مدیریت استراتژیک بحران آب

یک تحقیق مستقل ۱۰ تن از متخصصان ایرانی حوزه مدیریت منابع آب که در آمریکای شمالی و انگلستان تحصیل کرده‌اند نشان می‌دهد که دلیل اصلی کاهش ۸۰ درصدی حجم آب دریاچه ارومیه طی چهار دهه اخیر که سطح آب آن را در ابتدای مهرماه امسال به حدود ۱۰ درصد سطح اولیه آن در سال ۱۳۵۱ شمسی کاهش داده، فعالیتهای انسانی و توسعه سازه‌ای بی‌رویه در این حوضه آبریز بوده و تأثیر خشکسالی و تغییرات آب و هوایی در منطقه در حدی نبوده که بتواند تغییرات سطحی و حجمی این چنینی در دریاچه ایجاد کند. در نتیجه این پژوهش احیای فیزیکی دریاچه ارومیه ممکن دانسته شده اما چنین فرایندی را مشروط به یک خواست سراسری سیاسی و اقتصادی درنظرگرفته است که در طی سالهای طولانی به نتیجه خواهد رسید.
بحران آب در ایران سلسله چالش‌ها و مشکلات ناشی از کمبود آب و استفاده نادرست از منابع آب در کشور ایران است.

کمبود آب در ایران

کمبود آب در ایران:
با توجه به میزان منابع آب و سرانهٔ مصرف، ایران از جمله کشورهایی است که در گروه کشورهای مواجه با کمبود فیزیکی آب قرار دارد. این گروه شامل کشورهایست که در سال ۲۰۲۵ با کمبود فیزیکی آب مواجه هستند. این بدان معناست که حتی با باﻻترین راندمان و بهره‌وری ممکن در مصرف آب، برای تامین نیازهایشان آب کافی در اختیار نخواهند داشت. حدود ۲۵ درصد مردم جهان از جمله ایران مشمول این گروه می‌باشند.

براساس شاخص فالکن مارک، کشور ایران در آستانه قرار گرفتن در بحران آبی است. با توجه به اینکه در دهه ۱۳۸۰ و ۱۳۹۰ خورشیدی حدود ۶۹ درصد از کل آب تجدیدپذیر سالیانه مورد استفاده قرار می‌گیرد، براساس شاخص سازمان ملل، ایران نیز اکنون در وضعیت بحران شدید آبی قرار دارد. بر اساس شاخص مؤسسه بین‌المللی مدیریت آب نیز، ایران در وضعیت بحران شدید آبی قرار دارد. بنا بر شاخص‌های ذکر شده، کشور ایران برای حفظ وضع موجود خود تا سال ۲۰۲۵ باید بتواند ۱۱۲ درصد به منابع آب قابل استحصال خود بیفزاید که این مقدار با توجه به امکانات و منابع آب موجود غیرممکن به نظر می‌رسد

لزوم طراحی درست مراحل پیش تصفیه، تصفیه و پساتصفیه در تولید آب با کیفیت مناسب و نیز بازیافت پساب اهمیت زیادی دارد. هر چقدر اطلاعات ما از منبع آب یا پساب مد نظر بیشتر باشد، طراحی مراحل تصفیه با خطای کمتری مواجه خواهد شد و بهره برداری نیز با مشکلات کمتری روبرو می گردد. مراحل تصفیه می توانند فیزیکی یا شیمیایی باشند در ادامه به برخی از این روش ها اشاره می گردد:

گندزدایی با کلرزنی:

 کلرزنی به عنوان متداولترین روش گندزدایی همواره مورد توجه بوده است. این ماده به دلیل ارزان بودن، تولید باقیمانده ناچیز و در دسترس بودن همواره مورد توجه بوده است. این ماده به صورت گاز کلر یا دی اکسید کلر ، مایع (سدیم هیپوکلریت) و جامد (کلسیم هیپوکلریت یا پرکلرین یا H.T.H) در دسترس می باشد. تزریق کلر نه تنها در تصفیه آب آشامیدنی، بلکه در تصفیه آب های صنعتی و پساب ها به عنوان اولین راه حل گندزدایی لحاظ می گردد. این ماده را بسته به شرایط و بارآلودگی سیستمها می توان به صورت پیوسته یا شوک تزریق نمود. برای تزریق مقدار درست کلر، اطلاع از بار آلودگی ومیکروبی سیستم ها ضروری می باشد.

واکنشهایی که با تزریق کلر اتفاق می افتند:

                

 در واکنش اول انحلال کلر در آب منجر به تولید هیپوکلرو اسید و  هیدروکلریک اسید شده است پس مشخص     است که انحلال گاز کلر در آب با کاهش   pH  همراه می باشد. در واکنش دوم شاهد تعادل هیپوکلرو اسید تولید شده و یون هیپوکلریت می باشیم. این واکنش وابسته به pH محیط بوده و با تغییر آن می تواند به سمت راست یا چپ تعادل متمایل گردد. ولی با توجه به قدرت اکسیدکنندگی و گندزدایی بالاتر هیپوکلرواسید، کارآیی بیشتر سیستم در pH های اسیدی تر رخ می دهد تا تعادل مذکور به سمت چپ و حضور بیشتر هیپوکلرو اسید متمایل باشد.جدول 1 ارتباط pH را با میزان حضور دو گونه مذکور نمایش می دهد:

  

در صورتی که از سدیم هیپوکلریت یا کلسیم هیپوکلریت برای کلرزنی استفاده گردد، طبق واکنش های زیر شاهد قلیائی شدن محیط خواهیم بود که برای خنثی نمودن آن از اسید استفاده می گردد:

 سپس تعادل مربوط به واکنش 2 ، با شرایط گفته شده انجام می گردد.

 منظور از کلرخواهی، کلر توتال، کلر آزاد و کلر ترکیبی و چیست؟؟؟

پس از ورود کلر به نمونه مورد نظر، در صورت وجود ترکیبات آلی، فلزات  و هر ترکیبی که تمایل به اکسید شدن دارد در آب، کلر در ابتدا و قبل از هر واکنشی با سرعت بالا با این گونه ها ترکیب می گردد. نیاز نمونه مد نظر برای واکنش با کلر در این مرحله کلرخواهی(Chlorine demand) نامیده می شود.

مقدار کلر باقیمانده پس از انجام مرحله کلرخواهی، کلر توتال (Total Chlorine) نام دارد که قادر است وارد دو مسیر متفاوت برای انجام واکنش گردد:

اگر در آب ترکیبات آلی و معدنی نیتروژندار حضور داشته باشند، بخشی از کلر توتال با آنها وارد واکنش می گردد و کلرآمین ها را تولید می نماید که با اندازه گیری آنها کلر ترکیبی (Combined Chlorine) محاسبه می گردد. لازم به ذکر است که کلر ترکیبی خاصیت گندزدایی ندارد.

بخشی از کلر توتال که پتانسیل بالایی برای گندزدایی دارد، کلر آزاد باقیمانده (Free Chlorine  ) نام دارد.

دیاگرام زیر مراحل آماده شدن کلرتزریقی برای گندزدایی را نشان می دهد: