۹ استان در آستانه تنش شديد آبي

منابع آب تجديدپذير ايران طي چنددهه گذشته از حدود ۱۳۰ ميليارد مترمكعب به كمتر از ۱۰۰ ميليارد مترمكعب كاهش يافته وضعيتي كه به گفته محققان حوزه آب و محيط ايران را بر اساس شاخص فالكن‌مارك در محدوده تنش آبي قرار داده و توسعه فناوري‌هاي بومي، از نانوحباب و غشاهاي نانويي تا سامانه‌هاي هوشمند مديريت شبكه و بازچرخاني پساب، مي‌تواند نقش مهمي در كاهش اثرات اين بحران ايفا كند.به گزارش ايسنا، آب ديگر تنها يك منبع طبيعي نيست، بلكه به يكي از مهم‌ترين مؤلفه‌هاي امنيت ملي، توسعه اقتصادي و پايداري اجتماعي كشورها تبديل شده است. ايران نيز در سال‌هاي اخير تحت تاثير همزمان تغييرات اقليمي، كاهش بارندگي، افزايش دما، برداشت بي‌رويه از منابع آب و ناترازي ميان عرضه و تقاضا، با يكي از جدي‌ترين بحران‌هاي آبي تاريخ خود روبه‌رو شده است؛ بحراني كه آثار آن از افت منابع آب زيرزميني و فرونشست زمين تا كاهش كيفيت آب، تنش در تأمين آب شرب و مهاجرت‌هاي  ناشي  از كم‌آبي قابل  مشاهده  است. 

در چنين شرايطي، توسعه فناوري‌هاي نوين، به‌ويژه فناوري‌هاي نانو، تصفيه و بازچرخاني آب، سامانه‌هاي هوشمند مديريت شبكه و كاهش هدررفت، به يكي از مهم‌ترين راهبردهاي مقابله با اين بحران تبديل شده است. اميرحسين صادق‌زاده، كارشناس حوزه آب و محيط زيست ستاد توسعه فناوري‌هاي نانو و ميكرو در گفت‌وگو با ايسنا، ضمن تشريح ابعاد بحران آب در ايران، از نقش فناوري‌هاي بومي در مديريت اين چالش سخن گفته است.

اميرحسين صادق‌زاده، كارشناس حوزه آب و محيط زيست ستاد توسعه فناوري‌هاي نانو و ميكرو در گفت‌وگو با ايسنا، مهمترين عامل شكل‌گيري بحران آب در ايران را ناترازي ميان عرضه و تقاضاي آب دانست و گفت: تغييرات اقليمي با تغيير الگوي بارش‌ها در دهه اخير و كاهش نزولات جوي نسبت به ميانگين بلندمدت، نقش مهمي در تشديد بحران آب كشور داشته است، اما بخش عمده بحران كنوني ناشي از برداشت بيش از ظرفيت منابع آب تجديدپذير و ناترازي ايجادشده ميان عرضه و تقاضاي آب است.وي با اشاره به آثار تغيير اقليم بر منابع آبي كشور افزود: تغيير اقليم در ايران ديگر پديده‌اي مربوط به آينده نيست، بلكه واقعيتي است كه كشور هم‌اكنون با آن مواجه است. طي سال‌هاي اخير ميانگين بارش سالانه كشور نسبت به ميانگين بلندمدت كاهش يافته و همزمان افزايش دما موجب افزايش تبخير آب‌هاي سطحي، تشديد خشكسالي‌هاي متوالي در بازه‌هاي چندساله و وارد شدن فشار بيشتر بر منابع آب‌هاي سطحي و زيرزميني شده است.