آخرین وضعیت بحران آب در ایران ۱۴۰۴؛ واکاوی امنیت آبی و خطر روز صفر

این سوال یکی از اساسی‌ترین و در عین حال پیچیده‌ترین پرسش‌ها در مواجهه با بحران عمیق آب در ایران است. پاسخ کوتاه و صریح به بخش اول سوال، منفی است. خیر، فناوری آب به تنهایی نمی‌تواند ایران را از ورطه ورشکستگی آبی نجات دهد. اما پاسخ کامل و دقیق این است که بدون پذیرش، سرمایه‌گذاری و پیاده‌سازی گسترده و هوشمندانه فناوری آب، هیچ راه حل دیگری نیز به موفقیت نخواهد رسید. فناوری آب یک گلوله نقره‌ای یا یک عصای جادویی نیست، بلکه یک توانمندساز حیاتی و یک کاتالیزور ضروری برای تغییر است. این ابزار قدرتمند زمانی که در کنار اصلاحات ساختاری در حکمرانی آب، تغییرات اساسی در الگوهای کشت و مصرف، و مشارکت اجتماعی قرار گیرد، می‌تواند مسیر کشور را از سقوط به سمت پایداری تغییر دهد. برای درک اینکه این فناوری‌ها چگونه در عمل تفاوت ایجاد می‌کنند، باید به سه حوزه اصلی مصرف آب یعنی کشاورزی، شرب و صنعت نگاهی عمیق و کاربردی بیندازیم و نقش تحول‌آفرین فناوری آب را در هر یک از این بخش‌ها تشریح کنیم.

بخش کشاورزی، پاشنه آشیل امنیت آبی ایران است. با مصرفی در حدود ۹۰ درصد از کل منابع آب تجدیدپذیر کشور، هرگونه بهبودی، حتی جزئی، در این بخش می‌تواند تاثیرات شگرفی در مقیاس ملی داشته باشد. وضعیت فعلی که در آن ذخایر سدها به ۳۲ درصد کاهش یافته و ورودی به آن‌ها ۳۸ درصد افت کرده، مستقیماً ناشی از فشار بی‌امان تقاضای کشاورزی بر منابع سطحی و زیرزمینی است. در اینجا، فناوری آب نقشی بیش از یک ابزار بهینه‌سازی دارد؛ این یک پارادایم شیفت کامل است. ما باید از تفکر «آبیاری سنتی» که مبتنی بر غرقاب کردن زمین با آب فراوان بود، به سمت «کشاورزی دقیق» و «آبیاری هوشمند» حرکت کنیم. این گذار صرفاً به معنای جایگزینی کانال‌های خاکی با لوله‌های آبیاری قطره‌ای نیست، هرچند آن نیز گام اولیه مهمی است. فناوری آب در کشاورزی مدرن به معنای ایجاد یک سیستم عصبی دیجیتال برای مزرعه است. در قلب این سیستم، اینترنت اشیاء (IoT) قرار دارد. حسگرهای هوشمند رطوبت، دما و شوری در اعماق مختلف خاک نصب می‌شوند و به طور مداوم داده‌های دقیقی از وضعیت واقعی منطقه ریشه گیاه به یک پلتفرم مرکزی ارسال می‌کنند. این داده‌ها به کشاورز یا یک سیستم هوشمند می‌گویند که گیاه دقیقاً چه زمانی و به چه مقدار آب نیاز دارد، نه یک ساعت زودتر و نه یک قطره بیشتر. این رویکرد، تضاد کاملی با روش‌های سنتی دارد که در آن آبیاری بر اساس یک تقویم ثابت و یا مشاهدات سطحی کشاورز انجام می‌شد و منجر به هدررفت عظیم آب از طریق تبخیر، رواناب سطحی و نفوذ عمقی می‌گردید.

اما فناوری آب در این حوزه به حسگرها محدود نمی‌شود. تصاویر ماهواره‌ای با وضوح بالا و پهپادهای مجهز به دوربین‌های چندطیفی، لایه‌ای دیگر از هوشمندی را اضافه می‌کنند. این ابزارها می‌توانند با تحلیل شاخص‌هایی مانند NDVI (شاخص نرمال‌شده تفاوت پوشش گیاهی)، سلامت گیاه، سطح استرس آبی و نیازهای تغذیه‌ای را در مقیاس یک مزرعه بزرگ یا حتی یک حوضه آبریز ارزیابی کنند. داده‌های حاصل از این پایش هوایی با اطلاعات دریافتی از حسگرهای زمینی و پیش‌بینی‌های دقیق هواشناسی ترکیب شده و به مدل‌های هوش مصنوعی (AI) خورانده می‌شوند. این مدل‌ها می‌توانند یک نسخه دیجیتالی از مزرعه (Digital Twin) ایجاد کرده و با دقتی بی‌سابقه، برنامه آبیاری و کوددهی را برای هر بخش از مزرعه به صورت متغیر و سفارشی‌شده (Variable Rate Application) تنظیم کنند. در چنین سیستمی، شیرهای برقی و پمپ‌های هوشمند به صورت خودکار دستورات را از پلتفرم مرکزی دریافت و اجرا می‌کنند. نتیجه این اکوسیستم فناورانه، کاهش مصرف آب در بخش کشاورزی تا حد ۵۰ درصد و در عین حال افزایش بهره‌وری و کیفیت محصول است. این میزان صرفه‌جویی، یعنی آزاد شدن میلیاردها متر مکعب آب که می‌تواند برای احیای تالاب‌ها، تغذیه سفره‌های زیرزمینی که با فرونشست ۳۰ سانتی‌متری در سال مواجه‌اند، و پر کردن بخشی از کسری عظیم سدهای حیاتی کشور مانند سدهای تهران به کار گرفته شود. بنابراین، فناوری آب در کشاورزی به طور مستقیم با هسته اصلی بحران، یعنی مصرف بی‌رویه، مقابله می‌کند.

