مرجع تخصصی آب و فاضلاب

قرن بيست و يكم، قرن جنگ بر سر آب نام گرفته است. در قسمت هاي مختلف دنيا، بخصوص در كشورهاي در حال توسعه، مسائل مرتبط با آب از قبيل: كمبود آب، آلودگي آب و افزايش خسارات ناشي از سيل وجود دارد. اين مسائل كمبود مواد غذايي و به دنبال آن گسترش بيماريها را در پي خواهد داشت.

چکيده

قرن بيست و يكم، قرن جنگ بر سر آب نام گرفته است. در قسمت هاي مختلف دنيا، بخصوص در كشورهاي در حال توسعه، مسائل مرتبط با آب از قبيل: كمبود آب، آلودگي آب و افزايش خسارات ناشي از سيل وجود دارد. اين مسائل كمبود مواد غذايي و به دنبال آن گسترش بيماريها را در پي خواهد داشت. بنابراين در كشورهايي مانند ايران كه با كمبود منابع آبي مواجه مي‌باشد، توجه به كليه منابع آبي از اهميت بالايي برخوردار است كه اين امر در قالب مديريت يكپارچه منابع آبي قابل اجراء خواهد بود. مديريت يكپارچه منابع آب، يك فرآيند سيستماتيك براي توسعه پايدار، تخصيص و پايش منابع آبي است كه براي اهداف اجتماعي، اقتصادي و محيط زيستي استفاده مي‌شود.

رشد روز افزون جمعيت، توسعه اراضي کشاورزي در مناطق خشک و نيمه خشک جهان، گسترش صنايع، توزيع ناهمگون زماني و مکاني آب شيرين به لحاظ کمي و محدوديت‌ها و مشکلات روزافزون کيفي منابع آبي، در بسياري از کشورها، تأمين آب مطمئن را به يکي از چالش‌هاي اساسي قرن حاضر تبديل نموده است. مديريت يكپارچه منابع آبي، ضمن جبران برخي از کمبودها، باعث افزايش ذخيره منابع آبي موجود، حداقل نمودن اثرات منفي استفاده مجزا از منابع و مديريت مؤثر و بهينه آب مي‌شود. در اين مقاله، مديريت يكپارچه منابع آبي در قالب: منابع آب سطحي، منابع آب زيرزميني، استفاده مجدد از پساب ها و آب هاي مجازي مورد بحث قرار گرفته است.
درگير بودن سازمان هاي مختلف در تأمين و مصرف آب هاي شرب، كشاورزي، صنعتي، فضاي سبز و همچنين تصفيه فاضلاب و كاربري پساب تصفيه شده، لزوم هماهنگي بيشتر بين كليه دست‌اندركاران مسائل آب براي مشاركت و به حداقل رساندن اثرات نامطلوب بخشي بودن حيطه مسئوليت‌ها و عملكردها و در نهايت مديريت يكپارچه منابع آبي را اجتناب‌ناپذير مي‌نمايد.
كلمات كليدي: مديريت يكپارچه منابع آبي، تخصيص و پايش، مصارف آبي، استفاده مجدد از پساب

سرآغاز
استفاده مجزا از منابع آبي منجر به بروز مشکلاتي از قبيل کمبود آب در مواقع خشکسالي به دليل کمبود منابع آب سطحي، ناپايداري در توليد محصول، آسيب به محيط زيست و افت تراز سطح ايستابي و اختلاط آب شور و شيرين در نواحي ساحلي مي‌گردد. در بهره‌برداري تلفيقي، نيازهاي آبي توسط دو منبع سطحي و زيرزميني تامين مي‌گردد. در اين دسته‌بندي، پساب تصفيه شده، به عنوان يک منبع آبي در مديريت يکپارچه منابع آب، بخصوص در کشور کم آب ايران، از جايگاه ويژه‌اي برخوردار است. توسعه بهره‌برداري از آب هاي زيرزميني در مقايسه با سد سازي داراي مزاياي متعددي بوده و مشکلات به مراتب کمتري دارد. در اين بين مي توان به هزينه کمتر، عدم وجود مشکل رسوب و تبخير، مشکلات کيفي کمتر و عدم وجود مشکلات محيط‌زيستي، اجتماعي و فرهنگي اشاره نمود.
