الفصل 21 أكوابونيكش في البيئة المبنية

** غوندولا بروكش، اليكس يانتشينكو، وبنز كوتزين**

** تم توثيق إمكانات Aquaponics لتحويل الإنتاج الغذائي الحضري في زيادة سريعة في البحوث الأكاديمية والاهتمام العام في هذا المجال. ولترجمة هذه الدعاية إلى أثر واقعي، لا بد من مواصلة دراسة إنشاء المزارع التجارية وعلاقتها بالبيئة الحضرية. يجب أن يسد هذا البحث الفجوة بين الأدبيات الموجودة حول أداء النظام المتنامي والتدفقات الأيضية الحضرية من خلال النظر في الشكل المبني للمزارع المائية. ولتقييم إمكانات التكامل الحضري للأحياء المائية، تصنف دراسات الحالة الحالية حسب تصنيف ضميمة المباني الخاصة بها، على أن الفئتين الرئيسيتين هما الدفيئات والبيئات الداخلية. ويسمح هذا التصنيف ببعض الافتراضات بشأن أداء المزارع في سياقها، ولكن من الضروري إجراء تقييم أكثر تعمقا لدورة الحياة لتقييم مختلف التشكيلات. و يقدم النهج المتبع في هذا المجال كوسيلة لمعايير تصميم الجرد و الاستراتيجيات ذات الصلة التي يمكن أن تؤثر على الأثر البيئي لل نظم المائية في سياق البيئات الحضرية المبنية.

الكلمات الأساسية تصنيف Aquaponics · الأحياء المائية الحضرية · تصنيفات الضميمة · الدفيئات · زراعة الأماكن المغلقة · الزراعة البيئية الخاضعة للرقابة · تقييم دورة الحياة

المحتويات

• 21-1 مقدمة
• 21-2 تصنيف الأحياء المائية في البيئة الخاضعة لل رقابة
• 21-3 الضميمة التصنيفات و دراسات الحالات الإفرادية لل مزارع التجارية
• 21-4 تقييم تصنيفات الضميمة و التطبيقات الممكنة
• 21-5 تقييم الأثر كإطار تصميمي
• 21.6 الأحياء المائية الحضرية المتكاملة
• 21-7 الاستنتاجات
• المراجع

—

غ. بروكش · ألف.

قسم الهندسة المعمارية، كلية البيئات المبنية، جامعة واشنطن، سياتل، WA، الولايات المتحدة الأمريكية

باء - كوتزن

كلية التصميم، جامعة غرينتش، لندن، المملكة المتحدة

© المؤلف (المؤلفون) 2019 523

غوديك وآخرون (المحررون), نظم إنتاج الأغذية Aquaponics, https://doi.org/10.1007/978-3-030-15943-6_21

—

المراجع

Akerman K (2012) إمكانات الزراعة الحضرية في مدينة نيويورك: تقرير القدرات المتنامية والأمن الغذائي والبنية التحتية الخضراء. مختبر التصميم الحضري بجامعة كولومبيا، نيويورك

ألسانيوس BW, خليل S, مورجنسترن R (2017) أكوابونيكش على السطح. في: الزراعة الحضرية على السطح، والزراعة الحضرية. Springer، Cham، pp 103-112. https://doi.org/10.1007/978-3-319-57720-3_7 Aste LY، Kishnani NT (2010) بناء الزراعة المتكاملة: استخدام أسطح المنازل لزراعة المحاصيل الغذائية المستدامة في سنغافورة. J الخضراء بناء 5:105 -113. https://doi.org/10.3992/jgb.5.2. 105

Benis K، Ferrão P (2017) إمكانية التخفيف من الآثار البيئية للنظم الغذائية من خلال الزراعة الحضرية وشبه الحضرية (UPA) - نهج تقييم دورة الحياة. J نظيفة برود 140:784 -795. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.05.176

Benis K, Ferrão P (2018) الزراعة التجارية ضمن البيئة الحضرية المبنية — مع تقييم حقل متطور في البلدان الشمالية. غلوب الغذاء ثانية 17:30 -37. https://doi.org/10.1016/j.gfs. 2018.03.005

