قرن بیست و یکم، قرن جنگ بر سر آب نام گرفته است. در قسمتهای مختلف دنیا، به خصوص در کشورهای در حال توسعه، مسایل مرتبط با آب از قبیل کمبود آب، آلودگی آب و افزایش خسارات ناشی از سیل وجود دارد. این مسایل کمبود مواد غذایی و به دنبال آن گسترش بیماریها را در پی خواهد داشت. بنابراین در کشورهایی مانند ایران که با کمبود منابع آبی مواجه است، توجه به کلیه منابع آبی از اهمیت بالایی برخوردار است که این امر در قالب مدیریت یکپارچه منابع آبی قابل اجرا خواهد بود. مدیریت یکپارچه منابع آب، یک فرآیند سیستماتیک برای توسعه پایدار، تخصیص و پایش منابع آبی است که برای اهداف اجتماعی، اقتصادی و محیط زیستی استفاده می شود.
رشد روز افزون جمعیت، توسعه اراضی کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک جهان، گسترش صنایع، توزیع ناهمگون زمانی و مکانی آب شیرین به لحاظ کمی و محدودیتها و مشکلات روزافزون کیفی منابع آبی، در بسیاری از کشورها، تامین آب مطمئن را به یکی از چالشهای اساسی قرن حاضر تبدیل کرده است. مدیریت یکپارچه منابع آبی، ضمن جبران برخی از کمبودها، باعث افزایش ذخیره منابع آبی موجود، حداقل کردن اثرات منفی استفاده مجزا از منابع و مدیریت مؤثر و بهینه آب می شود. در این مقاله، مدیریت یکپارچه منابع آبی در قالب منابع آب سطحی، منابع آب زیرزمینی، استفاده مجدد از پسابها و آبهای مجازی مورد بحث قرار گرفته است.
درگیر بودن سازمانهای مختلف در تامین و مصرف آبهای شرب، کشاورزی، صنعتی، فضای سبز و همچنین تصفیه فاضلاب و کاربری پساب تصفیه شده، لزوم هماهنگی بیشتر بین کلیه دست اندرکاران مسایل آب برای مشارکت و به حداقل رساندن اثرات نامطلوب بخشی بودن حیطه مسئوولیتها و عملکردها و در نهایت مدیریت یکپارچه منابع آبی را اجتناب ناپذیر می کند.
سرآغاز
استفاده مجزا از منابع آبی منجر به بروز مشکلاتی از قبیل کمبود آب در مواقع خشکسالی به دلیل کمبود منابع آب سطحی، ناپایداری در تولید محصول، آسیب به محیط زیست و افت تراز سطح ایستابی و اختلاط آب شور و شیرین در نواحی ساحلی می شود. در بهره برداری تلفیقی، نیازهای آبی توسط دو منبع سطحی و زیرزمینی تامین می شود. در این دسته بندی، پساب تصفیه شده، به عنوان یک منبع آبی در مدیریت یکپارچه منابع آب، به خصوص در کشور کم آب ایران، از جایگاه ویژه ای برخوردار است. توسعه بهره برداری از آبهای زیرزمینی در مقایسه با سدسازی دارای مزایای متعددی بوده و مشکلات به مراتب کمتری دارد. در این بین می توان به هزینه کمتر، عدم وجود مشکل رسوب و تبخیر، مشکلات کیفی کمتر و عدم وجود مشکلات محیط زیستی، اجتماعی و فرهنگی اشاره کرد.
مدیریت یکپارچه منابع آبی
در جهان، تقاضا برای منابع آبی روزانه در حال افزایش است. در گذشته، آب منبعی فراوان و ارزان بود و فاضلاب نیز بدون هزینه ها و محدودیتهای زیاد می توانست به منابع آب سطحی و یا به سیستمهای فاضلاب تخلیه شود. به هر حال، افزایش هزینه های تامین آب و دفع فاضلاب، مشوقهای اقتصادی را برای کاربرد تکنولوژیهایی که محیط زیستی تر هستند و می توانند بازدهی استفاده از منابع طبیعی را اطمینان دهند، افزایش داده است.
بسیاری از شهرهای کشورهای در حال توسعه، دارای رشد جمعیت بالا بوده که بدون برنامه ریزی توسعه می یابند. از پیامدهای این توسعه، کاهش اراضی قابل دسترس برای کشاورزی، آلودگی منابع آب سطحی و زیرزمینی و تغییر کاربری منابع آب کشاورزی اطراف شهرها جهت تامین نیازهای شهری است. لذا استفاده مجدد از فاضلاب خام و تصفیه شده در کشورهای در حال توسعه واقع در مناطق خشک و نیمه خشک رو به افزایش است.
