استفاده از آب‌های غیرمتعارف شور و لب‌شور و پس‌آب‌ها

خبرحرفه ای/محمدتقی امانپور از بنیان‌گذاران نهاد جهاد سازندگی پس از انقلاب اسلامی و تنها معاون آموزش و تحقیقات این وزارتخانه،در یادداشت پیش‌رو، روش‌های استفاده از آب‌های نامتعارف شور و لب‌شور و همچنین پس‌آب‌ها را توضیح داده است.

اهمیت موضوع

در شرایطی که تأمین تنها 10 میلیارد مترمکعب آب، مطابق با رهنمودهای مقام معظم رهبری، می‌تواند گامی تحول‌آفرین در چاره‌جویی چالش‌های آبی باشد، توجه ویژه به بهره‌گیری از آب‌های غیرمتعارف، به‌ویژه در بخش کشاورزی، اهمیت مضاعفی می‌یابد. بر اساس آمار موجود، صرفاً پساب‌های کشاورزی دست‌کم 20 میلیارد مترمکعب و حداکثر تا 30 میلیارد مترمکعب برآورد شده‌اند که تصفیه و بهره‌برداری بهینه از آن‌ها می‌تواند بخش قابل توجهی از نیازهای متنوعی همچون آبیاری فضای سبز، زراعت چوب، و حتی فرایندهای ترکیبی مانند تصفیه بیولوژیک همراه با پرورش آبزیان و تولید انواع گیاهان آبزی را پوشش دهد. این اقدامات، در نهایت، امکان بازگرداندن آب‌های سالم به چرخه مصرف شرب، صنعت و کشاورزی را فراهم خواهد ساخت.

لذا ضرورت انجام مطالعات آسیب‌شناسی جامع و ارزیابی امکان‌سنجی تصفیه این منابع آبی، همراه با تعیین تنوع مصارف جایگزین برای آب‌های غیرمتعارف، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. ایجاد چنین اشراف اطلاعاتی گسترده‌ای نه تنها به بهینه‌سازی مصرف آب کمک خواهد کرد، بلکه می‌تواند گام مهمی در تحول بنیادین مدیریت منابع آبی کشور باشد. در مقابل، بی‌توجهی به این فرصت ارزشمند، می‌تواند پیامدهای فاجعه‌باری در پی داشته باشد که جبران آن دشوار خواهد بود.

بررسی وضع موجود

مصرف 85 میلیارد متر مکعب آب در بخش کشاورزی، حجم قابل‌توجهی از پس‌آب‌های آلوده را تولید می‌کند که بررسی دقیق و آسیب‌شناسی آن، به‌ویژه در کشت و صنعت‌ها، نشان‌دهنده بحران زیست‌محیطی فاجعه‌باری است. در کشت و صنعت مغان، حجم عظیمی از پس‌آب کشاورزی آلوده به سموم و کودها جمع‌آوری شده و بدون تصفیه، مستقیماً به رودخانه ارس تخلیه می‌شود؛ در حالی که بیش از دوهزار هکتار از اراضی این منطقه به دلایل مختلف از جمله کمبود آب رها شده و بدون کشت باقی مانده است. تصفیه نکردن پس‌آب‌هایی که به رودخانه ارس وارد می‌شوند، نه‌تنها یک ترک فعل است، بلکه جرم زیست‌محیطی مسلمی محسوب می‌شود. جای تعجب است که چگونه برخی سازمان‌های مردم‌نهاد که به مسائل کوچک و جزئی واکنش‌های احساسی نشان می‌دهند، در برابر این فاجعه بزرگ زیست‌محیطی سکوت می‌کنند و اقدامی موثر به عمل نمی‌آورند.

