر درسال است(16). بنابراین استفاده از آب باران از راه­کارهای دیگر ژاپنی­ها برای تامین آب سرویس­های بهداشتی، آبیاری فضای سبز و تامین آب فضاهای تفریحی در جهت کاستن از فشار بر روی منابع آبی موجود است. برای این کار از سطوح آسمان­خراش­ها و استادیوم­های ورزشی استفاده می­کنند.      در این خصوص می­توان استادیوم ورزشی شهر یوکاهاما را مثال زد که قابلیت دخیره­سازی آب باران به میزان 2000 مترمکعب را دارد که برای تامین نیاز آبی چمن استادیوم و سرویس­های بهداشتی بکار می­رود(17).

بحث و نتیجه­گیری

این مقاله نشان­گر رویکرد ژاپنی­ها در دست‌یابی به توسعه پایدار با رعایت الزامات حفاظت محیط زیست است به همین منظور  با برنامه­ریزی­های حساب شده و اقدامات جدی و آموزش و     با استفاده از ظرفیت­ها و دانش بخش خصوصی و مشارکت مردم در راه رسیدن به هدف خود یعنی توسعه اقتصادی و صنعتی همراه با کم­ترین انتشار آلودگی و آسیب به محیط­زیست تلاش می­کنند  با توجه به این که کشور ژاپن دارای منابع آب قابل قبول می­باشد و هنوز وارد دوره تنش آبی نشده است مسوولان و مردم شهر یوکوهاما به طرق مختلف از جمله حفظ و توسعه جنگل‌ها و تولید نیرو از انرژی خورشیدی و انرژی آب، استفاده از فناوری­های نوین، کاهش هدر رفت آب، استفاده مجدد از فاضلاب و جمع­آوری باران، به تعهدات و مسئولیت‌هایشان در قبال محیط‌زیست عمل می­کنند و لذا اهتمام به این موضوع در ایران و الگو برداری منطقی از دانش فنی و تجارب آن­ها، با توجه به روند رو به رشد صنعت کشور، کمبود منابع آبی و وضعیت محیط زیست ضروری می­باشد و بهره­گیری از سامانه آب پیاده شده در ژاپن می­تواند تاثیر چشمگیری در وضعیت آب و محیط زیست کشورمان داشته باشد.

تشکر و قدردانی

از شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور که به منظور آشنایی  با آخرین فناوری­های روز دنیا در زمینه محیط زیست و تصفیه آب و فاضلاب هزینه دوره آموزشی را که با مشارکت Japan Cooperation Center for Middle East در کشور ژاپن برگزار گردید تقبل نمودند تشکر می نمایم.

منابع

1-      https://wikipedia.org/wiki/yokohama

2-      http://www.britannica.com/place/yokohama

3-      City of Yokohama Waterworks Bureau Website,http://www.city.yokohama.lg.jp

4-      http://www.city.yokohama.lg.jp/seisaku/senryaku/en/policies/water

5-      Inoue, M., Isozaki, H., 2003. People and Forest-Policy and Local Reality in Southeast Asia, The Russian Far East, and Japan, Springer Science & Business Media.

6-      Yokohama Waterworks Bureau, 2013. Doshi Water Conservation Forest, Water Conservation Forest Management Office, pp.78-9

7-      World Bank Environment and Social Development, 2006. Water Resources Management in Japan Policy, Institutional and Legal Issues, pp.1-24.

8-      Asian Green City Index Assessing the Environmental Performance of Asia’s Major Cities, 2012. Economist Intelligence Unit, Sponsored by Siemens, pp.1-63.

9-      Metawater Co. Ltd, 2014. Advanced Purification Plant for Production of Highly-Quality Water, Kawai Purification Plant-Cerarocca.

10-  http://www.metawater.co.jp/eng

11-  Yasuda, G., 2012. Japanese Technologies for the Development of Water Infrastructure in Overseas Countries, 3rd Meeting of PPP Council for Overseas Water Infrastructure, pp.1-21.

12-  Japan Water Works Association, 2011. Profile of Water Utilities/Water Associations Aspire Region, pp.1-42.

13-  Ministry of Economy of Japan, 2008. Trade and Industry White Paper on International Economy and Trade.

14-  Yasutoshi, S., 2014. Water-Saving Technologies in Japan, Un-Water Annual International Zaragoza Conference. Preparing for World Water Day 2014: Partnerships for Improving Water and Energy Access, Efficiency and Sustainability.

