مقالات

مقالات و نوشتارهای آوین پالاآب

نقش منابع آب در توسعه پایدار

نقش منابع آب در توسعه پایدار

نقش منابع آب در توسعه پایدار چیست؟

ضرب‌المثل قدیمی می‌گوید: «آب مایه حیات است». این احتمالاً به دلیل ماهیت فراگیر این منبع است. آب یک جز جهانی از هر موجود زنده است؛ اما مهم‌تر از آن، زندگی انسان را تشکیل می‌دهد. آب نه تنها خانه هزاران گونه دریایی است؛ بلکه محرک بزرگی برای مصلحت اقتصادی و اجتماعی انسان است که خانه او را بسیار قابل سکونت‌تر می‌کند. در سطح جهانی، آب یکی از محرک‌های اصلی توسعه اقتصادی است؛ اما همچنین منبعی برای اختلاف و درگیری است. حتی زمانی که تصاویر سیاره ما مقادیر زیادی آب را نشان می‌دهند؛ این فقط یک سراب است زیرا بیشتر آب شور است و برای مصرف انسان مناسب نیست. تنها 2% از آب جهان، آب شیرین مناسب برای استفاده انسان است. آفریقا با سهم 9%، کمترین درصد آب شیرین را در سطح قاره دارد. آمریکا با 45% بیشترین سهم از کل منابع آب شیرین جهان را دارد و پس از آن آسیا با 28% و اروپا با 5/15% قرار دارند. این توزیع طبیعی آب به همراه چندین عامل انسانی، تا حدی مشکل آبی را ایجاد کرده است که دهکده جهانی امروزه با آن دست و پنجه نرم می‌کند. توزیع طبیعی آب از نظر جغرافیایی و فصلی بسیار متغیر است؛ برخی مناطق دارای مقادیر زیادی آب هستند در حالی که برخی دیگر آب کمی دارند یا اصلاً آب ندارند و فصل‌های بارندگی بسیار زیاد اغلب با دوره‌های طولانی بدون باران دنبال می‌شوند. این الگوهای نابرابری، تغییرپذیری، افراط و عدم اطمینان در بسیاری از مناطق به دلیل تأثیرات تغییرات اقلیمی - به ویژه در مناطقی که توسط فقیرترین و کم تاب‌ترین جوامع اشغال شده‌اند - رو به وخامت است [1].

در بسیاری از مناطق، آب‌های زیرزمینی منبع حیاتی تأمین آب هستند. با این حال، پمپاژ بیش از حد آب‌های زیرزمینی فراتر از نرخ تغذیه طبیعی آن­ها، منجر به تخلیه سفره‌های آب زیرزمینی و در نتیجه کمبود آب می‌شود. آلودگی آب ناشی از تخلیه فاضلاب‌های صنعتی، رواناب‌های کشاورزی و فاضلاب‌های تصفیه نشده، منابع آبی را آلوده کرده و آب را برای مصرف انسان و آبیاری نامناسب می‌کند. منابع آب آلوده، تأمین آب تمیز موجود را بیشتر کاهش می‌دهند [2].

جمعیت جهان در پنج دهه گذشته دو برابر افزایش یافته است که منجر به افزایش نیاز به آب و نیازهای ذخیره‌سازی مربوطه شده است. در نتیجه ذوب شدن یخچال‌ها و برف‌ها و همچنین تخریب تالاب‌ها و دشت‌های سیلابی، میزان ذخایر طبیعی آب تقریباً 27000 میلیارد متر مکعب کاهش یافته است [2]. از طرف دیگر، این چالش‌ها با تغییرات اقلیمی که غیرقابل پیش‌بینی بودن دسترسی به آب را به همراه دارد؛ تشدید می‌شوند که با افزایش خشکسالی‌ها و سیل‌ها مشهود است. با افزایش جمعیت جهان و تغییرات اقلیمی مداوم، مدیریت پایدار منابع آب به یک ضرورت فوری تبدیل شده است [3].