وضعیت مشابهی در کشت و صنعت‌های گسترده خوزستان نیز مشاهده می‌شود، جایی که پس‌آب‌ها بدون تصفیه به کارون و تالاب شادگان تخلیه می‌شوند. تخلیه پس‌آب‌ها در رودخانه‌ها و تالاب‌ها، در حالی که تصفیه آن یک وظیفه قطعی و واجب است، جرم مسلم زیست‌محیطی محسوب می‌شود و به هیچ عنوان کمبود اعتبار نمی‌تواند بهانه‌ای برای چنین ترک فعل فاجعه‌باری باشد. شرایط در کشت و صنعت‌های کوچکتر که متعلق به بنیاد مستضعفان، بنیاد شهید، آستان قدس رضوی، اوقاف و بخش خصوصی هستند نیز وضعیت مشابهی دارد و نیازمند یک آسیب‌شناسی جدی و تحول بنیادین است. متأسفانه نهادهای نظارتی در این زمینه غفلت کرده و وظایف خود را به خوبی ایفا نمی‌کنند.

پس‌آب‌های شهری و صنعتی نیز، در مواردی که تصفیه و استفاده صنعتی از آن‌ها انجام نمی‌شود، وضعیت مشابهی دارند. برای مثال، پس‌آب تصفیه شده شهر سمنان چندین سال است به رودخانه خوریان تخلیه می‌شود و هدر می‌رود، در حالی که این منابع آبی می‌توانستند نیاز شهرک‌های صنعتی، فضای سبز شهری و مصارف دیگر را تأمین کنند. ناهماهنگی در تأمین اعتبار و فقدان قاطعیت در برخورد با پیمانکاران، همچنان منجر به اتلاف بیش از 110 لیتر آب در ثانیه در این منطقه خشک و بی‌آب و علف می‌شود. همچنین پس‌آب‌های تصفیه نشده در دشت قزوین به‌صورت فاجعه‌باری به مزارع و اراضی پایین‌دست راه یافته‌اند که بحران زیست‌محیطی مهمی به شمار می‌رود. نمونه‌های فراوانی از این دست در استان‌های مختلف وجود دارد که در اینجا به موارد نمونه‌ای اشاره شد.

 چه باید کرد؟

قطعاً ناکارآمدی مدیریتی و فقدان آگاهی یا برخورد قاطع دستگاه‌های نظارتی، که در برابر ترک فعل‌های مکرر این نهادها مشخص نیست چه اقدام مؤثری صورت می‌گیرد، در وضعیت فعلی نقش مهمی دارند. متأسفانه، هنگامی که موضوع ترک فعل و ضعف کارآمدی مطرح می‌شود، اغلب رویکردها معطوف به اقدامات تنبیهی، قلع و قمع، جریمه‌ها و مجازات‌های سختگیرانه است؛ اما کمتر به تحلیل دقیق آسیب‌ها و ارائه حمایت‌های سازنده برای رفع مشکلات دست‌اندرکاران توجه می‌شود.

در ادامه، با نگاهی مثبت و ایجابی، قصد داریم راهکارهایی را ارائه کنیم که ضمن آسیب‌شناسی، چگونگی مشارکت فعال مردم و سرمایه‌گذاران را در فرآیند چاره‌جویی و اصلاح نظام مدیریتی به تفصیل پیگیری می‌کند.

چاره‌جویی کمبود مالی

قطعاً کشت و صنعت‌های دولتی، از جمله کشت و صنعت مغان، ممکن است از نظر توان مالی قادر به تصفیه پس‌آب‌ها نباشند؛ اما راهکاری ساده و موثر، اعلام آمادگی برای جذب سرمایه‌گذارانی است که در این زمینه فعالیت کنند. به‌عنوان نمونه، اعطای امتیازاتی نظیر اجاره ارزان یا حتی اجاره بدون پرداخت برای حدود 2000 هکتار از اراضی بایر و بدون کشت، می‌تواند زمینه را برای توسعه کشت زراعت چوب فراهم آورد. در این چارچوب، یکی از نهادهای فعال در صنایع نساجی منطقه که در پی کشت پنبه است، آمادگی خود را برای استفاده از پس‌آب‌های تصفیه‌شده جهت کشت پنبه در این اراضی اعلام کرده که این اقدام می‌تواند گامی مهم در مسیر خودکفایی و تولید پنبه باشد و همچنین نقش بسزایی در تصفیه پس‌آب‌های کشت و صنعت مغان ایفا کند.

