تحقیقات منابع آب ایران

تحقیقات منابع آب ایران

چارچوب تحلیل و بهینه‌سازی چندهدفه الگوهای غذایی حساس به آب و محیط‌زیست با رویکرد اقتصادی و محیط‌زیستی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی عمران- دانشکده عمران- دانشگاه مازندران
2 گروه مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران
3 گروه مهندسی عمران- دانشکده مهندسی و فناوری- دانشگاه مازندران
10.22034/iwrr.2026.554545.2964
چکیده
تغییرات رژیم‌های غذایی در دهه‌های گذشته فشار قابل‌توجهی بر محیط‌زیست و منابع طبیعی وارد کرده است؛ از این‌رو یک چارچوب تحلیل رژیم‌های غذایی پایدار که بتوانند هم‌زمان اثرات زیست‌محیطی و هزینه‌های اقتصادی را کاهش دهند، ضروری به نظر می‌رسد. در این مطالعه برای نخستین بار، با استفاده از مدل بهینه‌سازی چندهدفه NSGA-II، اهدافی شامل کاهش مصرف آب، استفاده از زمین، انتشار گازهای گلخانه‌ای، اسیدی‌شدن خاک و آب، آسیب به تنوع زیستی، پتانسیل تغذیه‌گرایی، هزینه تمام‌شده و هدررفت غذایی، در کنار تأمین حداقل نیازهای تغذیه‌ای بدن برای ۱۲ گروه سنی و جنسیتی مورد بررسی قرار گرفته است. راه‌حل‌های به‌دست‌آمده برای هر گروه سنی و جنسیتی به‌صورت یک جبهه پارتو ارائه شده‌اند که نشان‌دهنده وجود مجموعه‌ای از رژیم‌های بهینه با اثرگذاری‌های متفاوت بر اهداف مورد نظر هستند. با توجه به ماهیت چندهدفه مسئله و وضعیت فعلی قیمت‌های مواد غذایی، دستیابی به یک راه‌حل واحد که تمامی اهداف را به‌طور هم‌زمان و مطابق با نیازهای بدنی بهینه کند امکان‌پذیر نیست. بنابراین، سیاست‌گذاران و تصمیم‌گیران می‌توانند با توجه به اولویت‌های خود در میان اهداف مختلف، از میان رژیم‌های پیشنهادی الگوی مصرف مناسب را انتخاب کنند. نتایج این مطالعه که یک راهنما برای بهبود تغذیه و آسیب به محیط‌زیست است، نشان می‌دهد اصلاح برخی سیاست‌ها، از جمله حمایت بیشتر از غذاهای دریایی، میوه‌ها، سبزیجات و حبوبات، می‌تواند تأثیر مثبتی بر کاهش فشار بر منابع آب و محیط‌زیست داشته باشد؛ در حالی که سیاست‌های فعلی قیمت‌گذاری برخی گروه‌های غذایی لزوماً همسو با حفاظت از منابع طبیعی و محیط‌زیست نیستند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

A Multi-Objective Framework for the Analysis and Optimization of Water- and Environment-Sensitive Dietary Patterns Using an Economic and Environmental Approach

نویسندگان English

Parsa Matini 1
Motahareh Saadatpour 2
Mohammad Javad Emami-Skardi 3
1 School of Civil Engineering, Iran University of Science and Technology
2 School of Civil Engineering, Iran University of Science and Technology
3 Department of Civil Engineering, Faculty of Technology and Engineering,University of Mazandaran
چکیده English

Changes in dietary patterns over recent decades have imposed substantial pressure on the environment and natural resources. Consequently, developing a sustainable diet assessment framework capable of simultaneously reducing environmental impacts and economic costs has become increasingly important. In this study, for the first time, the NSGA-II multi-objective optimization algorithm was employed to optimize multiple objectives, including reductions in water consumption, land use, greenhouse gas emissions, terrestrial and freshwater acidification, biodiversity damage, eutrophication potential, total dietary cost, and food waste, while simultaneously satisfying the minimum nutritional requirements for 12 age and sex groups. The optimization results for each age and sex group were presented as a Pareto front, demonstrating the existence of a set of optimal dietary solutions with different trade-offs among the considered objectives. Owing to the inherently multi-objective nature of the problem and the current structure of food prices, identifying a single solution that simultaneously optimizes all objectives while fully meeting nutritional requirements is not feasible. Therefore, policymakers and decision-makers can select the most appropriate dietary pattern from the proposed Pareto-optimal solutions according to their specific priorities and policy objectives. The findings of this study provide a practical framework for improving both human nutrition and environmental sustainability. The results suggest that revising certain policies, particularly by increasing support for seafood, fruits, vegetables, and legumes, could substantially reduce pressure on water resources and the environment. In contrast, current pricing policies for some food groups are not necessarily aligned with the long-term conservation of natural resources and environmental sustainability.

کلیدواژه‌ها English

Water and Environment Sensitive Dietary (WESD) pattern
multi-objective optimization
sustainable dietary pattern
sustainable development

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 07 تیر 1405

  • تاریخ دریافت 28 مهر 1404
  • تاریخ بازنگری 31 خرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 07 تیر 1405