مديريت يکپارچه منابع آبي
در جهان، تقاضا برای منابع آبی روزانه در حال افزایش است. در گذشته، آب منبعی فراوان و ارزان بود و فاضلاب نيز بدون هزینه‌ها و محدودیت‌های زیاد می‌توانست به منابع آب سطحی و یا به سیستم‌های فاضلاب تخليه گردد. به هر حال، افزایش هزینه‌های تأمین آب و دفع فاضلاب، مشوق‌های اقتصادی را برای کاربرد تکنولوژی هایی که محیط‌زیستیتر هستند و می‌توانند بازدهی استفاده از منابع طبیعی را اطمینان دهند، افزایش داده است.
بسياري از شهرهاي كشورهاي در حال توسعه، داراي رشد جمعيت بالا بوده كه بدون برنامه‌ريزي توسعه مي يابند. از پيامدهاي اين توسعه، كاهش اراضي قابل دسترس براي كشاورزي، آلودگي منابع آب سطحي و زيرزميني و تغيير كاربري منابع آب كشاورزي اطراف شهرها جهت تأمين نيازهاي شهري است. لذا استفاده مجدد از فاضلاب خام و تصفيه شده در كشورهاي در حال توسعه واقع در مناطق خشك و نيمه خشك رو به افزايش است.
معيارهاي اصلي كه بايستي در دستيابي به اهداف مديريت يكپارچه منابع آب مورد توجه قرار گيرند، عبارتند از:
• بازدهي اقتصادي در استفاده: كه به دليل كمبود آب و افزايش تقاضا براي دستيابي به حداكثر بازدهي ممكن مطرح مي‌گردد.
• پايداري اكولوژيكي و زيست محيطي: كه حفاظت اكوسيستم ها و محيط زيست براي نسل‌هاي بعدي است.
• مساوات: كه هر شخصي دسترسي مطمئن به منابع آبي داشته باشد.
منابع آبي قابل استفاده، شامل منابع آب سطحي و زيرزميني مي باشد. محدوديت منابع آبي باعث شده كه به آب هاي شور و لب شور و همچنين آب هاي حاصل از تصفيه فاضلاب ها نيز به عنوان منابع آبي توجه گردد. در اين راستا مديريت يكپارچه منابع آبي از اهميت ويژه‌اي برخوردار خواهد بود.
از ديگر منابع آبي که بخصوص در کشورهاي کم آب بايستي مورد توجه قرار گيرد، آب مجازي (Virtual Water) می‌باشد. آب مجازی آبی است که نه بصورت واقعی، بلکه بصورت مجازی در محصول نهفته است و آن میزان آبی است که برای تولید محصول مورد نیاز می‌باشد. برای مثال برای تولید یک کیلوگرم گندم به حدود 1000 لیتر آب نیاز است، لذا آب مجازی یک کیلوگرم گندم حدود 1000 لیتر است. این میزان برای یک کیلوگرم گوشت 5 تا 10 برابر است. با تجارت محصولات غذایی و یا هر نوع کالایی، یک جریان آب مجازی از کشورهای صادر کننده به کشورهای وارد کننده این محصولات ایجاد می‌گردد.
کشورهایی که با بحران آب مواجه هستند، می‌توانند محصولاتی که نیاز فراوان به آب دارند را وارد کنند. این موضوع باعث ذخیره‌سازی آب و کاهش فشار به منابع آبی و اختصاص آب در دسترس به دیگر مقاصد ‌می‌گردد. این کشورها به‌جای پمپاژ بیش از حد آب های زیرزمینی، بایستی 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، جزء اصلی‌ترین بخش تجارت آب مجازی محسوب می‌گردد.
پساب به عنوان يک منبع آبي
محدودیت منابع آبی از یک طرف و آلودگی منابع آبی موجود توسط فاضلاب های شهری، صنعتی و کشاورزی از طرف دیگر، توجه به مدیریت فاضلاب ها را دو چندان می‌کند. به دليل كمبود منابع آبي، بويژه در مناطق خشك و نيمه خشكي مانند كشور ايران، استفاده مجدد از فاضلاب تصفيه شده در آبياري فضاي سبز و كشاورزي و مصارف ديگر، به عنوان يكي از اهداف اصلي در نظر گرفته مي‌شود. لذا بررسي استانداردهاي مورد نياز در كاربريهاي مختلف و توجه به عوامل بهداشتي از قبيل پيشگيري از بروز مخاطرات بهداشتي و انتقال بيماري ها، حفاظت محيط زيست و حفظ تعادل اكولوژيكي از اهميت خاصي برخوردار است.
رشد روزافزون جمعيت و توسعه سريع صنايع از عواملي هستند كه افزايش مصرف آب و توليد فاضلاب در جوامع را باعث شده‌اند. با توجه به محدود بودن منابع آب در دسترس، استفاده از فاضلاب تصفيه شده مي تواند ضمن حفاظت از منابع آبي، بخشي از كمبود آب را نيز جبران نمايد.