15-  Asano, T., Visvanathan, C., 2001. Industries and Water Recycling and Reuse The Proceedings of the 2001 Founders Seminar, Business and Industry, A Driving or Braking Force on the Road towards Water Security. Founders Seminar, Organized by Stockholm International Water Institute, Sweden.

16-  http://data.worldbank.org/indicator/ag.lnd.prcp.mm

17-  Furumai, H., Okui, H., 2011.  Historical Transition and Progress of RWHM Projects in Japan, 4th IWA International Rainwater Harvesting and Management workshop as a IWA Vienna World Water Congress and Exhibition, Vienna, Austria.

 



1- دانش آموخته کارشناس ارشد مهندسی بهداشت محیط دانشگاه تربیت مدرس و کارشناس گروه محیط زیست وزارت نیرو *(مسوول مکاتبات).

[2]-Yokohama

2- Kanagawa

[4]- ECO-City

[5]- Henry Spencer Palmer

[6]- Doshi River

[7]- Sagami

[8]- Tsukui

[9]- Kawai

[10]- Nishiya

[11]- Kosuzume

[12]-Yanamashi Prefecture

[13]- Membrane Filter

[14]- Super Powdered Activated Carbon

[15]- Metawater Co. Ltd.

 

 

 

 

 

 

فصلنامه انسان و محیط زیست، شماره 38، پاییز 95

 

سامانه تامین آب دوست­دار محیط زیست شهر یوکوهامای ژاپن

 

سید محمد موسویان[1]*

smm1358@gmail.com

 

چکیده

آب به عنوان یکی از نیازهای اساسی و دایمی انسان به شمار می­رود و تامین، انتقال و توزیع مناسب آن یکی از دغدغده­های جدی متولیان این عرصه می­باشد. اما این امر مهم نباید طراحی و بکارگیری فناوری­های مختلف در سامانه تامین آب، به نحوی که کم­ترین آسیب را به محیط­زیست بزند و منجر به کاهش آلودگی، مصرف انرژی گردد تحت­الشعاع قرار دهد. از این رو، برنامه­ریزی­ها و تمهیدات لازم برای به حداقل رساندن اثرات منفی ناشی از ساخت سدها، مخازن و خطوط انتقال، مصرف انرژی برای پمپ­ها و فرایندها و انتقال بین حوضه­ای و به طور کلی پروژه­های تامین آب ضروری است. در این رابطه سامانه تامین آب شهر یوکاهامای ژاپن می­تواند الگوی مناسبی در زمینه تامین آب یک شهر با کم­ترین تخریب محیط­زیست باشد. این مقاله که حاصل گذراندن دوره آموزشی در سال 1394 در کشور ژاپن و همچنین بررسی و تحقیق بر روی سامانه تامین آب شهر یوکوهامای ژاپن به عنوان یک سامانه تامین آب دوست­دار محیط زیست بوده و  به راه­کارهای مورد استفاده برای کاهش آلودگی بخش­های مختلف سامانه تامین آب شهر مذکور پرداخته است و هدف آن، آشنایی اجمالی مسوولان و کارشناسان ذیربط با این گونه سامانه تامین آب با توجه به این­که ژاپنی­ها توانسته­اند با روش­های ساده،  مکان­یابی مناسب، با استفاده از نیروی­های طبیعی، کاربرد فناوری­های پیشرفته تصفیه، تجهیزات مدرن، جلب مشارکت مردم و بخش خصوصی و برنامه کاهش تلفات شبکه آب، گام موثری را در کاهش آلودگی محیط­زیست و مصرف انرژی بردارند و در عین حال آبی با کیفیت بالا را به مصرف کنندگان عرضه نمایند.