Benis K، Reinhart C، Ferrão P (2017a) تطوير سير عمل لدعم القرارات على أساس المحاكاة من أجل تنفيذ الزراعة المتكاملة في البناء (BIA) في السياقات الحضرية. J نظيفة برود 147:589 -602. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.01.130

Benis K، Reinhart C، Ferrão P (2017b) بناء الزراعة المتكاملة (BIA) في السياقات الحضرية: اختبار سير عمل دعم القرار القائم على المحاكاة. قدمت في بناء محاكاة 2017، سان فرانسيسكو، الولايات المتحدة الأمريكية، ص 10. https://doi.org/10.26868/25222708.2017.479

بينكي K, Tomkins B (2017) المستقبل أنظمة الإنتاج الغذائي: الزراعة العمودية والزراعة controlledenvironment. الحفاظ على سياسة براكت SCI 13:13-26. https://doi.org/10.1080/15487733. 2017.1394054

Bregnballe J (2015) دليل لإعادة تدوير الاستزراع المائي: مقدمة لأنظمة الاستزراع السمكي المغلقة الصديقة للبيئة وذات الإنتاجية العالية. منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة: يوروفيش، كوبنهاغن

Buehler D, Junge R (2016) الاتجاهات العالمية والوضع الحالي للزراعة على السطح التجاري الحضري. الاستدامة 8:1108. https://doi.org/10.3390/su8111108

سيرون بالما الأول، سانييه - منغوال E، أوليفر سولا J، رييراديفال J (2012) الحواجز والفرص المتعلقة بتنفيذ البيوت المحمية البيئية على السطح (RTEG) في مدن البحر الأبيض المتوسط في أوروبا. ياء - تيكنول الحضرية 19:87 -103. https://doi.org/10.1080/10630732.2012.717685

الزراعة البيئية الخاضعة لل رقابة) 1973 (استعراض عالمي لإنتاج أغذية الدفيئة

(رقم 89), دائرة البحوث الاقتصادية. وزارة الزراعة الأمريكية دي Graaf PA (2012) غرفة للزراعة الحضرية في روتردام: تحديد الفرص المكانية للزراعة الحضرية داخل المدينة الصناعية. في: التخطيط الغذائي المستدام: تطور النظرية والتطبيق. فاغينينغن الناشرون الأكاديميون، فاغينينغن، ص 533—546. https://doi.org/10. 3920/978-90-8686-187-3_42

دي لا سال JM، هولندا M (2010) التوسع الحضري الزراعي. كتب الفرقاطة الخضراء

Despommier D (2013) الزراعة حتى المدينة: صعود المزارع العمودية الحضرية. الاتجاهات بيوتيكنول

31:388-389. https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2013.03.008 دوس سانتوس MJPL (2016) المدن الذكية والمناطق الحضرية - أكوابونيكش الزراعة الحضرية المبتكرة. الحضرية للأخضر الحضري 20:402-406. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2016.10.004

الاتحاد الأوروبي أكوابونيكش المحور (2017) تكلفة العمل FA1305, خريطة أكوابونيكش (التكلفة FA1305), https://www. google.com/maps/d/u/0/ viewerl=50 .77598474809961% 2C12.62131196967971\ &z=4& ميد=1BJuubctuubctufeBCGAFEBCGAFEBCHAFEBMXYMXYMXYXYCPT0

فانغ Y، هو Z، زو Y، تشانغ J، تشو Z، تشانغ J، ني L (2017) تحسين كفاءة استخدام النيتروجين في أكوابونيكش عن طريق إدخال كونسورتيومات الجمالية البكتيرية. بيوريسور تكنول 245:358 -364. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.08.116

قاو L-H، تشو م، رن H-Z، سوي X-L، تشن Q-Y، تشانغ Z-X (2010) هيكل وظيفة، تطبيق، والفوائد البيئية لالاحتباس الحراري الشمسي أحادي المنحدر، كفاءة في استخدام الطاقة في الصين. هورت تكنولوجي 20:626 -631