قانون سیاست آب، یک چارچوب قانونی جامع است که برای حفاظت از منابع آب کشور و ترویج حفاظت و حکمرانی بهینه تصویب شده است. هدف اصلی آن مقابله با مشکلات فوری آلودگی آب، کمبود آب و توزیع عادلانه آب بین بخش‌های مختلف است. سیاست آب به مجموعه‌ای از سیاست‌ها، مقررات و شیوه‌های حاکم بر مدیریت و تخصیص منابع آب اشاره دارد. این شامل جنبه‌های مختلفی مانند تخصیص آب، مدیریت کیفیت آب، حفاظت و توسعه زیرساخت‌ها می‌شود. سیاست‌های آب نقش مهمی در تضمین دسترسی عادلانه به آب، حفاظت از اکوسیستم‌ها و ترویج توسعه اقتصادی پایدار دارند [2].

سیاست‌های مدیریت آب در کشورهای توسعه‌یافته معمولاً جامع و ساختاریافته هستند و هدف آن­ها دستیابی به پایداری و بهره‌وری در استفاده از منابع آب است. این سیاست‌ها رویکردی یکپارچه دارند و منابع سطحی و زیرزمینی را همراه با ارتباط متقابل آن­ها در نظر می‌گیرند. چارچوب‌های نظارتی قوی برای تعیین استانداردهای کیفیت و مصرف آب، محافظت در برابر آلودگی و کاهش منابع، وجود دارد. اجرای مکانیسم‌های قیمت‌گذاری آب، استفاده مسئولانه از آب را تشویق و از مصرف بی‌رویه جلوگیری می‌کند. کشورهای توسعه‌یافته برای اطمینان از تأمین آب مطمئن، سرمایه‌گذاری‌های زیادی در زیرساخت‌های مدرن آب انجام می‌دهند. حفاظت از آب از طریق کمپین‌های آگاهی‌بخشی عمومی و برنامه‌های تشویقی مورد تأکید قرار می‌گیرد. کشورهای توسعه‌یافته اغلب برای مقابله با مسائل مدیریت آب‌های فرامرزی، همکاری‌های بین‌المللی انجام می‌دهند. در مجموع، این سیاست‌ها نشان‌دهنده تعهد به مدیریت مسئولانه و عادلانه آب است که امنیت آبی بلندمدت جمعیت آن­ها را تضمین می‌کند [2].

علاوه­براین، مدیریت مؤثر فاضلاب صنعتی نیازمند چارچوب‌های نظارتی قوی، نوآوری‌های تکنولوژیکی، ملاحظات پایداری و همکاری ذینفعان است؛ ضمن اینکه فرصت‌های تحقیقاتی نوظهور در فناوری‌های پیشرفته و اصول اقتصاد چرخشی را برجسته کرده و شکاف‌های موجود برای اکتشافات آینده را شناسایی می‌کند. بهبود در بهره‌وری اقتصادی آب تا حد زیادی ناشی از شدت سرمایه و بهره‌وری نیروی کار است، نه بهره‌وری فیزیکی آب. همچنین توصیه می‌شود که بهره‌وری اقتصادی آب با شاخص‌هایی جایگزین شود که فشارهای واقعی منابع آب، مانند مصرف مطلق آب یا بهره‌وری فیزیکی آب را بهتر منعکس کنند تا سیاست‌های مدیریت آب مؤثرتر و پایدارتر تضمین شود. همچنین می­توان گفت سیستم‌های مدیریت هوشمند آب، که توسط فناوری‌هایی مانند اینترنت اشیا، هوش مصنوعی و سنجش از دور هدایت می‌شوند، مزایای قابل توجهی در حفاظت و بهره‌وری آب ارائه می‌دهند اما با چالش‌هایی مربوط به موانع فنی، مالی و نظارتی روبرو هستند که نیازمند همکاری بین‌بخشی و تحقیقات بیشتر برای رسیدگی کامل به چالش‌های جهانی آب است [2].

