نجات آب ــ ۱۲ | «بازچرخانی و تصفیه فاضلاب شهری» برای بخش‌هایی از کشاورزی

خبرگزاری تسنیم؛ گروه اقتصادی ــ بصورت تاریخی، استفاده دوباره از آب در تمدن‌ها سابقه‌ای طولانی دارد، بازچرخانی و تصفیه فاضلاب شهری، پاسخی است که در آن «پسماند» به یک «منبع» برای کشاورزی بدل می‌شود. اما تفاوت امروز در معیارهای سلامت‌محور، فناوری‌های غشایی و حکمرانی داده‌محور است.

بیشتر بخوانید

«نجات آب» ـ ۸ | «دروازه‌بانی آب» برای نفوذ سیلاب‌ها و رواناب‌های سطحی، با اقدامات بیولوژیک

«نجات آب» ـ ۹ | “توسعه هوشمند کشت دیم”؛ پاسخی به بحران آب و تغییرات اقلیمی

برای شناخت عناصر تشکیل دهنده این بحث، بطور کلی کافی است سه قطعه پازل را کنار هم بگذاریم. نخست «آب»: در جهان امروز، بیش از ۷۰درصد از برداشت آب شیرین به کشاورزی اختصاص دارد و شهرنشینیِ رو‌به‌افزایش نیز تولید فاضلاب را به‌طرز چشمگیری بالا برده است. درعین‌حال، در بسیاری کشورها بخش بزرگی از فاضلاب بدون تصفیه به محیط رها می‌شود. دوم «غذا»: سازمان‌های بین‌المللی هشدار داده‌اند که تولید غذا باید تا میانه قرن جاری افزایش یابد، اما منابع آب متعارف دیگر کشش این تقاضا را ندارند. سوم «محیط»: ورود فاضلاب تصفیه‌نشده به رودخانه‌ها و تالاب‌ها، افت کیفیت اکوسیستم‌های آبی را تشدید می‌کند؛ در مقابل، همان جریان اگر به‌درستی تصفیه شود، می‌تواند هم آب و هم مواد مغذی را به خاک بازگرداند.

بازچرخانی به‌ویژه در اقلیم‌های خشک و نیمه‌خشک، منبعی پایدار و در دسترس فراهم می‌کند و وابستگی به آبخوان‌ها را کاهش می‌دهد. به‌درستی اگر طراحی و پایش شود، آب بازچرخانی‌شده می‌تواند استانداردهای سخت‌گیرانه برای آبیاری محصولات حساس را نیز برآورده کند. درواقع، بازچرخانی می‌تواند با کاهش برداشت از منابع متعارف، کاهش آلودگی، و تأمین آب مطمئن برای کشاورزی، رکن یک استراتژی ملی آب باشد.

بحت در چالش‌های بازچرخانی آب

نخست باید دانست بازچرخانی طبعاً یک «فناوری منفرد» نیست؛ مجموعه‌ای از تصمیم‌ها و ظرفیت‌هاست. چالش‌های فنی آن شامل حضور ریزآلاینده‌ها، پاتوژن‌ها و نمک‌ها که نیازمند قطار تصفیه متناسب با کاربری و کنترل برخط هستند، می‌باشد. چالش‌های نهادی آن مواردی مانند نبود استانداردهای شفاف، مجوزدهی کند، و هم‌راستا نبودن نهادهای شهری و کشاورزی است. چالش‌های اجتماعی مانند «حس بیزاری» نسبت به آب برگشتی و نگرانی‌های سلامت، که اگر پاسخ داده نشوند، حتی طرح‌های ایمن را زمین‌گیر می‌کنند، نیز وجود دارد. همچنین چالش‌های اقتصادی مانند هزینه سرمایه‌گذاری اولیه، هزینه انتقال تا مزرعه، و نبود سازوکارهای قیمت‌گذاری که ارزش بیرونیِ کاهش آلودگی و امنیت عرضه را منعکس کند جزو چالش‌های کلیدی بازچرخانی آب است.