کلمات کلیدی: یوکوهاما، سامانه تامین آب، محیط­زیست.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مقدمه

 

شهر یوکوهاما[2] یکی از شهرهای ژاپن و مرکز استان کاناگاوا[3] در سمت غربی خلیج توکیو نزدیک پایتخت کشور ژاپن یعنی شهر توکیو واقع شده است. یوکوهاما دارای تسهیلات لنگرگاهی و یکی از بندرهای اصلی ژاپن و همچنین یک مرکز صنعتی است که کارخانه­های کشتی­سازی، پالایشگاه، نفت، کارخانجات مواد شیمیایی، تجهیزات الکتریکی، فراورده­های غذایی،  ماشین­آلات و خودرو در آن قرار دارند. یوکوهاما در سال 1845 یک دهکده کوچک ماهی­گیری با جمعیتی نزدیک به 350 نفر بود. اما در سال 1859 زمانی که این بندر به روی تجارت خارجی گشوده شد، شروع به شکوفایی کرد. در سال 1923 یوکوهاما با یک زلزله تقریبا به کلی ویران شد و چند سال بعد، دوباره شهر با خاک یکسان شد این بار آمریکایی‌ها در جنگ جهانی دوم، یوکوهاما را ویران کردند. اما پس از آن، شهر به سرعت بازسازی شد و در حال حاضر، این شهر با جمعیت 6/3 میلیون نفری پرجمعیت‌ترین شهر ژاپن پس از توکیو می‌باشد و هم اکنون در میان مدرن­ترین شهرهای ژاپن جای دارد (2،1). این شهر، اکو شهر[4] محسوب می شود و اقدامات موثری در حفاظت از محیط زیست اعم از کاهش مواد زاید، کاهش انتشار گازهای گلخانه­ای با استفاده از انرژی باد و خورشید و بازیافت آب و پساب همراه با توسعه اقتصادی انجام داده است.

یوکوهاما، یکی از شهرهای پیش­رو در تامین آب مدرن با بیش از 128 سال قدمت است و پیشینه آن به سال 1887 میلادی به زمانی که اولین سامانه مدرن تامین و عرضه آب کشور ژاپن توسط یک مهندس انگلیسی به نام هنری اسپنسر پالمر[5] طراحی و ساخته شد. در این سامانه، از فیلتر شنی برای تصفیه آب سطحی استفاده می شده و پس از آن، آب فیلتر شده، مورد ضدعفونی قرار گرفته و توسط لوله­های آهنی تحت فشار توزیع می­گردید. قبل از این سامانه از چاه برای تامین آب شهر و از لوله­های چوبی برای انتقال آب استفاده می­شد که کیفیت مناسبی برای آب آشامیدن نداشت و با افزایش جمعیت و گسترش صنایع و بروز آلودگی آب منجر به توسعه سامانه­های پیشرفته و جدید در این شهر گردید و هم اکنون 100 درصد از جمعیت این شهر به آب پاک دسترسی دارند و پایداری ذخایر تأمین آب نیز تا مدت‌ها تضمین شده است100 درصد از جمعیت این شهر به آب پاک دسترسی دارند و پایداری ذخایر تأمین آب نیز تا مدت‌ها تضمین شده است. (3).  100 درصد از جمعیت این شهر به آب پاک دسترسی دارند و پایداری ذخایر تأمین آب نیز تا مدت‌ها تضمین شده است. 100 درصد از جمعیت این شهر به آب پاک دسترسی دارند و پایداری ذخایر تأمین آب نیز تا مدت‌ها تضمین شده است.

1- سامانه تامین آب شهر یوکوهاما

1-2-  منبع تامین آب

پروژه‌های تأمین آب ارتباط تنگاتنگی با محیط‌زیست شهر دارند زیرا از گردش منابع آب پیرامون شهر و محیط طبیعی آن برای تأمین آب مورد نیاز شهروندان استفاده می­شود.

 پروژه‌های تأمین آب ارتباط بسیار نزدیکی با محیط‌زیست شهر دارند، چون که از گردش منابع آب پیرامون شهر و محیط طبیعی آن برای تأمین آب مورد نیاز شهروندان استفاده کرده و ممکن است تعادل اکوسیستم منطقه را بر هم بزنند. در حال حاضر آب شهر یوکوهاما از رودخانه دوشی[6]، دو دریاچه ساگامی[7] و تسوکی[8] تامین می­گردد که همگی دارای آبی با کیفیت بالا و درجه آلودگی کم هستند. رودخانه دوشی از قدیمی­ترین منابع تامین آب شهر محسوب می­شود و با توجه به این­که از این رودخانه منحصراً برای تامین آب شهر یوکوهاما استفاده می­شود و کیفیت آب آن خیلی خوب است از اهمیت خاصی برخوردار است و اهتمام زیادی در حفظ آن صورت می­پذیرد. سه تصفیه­خانه آب کاوایی[9]، نیشیا[10] و کوسوزومه[11] وظیفه تصفیه آب دومین شهر بزرگ ژاپن یعنی شهر یوکوهاما را بر عهده دارند(4).