در ادامه به برخی از نمونه‌های بارز سیاست‌های آب از کشورهای توسعه‌یافته و در حال توسعه در سراسر جهان اشاره می­شود. اجرای مالیات بر منابع آب در کشور چین، بهره‌وری مصرف آب را بهبود بخشیده و ساختار مصرف آب را از طریق مشوق‌های هدفمند بهینه کرده است. همچنین اصلاح مناطق در دسترس آب و سیاست‌های تعرفه‌ای مکزیک ممکن است سبب افزایش درآمد شود؛ اما ممکن است منجر به مدیریت کارآمدتر یا پایدارتر آب نشود زیرا طبقه‌بندی جدید می‌تواند کاربران را به مهاجرت به مناطق با هزینه کمتر تشویق کند و به طور بالقوه فشار بر منابع آب را افزایش دهد. هم­چنین مدیریت پایدار آب در پاکستان نیازمند بهبود حکومت‌داری، حفاظت از آب، توزیع عادلانه و برنامه‌ریزی بلندمدت است. تمرکز باید بر سازگاری با تغییرات اقلیمی، اصلاحات سیاستی و قیمت‌گذاری کارآمد آب برای دستیابی به هدف ششم توسعه پایدار سازمان ملل متحد باشد [2].

 

 gndzdayy1

منابع آب، که محور توسعه پایدار اقتصادی-اجتماعی هستند؛ از طیف وسیعی از فعالیت‌های اقتصادی پشتیبانی می‌کنند و برای بقای انسان حیاتی هستند. دسترسی و مدیریت این منابع اغلب رفاه اجتماعی یک ملت را تعیین می‌کند. کشاورزی که حدود 70% از آب شیرین جهان را مصرف می‌کند؛ نشان­دهنده وابستگی اقتصادی به آب است. این بخش، تکیه‌گاه اقتصادی بسیاری از کشورهای در حال توسعه را تشکیل می‌دهد؛ بطوریکه بخش قابل توجهی از جمعیت به کشاورزی متکی هستند. در مناطقی مانند کشورهای جنوب صحرای آفریقا و بخش‌هایی از آسیا، که کمبود آب یک مسئله مبرم است؛ فقدان منابع آب قابل اعتماد می‌تواند به شدت مانع بهره‌وری کشاورزی شود و منجر به ناامنی غذایی، فقر و رکود اقتصادی شود. برعکس، مدیریت مؤثر آب می‌تواند تولید کشاورزی را افزایش دهد؛ امنیت غذایی را بهبود بخشد و رشد اقتصادی را تحریک کند. فراتر از کشاورزی، آب برای فرآیندهای مختلف صنعتی ضروری است و بر پیامدهای اقتصادی مدیریت منابع آب تأکید می‌کند. کمبود آب کافی می‌تواند عملیات صنعتی را مختل کند؛ تولید اقتصادی را کاهش دهد و منجر به از دست دادن شغل شود؛ در حالی که مدیریت پایدار آب می‌تواند سبب بهبود رشد صنعتی شود [3].