Goddek S (2017) فرص وتحديات أنظمة أكوابونك متعددة الحلقات. جامعة فاغنينغن، فاغينينغن

Goddek S, ديلايد B, مانكاسينغ U, Ragnarsdottir KV, Jijakli H, Thorarinsdottir R (2015) التحديات المائية المستدامة والتجارية. الاستدامة 7:4199 -4224 https://doi.org/10.3390/su7044199

Goddek S, شماوتز Z, سكوت B, ديلايد B, كيسمان KJ, Wuertz S, جونج R (2016) تأثير الحمأة الأسماك اللاهوائية والهوائية فوق الخس المائي. الهندسة الزراعية 6:37 https://doi.org/10.3390/agronomy6020037

Goldstein BP (2017) تقييم المدينة الصالحة للأكل: الآثار البيئية للزراعة الحضرية في شمال شرق الولايات المتحدة. الجامعة التقنية في الدنمارك، لينغبي

Goldstein B, Hauschild M, فرنانديز J, Birkved M (2016) اختبار الأداء البيئي للزراعة الحضرية كإمدادات غذائية في المناخات الشمالية. J نظيفة برود 135:984 —994. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.07.004

Gould D، Casplow T (2012) بناء الزراعة المتكاملة: نهج جديد لإنتاج الأغذية. في: الاستدامة الحضرية: فهم البيئة الحضرية وتحسينها. وودهيد للنشر المحدودة، كامبريدج، ص 147-170

غرامانس L, بايزا E, فان دن Dobbelsteen A, Tsafaras I, Stanghellini C (2018) مصانع النباتات مقابل الدفيئات: مقارنة كفاءة استخدام الموارد. الزراعة سيست 160:31 -43. https://doi. org/10.1016/j.agsy.2017.11.003

Hassanien RHE, Ming L (2017) تأثيرات الفولطاضوئيات شبه شفافة متكاملة من الاحتباس الحراري على المناخ المحلي ونمو الخس. كثافة العمليات J الزراعية بيول المهندس 10:11 -22. https://doi.org/10.25165/ ijabe.v10i6.3407

هو X، تشياو Y، ليو Y، Dendler L، يين سي، مارتن F (2016) تقييم الأثر البيئي لإنتاج الطماطم العضوية والتقليدية في الدفيئات الحضرية في مدينة بكين، الصين. J نظيفة برود 134:251-258. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.12.004

Hitaj C، Suttles S (2016) الاتجاهات في استهلاك الزراعة الأمريكية وإنتاج الطاقة: الطاقة المتجددة، والطاقة الصخري، والكتلة الحيوية السليلوزية، نشرة المعلومات الاقتصادية، رقم 159. وزارة التنمية الأمريكية/دائرة البحوث الاقتصادية، واشنطن العاصمة

Hochmuth GJ، Hanlon EA (2010) مبادئ التسميد النباتي التجاري 17

INAPRO - أكوابونيكش مبتكرة للتطبيقات المهنية (2018). http://inapro-project.edu

Ishii M، ساسي S، موريياما H، أوكوشيما L، إيكيجوتشي A، هاياشي M، كوراتا K، كوبوتا C، كاسيرا M، جياكوميللي GA (2016) الزراعة البيئية الخاضعة للرقابة لأنظمة إنتاج النباتات الفعالة في الدفيئة شبه القاحلة. جارق 50:101 -113. https://doi.org/10.6090/jarq.50.101

جونج R, فيلهلم S, Hofstetter U (2014) أكوابونك في الفصول الدراسية كأداة لتعزيز التفكير النظام. في: نقل الابتكارات والمعرفة والخبرة العملية إلى الممارسة اليومية. قدم في مؤتمر VIVUS - عن الزراعة والبيئة والبستنة والأزهار وإنتاج الأغذية وتجهيزها والتغذية، ناكلو، سلوفينيا، ص 11