تصفيه فاضلاب جهت استفاده از آن در مصارف خاص با اهداف زير صورت مي‌گيرد:
- تقليل شدت آلودگي در حدي كه فاضلاب تصفيه شده در محيط زيست ايجاد آلودگي نكند.
- حذف يا كشتن عوامل ميكروبيولوژيكي بيماري زا در فاضلاب به طوري كه با اطمينان خاطر فاضلاب تصفيه شده را بتوان در مصارفي كه مجاز است، به كار برد.
رشد جمعيت، توسعه صنايع و كشاورزي، نه تنها باعث مصرف بيش از حد آب گرديده، بلكه با سرازير شدن مقادير عظيم آلودگي ناشي از فاضلابهاي شهري و صنعتي و كشاورزي، دگرگوني هاي مهمي در اكوسيستم طبيعت به وجود آمده و باعث محدوديت شديد استفاده از آب هاي طبيعي گرديده است، بطوريكه از هم اكنون در بيشتر اجتماعات، بشر قادر به تامين آب مورد نياز خود از منابع طبيعي نمي‌باشد. همچنين تهيه آب مورد نياز با كيفيت مورد نظر از آب هاي آلوده موجود، هزينه‌هاي سرسام‌آوري در بر دارد. مواجه شدن با كمبود آب باعث گرديده كه انسان در برنامه‌ريزي هاي اقتصادي و اجتماعي خود با مشكالات زيادي مواجه گردد.
يكي از راه هاي مبارزه با كمبود آب، تأمين بخشي از نيازهاي آبي از طريق مصرف فاضلاب هاي شهري و صنعتي است و چون هر مصرفي از اين آب هاي بازيافتي به كيفيت خاصي نياز دارد، در تصفيه‌خانه‌هاي فاضلاب براي تأمين كيفيت مورد نظر، درجه تصفيه مناسب آن را بكار مي‌برند.
بديهي است تصفيه‌هاي مورد نظر و مصارف فاضلابهاي تصفيه شده بايد تابع ضوابط تدوين شده در هر اجتماع باشد تا از طريق اين مصارف مشكلات بيشتري از نظر زيست‌محيطي توليد نشود. در حال حاضر مهمترين مصارف قابل تصور فاضلاب هاي تصفيه شده عبارتند از:
- مصارف آبياري كشاورزي
- مصارف صنعتي
- تغذيه مصنوعي آب هاي زيرزميني
- پرورش ماهي
- مصارف شهري
عوامل مختلفي مانند دسترسي به آب هاي تازه و قيمت آن، شرايط اقتصادي، شرايط اقليمي و كيفيت فاضلاب تصفيه شده در انتخاب نوع مصرف دخالت دارند. قطعاً كشاورزي بزرگترين مصرف كننده فاضلاب تصفيه شده است و علت آن وجود تركيبات ازت و فسفر در فاضلاب است كه هر دو از مهمترين مواد غذايي براي باروري زمين هاي كشاورزي است. صنعت بعد از كشاورزي دومين مصرف كننده فاضلاب تصفيه شده است و مزيت عمده اين مصرف، كاربرد دائمي آن در طول سال مي باشد.
در نقاط خشك و نيمه خشك شايد بهترين مصرف فاضلاب تصفيه شده، تغذيه مصنوعي آب هاي زيرزميني باشد. قسمت مهمي از مواد باقيمانده در فاضلاب در حين نفوذ از خاك حذف مي‌گردند. از منافع اوليه استفاده مجدد از فاضلاب تصفيه شده، سود حاصل از فروش پساب و يا كاهش ميزان مصرف كودهاي شيميايي قابل ذكر است. از منافع ديگر آن كاهش افت سطح آب زيرزميني و بهبود كيفيت و زيبايي محيط زيست مي باشد.
در كشورهاي توسعه يافته، قوانين سخت گيرانه‌اي براي كنترل و جلوگيري از آلودگي ناشي از استفاده مجدد فاضلاب در كشاورزي وجود دارد. در اين كشورها قوانين خاصي براي استفاده مجدد وجود دارد و فرآيندهاي تصفيه معمولاً در سطح تصفيه پيشرفته و گندزدايي است. لذا كيفيت پساب خروجي از فرآيندهاي تصفيه، الزامات استفاده مجدد از پساب را تامين مي كند.
در مكان هايي كه منابع آبي در دسترس محدوده شده و نمي‌تواند جوابگوي افزايش نيازهاي آبي جهت توسعه جوامع باشد، استفاده مجدد از آب توصيه مي‌گردد. استفاده مجدد از آب، منبع آبي است كه بطور مداوم و حتي در خشكسالي‌ها در مناطق شهري قابل دسترس بوده و مي‌توان براي مصارف مختلف استفاده نمود.