منابع آب با پشتیبانی از طیف وسیعی از خدمات ضروری، به طور قابل توجهی در رفاه اجتماعی نقش دارند. یکی از حیاتی‌ترین نیازها، بهداشت است که در آن از آب برای حفظ پاکیزگی و جلوگیری از شیوع بیماری استفاده می‌شود. دسترسی به آب تمیز و امکانات بهداشتی یک حق اساسی بشر و شاخص مهمی از پیشرفت اجتماعی است. با این حال، تا سال 2021، تخمین زده می‌شود که 2/2 میلیارد نفر در سراسر جهان هنوز به آب آشامیدنی ایمن دسترسی ندارند و 2/4 میلیارد نفر از خدمات بهداشتی ایمن محروم هستند. این واقعیت تلخ، پیامدهای اجتماعی مدیریت منابع آب و نیاز فوری به راه‌حل‌هایی که دسترسی به آب تمیز و خدمات بهداشتی را گسترش می‌دهند؛ برجسته می‌کند. علاوه بر این، کیفیت آب به طور مستقیم بر سلامت انسان تأثیر می‌گذارد؛ زیرا آب آلوده عامل اصلی بیماری‌هایی مانند وبا، اسهال خونی و حصبه است. منابع آب همچنین فعالیت‌های تفریحی و سلامت روان را افزایش می‌دهند و فضاهایی برای آرامش، ورزش و ارتباط با طبیعت فراهم می‌کنند. آن­ها نقش محوری در حفظ پایداری محیط زیست، حمایت از تنوع زیستی، تنظیم آب و هوای زمین و عمل به عنوان یک مانع در برابر تغییرات اقلیمی دارند [3].

با توجه به نقش محوری منابع آب در توسعه اجتماعی-اقتصادی، بررسی رابطه آن­ با توسعه پایدار بسیار مهم است. این امر شامل درک تعامل پیچیده بین دسترسی به آب، کیفیت، میزان مصرف و عوامل اجتماعی-اقتصادی مؤثر بر این موارد است. همچنین مستلزم بررسی استراتژی‌های نوآورانه برای مدیریت منابع آب است که نیازهای اجتماعی، اقتصادی و زیست‌محیطی را برآورده می‌کند [3].

 

gndzdayy1

 

اهداف توسعه پایدار سازمان ملل متحد (SDGs)[1]، به ویژه SDG 6 که بر مقررات آب و بهداشت متمرکز است؛ به­عنوان چارچوبی برای هدایت توسعه سیاست‌های ملی آب عمل می‌کند. کشورهای مختلف، سیاست‌های ملی آب را برای رسیدگی به چالش‌های منحصر به فرد آب خود تدوین و اجرا کرده‌اند. هدف این سیاست‌ها تضمین امنیت آب، مدیریت مؤثر منابع آب و دسترسی جهانی به آب است. مدیریت یکپارچه منابع آب به عنوان یک رویکرد برجسته در توسعه سیاست‌های آب ظهور کرده است [2].

رسیدگی به بحران آب دقیقاً مطابق با SDG 6 است که بیان می‌کند تا سال 2030، دسترسی و مدیریت پایدار آب و فاضلاب برای همه تضمین شود. در این زمینه، نمک‌زدایی به عنوان یک راه حل متحول کننده ظهور کرده است که مسیری قابل اعتماد برای تبدیل آب شور فراوان به آب آشامیدنی، به ویژه برای مناطقی که منابع آب شیرین محدودی دارند؛ ارائه می‌دهد. فناوری‌های نمک‌زدایی می‌توانند آب دریا و آب شور را که حدود 97% از منابع آب جهان را تشکیل می‌دهند؛ به آب شیرین مناسب برای مصرف انسان تبدیل کنند. فناوری نمک‌زدایی در مناطق خشک و نیمه‌خشک، شهرهای ساحلی و کشورهای جزیره‌ای که منابع آب شیرین طبیعی آن­ها ناکافی یا غیرقابل اعتماد است؛ منبعی پایدار از آب شیرین را فراهم می‌کند. نمک‌زدایی با تضمین در دسترس بودن آب حتی در دوران خشکسالی یا دوره‌های کم‌بارش، به سنگ بنای راهکار‌های جهانی امنیت آب تبدیل شده است [4].