البته این نگرانی‌ها و چالش‌ها بی‌دلیل نیست. در کشورهای درحال‌توسعه، گاهی استفاده غیربهداشتی از فاضلاب خام برای آبیاری مشاهده می‌شود؛ این وضعیت هم ریسک بهداشتی را بالا می‌برد و هم تصویر اجتماعی بازچرخانیِ ایمن را مخدوش می‌کند. بااین‌حال، این چالش‌ها نباید مانع طراحی هوشمند استفاده از این روش باشد. مقرره ۲۰۲۰/۷۴۱ اتحادیه اروپا با تعریف کلاس‌های کیفی برای آبیاری از A  تا D، الزامات پایش، و چارچوب مجوزدهی، از «فناوری‌محور» به «خطرمحور» گذار کرده است. راهنمای سازمان جهانی بهداشت نیز با هدف‌گذاری سلامت‌محور و «موانع چندگانه» (از تصفیه تا محدودیت‌های مزرعه‌ای)، نقشه راه مدیریت ریسک را ارائه می‌دهد.

در بعد فنی، ترکیب فیلتراسیون غشایی (MF/UF/RO)، اکسیداسیون پیشرفته و گندزدایی UV/ازن، همراه حسگرهای برخط، امکان کنترل پاتوژن‌ها و بسیاری ریزآلاینده‌های اولویت‌دار را فراهم کرده است. در بعد اجتماعی، تجربه‌ها نشان می‌دهند که انتشار شفاف نتایج پایش، آموزش کشاورزان، و پیام‌رسانی صادقانه از سوی نهادهای مورداعتماد، «پذیرش» را به‌طرز محسوسی افزایش می‌دهد. در بعد اقتصادی، قراردادهای تأمین پایدار آب، تعرفه‌های تشویقی و «حسابداری آبِ جدید» در ترازنامه حوضه، انگیزه سرمایه‌گذاری و بهره‌برداری را بالا می‌برد. برای محصولات خام خوراکی یا آبیاری پاششی، کیفیت سخت‌گیرانه‌تری نیاز است. پایش برخط شاخص‌های میکروبی (مثلاً E. coli) و شیمیایی، همراه با برنامه نمونه‌برداری دوره‌ای، حلقه اطمینان را کامل می‌کند.

تأثیرات اقتصادی

اقتصاد بازچرخانی را باید فراتر از قیمت برای هر مترمکعب دید. اولاً در بسیاری حوضه‌ها، آب بازچرخانی‌شده بطور رقابتی با توسعه منابع جدید یا حتی ارزان‌تر از شیرین‌سازی تمام می‌شود؛ بخصوص وقتی انتقال‌های دوربرد حذف و شبکه محلی طراحی می‌شود. دوم اینکه کاهش آلودگی رودخانه‌ها و تالاب‌ها و اجتناب از خسارات سلامت و محیط‌زیست ناشی از تصفیه فاضلاب، در حساب‌های سنتی آب دیده نمی‌شود، اما در ارزیابی‌های کلان‌نگر، مزیت بزرگی است. سوم، بازیابی مواد مغذی (فسفر/نیتروژن) و انرژی (گاززیستی لجن)، می‌تواند بخشی از هزینه تصفیه را جبران کند و به اقتصاد چرخشی کمک کند.

تجربه‌های ملی نشان می‌دهد با مشوق‌های هوشمند (یارانه اتصال، تضمین خرید آب بازچرخانی‌شده برای کشاورزی، یا تعرفه‌های پلکانی)، پروژه‌ها به پایداری مالی می‌رسند. منطق اقتصادی، اگر با آثار زیست‌محیطی جمع شود، تصویر روشنی از درآمد-هزینه واقعی ترسیم می‌کند.

اثرات زیست‌محیطی

هر مترمکعب آب بازچرخانی‌شده، معادل مترمکعب آبی است که از رودخانه/آبخوان برداشت نمی‌شود؛ یعنی به این ترتیب زمان برای ترمیم اکوسیستم‌ها و حفظ تنوع زیستی می‌خریم. تصفیه و بازچرخانی، بار مواد مغذی ورودی به آب‌های پذیرنده را کم می‌کند و ریسک یوتروفیکاسیون را پایین می‌آورد؛ پدیده‌ای که به شکوفایی جلبکی مضر و افت اکسیژن محلول می‌انجامد. در خاک، اگر کیفیت آب و برنامه آبیاری به‌درستی تنظیم شود، مواد مغذیِ باقیمانده می‌تواند بخشی از کود شیمیایی را جایگزین کند.

بااین‌حال، مدیریت ریسک‌های تجمعی (نمک‌زایی، فلزات سنگین، برخی ترکیبات آلی پایدار) ضروری است؛ این مدیریت با انتخاب فناوری مناسب، اختلاط آب‌ها (blending)، و برنامه‌های پایش-بازخورد عملی می‌شود.

