تصفیه فاضلاب، گزینه‌ای برای حل بحران آب

فاطمه لطفی، خبرنگار حوزه آب و توسعه پایدار انرژی امروز

در 25 سپتامبر 2015، حدود193 کشور عضو سازمان ملل متحد در نشست عمومی این سازمان با برنامه سال 2030 توسعه پایدار این سازمان در مورد اهداف سازمان ملل متحد در خصوص ریشه‌کنی فقر، حفاظت از محیط زیست و اطمینان از ایجاد رفاه برای همه مردم موافقت کردند.

به گزارش «انرژی امروز» این برنامه 17 هدف توسعه پایدار SDGs دارد که هر کدام قرار است تا 15 سال آینده محقق شوند. هیچ کدام از این اهداف جدای از بقیه نیستند و برپایه تجربیاتی بنا شده‌اند که از اهداف توسعه هزاره به جا مانده است.

این 17 هدف شامل، ریشه‌کنی فقر، ریشه‌کنی گرسنگی، سلامتی مطلوب، کیفیت آموزش، برابری جنسیتی، آب سالم و بهداشت، انرژی ارزان و تجدیدپذیر، کار و اقتصاد خوب، زیرساخت خوب و نوآوری، کاهش نابرابری، شهرها و جوامع پایدار، استفاده امن از منابع، اقدام درباره اقلیم، اقیانوس‌های پایدار، استفاده پایدار از زمین، صلح و عدالت، و همکاری در توسعه پایدار هستند.

هدف ششم در اهداف 17 گانه توسعه پایدار به موضوع آب می‌پردازد و تاکید ویژه‌ای بر آب آشامیدنی، بهداشت و بهسازی، کیفیت آب و فاضلاب، کمبود آب و بهره‌وری آن، مدیریت یکپارچه آب، حفاظت اکوسیستم‌ها، همکاری‌های بین‌المللی و ظرفیت‌سازی و همکاری و مشارکت ذی‌نفعان دارد.

امسال شعار روز جهانی آب سازمان ملل متحد، فاضلاب بود. برهمین اساس هدف ششم از اهداف هفده‌گانه توسعه پایدار برآن است تا سال 2030، با کاهش آلودگی آب، کاهش ورود مواد آلاینده خطرناک و مواد شیمیایی به منابع آب و به نصف رساندن بخش تصفیه نشده فاضلاب و افزایش پایدار بازچرخانی و استفاده مجدد ایمن در سطح جهانی از آب، کیفیت آب را بهبود ببخشد.

برگشت سرمایه تصفیه فاضلاب 5 برابر است

در همین راستا، سازمان جهانی بهداشت اعلام کرده است که با کاهش مخاطرات مرتبط با کمبود بهداشت و آب امکان جلوگیری از مرگ 361 هزار کودک زیر پنج سال فوت شده در سال 2012 به علت کمبود آب وجود داشت.

از طرفی بر طبق آن‌چه که کارشناسان می‌گویند فقرا و آسیب‌پذیرهای جامعه بیشترین بهره را از بهبود مدیریت بهداشت و فاضلاب خواهند داشت و بازگشت سرمایه سرمایه‌گذاری در بهداشت، جمع‌آوری و تصفیه فاضلاب در مناطق روستایی و شهری برحسب توسعه اقتصادی و اجتماعی بسیار بالاست.

برهمین اساس متوسط بازگشت سرمایه‌گذاری در بهداشت 5.5 دلار در هر یک دلار سرمایه‌گذاری شده است.

هدررفت 250 کلیومتر مکعبی آب با پسماند غذایی

کشاورزی بزرگ‌ترین مصرف کننده آب در دنیاست. بسیاری از محصولات کشاورزی، مثل سبزیجات حاوی مقدار بسیار زیادی آب هستند و گاه این محتوی آبی به بیش از 90 درصد هم می‌رسد.

سازمان ملل اعلام کرده است در اروپا تولید محصولات غذایی به‌طور متوسط روزانه به ازای هر نفر 5 متر مکعب آب مصرف می‌کند. از طرفی در دنیا سالانه 1.3 میلیارد تن غذا، یعنی 250 کیلومتر مکعب آب، از بین می‌رود.

پسماندهای غذا را می‌توان از بین رفتن غذای مناسب برای مصرف انسان تعریف کرد که یا به دلایلی دور ریخته می‌شوند یا از تاریخ مصرف آن‌ها گذشته است. از طرفی به پسماند غذایی، باید محصولات کشاورزی برداشت نشده به دلیل قیمت کم این محصولات در بازار را نیز به آن اضافه کرد.

گوشت و غلات در سطح دنیا به ترتیب 21.7 و 13.4 درصد مواد غذایی دور ریخته شده را به خود اختصاص داده‌اند.