فعال‌ترین سازمان‌های بین‌المللی که از نمک‌زدایی حمایت کرده‌اند؛ شامل سازمان آب سازمان ملل متحد[2]، برنامه بین‌المللی هیدرولوژیکی یونسکو[3] و مشارکت جهانی آب[4]؛ هستند. علاوه­براین، دولت‌های مناطقی که با کمبود آب مواجه هستند؛ این رویکرد را به عنوان یک تغییر راهبردی عالی پذیرفته‌اند. به عنوان مثال، منطقه خاورمیانه و شمال آفریقا[5] از نظر ظرفیت نمک‌زدایی در جهان پیشرو است. به عنوان مثال، کشورهایی مانند عربستان سعودی، امارات متحده عربی و کویت در کارخانه‌های نمک‌زدایی پیشرفته، سرمایه‌گذاری کرده‌اند. از سوی دیگر، هند و چین در جستجوی پروژه‌های نمک‌زدایی هستند که آب کافی را برای جمعیت رو به رشد خود فراهم کنند. دولت‌های اروپایی و آمریکای شمالی نیز ترکیب انرژی خورشیدی و بادی را با سامانه­های نمک‌زدایی ترویج کرده‌اند تا تأثیرات زیست‌محیطی این پروژه‌ها را به حداقل برسانند. پیشرفت‌های چشمگیر در علم مواد، فناوری نانو و دستگاه‌های ترموالکتریک، انرژی ورودی مورد نیاز برای نمک‌زدایی را کاهش داده و در عین حال هزینه‌ها را نیز کاهش داده است و در نتیجه این فرآیند را عملی‌تر و پایدارتر ساخته است. به عنوان مثال، آژانس بین‌المللی انرژی‌های تجدیدپذیر[6]، ترکیب انرژی‌های تجدیدپذیر را به عنوان وسیله‌ای برای دستیابی به پایداری آب و انرژی شناسایی کرده است [4].

در حال حاضر چندین روش نمک‌زدایی در حال اجرا است که هر کدام مزایا و معایب خود را دارند. پرکاربردترین روش، اسمز معکوس (RO)[7] است که یک فناوری مبتنی بر غشا است که از فشار برای عبور آب از غشاهای نیمه‌تراوا استفاده می‌کند و نمک و ناخالصی‌ها را در این فرآیند باقی می‌گذارد. تبخیر ناگهانی چند مرحله‌ای (MSF)[8] یکی دیگر از روش‌های محبوب نمک‌زدایی است که در آن آب دریا برای تولید بخار گرم می‌شود و سپس به آب شیرین تبدیل می‌شود. تقطیر چند مرحله‌ای (MED)[9] یکی دیگر از فرآیندهای نمک‌زدایی حرارتی است که از اصل تبخیر در مراحل مختلف برای افزایش بازده استفاده می‌کند. این روش در مناطقی با منابع حرارتی در دسترس مانند کارخانه‌های صنعتی یا انرژی خورشیدی برای تکمیل نیاز انرژی برای نمک‌زدایی مفید است. با این وجود، همه این روش‌ها دارای معایبی نیز هستند. RO یک روش انرژی‌بر است که به 3 تا 10 کیلووات ساعت در هر متر مکعب آب نیاز دارد و مستعد مشکلات گرفتگی غشا نیز هست. MSF و MED فرآیندهای حرارتی قدرتمندی هستند که در طول عملیات به انرژی و پیچیدگی‌های بالایی نیاز دارند. علاوه­براین، تخریب زیست‌محیطی ناشی از دفع شورآب که بر اکوسیستم‌های دریایی تأثیر منفی می‌گذارد؛ مقیاس‌پذیری فناوری­هایی نمک‌زدایی مرسوم را کاهش می‌دهد. ترکیب انرژی خورشیدی در فرآیندهای نمک‌زدایی به عنوان یک جایگزین پایدار برای رفع این محدودیت‌ها مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعات اولیه روی دستگاه‌های تقطیر خورشیدی، سادگی و مقرون‌به‌صرفه بودن آن­ها را برای تولید آب در مقیاس کوچک نشان داده است. با این حال، خروجی کم 3 تا 5 لیتر در هر متر مربع در روز، کاربرد آن­ها محدود می‌کند [4].