رودخانه دوشی، از جنگلی که در استان یاماناشی[12] واقع شده است سرچشمه می­گیرد. جنگل مذکور در حدود 2873 هکتار مساحت دارد و 36 درصد سطح روستای دوشی را در بر می­گیرد. این جنگل قابلیت نگهداری و ذخیره سازی آب باران را دارد و از این رو به سد سبز معروف است و علاوه بر ذخیره­سازی، در تصفیه آب و در جلوگیری از جاری شدن سیل نقش به سزایی دارد. در شکل 1 نقش جنگل دوشی در ذخیره

 

سازی، تصفیه و ممانعت از وقوع سیل را نشان می­دهد. با توجه به اهمیت این جنگل، اداره آب شهر یوکاهاما که متولی تامین و انتقال آب شهر است از سال 1916 میلادی حفاظت از جنگل را بر عهده گرفته است و فعالیت­های مختلف اعم از تُنُک، هرس و وجین کردن و ارایه آموزش­های لازم به منظور حفظ و توسعه جنگل توسط آن اداره انجام گیرد و یک دفتر مدیریتی به منظور حفاظت از منابع آب جنگل تاسیس نموده است. داوطلبین محلی و گروه­های غیرانتفاعی در حفاظت و نگهداری جنگل به ارگان­های دولتی کمک  می­کنند و مردم خود روستای دوشی نیز نیز برای نگهداری و بهبود عملکردهای جنگل، آموزش دیده­اند. همچنین اداره آب شهر نسبت به تولید آب بسته­بندی از چشمه­های بالادست رودخانه دوشی اقدام کرده است که بخشی از درآمد حاصل از فروش آب با هدف نگهداری از جنگل به گروه­ها و دواطلبین محلی پرداخت می­شود (5،6). همچنین قوانین لازم برای دریافت مالیات از خانوارها به عنوان مالیات حفاظت جنگل برای تامین بخشی از هزینه حفظ و نگهداری از این گونه جنگل­ها وضع شده است (7).

 

 

 

 

 
   

 

 

 

 

 


شکل 1- نقش جنگل دوشی در ذخیره سازی، تصفیه و ممانعت از وقوع سیل

 


2-2- تصفیه­خانه آب

همان طور که در بالا اشاره گردید در شهر یوکوهاما، سه تصفیه­خانه ساخته شده است که یکی از آنها، تصفیه­خانه کاوایی می­باشد. این تصفیه خانه، آب رودخانه دوشی را تصفیه می­کند. تصفیه­خانه آب کاوایی با ظرفیت 172800 مترمکعب در روز آب یک سوم جمعیت شهر را تصفیه می­کند و در حال حاضر بزرگ­ترین تصفیه­خانه از لحاظ کاربرد فیلترهای غشایی[13] در کشور ژاپن است. قدمت این تصفیه­خانه به 114 سال قبل یعنی به سال 1901 میلادی بر­ می­گردد. به خاطر قدمت بالای این تصفیه­خانه و به تبع آن عدم مقاومت کافی در مقابل زلزله، بازسازی و همچنین توسعه کامل آن مورد توجه قرار گرفت. در سال 1963 میلادی بیش­تر واحدهای مهم و اساسی آن ارتقا

 

یافت و چندین بار بین سال­های 1950 تا سال 1980 میلادی بازسازی گردید. بازسازی این تصفیه­خانه با سرمایه­گذاری بخش خصوصی (7/27 میلیارد ین) در سال 2009 میلادی شروع گردید و در آوریل 2014 وارد مدار گردید. تصفیه­خانه آب کاوایی قادر است بعد از هر حادثه­ای و حتی قطع برق، بدون توقف آب شهر را تامین نماید.

در واقع، تصفیه­خانه کاوایی، اولین پروژه­ای بوده است که از سرمایه بخش خصوصی برای بازسازی، مدیریت و کنترل تصفیه­خانه استفاده کرده است. استفاده از ظرفیت بخش خصوصی مزایایی همچون کاهش هزینه­ها به علت و انتقال ریسک پروژه­ها به بخش خصوصی و استفاده بهینه از دانش و مهارت بخش خصوصی برای دولت دارد.