معیارهای اصلی که بایستی در دستیابی به اهداف مدیریت یکپارچه منابع آب مورد توجه قرار گیرند، عبارتند از:
- بازدهی اقتصادی در استفاده که به دلیل کمبود آب و افزایش تقاضا برای دستیابی به حداکثر بازدهی ممکن مطرح می شود.
- پایداری اکولوژیکی و زیست محیطی که حفاظت اکوسیستمها و محیط زیست برای نسلهای بعدی است.
- مساوات که هر شخصی دسترسی مطمئن به منابع آبی داشته باشد.
منابع آبی قابل استفاده، شامل منابع آب سطحی و زیرزمینی است. محدودیت منابع آبی باعث شده که به آبهای شور و لب شور و همچنین آبهای حاصل از تصفیه فاضلابها نیز به عنوان منابع آبی توجه شود. در این راستا مدیریت یکپارچه منابع آبی از اهمیت ویژه ای برخوردار خواهد بود.
از دیگر منابع آبی که به خصوص در کشورهای کم آب بایستی مورد توجه قرار گیرد، آب مجازی (Virtual Water) است. آب مجازی آبی است که نه به صورت واقعی، بلکه به صورت مجازی در محصول نهفته است و آن میزان آبی است که برای تولید محصول مورد نیاز است. برای مثال برای تولید یک کیلوگرم گندم به حدود یک هزار لیتر آب نیاز است، لذا آب مجازی یک کیلوگرم گندم حدود یک هزار لیتر است. این میزان برای یک کیلوگرم گوشت پنج تا 10 برابر است. با تجارت محصولات غذایی و یا هر نوع کالایی، یک جریان آب مجازی از کشورهای صادرکننده به کشورهای واردکننده این محصولات ایجاد می شود.
کشورهایی که با بحران آب مواجه هستند، می توانند محصولاتی که نیاز فراوان به آب دارند را وارد کنند. این موضوع باعث ذخیره سازی آب و کاهش فشار به منابع آبی و اختصاص آب در دسترس به دیگر مقاصد می شود. این کشورها به جای پمپاژ بیش از حد آبهای زیرزمینی، باید با دخالت دادن تجارت آب مجازی در سیاستهای آبی خود، علاوه بر دسترسی مناسب به منابع آب جهانی، از افزایش فشار به منابع محدود خود نیز بکاهند. در سطح جهانی، کشاورزی به عنوان بزرگترین بخش اقتصادی از لحاظ مصرف آب و تجارت محصولات کشاورزی، جزو اصلی ترین بخش تجارت آب مجازی محسوب می شود.
پساب به عنوان یک منبع آبی
محدودیت منابع آبی از یک طرف و آلودگی منابع آبی موجود توسط فاضلابهای شهری، صنعتی و کشاورزی از طرف دیگر، توجه به مدیریت فاضلابها را دو چندان می کند. به دلیل کمبود منابع آبی، به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشکی مانند کشور ایران، استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه شده در آبیاری فضای سبز و کشاورزی و مصارف دیگر، به عنوان یکی از اهداف اصلی در نظر گرفته می شود. لذا بررسی استانداردهای مورد نیاز در کاربریهای مختلف و توجه به عوامل بهداشتی از قبیل پیشگیری از بروز مخاطرات بهداشتی و انتقال بیماریها، حفاظت محیط زیست و حفظ تعادل اکولوژیکی از اهمیت خاصی برخوردار است.
رشد روزافزون جمعیت و توسعه سریع صنایع از عواملی هستند که افزایش مصرف آب و تولید فاضلاب در جوامع را باعث شده اند. با توجه به محدود بودن منابع آب در دسترس، استفاده از فاضلاب تصفیه شده می تواند ضمن حفاظت از منابع آبی، بخشی از کمبود آب را نیز جبران کند.
تصفیه فاضلاب جهت استفاده از آن در مصارف خاص با اهداف زیر صورت می گیرد:
- تقلیل شدت آلودگی در حدی که فاضلاب تصفیه شده در محیط زیست ایجاد آلودگی نکند.