کشاورزی، منبع آلودگی آب

در نیم قرن گذشته، برای تامین نیاز رو به افزایش غذا به دلیل رشد جمعیت و تغییر عادات غذایی، کشاورزی هم به شدت رشد کرده است.

براساس آمار، AQUASTAT، سیستم اطلاعات جهانی آب سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد FAO، مناطقی که در آن‌ها آبیاری کشاورزی صورت می‌گیرد، بیش از دو برابر افزایش یافته است و از حدود 1.4 میلیون کیلومتر مربعِ سال 1961 به حدود 3.2 میلیون کیلومتر مربع در سال 2012 رسیده است. کل احشام پرورش یافته از 7.3 میلیارد راس سال 1970 بیش از سه برابر شده و در سال 2011 به 24.2 میلیارد راس رسیده است.

فائو می‌گوید کشاورزی به ویژه در آسیا از سال 1980 تا سال 2012 بیش از 20 برابر شده است.

کشاورزی، فرسایش خاک، افزایش رسوبات منابع آبی و استفاده بیش از حد از کودها و سموم شیمیایی را به دنبال دارد. از این رو بار آلودگی وارد بر محیط زیست هم بیش از گذشته خواهد بود.

استفاده بیش از حد از آب در آبیاری کشاورزی، باعث بازگشت پساب کشاورزی به منابع آبی و نفوذ آلودگی‌های آن به آبخوان‌های عمیق و منابع آب‌های سطحی می‌شود.

آنچه که در این میان مطرح است این است که اغلب ناآگاهی‌های بسیاری در خصوص آلودگی‌های حاصل از کشاورزی وجود دارد. در بیشتر کشورها به ویژه در کشورهای در حال توسعه، سهم آلودگی‌های حاصل از کشاورزی و احشام در آلایندگی منابع آبی شناخته شده نیست. درحالی که آگاهی از این موارد برای فهم وسعت و گستردگی مشکلی که با آن دست به گریبان هستند و توسعه سیاست‌های قابل اجرا و مقرون به صرفه بسیار ضروری است.

از سویی دیگر، وقتی منابع آلودگی شناخته شده نیستند، برای جلوگیری از آلودگی منابع آب چه‌کار می‌توان کرد؟

تحقیقات و مدل‌سازی پایا با نظارت و ارزشیابی کیفی منابع آب برای درک خط سیر آلودگی بسیار مهم است.

کشاورزی مصرف کننده فاضلاب

گسترش کشاوری امری اجتناب ناپذیر است اما با وجود منابع رو به کاهش آب، کشاورزی باید به فکر تامین آب از منابعی نامتعارف باشد. یکی از این منابع نامتعارف، فاضلاب‌ها هستند. البته این امر زمانی امکان‌پذیر است که تمام جنبه‌های بهداشتی آن، چه از نظر محصول تولیدی و چه از نظر کارگران در تماس با زمین‌های کشاورزی، درنظر گرفته شود.

بر اساس آمار AQUASTAT، در سال حدود 3928 کیلومتر مکعب آب در تمام دنیا برداشت می‌شود که از این مقدار 44 درصد، حدود 1716 کیلومتر مکعب آن مصرف و 56 درصد، 2212 کیلومتر مکعب در سال به صورت فاضلاب، زه‌آب کشاورزی یا پساب، پخش می‌شود.

11 درصد از برداشت جهانی آب به مصرف شهری می‌رسد. از این مقدار 3 درصد مصرف و بقیه 8 درصد، 330 کیلومتر مکعب، به صورت فاضلاب تخلیه می‌شود، درحالی که مقدار زیادی از این پساب را می‌توان به عنوان منبع آب برای کشاورزی استفاده کرد.

از طرفی، زه‌آب و پساب کشاورزی هم سالانه 32 درصد، 1257 کیلومتر مکعب، از برداشت آب را به خود اختصاص داده است. از این رو قرار نیست که تمرکز فقط بر استفاده مجدد از پساب شهری در آبیاری کشاورزی متمرکز شده و پساب کشاورزی به عنوان یک منبع بالقوه نادیده گرفته شود.

امروزه در منطقه منا (خاورمیانه و شمال آفریقا)، استرالیا و مدیترانه و نیز مکزیک، چین و ایالات متحده مدیریت استفاده از پساب شهری در کشاورزی در جریان است. اما اطلاعات جامعی در خصوص مقدار مصرف فاضلاب در این بخش‌ها وجود ندارد. احتمالا مناطقی که از فاضلاب تصفیه نشده برای آبیاری زمین‌های کشاورزی استفاده می‌کنند، ده برابر مناطقی باشند که از پساب تصفیه شده بهره می‌برند.

فائو می‌گوید: در دنیا 2.75 میلیون کیلومتر مربع زمین کشاورزی آبیاری می‌شود. به طور متوسط 330 کیلومتر مکعب فاضلاب شهری تولید شده سالانه، می‌تواند 40 میلیون هکتار زمین کشاورزی را آبیاری کند، یعنی نزدیک به 8 هزار متر مکعب در هر هکتار، یعنی 15 درصد کل زمین‌های آبیاری شده.