همان­طور که در شکل 2 مشاهده می­شود بین منبع آب و تصفیه خانه اختلاف ارتفاع 35 متری وجود دارد. به علت همین اختلاف ارتفاع بین منبع آب (آب­گیر رودخانه دوشی) و تصفیه­خانه آب کاوایی و به تبع آن، فشار ناشی از این اختلاف ارتفاع، آب از فیلترهای غشایی بدون نیاز به پمپاژ و برق عبور می­کند . برق مورد نیاز تصفیه­خانه از صفحات خورشیدی نصب شده در قسمت­های مختلف تصفیه­خانه (حوضچه­های ته­نشینی و توزیع آب- شکل 3) و یا نیروگاه­های برق‌آبی کوچک که از انرژی آب در خطوط انتقال برای تولید برق استفاده می­کنند تامین می­گردد و توسعه این گونه منابع تولید انرژی در دستورکار دست اندرکاران قرار دارد. در جدول 1 میزان تولید برق و میزان کاهش دی­اکسید کربن ناشی از کاربرد نیروگاه­های برق آبی و صفحات خورشیدی در انتهای سال 2008 میلادی نشان می­دهد.

 

 

 

شکل 2- اختلاف ارتفاع بین منبع آب (آب­گیر رودخانه دوشی) و تصفیه­خانه کاوایی(فیلترهای غشایی)

 

 

صفحات خورشیدی بر علاوه بر تامین برق، از ورود مواد خارجی به فیلترها و از مصرف بیش­تر کلر جلوگیری می­کند و مانع تابش نور خورشید به حوضچه­های ته­نشینی شده و از رشد جلبک­ها جلوگیری می­کند و همچنین از تولید بو در حوضچه­های توزیع آب ممانعت به عمل می­آورد. بخشی از برق تولید شده توسط نیروگاه­های برق­آبی برای روشنایی خیابان­های اطراف مصرف می­شود و مابقی به شرکت برق فروخته می­شود.

 

 

 

 

 

 

شکل 3- صفحات خورشیدی نصب شده در قسمت­های مختلف تصفیه­خانه کاوایی (حوضچه­های ته­نشینی و توزیع آب)

 

جدول 1- میزان تولید برق و کاهش انتشار دی اکسیدکربن (انتهای سال 2008میلادی) توسط نیروگاه­های برق آبی و صفحات خورشیدی(8)

تجهیزات

ظرفیت تولید برق

(کیلووات­ساعت)

میزان کاهش دی­اکسید کربن

(تن)

نیروگاه های برق آبی

1800000

765

صفحات خورشیدی

949000

404

مجموع

2749000

1169

 

 

در این تصفیه­خانه قبل از فیلترهای غشایی از                  پودر کربن فعال خیلی ریز[14] برای حذف آلاینده­ها و رنگ استفاده می­کنند که نسبت به پودر کرین فعال معمولی از مساحت سطحی بالایی برخوردار بوده و از این رو میزان مصرف آن 20 الی 33 درصد در مقایسه با پودر کربن معمولی برای جذب حجم یکسانی از آلاینده­ها، کمتر است.


 در شکل 4 تفاوت کربن معمولی با پودر کربن ریز مشاهده می­کنید. بعد از مرحله جذب، آب به فیلترهای غشایی حاوی منافذ 1/0 میکرومتری به منظور حذف آلاینده­های خیلی ریز تزریق می­گردد (9).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل 4- پودر کربن فعال معمولی (سمت چپ) و پودر کربن فعال ریز (سمت راست)

 

 

جنس فیلترهای بکار برده شده در تصفیه­خانه از سرامیک است و به همین علت خیلی بادوام و در برابر مواد شیمیایی، تغییرات گرما و فشار مقاوم هستند (شکل 5). این فیلتر در داخل استوانه­های عمودی فلزی تعبیه شده­اند. تعداد فیلترهای استفاده شده در تصفیه­خانه کاوایی2400 عدد که اندازه       هر کدام از آن­ها 1500 در 180 میلی­متر و مساحت هر فیلتر 24 مترمربع است. شرکت متاواتر[15] سازنده این فیلترهای سرامیکی بوده و وظیفه بهره­برداری و نگهداری آن­ها را نیز بر عهده دارد (10).