- حذف یا کشتن عوامل میکروبیولوژیکی بیماریزا در فاضلاب به طوری که با اطمینان خاطر فاضلاب تصفیه شده را بتوان در مصارفی که مجاز است، به کار برد.
رشد جمعیت، توسعه صنایع و کشاورزی، نه تنها باعث مصرف بیش از حد آب شده، بلکه با سرازیر شدن مقادیر عظیم آلودگی ناشی از فاضلابهای شهری و صنعتی و کشاورزی، دگرگونیهای مهمی در اکوسیستم طبیعت به وجود آمده و باعث محدودیت شدید استفاده از آبهای طبیعی شده است، به طوری که از هم اکنون در بیشتر اجتماعات، بشر قادر به تامین آب مورد نیاز خود از منابع طبیعی نیست. همچنین تهیه آب مورد نیاز با کیفیت مورد نظر از آبهای آلوده موجود، هزینه های سرسام آوری در بر دارد. مواجه شدن با کمبود آب باعث شده که انسان در برنامه ریزیهای اقتصادی و اجتماعی خود با مشکالات زیادی مواجه شود.
یکی از راههای مبارزه با کمبود آب، تامین بخشی از نیازهای آبی از طریق مصرف فاضلابهای شهری و صنعتی است و چون هر مصرفی از این آبهای بازیافتی به کیفیت خاصی نیاز دارد، در تصفیه خانه های فاضلاب برای تامین کیفیت مورد نظر، درجه تصفیه مناسب آن را بکار می برند.
بدیهی است تصفیه های مورد نظر و مصارف فاضلابهای تصفیه شده باید تابع ضوابط تدوین شده در هر اجتماع باشد تا از طریق این مصارف مشکلات بیشتری از نظر زیست محیطی تولید نشود. در حال حاضر مهمترین مصارف قابل تصور فاضلابهای تصفیه شده عبارتند از:
- مصارف آبیاری کشاورزی
- مصارف صنعتی
- تغذیه مصنوعی آبهای زیرزمینی
- پرورش ماهی
- مصارف شهری
عوامل مختلفی مانند دسترسی به آبهای تازه و قیمت آن، شرایط اقتصادی، شرایط اقلیمی و کیفیت فاضلاب تصفیه شده در انتخاب نوع مصرف دخالت دارند. قطعا کشاورزی بزرگترین مصرف کننده فاضلاب تصفیه شده است و علت آن وجود ترکیبات ازت و فسفر در فاضلاب است که هر دو از مهمترین مواد غذایی برای باروری زمینهای کشاورزی است. صنعت بعد از کشاورزی دومین مصرف کننده فاضلاب تصفیه شده است و مزیت عمده این مصرف، کاربرد دایمی آن در طول سال است.
در نقاط خشک و نیمه خشک شاید بهترین مصرف فاضلاب تصفیه شده، تغذیه مصنوعی آبهای زیرزمینی باشد. قسمت مهمی از مواد باقیمانده در فاضلاب در حین نفوذ از خاک حذف می شوند. از منافع اولیه استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه شده، سود حاصل از فروش پساب و یا کاهش میزان مصرف کودهای شیمیایی قابل ذکر است. از منافع دیگر آن کاهش افت سطح آب زیرزمینی و بهبود کیفیت و زیبایی محیط زیست است.
در کشورهای توسعه یافته، قوانین سخت گیرانه ای برای کنترل و جلوگیری از آلودگی ناشی از استفاده مجدد فاضلاب در کشاورزی وجود دارد. در این کشورها قوانین خاصی برای استفاده مجدد وجود دارد و فرآیندهای تصفیه معمولا در سطح تصفیه پیشرفته و گندزدایی است. لذا کیفیت پساب خروجی از فرآیندهای تصفیه، الزامات استفاده مجدد از پساب را تامین می کند.
در مکانهایی که منابع آبی در دسترس محدوده شده و نمی تواند جوابگوی افزایش نیازهای آبی جهت توسعه جوامع باشد، استفاده مجدد از آب توصیه می شود. استفاده مجدد از آب، منبع آبی است که به طور مداوم و حتی در خشکسالیها در مناطق شهری قابل دسترس بوده و می توان برای مصارف مختلف استفاده کرد.