علاوه بر این، مجموعه مذکور طرحی برای احداث پالایشگاه و نیروگاهی دارد که از طریق تبدیل فضولات انباشته و پسماندهای زراعی و باغی به برق، اقتصاد کشت و صنعت مغان را متحول و بازمهندسی نماید. ممکن است برخی معتقد باشند هیئت مدیره یا مجمع عمومی با این طرح‌ها مخالفت کنند؛ اما این محدودیت‌ها می‌توانند با تفویض اختیار وزیر محترم جهاد کشاورزی به مدیرعامل کشت و صنعت مرتفع شده و زمینه تحقق این تحولات در قالب اقداماتی سنجیده، کارآمد و سالم فراهم گردد.

در عرصه حکمرانی، مقرراتی نظیر مقررات مولدسازی و سایر سیاست‌های حمایتی برای رفع این نوع محدودیت‌ها تصویب و ابلاغ شده که می‌تواند نقش مؤثری در تسریع روند توسعه ایفا کند. همچنین متولیان امر می‌توانند با فراخوان سرمایه‌گذاران و شرکت‌های دانش‌بنیان، راهکارهای نوآورانه و تکمیلی یا حتی متفاوتی را بررسی، برنامه‌ریزی و به مرحله اجرا برسانند. نمونه موفق این رویکرد در کشت و صنعت‌های خوزستان مشاهده شده که برنامه ملی زراعت چوب در آنجا آغاز گردیده و حکمرانی با تأمین تسهیلات ارزان، توانسته روند توسعه این برنامه را پرشتاب و موفق نماید.

مصرف آب‌های شور

آب‌های شور بخش عمده‌ای از منابع آب‌های غیرمتعارف را تشکیل می‌دهند. برای نمونه، آب دریای خزر با شوری حدود 13 گرم در لیتر و آب‌های خلیج فارس، دریای عمان و دیگر آب‌های آزاد که شوری آن‌ها به حدود 39 گرم در لیتر می‌رسد، در کنار آب‌های شور انباشت‌شده در منابع داخلی همچون دریاچه ارومیه، دریاچه قم و تالاب‌های مختلف شور در سراسر کشور، همگی جزو این دسته از منابع آبی قرار دارند که قابلیت بهره‌برداری دارند.

کاربرد اصلی این آب‌های شور، پرورش آبزیان از جمله گیاهان و ماهیان مخصوص در شرایط شوراست. علاوه بر این، راهکارهایی برای استفاده از آب‌های شور در تولید محصولات زراعی و باغی نیز وجود دارد که می‌تواند توسعه و تنوع تولیدات کشاورزی را افزایش دهد. همچنین، شیرین‌سازی این آب‌ها به عنوان راهکاری بی‌پایان و فراگیر برای تأمین مصارف شرب، صنعتی و کشاورزی مطرح است. در ادامه، به اختصار به بررسی و مرور این موارد مهم خواهیم پرداخت.

پرورش آبزیان و گیاهان

دریاها، اقیانوس‌ها و تالاب‌های شور، محیطی مناسب برای پرورش انواع گیاهان شورپسند مانند جلبک‌ها و آزولا، و همچنین پرورش گونه‌های متنوع آبزیان به شمار می‌آیند. فراتر از ظرفیت‌های طبیعی موجود در این پهنه‌ها، موسسه تحقیقات شیلات و آبزیان در تفت یزد، ایستگاهی بین‌المللی تأسیس کرده است. این ایستگاه بر زمینی خاکی با شوری بسیار بالا قرار دارد، به گونه‌ای که پوشش سفید نمک، سطح اراضی بیابانی را می‌پوشاند. در این محل، استخرهای خاکی ساخته شده که با آب شور زیرزمینی منطقه پر شده‌اند و در آن‌ها انواع ماهیان، از جمله قزل‌آلا و ماهی خاویاری، پرورش می‌یابند.