صادق‌زاده ادامه داد: گزارش‌هاي علمي و ارزيابي‌هاي هيئت بين‌ دولتي تغيير اقليم (IPCC) نشان مي‌دهد روند گرمايش و كاهش بارش‌ها در ايران ادامه خواهد داشت. علاوه بر كاهش ميزان بارندگي، الگوي بارش‌ها نيز تغيير كرده و بارش‌ها به سمت رخدادهاي كوتاه‌ مدت، شديدتر و غيرقابل پيش‌بيني‌تر حركت كرده‌اند؛ بارش‌هايي كه عمدتا به رواناب‌هاي سطحي با نفوذ اندك در خاك منجر مي‌شوند و نقش كمتري در تغذيه منابع آب زيرزميني دارند.وي خاطرنشان كرد: افزايش دماي هوا همچنين باعث افزايش تبخير از منابع آب سطحي، كاهش پوشش برفي كه منبع اصلي تغذيه رودخانه‌ها در فصل بهار است و ذوب زودهنگام برف در مناطق كوهستاني شده است. اين شرايط جريان پايه رودخانه‌ها را كاهش داده و منابع آب تجديدپذير كشور را به شدت تحت تأثير قرار داده است. صادق‌زاده با تشريح وضعيت منابع آب تجديدپذير كشور در مقايسه با چند دهه گذشته، گفت: براي ارزيابي وضعيت منابع آب كشورها از شاخص «فالكن‌مارك» (Falkenmark Index) يا شاخص «تنش آبي» استفاده مي‌شود كه در سال ۱۹۸۹ توسط «مالين فالكن‌مارك»، هيدرولوژيست سوئدي، معرفي شد.به گفته وي اين شاخص وضعيت منابع آبي را بر اساس سرانه سالانه منابع آب تجديدپذير در چهار سطح «بدون تنش» با بيش از ۱۷۰۰ مترمكعب، «تنش آبي» بين ۱۰۰۰ تا ۱۷۰۰ مترمكعب، «كمبود آبي» بين ۵۰۰  تا ۱۰۰۰ مترمكعب و «كمبود مطلق آب» با كمتر از ۵۰۰ مترمكعب براي هر نفر در سال طبقه‌بندي مي‌كند.كارشناس حوزه آب و محيط زيست ستاد توسعه فناوري‌هاي نانو و ميكرو خاطر نشان كرد: طبق برخي از برآوردها، منابع آب تجديدپذير سالانه ايران از حدود ۱۳۰ ميليارد مترمكعب در ابتداي دهه ۶۰ به زير ۱۰۰ ميليارد مترمكعب در سال‌هاي اخير كاهش يافته است. در صورت پذيرش برآوردهاي فوق، سرانه آب تجديدپذير در كشور از حدود ۳۰۰۰ مترمكعب به زير ۱۳۰۰ مترمكعب در هر نفر در سال رسيده است و كشور را در شرايط تنش آبي مطابق با شاخص فالكن‌مارك نشان مي‌دهد.وي با تاكيد بر اينكه اين وضعيت در سراسر كشور يكسان نيست و شدت تنش آبي در مناطق مختلف تفاوت دارد، اضافه كرد: استان‌هاي «خراسان رضوي»، «خراسان جنوبي»، «سمنان»، «يزد»، «كرمان»، «سيستان و بلوچستان»، همچنين استان‌هاي «اصفهان»، «قم» و «قزوين» طي سال‌هاي اخير در آستانه تنش شديد آبي قرار گرفته‌اند.صادق‌زاده درباره چشم‌انداز منابع آب كشور در صورت تداوم روند كنوني نيز گفت: اگر روند فعلي شامل افزايش دما، كاهش و تغيير الگوي بارش‌ها، برداشت بي‌رويه از منابع آب و اصلاح نشدن الگوي كشت و مصرف ادامه يابد، طي ۱۰ تا ۲۰ سال آينده كشور با تشديد بحران منابع آب مواجه خواهد شد.وي يادآور شد: در چنين شرايطي، پديده فرونشست زمين در بسياري از دشت‌هاي مهم كشور تشديد مي‌شود؛ به‌گونه‌اي كه هم‌اكنون نيز بيش از نيمي از دشت‌هاي كشور با اين پديده مواجه هستند. علاوه بر اين، شمار بيشتري از چاه‌هاي آب به دليل  افت  سطح آب‌هاي زيرزميني از چرخه بهره‌برداري خارج  خواهند  شد.