حوزه دوم، بخش شرب و بهداشت شهری است که گرچه سهم کمتری از مصرف کل (حدود ۷-۸ درصد) را دارد، اما به دلیل ارتباط مستقیم با حیات و سلامت شهروندان، از اهمیتی استراتژیک برخوردار است. بحران در این بخش با شاخصی به نام «آب بدون درآمد» (Non-Revenue Water) خود را نشان می‌دهد که شامل هدررفت واقعی ناشی از نشت در شبکه‌های فرسوده توزیع، و هدررفت ظاهری ناشی از خطای کنتورها و انشعابات غیرمجاز است. در برخی شهرهای ایران، این رقم به بیش از ۳۰ درصد می‌رسد؛ یعنی از هر ۱۰ لیتر آبی که با صرف هزینه و انرژی بسیار تصفیه و پمپاژ می‌شود، ۳ لیتر آن قبل از رسیدن به دست مصرف‌کننده نهایی از دست می‌رود. در شرایطی که تهران ۷۰ درصد آب خود را از منابع زیرزمینی در حال مرگ تامین می‌کند، این میزان از هدررفت یک فاجعه مدیریتی است. در اینجا نیز فناوری آب راهکارهای دقیقی ارائه می‌دهد. استقرار «شبکه هوشمند آب» (Smart Water Grid) ستون فقرات این راهکارهاست. جزء اصلی این شبکه، «کنتورهای هوشمند آب» هستند. برخلاف کنتورهای مکانیکی قدیمی که ماهانه یک بار و به صورت دستی قرائت می‌شدند، کنتورهای هوشمند می‌توانند داده‌های مصرف را به صورت ساعتی یا حتی دقیقه‌ای به مرکز کنترل شرکت آب و فاضلاب و همچنین اپلیکیشن موبایل مشترک ارسال کنند. این جریان پیوسته داده، چندین مزیت کلیدی دارد. اول، امکان صدور صورتحساب دقیق و شفاف را فراهم می‌کند و به مشترکین اجازه می‌دهد تا الگوی مصرف خود را تحلیل کرده و برای کاهش آن اقدام کنند. دوم، این کنتورها ابزارهای قدرتمندی برای تشخیص نشت‌های داخلی در منازل هستند؛ اگر یک کنتور هوشمند مصرف مداوم آب را در طول شب (مثلاً بین ساعت ۲ تا ۴ صبح) ثبت کند، به احتمال زیاد یک نشت پنهان در لوله‌کشی داخلی وجود دارد و سیستم می‌تواند به طور خودکار به مالک هشدار دهد.

در مقیاس شبکه توزیع، فناوری آب حتی پیشرفته‌تر عمل می‌کند. حسگرهای آکوستیک یا صوتی در نقاط کلیدی شبکه نصب می‌شوند تا به صدای حرکت آب گوش دهند. الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌توانند امضای صوتی یک ترکیدگی یا نشت را از صدای عادی جریان آب تشخیص داده و با استفاده از داده‌های چندین حسگر، محل دقیق نشت را با خطای چند متر مشخص کنند. این فناوری به تیم‌های تعمیراتی اجازه می‌دهد به جای جستجوی کورکورانه، مستقیماً به نقطه مورد نظر رفته و نشت را قبل از آنکه به یک حادثه بزرگ و هدررفت میلیون‌ها لیتر آب تبدیل شود، ترمیم کنند. علاوه بر این، سیستم‌های مدیریت هوشمند فشار (Pressure Management) با استفاده از شیرهای کنترلی هوشمند، فشار آب در شبکه را بر اساس الگوی مصرف در ساعات مختلف شبانه‌روز تنظیم می‌کنند. کاهش فشار در ساعات کم‌مصرف شبانه، نه تنها مصرف انرژی پمپ‌ها را کاهش می‌دهد، بلکه به طور قابل توجهی از میزان نشت در لوله‌های فرسوده می‌کاهد و عمر شبکه را افزایش می‌دهد. مجموع این راهکارهای مبتنی بر فناوری آب می‌تواند شاخص آب بدون درآمد را به زیر ۱۵ درصد (استاندارد جهانی) کاهش دهد. این صرفه‌جویی معادل یافتن یک منبع آب جدید و عظیم برای شهرهاست، بدون نیاز به ساخت سد یا حفر چاه جدید و با هزینه‌ای به مراتب کمتر.