بازیابی آب، از طریق تصفیه فاضلاب به میزانی که معیارهای کیفی آب تامین شود، صورت می گیرد. استفاده از فاضلاب تصفیه شده برای کاربریهای مختلف از قبیل آبیاری اراضی کشاورزی و سیستمهای خنک کننده صنایع، استفاده مجدد از آب نامیده می شود. فاضلاب تصفیه شده شهری در مقایسه با جریانات برگشتی کشاورزی، روان آبهای سطحی و پساب صنایع، برای استفاده مجدد از قابلیت اعتماد و اهمیت بالاتری برخوردار است.
ضرورت توجه به مدیریت یکپارچه منابع آبی در ایران
کشور ایران سرزمین خشکی است که نزولات جوی آن از یک سوم متوسط نزولات جهان کمتر است. بر اساس مطالعات سازمان هواشناسی، ایران جزو کشورهایی است که در حال حاضر در تنش آبی به سر می برد و هر ساله بر شدت این تنش افزوده می شود. طبق استانداردهای جهانی، شهرهایی که سهم سرانه آب آنها بین یک هزار تا یک هزار و 700 مترمکعب در سال است، شهرهای تحت فشار و شهرهایی که سهم سرانه آنها کمتر از یک هزار مترمکعب در سال است، شهرهای در تنگنای آبی تلقی می شوند. سهم سرانه شهر تهران، حدود 500 مترمکعب در سال است که نشان می دهد کلان شهر تهران در بحران کم آبی بسر می برد.
استفاده مجدد از پساب تصفیه شده در کشاورزی، به خصوص در کشورهای در حال توسعه ای که محدودیت منابع آب پاک دارند، در حال افزایش است. به خوبی مشخص شده که تصفیه ناکافی و عدم مدیریت مناسب فاضلاب، باعث ایجاد مشکلات بهداشتی از طریق بیماریهای عفونی می شود.
ضرورت مدیریت یکپارچه وقتی بیشتر جلوه گر می شود که کیفیت آب مصرفی در هر بخش با یکدیگر متفاوت بوده و میزان اتلاف و نیز پساب هریک با یکدیگر متفاوت است. لذا نحوه دفع، تصفیه و بازیابی و استفاده مجدد بر اساس انواع نیازها، جنبه های اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی متفاوت می شود.
مدیریت یکپارچه منابع آبی، در راستای تضمین استفاده پایدار از منابع آبی است. مدیریت یکپارچه منابع آب تنها راه حل جامع برای اقداماتی نظیر کاهش مصارف سنتی آب، اعمال محدودیتهایی در مورد کمیت و کیفیت آب مصرفی، ایجاد تغییرات در الگوهای جمعیتی و تولیدی جهت نیل به توسعه پایدار است.
در این شیوه مدیریت منابع آب، عملکردها و نحوه تاثیر اقدامات، شفاف تر بوده و تاثیر بر کلیه اجزای قابل ارزیابی و قضاوت است. در این سیستم هرچند کل سیستم به صورت یکپارچه، حجیمتر و ایجاد حرکت در آن با اینرسی بیشتری رو به رو است، ولی تاثیر اقدامات و نحوه برنامه ریزی و بهره برداری به همان نسبت موثرتر و کارآتر خواهد بود.
در این روش مدیریت، هرچند برنامه ریزیها در سطح کلان و با در نظر گرفتن کلیه نظرات و نیازهای اجزا و اهداف مختلف صورت می گیرد، ولی هر بخش مسئوول و مجری محدوده خود بوده و از این رو مساله تداخل مسئوولیتها مطرح نخواهد شد و دستگاههای اجرایی با اطمینان بیشتر از نحوه عملکرد خود و تأثیرات متقابل بر روی عملکرد دستگاههای دیگر کار خواهند کرد. مدیریت یکپارچه این قابلیت را دارد که فرآیند برنامه ریزی جامع آب را به طور چشمگیری تسریع کرده و سطح آن را ارتقا بخشد. در این بین دو مقوله مشارکت مردمی و همکاری سازمانی از اهمیت بالایی برخوردار بوده که در ذیل به اختصار توضیحاتی ارایه می شود.