پرورش ماهی سردآبی قزل‌آلا در آب شور و در استخرهای خاکی، نوآوری قابل توجه و پدیده‌ای به ظاهر غیرقابل باور است که در این ایستگاه به وقوع پیوسته است. همچنین در سالن‌های این مرکز، ترکیبی از پرورش همزمان آبزیان و گیاهان تجربه شده است. این مدل پرورش می‌تواند با تولید انواع جلبک‌ها و آزولا تکمیل شود و منبعی ارزشمند برای تولید توده‌های زیستی فراهم آورد که هم در زمینه سوخت زیستی و هم به عنوان پایه و حجم‌دهنده در تولید خوراک دام و همچنین تولید مواد سلولزی برای مصارف صنعتی کاربرد دارد.

تولیدات زراعی و باغی با آب شور

آب‌های شور و بهره‌گیری از آن‌ها در کشاورزی، امری است که با توجه به شوری بالای آب‌های دریای خزر (13 گرم در لیتر) و آب‌های آزاد اقیانوسی (39 گرم در لیتر) به صورت طبیعی و بر اساس تجربیات موجود، تولید محصولات زراعی و باغی در اراضی آبی کشور با این منابع تقریباً غیرممکن است؛ بنابراین هرگونه ادعایی در این زمینه، ناباورانه و غیرواقعی به نظر می‌رسد.

آبیاری با آب شور، چه بصورت بارانی، قطره‌ای یا غرقابی، منجر به تبخیر آب و باقی ماندن نمک در سطح خاک می‌شود. این نمک در نهایت جذب گیاه شده و موجب نابودی آن می‌گردد، و تدریجاً زمین‌های مذکور به شوره‌زار و بیابان تبدیل شده و منشاء ریزگردها خواهند شد. لذا این ادعا در ظاهر غیرمعقول و قابل پذیرش نیست. اما نباید فراموش کنیم که یکی از دستاوردهای بسیار مهم و ارزشمند، آبیاری زیرسطحی با لوله‌های سفالی است که امکان تولید محصولات کشاورزی با استفاده از آب بسیار شور دریاها را فراهم کرده است؛ از جمله تولید هندوانه که به ریاست محترم جمهوری فقید وقت نیز تقدیم گردید.

در این روش، آب شور بصورت زیرسطحی به گیاهان زراعی و باغی می‌رسد؛ در این حالت مولکول‌های آب جذب شده و نمک موجود در آب در زیر خاک از آن جدا می‌شود و از طریق سیستم زهکشی دفع می‌گردد. از آنجا که تابش آفتاب و گرمایی که باعث تبخیر آب شود در زیر خاک وجود ندارد، آب شور باقی‌مانده تبخیر نشده و به وسیله زهکشی قابل شست‌وشو و دفع است. بنابراین، اگر بتوان با آب‌های بسیار شور دریا و اقیانوس این روش را اجرا کرد، با آب‌هایی با شوری کمتر مانند آب خزر می‌توان میلیون‌ها هکتار از اراضی بیابانی ترکمن‌صحرا و حتی بیابان‌های مرکزی را به زیر کشت برد.

البته تا زمانی که این فناوری از همه ابعاد مهم آن بررسی، ارزیابی و آسیب‌شناسی نشود، قابل ترویج در سطح وسیع نخواهد بود، اما به هر صورت این یک دستاورد بی‌نظیر و فراتر از تصور است که می‌تواند زندگی بشر را متحول سازد و الحمدلله این افتخار به جوانان جهادگر ایرانی تعلق دارد.