 

71E6ULiJYTL. AC UF10001000 QL80 معرفی کتاب مرتبط با موضوع مقاله‌ فوق

 

1.         Mugagga, F. and B.B. Nabaasa, The centrality of water resources to the realization of Sustainable Development Goals (SDG). A review of potentials and constraints on the African continent. International Soil and Water Conservation Research, 2016. 4(3): p. 215-223.

2.         Kumar, S. and M.K. Goyal, Water policy review: Ensuring sustainable water management for India. Journal of Environmental Management, 2025. 388: p. 125823.

3.         Li, P. and J. Wu Water Resources and Sustainable Development. Water, 2024. 16,  DOI: 10.3390/w16010134.

4.         Jha, S.K. and A. Ghosh, Towards sustainable water resources: A critical review of evaluating traditional and solar-based desalination technologies and innovations. Desalination and Water Treatment, 2025. 322: p. 101246.

 

[1] Sustainable Development Goal (SDG)

[2] UN Water

[3] UNESCO International Hydrological Program

[4] Global Water Partnership

[5] MENA

[6] IRENA

[7] Reverse Osmosis (RO)

[8] Multi-Stage Flashing (MSF)

[9] Multi-Effect Distillation (MED)

 

مقاله‌های مرتبط

حذف بو از سیستم های تصفیه فاضلاب
03/ مهر 1404
حذف بو از فرآیند تصفیه بی‌هوازی یکی از مهم‌ترین چالش‌های پیش‌رو در روند تصفیه پساب و فاضلاب، حذف بو از سیستم تصفیه فاضلاب است. این سیستم ارتباط بسیار مستقیمی با سلامت سیستم‌های تنفسی دارد. ورود گازهای...
View more
تصفیه پساب
میکروبیولوژی در تصفیه پساب و فرایند لجن فعال
03/ مهر 1404
میکروبیولوزی در تصفیه پساب در فرآیند لجن فعال (Activated Sludge Process)، آلاینده‌های آلی توسط میکروارگانیسم‌ها در شرایط هوازی اکسید می‌شوند. این فرآیند به نام فرآیند لجن فعال شناخته می‌شود زیرا لجن ت...
View more
تصفیه پساب
رزین‌های تبادل یونی در تصفیه آب
03/ مهر 1404
رزین‌های تبادل یونی: کاربردها، انواع، ویژگی‌ها و چالش‌ها رزین‌های تبادل یونی دسته‌ای از مواد پلیمری هستند که به طور گسترده در تصفیه آب، صنایع غذایی، داروسازی و صنایع شیمیایی برای حذف یون‌های ناخواسته...
View more
تصفیه آب
فرآیند تصفیه آب به روش اسمز معکوس (Reverse Osmosis)
23/ ارديبهشت 1404
اسمز معکوس یکی از پیشرفته‌ترین تکنیک‌های تصفیه آب است که با تغییر جهت جریان طبیعی اسمز، امکان حذف آلاینده‌ها، املاح اضافی و یون‌های مضر از آب را فراهم می‌کند. این فناوری که در دستگاه‌های آب شیرین‌کن ص...
View more
ماژول‌های غشایی
انواع پیکربندی MBR
21/ ارديبهشت 1404
فیلتراسیون غشایی در بیوراکتورهای غشایی (MBR) به دو شیوه اصلی انجام می‌گیرد: جریان جانبی (Sidestream) و مستغرق (Submerged). هر یک از این پیکربندی‌ها ویژگی‌ها، مزایا و معایب خاص خود را دارند که در ادامه...
View more
بیورآکتور غشایی (MBR)
نانو فیلتراسیون (NF) چیست؟
16/ دی 1403
نانو فیلتراسیون (NF) یکی از روش‌های پیشرفته تصفیه آب است که در آن جریان آب با فشار بالا از میان غشای نیمه‌تراوایی با منافذ بسیار کوچک، حدود 0.001 میکرون، عبور می‌کند. این فرایند باعث حذف ذراتی بزرگ‌تر...
View more
ماژول‌های غشایی