جونج R, كونيغ B, فيلارويل M, كوميفيس T, Jijakli MH (2017) النقاط الاستراتيجية في أكوابونيكش. المياه 9:182. https://doi.org/10.3390/w9030182

Khandaker M, Kotzen B (2018) إمكانية الجمع بين جدار المعيشة وأنظمة الزراعة العمودية مع أكوابونيكش مع التركيز بشكل خاص على ركائز. أكواك الدقة 49:1454 —1468. https://doi.org/10.1111/are.13601

كونيغ B, جونج R, Bittsanszky A, فيلارويل M, كوميفيس T (2016) على استدامة أكوابونيكش. الدراجة الإقتصادية 2 (1): 26-32. https://doi.org/10.19040/ecocycles.v2i1.50

Körner O, غوتزمان E, Kledal PR (2017) نموذج ديناميكي يحاكي التأثيرات التكافلية في أنظمة أكوابونك. أكتا هورتيك 1170:309-316 https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2017. 1170.37

Kozai T، Niu G، Takagaki M (2015) مصنع مصنع: نظام زراعي رأسي داخلي لإنتاج الأغذية ذات الجودة العالية. الأكاديمي

Kulak M, Graves A, Chatterton J (2013) الحد من انبعاثات غازات الدفيئة مع الزراعة الحضرية: منظور تقييم دورة الحياة. الخطة الحضرية لاندسك 111:68 -78. https://doi.org/10. 1016/j.landurbplan.2012.11.007

لاستيري DR, جيلين C, كابون HJ, Rijnaarts HHM, Baganz D, Kloas W, Karimanzira D, Keesman KJ (2018) استراتيجية الإدارة القائمة على نموذج لتصميم الموارد بكفاءة وتشغيل نظام أكوابوني. أكواك المهندس 83:27. https://doi.org/10.1016/j.aquaeng.2018.07.001

لوراتش-ماسانا P، لوبيز-كابل E، بينيا J، رييراديفال J، مونتيرو JI، بوي N (2017) الجدوى التقنية والبصمة الكربونية للإنتاج المشترك مع بقايا نبات الطماطم. إدارة النفايات 67:121-130. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2017.05.021

Maucieri C، Forchino AA، Nicoletto C، Junge R، Pastres R، Sambo P، Borin M (2018) تقييم دورة حياة نظام أكوابوني صغير لأغراض تعليمية بنيت باستخدام المواد المستردة. J النظيف برود 172:3119-3127. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.11.097

محارب E، هيلر M، نوفاك P، غولدشتاين B، فونول X، راسكين L (2017) اعتبارات للحد من الطلب على الطاقة في النظام الغذائي مع توسيع نطاق الزراعة الحضرية. إنفيرون ريس ليت 12:125004. https://doi.org/10.1088/1748-9326/aa889b

Molin E، مارتن M (2018a) تقييم الطاقة والأداء البيئي للزراعة المائية العمودية (No. (ج) 299). المعهد السويدي للبحوث البيئية، المعهد السويدي للبحوث البيئية

Molin E, Martin M (2018b) استعراض الطاقة والأداء البيئي لنظم الزراعة العمودية في البيئات الحضرية (No. (ج) 298). المعهد السويدي للبحوث البيئية، المعهد السويدي للبحوث البيئية

Monsees H, Kloas W, Wuertz S (2017) أنظمة منفصلة على التجربة: القضاء على الاختناقات لتحسين العمليات المائية. بلوز واحد 12:e0183056. https://doi.org/10.1371/journal.pone. 0183056

نادال A، لوراتش-ماسانا P، كويرفا E، لوبيز-كابيل E، مونتيرو JI، جوسا A، رييراديفال J، رويابور M (2017) بناء البيوت الزجاجية المتكاملة على السطح: تقييم للطاقة والبيئة في سياق البحر الأبيض المتوسط. APL الطاقة 187:338 -351. https://doi.org/10.1016/j. apenergy.2016.11.051