حوزه سوم، بازچرخانی و استفاده مجدد از آب است که شاید نادیده گرفته‌شده‌ترین پتانسیل در مدیریت منابع آب ایران باشد. در کشوری که با ورشکستگی آبی روبروست، فاضلاب نه یک ماده زائد، بلکه یک منبع آب پایدار و قابل اتکاست. هر متر مکعب فاضلاب تصفیه نشده که در طبیعت رها می‌شود، هم یک منبع آلودگی است و هم یک فرصت از دست رفته برای تامین آب. در اینجاست که فناوری آب در حوزه تصفیه پیشرفته فاضلاب، نقشی حیاتی ایفا می‌کند. تصفیه‌خانه‌های سنتی معمولاً تا مرحله تصفیه ثانویه پیش می‌روند که پساب حاصل از آن برای کشاورزی مناسب نیست و صرفاً برای تخلیه به منابع آبی پذیرنده آماده می‌شود. اما فناوری‌های نوین تصفیه، امکان رساندن کیفیت پساب به استانداردهای لازم برای کشاورزی، صنعت و حتی تغذیه مصنوعی سفره‌های آب زیرزمینی را فراهم می‌آورند. فناوری‌هایی مانند «ممبران بیورآکتور» (MBR) که فرآیندهای بیولوژیکی و فیلتراسیون غشایی را در یک واحد فشرده ترکیب می‌کند، می‌تواند پسابی با کیفیت بسیار بالا و عاری از مواد معلق و باکتری‌ها تولید کند. برای رسیدن به کیفیت بالاتر، می‌توان از فرآیندهای غشایی پیشرفته‌تر مانند «نانوفیلتراسیون» (NF) و «اسمز معکوس» (RO) استفاده کرد که قادر به حذف نمک‌های محلول، ویروس‌ها و آلاینده‌های شیمیایی نوظهور هستند. این پساب تصفیه‌شده و باکیفیت می‌تواند جایگزین آب شیرین و گرانبها در بخش کشاورزی (برای محصولاتی که مصرف خام ندارند) و یا در برج‌های خنک‌کننده صنایع شود. این اقدام استراتژیک، فشار را مستقیماً از روی سدها و سفره‌های آب زیرزمینی برمی‌دارد و آب باکیفیت را برای مصارف شرب آزاد می‌کند. فناوری آب در این بخش، مفهوم «تولید آب» را از یک منبع غیرمتعارف محقق می‌سازد و یک جریان آب قابل اعتماد و مستقل از نوسانات اقلیمی و بارش ایجاد می‌کند که برای مقابله با خشکسالی‌های مداوم ضروری است.

در نهایت، برای پاسخ به سوال اصلی، باید تاکید کرد که این سه حوزه کاربرد فناوری آب (کشاورزی هوشمند، شبکه هوشمند شهری و بازچرخانی پیشرفته) بدون یک چارچوب حاکمیتی قدرتمند، عقیم خواهند ماند. اگر قوانین مربوط به قیمت‌گذاری آب اصلاح نشود و آب همچنان به عنوان یک کالای ارزان و بی‌ارزش تلقی گردد، هیچ کشاورز یا شهروندی انگیزه کافی برای سرمایه‌گذاری در فناوری‌های کاهنده مصرف نخواهد داشت. اگر با چاه‌های غیرمجاز که سفره‌های زیرزمینی را غارت می‌کنند، برخورد قاطعی صورت نگیرد، تاثیر صرفه‌جویی‌های حاصل از آبیاری هوشمند خنثی خواهد شد. اگر فرهنگ مصرف بهینه آب از طریق آموزش و رسانه در جامعه نهادینه نشود، بهترین کنتورهای هوشمند نیز صرفاً ابزاری برای اندازه‌گیری اسراف خواهند بود. بنابراین، فناوری آب به تنهایی راه حل نیست. راه حل نهایی، یک «زیست‌بوم نوآوری در مدیریت آب» است که در آن، فناوری آب به عنوان قلب تپنده عمل می‌کند و توسط شریان‌های سیاست‌گذاری صحیح، قوانین بازدارنده، ساختارهای اقتصادی مشوق و آگاهی اجتماعی تغذیه می‌شود. بحران کنونی که با آمارهای تکان‌دهنده خود را نشان می‌دهد، یک زنگ خطر برای پایان دادن به دهه‌ها مدیریت سنتی و مبتنی بر سازه (سدسازی) و آغازی برای دوران «حکمرانی هوشمند آب» است؛ دورانی که در آن داده، هوش مصنوعی و فناوری، ابزارهای اصلی برای تصمیم‌گیری و بقا خواهند بود.