مدیریت بهره وری آب در استان خراسان رضوی

استان خراسان رضوی به دلیل موقعیت جغرافیایی و شرایط اقلیمی خشک، با چالش های جدی در حوزه منابع آبی رو به رو است. کاهش بارندگی و افزایش مصرف آب فشار زیادی بر منابع آب زیرزمینی این منطقه وارد کرده است. این استان به ویژه در سال های اخیر با افت قابل توجه سطح آبخوان ها، کاهش کیفیت آب و تهدید پایداری تامین آب شهری و کشاورزی مواجه شده است. مدیریت بهینه و استفاده از فناوری های نوین همراه با تدوین سیاست های موثر و پایدار، برای حفظ منابع آب و جلوگیری از بحران های جدی آبی، ضرورت اساسی به نظر می رسد.

ضرورت و اهداف پژوهش

استان خراسان رضوی با سرانه آب تجدیدپذیر سالانه تنها ۷۸۰ مترمکعب در شرایط بحرانی مطلق آبی قرار دارد. میانگین بارش سالانه این استان ۲۴۹ میلی متر است که کمتر از یک سوم میانگین جهانی است. همچنین کاهش سالانه ۷۰ سانتیمتر از سطح آبخوان مشهد-چناران، وضعیت نگران کننده ای برای ذخایر آب زیرزمینی ایجاد کرده است. پژوهش تازه ای که در سال ۲۰۲۴ در مجله Science Advances منتشر شده، نشان می دهد ایران سالانه حدود ۱.۷ میلیارد مترمکعب آب زیرزمینی خود را به شکل دائمی و غیرقابل بازگشت از دست می دهد. در این میان خراسان رضوی با کسری سالانه ۳۲۵ میلیون مترمکعب، رتبه نخست کشور را در تخریب آبخوان ها دارد. از این رو، این گزارش با شناسایی هفت گلوگاه اصلی، پیشنهادهایی را برای رفع چالش ها ارائه می دهد. همچنین مدلی اجرایی و زمان بندی شده برای مدیریت بهره وری آب استان پیشنهاد شده که می تواند راهگشای بحران آبی باشد.

هفت گلوگاه اصلی بحران بهره وری آب در خراسان رضوی

این گلوگاه ها عبارتند از:

کشاورزی ناکارآمد با روش غالب غرقابی

در خراسان رضوی بخش کشاورزی ۸۲ درصد از مصرف آب استان را به خود اختصاص داده و بیش از ۸۰ درصد اراضی آبیاری به روش سنتی غرقابی انجام می شود که بازدهی پایینی دارد (۳۰ تا ۴۵ درصد). این روش باعث هدررفت زیاد آب و مصرف بالای برق در پیک تابستان می شود. علل اصلی تداوم این روش عبارتند از:

• یارانه پنهان عظیم آب و برق کشاورزی که انگیزه صرفه جویی را کاهش می دهد؛
• الگوی کشت نامناسب با محصولات آب بر؛
• ضعف سیستم ترویج و آموزش کشاورزان که اعتماد و دانش کافی برای استفاده از روش های نوین را ندارد.

اقتصاد معیوب آب و عدم توجیه سرمایه گذاری در تصفیه خانه و پساب

ظرفیت اسمی تصفیه خانه های فاضلاب مشهد روزانه ۲۸۳ هزار مترمکعب است، ولی به دلیل آلودگی زیاد فاضلاب ورودی، سالانه تنها حدود ۸۰ میلیون مترمکعب پساب تولید می شود. هزینه تصفیه هر مترمکعب پساب حدود ۳۰ هزار تومان است، در حالی که تعرفه آب شرب غیرخانگی بسیار کمتر است؛ بنابراین بخش خصوصی برای سرمایه گذاری در تصفیه خانه تمایل ندارد. این موضوع باعث می شود فاضلاب خام وارد “کشف رود” شده و سفره های زیرزمینی را آلوده کند.

استاندارد ملی 1۵۶۳۳ به عنوان سد علمی-اقتصادی در بازچرخانی آب خاکستری

استاندارد ملی ۱۵۶۳۳ برای استفاده از پساب های شهری، کپی سختگیرانه استاندارد EPA 2012 بدون بومی سازی است که شرایط ایران را در نظر نگرفته است. لذا به دلیل اعداد سختگیرانه، تا پایان ۱۴۰۴ هیچ متقاضی ای برای صدور مجوز استفاده از آن وجود نداشته است. به همین دلیل بازچرخانی آب خاکستری در کشور عملا انجام نمی شود.