مشارکت عمومی
مشارکت عمومی، یکی از فاکتورهای کلیدی در موفقیت مدیریت یکپارچه منابع آبی است. مشارکت ذینفعان محلی در تصمیم گیریها، بخصوص در موضوعاتی که به طور مستقیم بر رفاه مردم تاثیر گذار است از اهمیت ویژه ای برخوردار است. وقتی که مردم در مدیریت منابع آبی درگیر می شوند، ایجاد تغییر در عملکردهای آنها که تاثیرات منفی بر مدیریت منابع آبی دارد راحت تر و سریعتر صورت می گیرد. از طرفی اجتماعات محلی دارای اطلاعات، تجربیات و ایده های با اهمیتی هستند که در حل مشکلات مدیریت منابع آبی می توانند مفید باشند. مشارکت عمومی همچنین باعث افزایش آگاهی مردم در مدیریت یکپارچه منابع آبی می شود. تاریخ نشان می دهد که بسیاری از شکستها در مدیریت منابع آب، به دلیل نوع نگاه به آب به عنوان یک کالای آزاد و نه به عنوان یک کالای اقتصادی، حادث شده است. یکی از عوامل عمده بروز مشکلات زیست محیطی به ویژه در زمینه مدیریت منابع آب، عدم مشارکت و فقدان احساس مسئوولیت مردم، چه از نظر فردی و چه از لحاظ اجتماعی است.
همکاری سازمانی
هرچند روشهای سازه ای در مقایسه با روشهای غیر سازه ای دارای اهداف ملموس تری بوده و زود بازده هستند، لیکن روشهای غیر سازه ای، از جمله همکاری بین سازمانی در دراز مدت نتایج مطلوب تری را ارایه می دهند. برای مدیریت یکپارچه منابع آبی بطور موفقیت آمیز، چارچوب سازمانی موثری که به روشنی نقش و مسئوولیت هر سازمان و هر یک از ذینفعان را تعریف کند، ضروری است. ساختار سازمانی لازم برای مدیریت منابع آب، به سیاستها، قوانین و مدیریت بهره برداری کمی و کیفی خوبی نیاز دارد. در تمامی برنامه ریزیهای اجرایی، توجه به توانایی مردم در اجرای اقدامات برنامه ریزی شده برای آنها، از اهمیت بالایی برخوردار است.
ساختار کنونی مرتبط با مدیریت منابع آب، بر اساس سیاست مسئوولیتها و عملکردهای مستقل سازمانهای مختلف درگیر است. ولی نحوه نگرش برتر، در یکپارچگی و تفکر هماهنگ یا نظام مند است که همه چیز را در محیط زیست در پیوند با یکدیگر مد نظر قرار می دهد و از این رو هر پدیده ای را در ابعاد اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی بر یکدیگر تاثیر گذار و متاثر از هم، مورد بررسی قرار می دهد. نمود عینی بخشی کردن مدیریت منابع آب، تاثیرات سوء آن بر محیط زیست است. بدین ترتیب که هر بخش برای اطمینان از عملکرد خود، در محدوده عملکرد و در راستای تامین اهداف خود خواهد کوشید و اثرات خارج از مرزهای عملکرد مورد توجه لازم قرار نمی گیرد./
نتیجه گیری
ضرورت مدیریت یکپارچه وقتی بیشتر جلوه گر می شود که کیفیت آب مصرفی در هر بخش با یکدیگر متفاوت بوده و میزان اتلاف و نیز پساب هر یک با یکدیگر متفاوت است. لذا نحوه دفع، تصفیه و بازیابی و استفاده مجدد بر اساس انواع نیازها، جنبه های اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی متفاوت می شود. در این شیوه مدیریت منابع آب، عملکردها و نحوه تاثیر اقدامات، شفافتر بوده و تاثیر بر کلیه اجزای قابل ارزیابی و قضاوت است. در این سیستم هرچند کل سیستم به صورت یکپارچه، حجیمتر و ایجاد حرکت در آن با کندی بیشتری رو به رو است، ولی تاثیر اقدامات و نحوه برنامه ریزی و بهره برداری به همان نسبت موثرتر و کارآتر خواهد بود.
منابع و مآخذ
1- صفوی حمیدرضا، 1377. مدیریت یکپارچه آب در محیطهای شهری، مجله آب و فاضلاب، شماره 28.
2- Metcalf & Eddy, 2007. Water Reuse, Issues, Technology and Application, McGraw-Hill.
3- Anderson J., 2003. The environmental benefits of water recycling and reuse. Water Science and Technology: Water Supply, 3(4), 1-10.
4- Metcalf and Eddy, 2003. Wastewater engineering: treatment, disposal, reuse. Tata McGraw-Hill, 4th ed., New Delhi.
5- Hoekstra, A. Y., 2003. Virtual Water Trade, Proceedings of the international Expert Meeting on Virtual Water Trade, IHE Delft.