بازيابي آب، از طريق تصفيه فاضلاب به ميزاني كه معيارهاي كيفي آب تأمين شود، صورت مي‌گيرد. استفاده از فاضلاب تصفيه شده براي كاربري هاي مختلف از قبيل: آبياري اراضي كشاورزي و سيستم هاي خنك كننده صنايع، استفاده مجدد از آب ناميده مي‌شود. فاضلاب تصفيه شده شهري در مقايسه با جريانات برگشتي كشاورزي، رواناب هاي سطحي و پساب صنايع، براي استفاده مجدد از قابليت اعتماد و اهميت بالاتري برخوردار است.
ضرورت توجه به مديريت يکپارچه منابع آبي در ايران
کشور ايران سرزمين خشکي است که نزولات جوي آن از يک سوم متوسط نزولات جهان کمتر است. بر اساس مطالعات سازمان هواشناسي، ايران جزء کشورهايي است که در حال حاضر در تنش آبي به سر مي‌برد و هر ساله بر شدت اين تنش افزوده مي‌گردد. طبق استانداردهاي جهاني، شهرهايي که سهم سرانه آب آنها بين 1700-1000 متر مکعب در سال است، شهرهاي تحت فشار و شهرهايي که سهم سرانه آنها کمتر از 1000 متر مکعب در سال است، شهرهاي در تنگناي آبي تلقي مي گردند. سهم سرانه شهر تهران، حدود 500 متر مکعب در سال مي‌باشد که نشان مي‌دهد کلان شهر تهران در بحران کم آبي بسر مي برد.
استفاده مجدد از پساب تصفيه شده در كشاورزي، بخصوص در كشورهاي در حال توسعه‌اي كه محدوديت منابع آب پاك دارند، در حال افزايش است. به خوبي مشخص شده كه تصفيه ناكافي و عدم مديريت مناسب فاضلاب، باعث ايجاد مشكلات بهداشتي از طريق بيماريهاي عفوني مي‌گردد.
ضرورت مديريت يكپارچه وقتي بيشتر جلوه‌گر مي‌شود كه كيفيت آب مصرفي در هر بخش با يكديگر متفاوت بوده و ميزان اتلاف و نيز پساب هر يك با يكديگر متفاوت مي‌باشد. لذا نحوه دفع، تصفيه و بازيابي و استفاده مجدد بر‌اساس انواع نيازها، جنبه هاي اقتصادي، اجتماعي و زيست محيطي متفاوت مي‌گردد.
مديريت يكپارچه منابع آبي، در راستاي تضمين استفاده پايدار از منابع آبي مي‌باشد. مديريت يكپارچه منابع آب تنها راه حل جامع براي اقداماتي نظير كاهش مصارف سنتي آب، اعمال محدوديت هايي در مورد كميت و كيفيت آب مصرفي، ايجاد تغييرات در الگوهاي جمعيتي و توليدي جهت نيل به توسعه پايدار مي باشد.
در اين شيوه مديريت منابع آب، عملكردها و نحوه تاثير اقدامات، شفاف‌تر بوده و تاثير بر كليه اجزاء قابل ارزيابي و قضاوت است. در اين سيستم هرچند كل سيستم بصورت يكپارچه، حجيم‌تر و ايجاد حركت در آن با اينرسي بيشتري روبرو است، ولي تاثير اقدامات و نحوه برنامه‌ريزي و بهره‌برداري به همان نسبت مؤثرتر و كارآتر خواهد بود.
در اين روش مديريت، هرچند برنامه‌ريزي ها در سطح كلان و با در نظر گرفتن كليه نظرات و نيازهاي اجزاء و اهداف مختلف صورت مي‌گيرد، ولي هر بخش مسئول و مجري محدوده خود بوده و از اين رو مسأله تداخل مسئوليت ها مطرح نخواهد شد و دستگاه هاي اجرايي با اطمينان بيشتر از نحوه عملكرد خود و تأثيرات متقابل بر روي عملكرد دستگاه هاي ديگر كار خواهند كرد. مديريت يكپارچه اين قابليت را دارد كه فرآيند برنامه‌ريزي جامع آب را به طور چشمگيري تسريع كرده و سطح آن را ارتقاء بخشد. در اين بين دو مقوله مشارکت مردمي و همکاري سازماني از اهميت بالايي برخوردار بوده که در ذيل به اختصار توضيحاتي ارائه مي‌گردد.