نکته مهم دیگر آن است که چنین دستاوردهای نوآورانه و تحول‌آفرین، بدون آنکه ابعاد مثبت آن دیده و بهره‌برداری شود، سریعاً به غیر اقتصادی بودن محکوم می‌شوند. در حالی که در شرایط کنونی و در بازارهای آب در حال راه‌اندازی توسط وزارت نیرو، که اقدامی ارزشمند است، پساب‌های شهری و صنعتی تصفیه شده که عمدتاً برای زراعت چوب و محصولات غیرخوراکی به کار می‌روند، حدود 27 هزار تومان برای هر متر مکعب قیمت دارند و این قیمت سالیانه افزایش می‌یابد. در مقابل، آب‌های شیرین شده از خلیج فارس و دریای عمان هر متر مکعب صدها هزار تومان ارزش دارد. بنابراین، در بازاری که هر روز آب با توجه به کیفیت آن قیمت‌گذاری می‌شود، بررسی همه ابعاد بهره‌برداری از آب‌های غیرمتعارف و همچنین استفاده از فناوری‌هایی که مصرف این آب‌ها را آسان، عملیاتی و با کمترین آسیب زیست‌محیطی ممکن سازد، باید در دستور کار قرار گیرد.

استفاده از آب‌های غیرمتعارف مزیت‌آفرین است

استفاده از پس‌آب‌ها و آب‌های شور و لب‌شور که به عنوان منابع غیرمتعارف شناخته می‌شوند، در تجربه‌های گذشته همواره با چالش‌ها و محدودیت‌های متعددی همراه بوده است. هرگاه موضوع بهره‌برداری از این منابع در دستور کار قرار گرفته، موجی از مخالفت‌ها و ارجاعات به مشکلات گذشته مطرح شده است.

با این حال، فناوری‌های نوین ارائه شده می‌تواند ضمن کمک به حل چالش‌های کم‌آبی، سهم قابل توجهی در تأمین آب مورد نیاز، به ویژه در توسعه زراعت چوب، مصارف صنعتی، آبیاری فضای سبز شهری و جنگل‌کاری ایفا کند. همچنین این فناوری‌ها توان خلق ارزش افزوده‌ای فراتر از صرفاً تأمین آب را دارند، به گونه‌ای که تولید آب از منابع غیرمتعارف می‌تواند هزینه‌ها را پوشش داده و حتی به معنای تولید آب بدون هزینه یا آب مجانی تبدیل شود.

در ادامه، برخی از این موارد و راهکارهای مرتبط را با هم مرور خواهیم کرد.

الف)تولید مواد معدنی کمیاب

برخی از آب‌ها، به ویژه آب‌های دریای عمان، حاوی مواد معدنی ارزشمندی مانند منیزیم است که استخراج آنها می‌تواند ارزش اقتصادی قابل توجهی داشته باشد. در فرآیند شیرین‌سازی این آب‌ها، به جای رهاسازی پسماند غلیظ‌شده، می‌توان این مواد کمیاب را استخراج کرد که این امر نه‌تنها هزینه‌های سرمایه‌گذاری در شیرین‌سازی را پوشش می‌دهد، بلکه آب شیرین‌شده را به‌عنوان محصول جانبی رایگان و مقرون‌به‌صرفه این فرآیند معرفی می‌کند.

ب)  تولید برق

در بخش دیگر، تولید برق از پسماند غلیظ‌شده آب شور، نمونه‌ای از نوآوری دانشمندان ایرانی است. یکی از پژوهشگران ایرانی مقیم استرالیا، در یک ابداع نوآورانه، ضمن فرآیند شیرین‌سازی، موفق به تولید برق و انرژی از پسماند آب نمک شده است و پایلوت آزمایشگاهی آن را نمونه‌سازی کرده است. گرچه در اوایل دهه 90، مشکل ناترازی انرژی به شکل حاد مطرح نبود و این نبوغ‌ها به سرعت جذب و حمایت نشدند، اما اکنون زمان آن رسیده که متولیان مرتبط، با فراخوان و تعامل مستمر با این دانشمندان جوان و نابغه، هزینه‌های پژوهشی آنان را به‌سادگی تأمین کنند، فرآیندهای حفظ مالکیت معنوی و ثبت اختراع داخلی و بین‌المللی را تسهیل نمایند و به آنها امید به آینده‌ای روشن ببخشند؛ کمترین خدمتی که باید به این استعدادهای درخشان کشور ارائه شود.