از دلایل استفاده از فیلترهای غشایی می­توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • هزینه ساخت، هزینه عملیاتی(50 ساله)، هزینه نگهداری کم­تری دارند
  • میزان کاربرد مواد شیمیایی کم­تر و بهره­برداری و مدیریت آن آسان­تر ست.
  • فضای کم­تری را اشغال می­کنند.
  • بازدهی بیش­تر، مصرف انرژی پایین­تر، و آلودگی محیط­زیستی کم­تری دارند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

شکل 5- فیلتر غشایی مورد استفاده در تصفیه­خانه کاوایی

 

 

 

 

پساب تولید شده در اثر شستشوی فیلترها جمع­آوری به وارد حوضچه­های تغلیظ می­شود. در غلیظ کننده­ها فاضلاب به دو بخش مایع و لجن جدا می­شود. بخش مایع بعد از جداسازی مواد شناور آن، به ابتدای تصفیه­خانه منتقل و دوباره مورد تصفیه قرار می­گیرد و لجن تشکیل شده نیز برای آب­گیری به ماشین آب­گیری منتقل می­شوند و در فرایند آب­گیری، رطوبت موجود در لجن به کم­ترین میزان می رسد و کیک لجن تشکیل شده برای استفاده­های بعدی (کود و در ساخت آسفالت یا سیمان­های مخصوص) مورد استفاده قرار می­گیرد. آب حاصل از شستشوی فیلترها، بعد از حذف ناخالصی­ها آن دوباره به ابتدای تصفیه­خانه برگشت داده می­شود. در اصل، 99/99% آب خام بعد از فرایند تصفیه وارد شبکه توزیع آب می­شود و به این معنی که آب غیرقابل تصفیه به ازای هر 1 لیتر آب در حدود 1/0 لیتر می باشد.

2- مصرف آب

همان­طور که در شکل 6 مشاهده می­کنید شهر یوکوهاما در فهرست شهرهای سبز آسیا در موضوع مصرف آب در رده بالاتر از متوسط قرار دارد. شش شهر ثروتمند آسیا (اوزاکا، توکیو، تایپه، سنگاپور، یوکوهاما و هنگ­کنگ) به طور متوسط 343 لیتر در روز آب مصرف می­کنند این عدد بالاتر از متوسط 22 شهر سبز آسیا است(278 لیتر) اما شهرهایی با درآمد متوسط، مصرف آب بیشتری نسبت به شش شهر مذکور دارند(393 لیتر). شهر یوکوهاما از میان شهرهای پردرآمد موجود در فهرست دارای مصرف پایین‌تری می‌باشد(8).

 

 

 

شکل6- میزان مصرف آب شهرهای سبز آسیا


 


1- کاهش آب بدون درآمد

کاهش آب بدون درآمد به ویژه کنترل نشت آب یکی از اقدامات جدی ژاپنی­ها به جای فشار به منابع آبی، مصرف انرژی بیش­تر برای تولید و انتقال آب، هزینه نگهداری، تولید فاضلاب و مصرف مواد شیمیایی و در نهایت آلودگی بیش­تر محیط­زیست است. از این رو آن­ها به تغییر در جنس لوله­های شبکه توزیع و خانگی (جنس لوله­های مورد استفاده در شبکه توزیع آب، آهن داکتیل و لوله­های خانگی، استیل) روی آوردند و توانستند با این کار و اجرای طرح­ها به صورت مهندسی و دقت زیاد و همچنین بازدیدهای دوره­ای، میزان نشت آب را از 20 درصد در سال 1969 به 5 درصد در سال 2014 برسانند و یا درصد انشعابات غیرمجاز را با فرهنگ­سازی و نظارت جدی و مستمر به صفر برسانند. برای دست­یابی به این درصد نشت آب، در حدود 4210 کیلومتر (100 کیلومتر در سال) از لوله­های فرسوده شهر یوکوهاما را با لوله­های نو و با جنس مرغوب­تر طی 45 سال (از 1969 تا 2014 میلادی) تعویض شده است(11). شایان ذکر است شهر یوکوهاها یکی از شهرهایی است که کمترین میزان نشت آب را میان شهرها را داراست(8). بالا بردن راندمان ایستگاه­های پمپاژ و طراحی مناسب شبکه توزیع آب از اقدامات دیگر ژاپنی­ها برای کاهش مصرف انرژی است(12).