راهکارهای کاذب و شبه علمی (بارورسازی ابرها، هارپ، ابر دزدی)

براساس نظر هیئت علمی دانشگاه های معتبر کشور، بارورسازی ابرها در مقیاس عملیاتی اثربخشی قطعی ندارد و تنها در شرایط محدود افزایش بارش ۱۰ تا ۱۵ درصد مشاهده شده که برای جبران کسری آب استان ناچیز است. همچنین هارپ و ابر دزدی بدون پشتوانه علمی اند چون پدیده های جوی در تروپوسفر رخ می دهند اما هارپ در یونوسفر فعالیت می کند و ارتباطی بین آن ها ثابت نشده است. سرمایه گذاری روی این موضوعات باعث انحراف از راه حل های اصلی می شود.

فرونشست دشت های بحرانی

مستندات میدانی نشان می دهد در دشت مشهد با حفر ۱۹۶ کیلومتر کف شکنی و تغییر محل ۱۶۶۴ کیلومتر چاه، آبخوان ها تخلیه شده اند و عمر مفید چاه ها از ۲۵ سال به ۵ سال کاهش یافته است.

زائر، جمعیت شناور و ضرورت «حق میزبانی زیرساختی»

مشهد سالانه بیش از ۳۰ میلیون زائر دارد و جمعیت در ایام پیک تا دو برابر می شود، اما تخصیص بودجه ملی فقط بر اساس جمعیت ساکن است که ناعادلانه است.

تلفات شبکه، انشعابات غیرمجاز و مافیای آب در حریم “کشف رود”

تلفات آب سهر مشهد حدود ۲۱ درصد است. این مقدار کمتر از میانگین کشوری است اما هنوز بالاست. اختلاف ۱۶۰ میلیون مترمکعب بین آب ورودی و فاضلاب جمع آوری شده نشان دهنده پوشش ناکامل شبکه (۸۶ درصد) و انشعابات غیرمجاز است. همچنین کشاورزان مافیایی در حاشیه کشف رود، با استفاده از فاضلاب خامِ بدون تصفیه، محصولات آلوده به بازار می آورند. در این راستا برخورد قضایی مؤثر و بازدارنده وجود ندارد و گاهی اوقات ماموران با تهدید مسلحانه مواجه می شوند.

ارائه راهکارهایی برای رفع گلوگاه های بیان شده

از جمله این راهکارها عبارتند از:

بازچرخانی فوری پساب کولرهای گازی

طبق مطالعات کارگروه بازچرخانی آب خاکستری خانه هم افزایی، کولرهای گازی در ساختمان های چندطبقه روزانه حجم زیادی پساب تولید می کنند. در مشهد اگر ۴۰٪ واحدهای مسکونی از کولر گازی استفاده کنند، روزانه حدود ۲۴ هزار مترمکعب پساب قابل استفاده تولید می شود. این پساب برای شست و شوی محوطه و آبیاری فضای سبز کیفیت مناسبی دارد. راهکار پیشنهادی در این حالت نصب مخزن جمع آوری در پایین ترین نقطه ساختمان و هدایت پساب با نیروی ثقل به فضای سبز یا مخزن فلاش تانک است تا بدون نیاز به پمپ از آن استفاده شود.

تصفیه آب زیر سینکی پسابی که هرگز دیده نمی شود

دستگاه های تصفیه آب خانگی (RO) برای تولید آب تصفیه شده، حجم قابل توجهی پساب (آب شور) تولید می کنند که برخلاف فاضلاب های دیگر، فاقد آلودگی های میکروبی و چربی است و کیفیت مناسبی برای مصارف غیرشرب دارد. با این حال در حال حاضر این آب ارزشمند بدون استفاده به فاضلاب هدایت می شود که این مسئله یک بی مبالاتی بزرگ در مدیریت منابع آب استان خراسان رضوی است. این پساب می تواند به سادگی و با هزینه ای اندک (نصب یک مخزن و لوله کشی ساده)، جایگزین آب شرب در فلاش تانک توالت ها یا شست و شوی محوطه شود که نتیجه آن کاهش چشمگیر مصرف آب شرب خواهد بود. لذا متولیان امر (وزارت نیرو، راه و شهرسازی، آبفا و نظام مهندسی) باید:

• با فرهنگ سازی و ایجاد زیرساخت، نسبت به این ظرفیت حساسیت ایجاد کنند؛
• با تدوین قوانین جدید، استفاده از این پساب را در ساختمان های نوساز الزامی کنند تا یکی از ارزان ترین و موثرترین راهکارهای بهره وری آب عملیاتی شود.