تولید فسفر از فاضلاب شهری

فسفر، این ماده معدنی گران‌قیمت و حیاتی، از معادن محدودی استخراج شده و در فرایندهای زیستی، به‌ویژه در تغذیه و هضم غذای جانداران بخصوص انسان، نقش مهمی ایفا می‌کند. با این حال، به دلیل کم‌توجهی به تصفیه و فرآوری مواد معدنی و آلی در جریان انتقال و انباشت فاضلاب، و همچنین محدودیت‌های مالی در تصفیه خانه‌ها، این ماده ارزشمند به یک چالش زیست‌محیطی در شهرها تبدیل شده است.

فناوری‌های پیشرفته‌ای وجود دارند که قادرند در تصفیه خانه‌های فاضلاب شهری، علاوه بر تولید پس‌آب قابل‌استفاده برای کشاورزی ــ در گام نخست برای زراعت چوب و محصولات غیرخوراکی ــ در مراحل بعدی با جمع‌آوری و تصفیه دقیق پس‌آب‌های کشاورزی، استفاده وسیع در این بخش را فراهم آورند. نکته‌ای که اکنون بیش از پیش باید مورد توجه قرار گیرد، امکان استخراج مواد معدنی ارزشمندی چون فسفر در فرایند تصفیه فاضلاب شهری است. فسفری که می‌تواند تمامی هزینه‌های تصفیه را پوشش دهد و در کنار تحویل آب سالم و بهداشتی برای مصارف تعیین‌شده، با قیمت مناسب به فروش برسد. فروش این مواد معدنی ارزشمند، از جمله فسفر، می‌تواند پایه‌گذار یک اقتصاد نوآورانه باشد که رویکرد تازه‌ای در تصفیه و استفاده از پس‌آب‌های شهری و صنعتی ارائه می‌دهد.

جمع‌بندی

آب‌های غیرمتعارف، که امروزه برخی از آن‌ها به چالش‌های جدی مانند تخلیه فاضلاب‌های کشاورزی، صنعتی و شهری در رودخانه‌ها، تالاب‌ها، مزارع و کشتزارها منجر شده است، به طور کلی حدود 30 میلیارد متر مکعب در سال برآورد می‌شود. این منابع، نه تنها می‌توانند به عنوان منبعی قابل توجه و تحول‌آفرین در جبران کمبود و ناترازی آب عمل کنند، بلکه توان بالقوه‌ای برای تبدیل شدن به بخشی از اقتصاد ملی و خلق زنجیره ارزش افزوده دارند و می‌توانند کمبودهای فعلی را جبران نمایند.

چاره‌جویی ناترازی آب و بحران‌های مربوط به آن، ان‌شاءالله در قالب هفت یادداشت محوری پیگیری خواهد شد که تاکنون سه یادداشت آن در اختیار مخاطبان محترم و دست‌اندرکاران قرار گرفته است. در این مسیر، هر یک از سه راهکار اصلی شامل تولید آب جدید از طریق آبخیزداری، ارتقاء راندمان آبیاری کشاورزی با بهره‌گیری از نظامات نوین آبیاری، و استفاده از آب‌های غیرمتعارف، توانایی آن را دارند که به صورت طبیعی و مکمل یکدیگر، مشکل ناترازی آب را برطرف کرده و در کنار هم، اقتصاد نوآورانه و حکمرانی کارآمد در بخش آب را محقق سازند.

منبع: خبرگزاری تسنیم