2- فناوری­های نوین تامین آب

توسعه فناوری­های استفاده مجدد از فاضلاب صنایع برای پاسخ­گویی به تقاضای آب روزافزون صنعت و پیشگیری از آلودگی­های محیط­زیستی از نمونه تلاش­های این کشور در راستای مقابله با کمبود آب و کاهش انتشار گازهای مخرب گلخانه­ای (دی­اکسید کربن) هم­زمان با توسعه صنعتی است(13و 14). تخمین زده شده است با بازچرخانی آب در یک کارخانه، مصرف آب از 50 تا 95 درصد کاهش پیدا   می­کند. در این راستا به منظور کاهش مصرف آب در صنایع خود، میزان بازچرخانی فاضلاب را در سال 1997 به حدود 80 درصد رسانده­اند (15).

میانگین بارندگی سالیانه در ژاپن در حدود 1668میلی­متر درسال است(16). بنابراین استفاده از آب باران از راه­کارهای دیگر ژاپنی­ها برای تامین آب سرویس­های بهداشتی، آبیاری فضای سبز و تامین آب فضاهای تفریحی در جهت کاستن از فشار بر روی منابع آبی موجود است. برای این کار از سطوح آسمان­خراش­ها و استادیوم­های ورزشی استفاده می­کنند.      در این خصوص می­توان استادیوم ورزشی شهر یوکاهاما را مثال زد که قابلیت دخیره­سازی آب باران به میزان 2000 مترمکعب را دارد که برای تامین نیاز آبی چمن استادیوم و سرویس­های بهداشتی بکار می­رود(17).

بحث و نتیجه­گیری

این مقاله نشان­گر رویکرد ژاپنی­ها در دست‌یابی به توسعه پایدار با رعایت الزامات حفاظت محیط زیست است به همین منظور  با برنامه­ریزی­های حساب شده و اقدامات جدی و آموزش و     با استفاده از ظرفیت­ها و دانش بخش خصوصی و مشارکت مردم در راه رسیدن به هدف خود یعنی توسعه اقتصادی و صنعتی همراه با کم­ترین انتشار آلودگی و آسیب به محیط­زیست تلاش می­کنند  با توجه به این که کشور ژاپن دارای منابع آب قابل قبول می­باشد و هنوز وارد دوره تنش آبی نشده است مسوولان و مردم شهر یوکوهاما به طرق مختلف از جمله حفظ و توسعه جنگل‌ها و تولید نیرو از انرژی خورشیدی و انرژی آب، استفاده از فناوری­های نوین، کاهش هدر رفت آب، استفاده مجدد از فاضلاب و جمع­آوری باران، به تعهدات و مسئولیت‌هایشان در قبال محیط‌زیست عمل می­کنند و لذا اهتمام به این موضوع در ایران و الگو برداری منطقی از دانش فنی و تجارب آن­ها، با توجه به روند رو به رشد صنعت کشور، کمبود منابع آبی و وضعیت محیط زیست ضروری می­باشد و بهره­گیری از سامانه آب پیاده شده در ژاپن می­تواند تاثیر چشمگیری در وضعیت آب و محیط زیست کشورمان داشته باشد.

تشکر و قدردانی

از شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور که به منظور آشنایی  با آخرین فناوری­های روز دنیا در زمینه محیط زیست و تصفیه آب و فاضلاب هزینه دوره آموزشی را که با مشارکت Japan Cooperation Center for Middle East در کشور ژاپن برگزار گردید تقبل نمودند تشکر می نمایم.

منابع

1-      https://wikipedia.org/wiki/yokohama

2-      http://www.britannica.com/place/yokohama

3-      City of Yokohama Waterworks Bureau Website,http://www.city.yokohama.lg.jp

4-      http://www.city.yokohama.lg.jp/seisaku/senryaku/en/policies/water

5-      Inoue, M., Isozaki, H., 2003. People and Forest-Policy and Local Reality in Southeast Asia, The Russian Far East, and Japan, Springer Science & Business Media.

6-      Yokohama Waterworks Bureau, 2013. Doshi Water Conservation Forest, Water Conservation Forest Management Office, pp.78-9

7-      World Bank Environment and Social Development, 2006. Water Resources Management in Japan Policy, Institutional and Legal Issues, pp.1-24.

8-      Asian Green City Index Assessing the Environmental Performance of Asia’s Major Cities, 2012. Economist Intelligence Unit, Sponsored by Siemens, pp.1-63.

9-      Metawater Co. Ltd, 2014. Advanced Purification Plant for Production of Highly-Quality Water, Kawai Purification Plant-Cerarocca.