اين محقق حوزه آب و محيط زيست ستاد نانو، تاكيد كرد: ادامه اين روند همچنين موجب كاهش محسوس كيفيت آب‌هاي زيرزميني بر اثر افزايش شوري و تشديد آلودگي خواهد شد و در نهايت مي‌تواند زمينه‌ساز مهاجرت‌هاي اجباري از مناطق شرقي و مركزي كشور شود.صادق‌زاده با اشاره به مهم‌ترين چالش‌هاي فعلي كشور در تأمين آب شرب، با بيان اينكه چالش‌هاي تأمين آب شرب در مناطق مختلف كشور متفاوت است، اظهار كرد: در كلانشهرهايي مانند تهران، كرج، اصفهان و مشهد، منابع آب‌هاي سطحي و زيرزميني به دليل افزايش مصرف، كاهش كيفيت و فشار فزاينده بر منابع، با افت ذخاير مواجه شده‌اند. در مقابل، استان‌هاي جنوبي و شرقي از جمله سيستان و بلوچستان، هرمزگان و بوشهر بيش از گذشته به آب‌شيرين‌كن‌هاي دريايي وابسته شده‌اند؛ راهكاري كه علاوه بر هزينه‌هاي سنگين، مصرف انرژي بالايي نيز دارد.كارشناس حوزه آب و محيط زيست ستاد توسعه فناوري‌هاي نانو و ميكرو ادامه داد: آلودگي منابع آب زيرزميني به آلاينده‌هايي مانند نيترات، آرسنيك و فلزات سنگين ناشي از فعاليت‌هاي صنعتي و مصرف كودهاي شيميايي در بخش كشاورزي، از ديگر چالش‌هاي جدي كشور در تأمين آب شرب است. همچنين ورود فاضلاب‌هاي صنعتي و شهري با تصفيه ناكافي به محيط‌زيست و هدررفت بالاي آب  در شبكه‌هاي انتقال و توزيع، بر پيچيدگي اين بحران افزوده  است.

وي خاطرنشان كرد: هم‌اكنون بين ۲۰ تا ۳۰ درصد آب شرب در شبكه‌هاي انتقال و توزيع هدر مي‌رود كه معادل از دست رفتن حدود يك ميليارد مترمكعب آب تصفيه‌شده در سال است.هم‌اكنون بين ۲۰ تا ۳۰ درصد آب شرب در شبكه‌هاي انتقال و توزيع هدر مي‌رود كه معادل از دست رفتن حدود يك ميليارد مترمكعب آب تصفيه‌شده در سال است. صادق‌زاده در پاسخ به اين پرسش كه آيا انتقال آب بين‌حوضه‌اي راهكار مناسبي براي حل بحران آب است، با تاكيد بر اينكه انتقال آب بين‌حوضه‌اي راهكاري موقت و پرچالش است و نمي‌تواند در بلندمدت بحران آب را برطرف كند، افزود: اين شيوه پيامدهاي زيست‌محيطي متعددي از جمله خشك شدن تالاب‌ها و رودخانه‌هاي حوضه مبدأ، تخريب اكوسيستم‌هاي پايين‌دست و كاهش كيفيت آب در حوضه مبدأ را به دنبال دارد. علاوه بر اين، موجب توزيع ناعادلانه منابع آب مي‌شود؛ به‌گونه‌اي كه حوضه مبدأ به تدريج با كاهش منابع و آسيب‌هاي بيشتر مواجه شده و در مقابل، حوضه مقصد نيز  به انتقال آب  وابسته مي‌شود.

كارشناس حوزه آب و محيط زيست ستاد توسعه فناوري‌هاي نانو و ميكرو ادامه داد: پروژه‌هاي انتقال آب، از جمله تونل كوهرنگ و طرح انتقال آب خليج فارس به فلات مركزي، هزينه‌هاي مالي و انرژي بسيار بالايي دارند و فشار قابل توجهي بر بودجه و  منابع مالي كشور  وارد مي‌كنند.