• مشاركت عمومي
مشاركت عمومي، يكي از فاكتورهاي كليدي در موفقيت مديريت يكپارچه منابع آبي مي‌باشد. مشاركت ذينفعان محلي در تصميم‌گيري ها، بخصوص در موضوعاتي كه به طور مستقيم بر رفاه مردم تاثير‌گذار است از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. وقتي كه مردم در مديريت منابع آبي درگير مي‌شوند، ايجاد تغيير در عملكردهاي آنها كه تاثيرات منفي بر مديريت منابع آبي دارد راحت‌تر و سريعتر صورت مي‌گيرد. از طرفي اجتماعات محلي داراي اطلاعات، تجربيات و ايده‌هاي با اهميتي هستند كه در حل مشكلات مديريت منابع آبي مي‌توانند مفيد باشند. مشاركت عمومي همچنين باعث افزايش آگاهي مردم در مديريت يكپارچه منابع آبي مي‌گردد. تاريخ نشان مي‌دهد كه بسياري از شكست ها در مديريت منابع آب، به دليل نوع نگاه به آب به عنوان يك كالاي آزاد و نه به عنوان يك كالاي اقتصادي، حادث شده است. يكي از عوامل عمده بروز مشكلات زيست محيطي به ويژه در زمينه مديريت منابع آب، عدم مشاركت و فقدان احساس مسئوليت مردم، چه از نظر فردي و چه از لحاظ اجتماعي است.
• همكاري سازماني
هر چند روش های سازه‌ای در مقایسه با روش های غیر‌سازه‌ای دارای اهداف ملموس‌تری بوده و زود بازده می‌باشند، لیکن روش های غیر‌سازه‌ای، از جمله همکاری بین‌سازمانی در دراز مدت نتایج مطلوب‌تری را ارائه می‌دهند. براي مديريت يكپارچه منابع آبي بطور موفقيت‌آميز، چارچوب سازماني مؤثري كه به روشني نقش و مسئوليت هر سازمان و هر يك از ذينفعان را تعريف نمايد، ضروري است. ساختار سازماني لازم براي مديريت منابع آب، به سياست ها، قوانين و مديريت بهره‌برداري كمي و كيفي خوبي نياز دارد. در تمامي برنامه‌ريزي هاي اجرايي، توجه به توانايي مردم در اجراي اقدامات برنامه‌ريزي شده براي آنها، از اهميت بالايي برخوردار است.
ساختار كنوني مرتبط با مديريت منابع آب، بر اساس سياست مسئوليت ها و عملكردهاي مستقل سازمان هاي مختلف درگير مي‌باشد. ولي نحوه نگرش برتر، در يكپارچگي و تفكر هماهنگ يا نظام‌مند است كه همه چيز را در محيط‌زيست در پيوند با يكديگر مد نظر قرار مي‌دهد و از اين رو هر پديده‌اي را در ابعاد اقتصادي، اجتماعي و زيست‌محيطي بر يكديگر تاثير گذار و متاثر از هم، مورد بررسي قرار مي‌دهد. نمود عيني بخشي نمودن مديريت منابع آب، تأثيرات سوء آن بر محيط زيست است. بدين ترتيب كه هر بخش براي اطمينان از عملكرد خود، در محدوده عملكرد و در راستاي تامين اهداف خود خواهد كوشيد و اثرات خارج از مرزهاي عملكرد مورد توجه لازم قرار نمي‌گيرد.
نتيجه گيري
ضرورت مديريت يكپارچه وقتي بيشتر جلوه‌گر مي‌شود كه كيفيت آب مصرفي در هر بخش با يكديگر متفاوت بوده و ميزان اتلاف و نيز پساب هر يك با يكديگر متفاوت مي‌باشد. لذا نحوه دفع، تصفيه و بازيابي و استفاده مجدد بر‌اساس انواع نيازها، جنبه هاي اقتصادي، اجتماعي و زيست محيطي متفاوت مي‌گردد. در اين شيوه مديريت منابع آب، عملكردها و نحوه تأثير اقدامات، شفاف‌تر بوده و تأثير بر كليه اجزاء قابل ارزيابي و قضاوت است. در اين سيستم هرچند كل سيستم بصورت يكپارچه، حجيم‌تر و ايجاد حركت در آن با كندي بيشتري روبرو است، ولي تأثير اقدامات و نحوه برنامه‌ريزي و بهره‌برداري به همان نسبت مؤثرتر و كارآتر خواهد بود.
آلاله قائمي - عبدالرضا كريمي

منابع و مآخذ

مرجع تخصصی آب و فاضلاب