أورسيني F, Dubbeling M, دي Zeeuw H, بروسدوسيمي جيانكوينتو GG (2017) الزراعة الحضرية على السطح, الزراعة الحضرية (سبرينجر (شركة)). سبرينجر، شام

النخيل HW, كناوس U, أبيلباوم S, غودديك S, Strauch SM, Vermeulen T, Jijakli M, Kotzen B (2018) نحو أكوابونيكش التجارية: استعراض النظم, التصاميم, المقاييس والتسميات. أكواك كثافة العمليات 26 (3): 813-842. ISSN 0967-6120. https://doi.org/10.1007/s10499-018-0249-z

Pattillo DA (2017) لمحة عامة عن النظم المائية: مكونات الاستزراع المائي (رقم 20)، النشرات التقنية NCRAC. المركز الإقليمي للاستزراع المائي في الشمال

Payen S, Basset-Mens C, Perret S (2015) LCA من الطماطم المحلية والمستوردة: الطاقة والمياه المفاضلة. J نظيفة برود 87:139 -148. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2014.10.007

بيرسون LJ، بيرسون L، بيرسون CJ (2010) الزراعة الحضرية المستدامة: تقييم والفرص. كثافة العمليات J الزراعة المحافظة 8:7 —19. https://doi.org/10.3763/ijas.2009.0468

بروكش G (2017) إنشاء نظم الزراعة الحضرية: نهج متكامل للتصميم. روتليدج (نيويورك)

كواغريني ك، فلوريس RMV، كيم H-J، مكلين V (2018) التحليل الاقتصادي للأكوابونيات المائية والإنتاج المائي في الغرب الأوسط الأمريكي. J Appl أكوا 30:1-14. https://doi.org/10.1080/ 1045438.2017.1414009

Rothwell A, Ridoutt B, الصفحة G, Bellotti W (2016) الأداء البيئي للأغذية المحلية: المقايضات والآثار على القدرة على التكيف مع المناخ في مدينة متقدمة. J نظيفة برود 114:420-430. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.04.096

سانجوان ديلماس D، لوراخ-ماسانا P، نادال A، إرسيلا-مونتسيرات M، مونيوز P، مونتيرو JI، جوسا A، غاباريل X، رييراديفال J (2018) التقييم البيئي لدفيئة السطح متكاملة لإنتاج الأغذية في المدن. J النظيف برود 177:326 -337. https://doi.org/10.1016/j. jclepro.2017.12.147

Sanyé-Mengual E (2015) تقييم استدامة الزراعة على السطح الحضري باستخدام نهج متعدد التخصصات. جامعة برشلونة المستقلة، بيلاتيرا

سانييه مينغوال E، أوليفر سولا J، مونتيرو JI، رييراديفال J (2015) تقييم دورة الحياة البيئية والاقتصادية لتنفيذ الاحتباس الحراري على السطح (RTG) في برشلونة، إسبانيا. تقييم الأشكال الجديدة للزراعة الحضرية من هيكل الاحتباس الحراري إلى مستوى المنتج النهائي. كثافة العمليات J دورة الحياة تقييم 20:350 -366. https://doi.org/10.1007/s11367-014-0836-9

سانييه Mengual E، مارتينيز بلانكو J، فينكبينر M، سيردا M، كامارغو M، to AR، فيلاسكيز LS، فيلادا G، نيزا S، بينا A، فيريرا G، أوليفر سولا J، مونتيرو JI، ريراديفال J (2018) البستنة الحضرية في حدائق البيع بالتجزئة: التقييم البيئي للتنفيذ المحتمل الدفيئات على السطح في أوروبا و مدن أمريكا الجنوبية J النظيف برود 172:3081-3091. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.11.103

سيمونين K (2014) تقييم دورة الحياة. روتليدج, لندن

Specht K، Siebert R، Hartmann I، Freisinger UB، Sawicka M، Werner A، Thomaier S، Henckel D، Walk H، Dierich A (2014) الزراعة الحضرية للمستقبل: نظرة عامة على جوانب الاستدامة لإنتاج الأغذية في المباني وعلى المباني. القيم الزراعية هوم 31:33 -51. https://doi.org/10.1007/ s10460-013-9448-4