پروژه‌هاي انتقال آب، از جمله تونل كوهرنگ و طرح انتقال آب خليج فارس به فلات مركزي، هزينه‌هاي مالي و انرژي بسيار بالايي دارند و فشار قابل توجهي بر بودجه و منابع مالي كشور وارد مي‌كنند.وي تأكيد كرد: انتقال آب بين‌حوضه‌اي تنها در موارد محدود و پس از انجام كامل مطالعات ارزيابي اثرات زيست‌محيطي، رعايت حقابه‌هاي زيست‌محيطي حوضه مبدأ و به عنوان راهكاري مكمل براي تأمين آب مناطق  كم‌آب  قابل استفاده  است.

صادق‌زاده به نقش نشت و هدررفت آب در شبكه‌هاي توزيع شهري اشاره كرد و يادآور شد: برآوردها نشان مي‌دهد ميزان آب بدون درآمد در بسياري از شهرهاي كشور بين ۲۰ تا ۳۰ درصد است كه بخشي از آن ناشي از نشت فيزيكي شبكه و بخشي ديگر ناشي از خطاهاي اندازه‌گيري، اشتباهات كنتورخواني و مصارف ثبت‌نشده يا برداشت‌هاي غيرمجاز است.وي افزود: هدررفت واقعي آب شامل نشت از لوله‌ها، اتصالات و انشعابات است كه با نوسازي شبكه‌هاي فرسوده، اجراي سامانه‌هاي پايش فشار و استفاده از فناوري‌ها و سامانه‌هاي هوشمند تشخيص نشت، مي‌توان آن را به ميزان قابل توجهي كاهش داد.صادق‌زاده خاطرنشان كرد: ميزان فعلي هدررفت آب معادل حدود يك ميليارد مترمكعب آب تصفيه‌شده در سال است و اگر تنها نيمي از اين ميزان كاهش يابد، صرفه‌جويي قابل توجهي در مصرف آب شهري حاصل خواهد شد. ميزان فعلي هدررفت آب معادل حدود يك ميليارد مترمكعب آب تصفيه‌ شده در سال است و اگر تنها نيمي از اين ميزان كاهش يابد، صرفه‌جويي قابل توجهي در مصرف آب شهري حاصل خواهد شد. وي يادآور شد: بر اساس آمار، متوسط هدررفت آب در شبكه‌هاي توزيع و انتقال كشورهاي عضو سازمان همكاري و توسعه اقتصادي (OECD) حدود ۱۵ درصد است. صادق‌زاده در تشريح مهمترين فناوري‌هاي بومي توسعه‌يافته در حوزه آب طي سال‌هاي اخير گفت: با توجه به تشديد بحران آب و همچنين محدوديت‌هاي ناشي از تحريم‌ها در صنعت آب، ايران به سمت توسعه فناوري‌هاي نوين، به‌ويژه نانوفناوري، در حوزه تأمين، تصفيه و بازچرخاني آب حركت كرده است. يكي از مهم‌ترين دستاوردهاي بومي در اين حوزه، توسعه فناوري نانوحباب در فرآيندهاي هوادهي، گندزدايي و اختلاط در تصفيه‌خانه‌هاي آب و فاضلاب شهري و صنعتي است. به‌كارگيري اين فناوري علاوه بر كاهش مصرف انرژي، موجب افزايش ظرفيت بهره‌برداري از تصفيه‌خانه‌ها بدون نياز به توسعه فيزيكي و در نهايت كاهش هزينه‌هاي عملياتي مي‌شود. اين كارشناس حوزه آب و محيط زيست ستاد نانو و ميكرو معاونت علمي رياست‌جمهوري ادامه داد: از ميان مزاياي متعدد فناوري نانوحباب، افزايش ظرفيت بهره‌برداري از تصفيه‌خانه‌هاي موجود و امكان تغيير فرآيند عملكرد برخي سامانه‌ها، از جمله بركه‌هاي تثبيت، اهميت ويژه‌اي دارد؛ زيرا به جاي صرف هزينه‌هاي سنگين براي احداث واحدهاي جديد، مي‌توان با تجهيز تأسيسات موجود به اين فناوري، ظرفيت تصفيه را افزايش داد و هزينه‌هاي سرمايه‌گذاري را به ميزان قابل توجهي كاهش داد.