کشت فراسرزمینی به عنوان راهبرد مکمل

کشت فراسرزمینی، یعنی تولید محصولات آب بر در کشورهای دیگر و واردات آن ها به ایران، یکی از راهکارهای کاهش فشار بر منابع آبی داخلی است. برای خراسان رضوی سرمایه گذاری در این حوزه به ویژه در افغانستان می تواند علاوه بر صرفه جویی در منابع آب به تقویت امنیت مرزی و ایجاد اشتغال در آن کشور کمک کند. همچنین واردات محصولات کشاورزی می تواند بخشی از کسری ۳۲۵ میلیون مترمکعبی آب استان را جبران کند.

بسته پیشنهادی جامع برای مدیریت بحران و ارتقای بهره وری آب در خراسان رضوی

بر اساس یافته های این گزارش، بسته ای جامع برای مدیریت بحران آب و افزایش بهره وری منابع آبی در خراسان رضوی پیشنهاد شده است. این بسته بر اصلاح الگوی مصرف، ارتقای حکمرانی آب و استفاده از فناوری های نوین تمرکز دارد. مهم ترین اقدامات پیشنهادی شامل توسعه آبیاری زیرسطحی به جای روش های غرقابی، بازنگری استانداردهای بازچرخانی آب، جداسازی شبکه آب شرب و آب خاکستری در ساختمان های جدید، بهینه سازی کولرهای آبی و جایگزینی پمپ های چاه های کشاورزی است. همچنین نصب کنتورهای هوشمند، مقابله با برداشت های غیرمجاز، استفاده گسترده از پساب تصفیه شده در صنایع، توسعه کشت فراسرزمینی و بازچرخانی پساب کولرهای گازی از راهکارهای مهم این بسته به شمار می رود. در کنار این اقدامات، اصلاح الگوی کشت، حمایت از سرمایه گذاری بخش خصوصی در تصفیه خانه ها، مدیریت آب شرب دام، تقویت نظارت مردمی، تثبیت حقابه های محیط زیستی و اصلاح قوانین مرتبط با تخلفات آبی نیز مورد تاکید قرار گرفته است. اجرای هماهنگ این راهکارها می تواند به کاهش فشار بر منابع آب، افزایش بهره وری و تحقق مدیریت پایدار آب در استان کمک کند.

جمع بندی

خراسان رضوی با سرانه پایین آب تجدیدپذیر، افت شدید سطح آبخوان ها و کسری سالانه ۳۲۵ میلیون مترمکعب آب، در وضعیت بحرانی قرار دارد. این گزارش هفت گلوگاه اصلی بحران آب شامل کشاورزی ناکارآمد، مشکلات اقتصادی بازچرخانی آب، استانداردهای محدودکننده، راهکارهای غیرعلمی، فرونشست دشت ها، فشار ناشی از جمعیت شناور و تلفات شبکه آب را شناسایی کرده است. برای رفع این چالش ها، راهکارهایی همچون توسعه آبیاری نوین، بازچرخانی پساب، استفاده مجدد از پساب کولرهای گازی و دستگاه های تصفیه آب خانگی، کشت فراسرزمینی و اصلاح الگوی مصرف پیشنهاد شده است. همچنین بسته ای جامع برای ارتقای بهره وری آب شامل اصلاح قوانین، توسعه فناوری های نوین، تقویت نظارت و افزایش مشارکت بخش خصوصی ارائه شده است. اجرای این اقدامات می تواند به کاهش فشار بر منابع آبی و تحقق مدیریت پایدار آب در استان کمک کند.

این مطالعه در خانه هم افزایی انرژی و آب خراسان رضوی توسط امین وطن پور در سال 1405 انجام شده است.