ابعاد اجتماعی و فرهنگی

فناوری بدون «کسب اعتماد عمومی» راه به جایی نمی‌برد. پذیرش عمومی با چهار عامل کلیدی رشد می‌کند: تناسب کاربری (آب برای آبیاری مواردی مانند زراعت چوب و درختان غیرمثمر، نه نوشیدن)، شفافیت در انتشار نتایج پایش، حضور تنظیم‌گر مستقل و پاسخگو، و ملموس بودن منافع محلی (امنیت آب، اشتغال روستایی). تجربه‌های موفق در استرالیا و اروپا نشان می‌دهد کارزارهای ارتباطی صادقانه، برنامه‌های آموزشی برای کشاورزان، و مشارکت انجمن‌های محلی، مقاومت‌ها را به همراهی بدل می‌کند.

از منظر فرهنگی، پیوند بازچرخانی با ارزش‌های بومی ــ پرهیز از اسراف، عدالت میان نسل‌ها، عمران زمین ــ قدرت اقناع بالایی دارد. بصورت عملی، وقتی کشاورز به‌خوبی می‌بیند که آب مطمئن و پایدار دارد، خود به مبلغ طرح بدل می‌شود.

سیاست‌گذاری و حکمرانی آب

حکمرانی مؤثر به معنی استاندارد شفاف، مجوزدهی کارآمد، مشوق اقتصادی، و پاسخ‌گویی است. مقرره ۲۰۲۰/۷۴۱ اتحادیه اروپا با تعیین حداقل الزامات کیفی، الزامات پایش و مسئولیت‌ها، الگوی مهمی فراهم کرده است. راهنمای سازمان جهانی بهداشت نیز چارچوب «خطرمحور» را با موانع چندگانه و هدف‌های سلامت‌محور ارائه می‌دهد. در سطح ملی و محلی، تشکیل شوراهای حوضه‌ای با حضور وزارتخانه‌های ذی‌ربط، شهرداری‌ها، کشاورزان، شرکت‌های آب و جامعه مدنی، هم‌سویی سیاست و اجرا را ممکن می‌کند.

ابزارهای قیمتی (تعرفه‌های ترجیحی برای آبیاری با آب بازچرخانی‌شده، یارانه اتصال، قراردادهای تضمین خرید)، ریسک سرمایه‌گذاری را کاهش می‌دهد. انتشار عمومی داده‌های پایش و گزارش‌دهی مستمر، اعتماد را تقویت می‌کند. نمونه‌های اسرائیل، اسپانیا و سنگاپور نشان می‌دهد ترکیب سیاست شفاف، سرمایه‌گذاری هدفمند و ارتباطات حرفه‌ای، بازچرخانی را از «پروژه» به «هنجار» تبدیل می‌کند.

جمع‌بندی و افق پیشِ رو

بازچرخانی و تصفیه فاضلاب شهری برای کشاورزی، یکی از ستون‌های استراتژی بهره‌وری آب در قرن بیست‌ویکم است؛ ستونی که سه مسئله بزرگِ کم‌آبی، ناامنی غذایی و آلودگی را همزمان هدف می‌گیرد. پیشرفت‌های غشایی، پایش برخط، و مدیریت هوشمند شبکه‌ها هزینه و ریسک را به‌سرعت پایین می‌آورد؛ و سیاست‌گذاری خطرمحور و مشارکتی، اعتماد عمومی را بالا می‌برد.

اگر الگوی «اقتصاد تعاون‌محور» ــ یعنی هم‌افزایی دولت، دانشگاه، بخش خصوصی و جوامع محلی ــ را بر این راهبرد بنشانیم، بازچرخانی از پاسخی اضطراری، به «هنجار جدید» مدیریت آب بدل می‌شود؛ هنجاری که به‌جای گسترش مرز برداشت، با حداقل اتلاف و حداکثر منافع، چرخه را می‌بندد. بااین‌حال، موفقیت نهایی به استمرار شفافیت، یادگیری نهادی و سرمایه‌گذاری هوشمند بستگی دارد.