10-  http://www.metawater.co.jp/eng

11-  Yasuda, G., 2012. Japanese Technologies for the Development of Water Infrastructure in Overseas Countries, 3rd Meeting of PPP Council for Overseas Water Infrastructure, pp.1-21.

12-  Japan Water Works Association, 2011. Profile of Water Utilities/Water Associations Aspire Region, pp.1-42.

13-  Ministry of Economy of Japan, 2008. Trade and Industry White Paper on International Economy and Trade.

14-  Yasutoshi, S., 2014. Water-Saving Technologies in Japan, Un-Water Annual International Zaragoza Conference. Preparing for World Water Day 2014: Partnerships for Improving Water and Energy Access, Efficiency and Sustainability.

15-  Asano, T., Visvanathan, C., 2001. Industries and Water Recycling and Reuse The Proceedings of the 2001 Founders Seminar, Business and Industry, A Driving or Braking Force on the Road towards Water Security. Founders Seminar, Organized by Stockholm International Water Institute, Sweden.

16-  http://data.worldbank.org/indicator/ag.lnd.prcp.mm

17-  Furumai, H., Okui, H., 2011.  Historical Transition and Progress of RWHM Projects in Japan, 4th IWA International Rainwater Harvesting and Management workshop as a IWA Vienna World Water Congress and Exhibition, Vienna, Austria.

 



1- دانش آموخته کارشناس ارشد مهندسی بهداشت محیط دانشگاه تربیت مدرس و کارشناس گروه محیط زیست وزارت نیرو *(مسوول مکاتبات).

[2]-Yokohama

2- Kanagawa

[4]- ECO-City

[5]- Henry Spencer Palmer

[6]- Doshi River

[7]- Sagami

[8]- Tsukui

[9]- Kawai

[10]- Nishiya

[11]- Kosuzume

[12]-Yanamashi Prefecture

[13]- Membrane Filter

[14]- Super Powdered Activated Carbon

[15]- Metawater Co. Ltd.

1-      https://wikipedia.org/wiki/yokohama

2-      http://www.britannica.com/place/yokohama

3-      City of Yokohama Waterworks Bureau Website,http://www.city.yokohama.lg.jp

4-      http://www.city.yokohama.lg.jp/seisaku/senryaku/en/policies/water

5-      Inoue, M., Isozaki, H., 2003. People and Forest-Policy and Local Reality in Southeast Asia, The Russian Far East, and Japan, Springer Science & Business Media.

6-      Yokohama Waterworks Bureau, 2013. Doshi Water Conservation Forest, Water Conservation Forest Management Office, pp.78-9

7-      World Bank Environment and Social Development, 2006. Water Resources Management in Japan Policy, Institutional and Legal Issues, pp.1-24.

8-      Asian Green City Index Assessing the Environmental Performance of Asia’s Major Cities, 2012. Economist Intelligence Unit, Sponsored by Siemens, pp.1-63.

9-      Metawater Co. Ltd, 2014. Advanced Purification Plant for Production of Highly-Quality Water, Kawai Purification Plant-Cerarocca.

10-  http://www.metawater.co.jp/eng

11-  Yasuda, G., 2012. Japanese Technologies for the Development of Water Infrastructure in Overseas Countries, 3rd Meeting of PPP Council for Overseas Water Infrastructure, pp.1-21.

12-  Japan Water Works Association, 2011. Profile of Water Utilities/Water Associations Aspire Region, pp.1-42.

13-  Ministry of Economy of Japan, 2008. Trade and Industry White Paper on International Economy and Trade.

14-  Yasutoshi, S., 2014. Water-Saving Technologies in Japan, Un-Water Annual International Zaragoza Conference. Preparing for World Water Day 2014: Partnerships for Improving Water and Energy Access, Efficiency and Sustainability.

15-  Asano, T., Visvanathan, C., 2001. Industries and Water Recycling and Reuse The Proceedings of the 2001 Founders Seminar, Business and Industry, A Driving or Braking Force on the Road towards Water Security. Founders Seminar, Organized by Stockholm International Water Institute, Sweden.

16-  http://data.worldbank.org/indicator/ag.lnd.prcp.mm

17-  Furumai, H., Okui, H., 2011.  Historical Transition and Progress of RWHM Projects in Japan, 4th IWA International Rainwater Harvesting and Management workshop as a IWA Vienna World Water Congress and Exhibition, Vienna, Austria.