احتمال می‌رود 5 تا 20 میلیون هکتار زمین کشاورزی با فاضلاب خام یا رقیق شده آبیاری شود، بیشترین مقدار این زمین‌های کشاورزی در چین هستند و تخمین زده می‌شود حدود 2 تا 7 درصد کل نواحی آبیاری شده دنیا باشد.

سخن آخر

تقاضا برای مصرف آب به دلیل رشد جمعیت و رشد اقتصادی کشورها و تغییر و بهبود سبک زندگی مردم در حال افزایش است. در عین حال، تغییرات اقلیم، مصرف ناپایدار منابع آب‌های زیرزمینی و آلودگی منابع آب‌های زیرزمینی و سطحی دسترسی به آب را با چالش روبه‌رو کرده است.

در بسیاری از مناطق، چون غرب ایالات متحده، جنوب اروپا، شمال آفریقا و خاورمیانه، بخش‌هایی از چین و نیز هندوستان، منابع آب‌های شیرین مدت‌هاست که به شدت تحت فشار هستند و دولت‌ها برای تامین تقاضای رو به افزایش آب با چالش‌های بسیاری دست و پنجه نرم می‌کنند.

استفاده مجدد از آب دسترسی به آب شیرین را بهبود خواهد داد. بسته به میزان تصفیه این پساب، پساب قابلیت استفاده در بسیاری از مصارف را از مصارف شهری تا آبیاری زمین‌های کشاورزی و استفاده‌های صنعتی دارد. و حتی هم‌اکنون در بعضی مناطق جنوب شرق آسیا و استرالیا، استفاده از پساب تصفیه شده به عنوان منبع آب شیرین امری عادی است.

هر چقدر آب بیشتر مصرف شود، فاضلاب بیشتری هم تولید خواهد شد. هرچقدر فاضلاب تصفیه نشده بیشتری وارد محیط زیست شود، آلودگی محیط زیست و اثرات آن بر جامعه و محیط زیست بیشتر خواهد شد.

ممکن است در ابتدا هزینه‌های تصفیه فاضلاب در کشورهای فقیر قابل توجه به نظر بیاید اما وقتی با هزینه‌های ساخت سدهای جدید، تاسیسات شیرین سازی آب دریا و انتقال آب از حوضه‌های آبریز دیگر به مناطق با کمبود آب و نیز هزینه‌های زیست محیطی و بهداشتی حاصل از انتشار بیماری‌های مرتبط با فاضلاب و آلودگی محیط زیست مقایسه شود، بهبود مدیریت فاضلاب از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه خواهد بود و این مساله زمانی نمایان‌تر خواهد شد که کشور با مساله کمبود آب مواجه است.

از طرفی بهبود مدیریت فاضلاب و تصفیه آن، باعث ایجاد مشاغل مستقیم و غیر مستقیم بسیار و در نتیجه بهبود وضع اقتصادی جامعه خواهد شد.

در بررسی چالش‌های مرتبط با آلودگی آب، دو رویکرد عمده مطرح است: اول، جلوگیری از مصرف بیش از حد آب و آلوددگی آب در منبع، ‌یعنی کاهش حجم بسیار زیاد فاضلاب و در نتیجه آلودگی حاصل از آن.

دوم، جمع‌آوری فاضلاب و تصفیه مناسب آن برای استفاده مجدد از آن یا تخلیه در محیط زیست. لازمه پرداختن به این رویکرد، تعیین استانداردها و مقررات لازم برای تصفیه فاضلاب است.

کشورهای با درآمد بالا و اقتصادهای برتر 70 درصد فاضلاب‌های تولیدی خود را تصفیه می‌کنند. در مقابل کشورهایی با درآمد متوسط و درآمد پایین به ترتیب 28 و 8 درصد فاضلاب‌های خود را تصفیه می‌کنند.

بر طبق آماری که وزارت نیروی ایران دارد در ایران 80 درصد فاضلاب‌ها تصفیه نمی‌شوند.

براساس گزارش برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد، انتخاب نوع تصفیه مورد نظر فاضلاب‌ها بستگی به نوع اقلیم منطقه، دسترسی به منابع آب شیرین، سطح توسعه اقتصادی منطقه، نوع فعالیت‌های اقتصادی و الگو‌های سکونتگاهی دارد که هر کدام به نوعی بر چالش‌های پیش‌روی تصفیه فاضلاب و مدیریت کیفی آب تاثیر دارد.

از طرفی امروزه مباحثی مثل محصولات جنبی تولیدی از تصفیه فاضلاب چون حرارت و مواد مغذی حاصل از آن نیز در مباحث اقتصادی مربوط به تصفیه فاضلاب به شدت مورد توجه است.