وي با اشاره به ديگر فناوري‌هاي بومي اين حوزه اظهار كرد: پكيج‌هاي مدرن تصفيه و بازچرخاني پساب صنعتي از ديگر فناوري‌هاي توسعه‌يافته در كشور هستند كه به صورت سامانه‌هاي يكپارچه طراحي شده‌اند و با تركيب چند فناوري پيشرفته، امكان استفاده مجدد از آب در چرخه‌هاي توليد صنعتي را فراهم مي‌كنند.صادق‌زاده افزود: اين سامانه‌ها به فضاي كمي براي احداث نياز دارند و از فناوري اكسيداسيون پيشرفته براي تجزيه آلاينده‌هاي مقاوم، بدون نياز به مصرف مواد شيميايي اضافي، بهره مي‌برند. همچنين نانومواد و منعقدكننده‌هاي پيشرفته، ذرات كلوئيدي و آلاينده‌هاي موجود در آب را حذف مي‌كنند.وي خاطرنشان كرد: در مرحله نهايي اين فرآيند نيز غشاهاي نانويي به كار گرفته مي‌شوند كه با حذف ذرات، يون‌ها و ساير آلاينده‌ها، آبي با خلوص بسيار بالا توليد كرده و امكان بازگرداندن آن به چرخه توليد و صنعت را فراهم مي‌كنند.بومي مورد استفاده در صنعت آب، گفت: پلي‌الكتروليت‌ها يا فلوكولانت‌ها از ديگر فناوري‌هاي توسعه‌يافته در اين حوزه هستند كه به عنوان تركيبات شيميايي براي جداسازي ذرات جامد معلق از آب به كار مي‌روند. اين مواد كه با فرمولاسيون‌هاي جديد قابليت توليد در ساختارهاي نانويي را نيز دارند، به عنوان مواد لخته‌ساز در فرآيندهاي تصفيه آب و فاضلاب مورد استفاده قرار مي‌گيرند.وي افزود: پلي‌الكتروليت‌ها در انواع آنيوني، كاتيوني و نانيونيك (غيريوني يا خنثي) توليد مي‌شوند و با ايجاد لخته، ذرات جامد موجود در آب را به‌صورت دانه‌اي يا ورقه‌اي از فاز مايع جدا كرده و راندمان فرآيندهاي تصفيه را افزايش مي‌دهند.اين كارشناس حوزه آب و محيط زيست با بيان اينكه توسعه فناوري‌هاي نوين در صنعت آب همچنان ادامه دارد، اظهار كرد: در سال‌هاي گذشته فناوري‌هاي متعددي در اين حوزه توسعه يافته و براي گسترش برخي ديگر نيز برنامه‌ريزي شده است.وي ادامه داد: جاذب‌هاي نانويي براي حذف آلاينده‌هايي مانند نيترات، آرسنيك و فلزات سنگين، غشاهاي نانويي پليمري و سراميكي براي تصفيه آب، فيلترهاي نانويي براي پيش‌تصفيه، غشاهاي تبادل يوني مورد استفاده در فرآيندهاي الكترودياليز، رسوب‌شكن‌هاي نانويي، ژئوممبران‌هاي نانويي و سامانه‌هاي بازيابي انرژي در فرآيند اسمز معكوس (RO) از جمله فناوري‌هايي هستند كه طي سال‌هاي اخير در كشور توسعه يافته يا در دستور كار توسعه قرار  دارند.