——–

فهرست منابع برای مطالعه بیشتر

1. UNESCO WWAP (2017). The United Nations World Water Development Report 2017: Wastewater — The Untapped Resource. Paris: UNESCO.
   اطلاعات بیشتر: https://unesdoc.unesco.org/ark://48223/pf0000247153
2. UN-Water (2017). Wastewater: The Untapped Resource — Facts & Figures.
   اطلاعات بیشتر: https://clmeplus.org/app/uploads/2020/04/247553eng.pdf
3. FAO (2011). The State of the World’s Land and Water Resources for Food and Agriculture (SOLAW).
   اطلاعات بیشتر: https://www.fao.org/3/i1688e/i1688e.pdf
4. UN DESA (2018). World Urbanization Prospects: 2018 Highlights.
   اطلاعات بیشتر: https://population.un.org/wup/assets/WUP2018-Highlights.pdf
5. Angelakis, A. N., & Snyder, S. A. (2015). Wastewater Treatment and Reuse: Past, Present, and Future.Water, 7(9), 4887–۴۸۹۵.
   اطلاعات بیشتر: https://www.mdpi.com/2073-4441/7/9/4887
6. European Union (2020). Regulation (EU) 2020/741 on minimum requirements for water reuse.
   اطلاعات بیشتر: https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2020/741/oj/eng
7. U.S. EPA (2023). From Water-Stressed to Water-Secure — Lessons from Israel’s Water Reuse Approach.
   اطلاعات بیشتر: https://www.epa.gov/system/files/documents/2023-03/From%20Water%20Stressed%20to%20Water%20Secure%20-%20Lessons%20from%20Israel%27s%20Water%20Reuse%20Approach.pdf
8. PUB Singapore (2022). NEWater – Singapore’s answer to water scarcity.
   اطلاعات بیشتر: https://www.pub.gov.sg/watersupply/fournationaltaps/newater
9. WHO (2006). Guidelines for the Safe Use of Wastewater, Excreta and Greywater, Vol. II: Wastewater Use in Agriculture.
   اطلاعات بیشتر: https://www.who.int/publications/i/item/9241546832
10. Metcalf & Eddy (2014). Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery (5th ed.). McGraw-Hill.
    اطلاعات بیشتر: https://www.mheducation.com/highered/product/Wastewater-Engineering-Treatment-and-Resource-Recovery-Metcalf-and-Eddy.html
11. Shannon, M. A., et al. (2008). Science and technology for water purification in the coming decades.Nature, 452, 301–۳۱۰.
    اطلاعات بیشتر: https://www.nature.com/articles/nature06599
12. Jimenez, B., & Asano, T. (2008). Water Reuse: An International Survey of Current Practice, Issues and Needs. IWA Publishing.
    اطلاعات بیشتر: https://www.iwapublishing.com/books/9781843390893/water-reuse
13. World Bank (2025). Scaling Water Reuse: A Tipping Point for Municipal and Industrial Water.
    اطلاعات بیشتر: https://openknowledge.worldbank.org/entities/publication/d680f9bf-5b2f-45b2-bd55-6e953e37c5fa
14. World Bank (2019). The Economic Case for Water Reuse.
    اطلاعات بیشتر: https://documents1.worldbank.org/curated/en/435431468170669836/pdf/multi-page.pdf
15. GHD & WateReuse (2021). Advanced Treatment Trains (MF/RO/UV) & Case Studies.
    اطلاعات بیشتر: https://watereuse.org/wp-content/uploads/2021/02/4.-Australian-Water_GHD.pdf
16. International Desalination Association (2021). Water Reuse in Spain.
    اطلاعات بیشتر: https://idadesal.org/water-reuse-in-spain/
17. Smart Water Magazine (2024). Reclaimed water reuse: dealing with water scarcity in Spain.
    اطلاعات بیشتر: https://smartwatermagazine.com/news/smart-water-magazine/reclaimed-water-reuse-dealing-water-scarcity-spain
18. IPCC (2022). AR6 WGII: Impacts, Adaptation, and Vulnerability – Water-related chapters.
    اطلاعات بیشتر: https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg2/chapter/chapter-4/
19. Our World in Data (2023 update). Water use and stress – Agriculture share of freshwater withdrawals.
    اطلاعات بیشتر: https://ourworldindata.org/water-use-stress
20. UNEP (2023). Wastewater: Turning Problem to Solution.
    اطلاعات بیشتر: https://www.unep.org/resources/report/wastewater-turning-problem-solution
21. Dolnicar, S., & Saunders, C. (2006). Community attitudes towards water reuse.Journal of Environmental Management, 80(1), 44–۶۱.
    اطلاعات بیشتر: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479706002414
22. Qadir, M., et al. (2010). Wastewater use in agriculture: Review of impacts and policy options.Agricultural Water Management, 97(4).
    اطلاعات بیشتر: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378377410002802
23. Qadir, M., et al. (2010). The challenges of wastewater irrigation in developing countries. (نسخه دسترس‌پذیر)
    اطلاعات بیشتر: https://digitalcommons.unl.edu/wffdocs/13

انتهای پیام/