Stadler MM، Baganz D، Vermeulen T، Keesman KJ (2017) الاقتصاد الدائري والجدوى الاقتصادية للنظم المائية: مقارنة السيناريوهات الحضرية والريفية وشبه الحضرية في ظل الظروف الهولندية. أكتا هورتيك 1176:101 -114. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2017.1176.14

Stewart ID, Oke TR (2010) التمايز الحراري للمناطق المناخية المحلية باستخدام ملاحظات درجة الحرارة من المواقع الميدانية الحضرية والريفية. قدم في الندوة التاسعة بشأن البيئة الحضرية، كيستون، CO، ص 8

Suhl J، Dannehl D، Kloas W، Baganz D، Jobs S، Scheibe G، Schmidt U (2016) أكوابونيكش المتقدمة: تقييم إنتاج الطماطم المكثف في أكوابونيكش مقابل الزراعة المائية التقليدية. المياه الزراعية ماناج 178:335 -344. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2016.10.013

Thomaier S، Specht K، Henckel D، Dierich A، Siebert R، Freisinger UB، Sawicka M (2015) الزراعة في المباني الحضرية وعلى: الممارسة الحالية والمستجدات المحددة للزراعة صفر المساحة (ZFarming). نظام الأغذية الزراعية المتجددة 30:43-54. https://doi.org/10.1017/ S1742170514000143

فان وينسيل L، آرتشر G، باناديس-Estruch L، Vrscaj D، البرلمان الأوروبي، المديرية العامة لخدمات البحوث البرلمانية (2015) عشر تقنيات يمكن أن تغير حياتنا: الآثار المحتملة والآثار السياسية: في التحليل المتعمق. المفوضية الأوروبية/دائرة البحوث البرلمانية الأوروبية، بروكسل

زابالزا بريبيان الأول، أراندا أوسون A، سكاربيليني S (2009) تقييم دورة الحياة في المباني: أحدث التقنيات والمبسطة منهجية LCA كتكملة لإصدار شهادات البناء. بناء البيئة 44:2510-2520. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2009.05.001

Zhang H، Burr J، Zhao F (2017) تقييم دورة حياة مقارن (LCA) لتكنولوجيات الإضاءة لإنتاج المحاصيل المسببة للاحتباس الحراري. مجلة الإنتاج الأنظف، نحو نظم زراعية وغذائية ذات كفاءة إيكولوجية: ورقات مختارة تتناول التحديات العالمية التي تواجه النظم الغذائية، بما في ذلك تلك التي قدمت في مؤتمر «LCA لتغذية الكوكب والطاقة من أجل الحياة» (6-8 أكتوبر/تشرين الأول 2015، معرض ستريزا وميلانو، إيطاليا) 140:705-713. https://doi.org/10.1016/j.jclepro. 2016.01.014

وصول مفتوح هذا الفصل مرخص بموجب شروط الترخيص الدولي للمشاع الإبداعي 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)، والذي يسمح بالاستخدام والمشاركة والتكيف والتوزيع والاستنساخ بأي وسيلة أو شكل، كما طالما أنك تعطي الائتمان المناسب للمؤلف الأصلي (المؤلفين) الأصلي والمصدر، وتوفير وصلة لترخيص المشاع الإبداعي والإشارة إلى ما إذا كان قد تم إجراء تغييرات.

يتم تضمين الصور أو مواد الطرف الثالث الأخرى في هذا الفصل في ترخيص المشاع الإبداعي الخاص بالفصل، ما لم يذكر خلاف ذلك في خط ائتمان للمادة. إذا لم يتم تضمين المواد في ترخيص المشاع الإبداعي الخاص بالفصل ولم يكن الاستخدام المقصود مسموحًا به بموجب اللوائح القانونية أو يتجاوز الاستخدام المسموح به، فستحتاج إلى الحصول على إذن مباشرة من صاحب حقوق الطبع والنشر.

! الصورة 20200929112107029