Управление водными ресурсами - Water resource management

Управление водными ресурсами это деятельность по планированию, разработке, распределению и управлению оптимальным использованием водные ресурсы. Это аспект управление водным циклом.

Вода необходима для нашего выживания. Сфера управления водными ресурсами должна будет продолжать адаптироваться к текущим и будущим проблемам, с которыми сталкивается распределение воды. В условиях растущей неопределенности глобальной изменение климата и долгосрочные последствия действий руководства, принятие решений будет еще более трудным. Вероятно, что продолжающееся изменение климата приведет к ситуациям, с которыми еще не приходилось сталкиваться. В результате ищутся альтернативные стратегии управления, чтобы избежать неудач в распределении водных ресурсов.

В идеале при планировании управления водными ресурсами учитываются все конкурирующие потребности в воде и стремится распределять воду на справедливой основе для удовлетворения всех потребностей и потребностей. Как и в случае с другим [управлением ресурсами], на практике это редко возможно.

Одна из самых больших проблем, связанных с нашими водными ресурсами в будущем, - это устойчивость текущего и будущего распределения водных ресурсов.[1] В качестве воды становится мало, важность управления водными ресурсами значительно возрастает - нахождение баланса между потребностями людей и важным шагом к обеспечению устойчивости водных ресурсов в окружающей среде.

Обзор

Визуализация распределения (по объему) воды на Земле. Каждый крошечный кубик (например, представляющий биологическую воду) соответствует примерно 1000 кубических километров (240 кубических миль) воды с массой примерно 1 трлн тонн (В 2000 раз больше, чем Великая пирамида в Гизе или в 5 раз больше Озеро Кариба, возможно, самый тяжелый искусственный объект). Весь блок состоит из 1 миллиона крошечных кубиков.[2]

Вода - важный ресурс для всего живого на планете. Водных ресурсов на земной шар, только 2,5 процента его свежие. Две трети пресная вода заперт в ледяные шапки и ледники. Из оставшегося одного процента пятая часть приходится на отдаленные, труднодоступные районы, где выпадает много сезонных осадков. муссонный потопы и наводнения использовать нелегко.[3] Со временем воды становится все меньше; доступ к чистым, безопасным, питьевая вода ограничено среди стран. В настоящее время только около 0,08 процента всей пресной воды в мире[4] человечество эксплуатирует все возрастающий спрос на санитария, питьевой, производство, досуг и сельское хозяйство. Из-за небольшого процента оставшейся воды оптимизация пресной воды, оставшейся от природные ресурсы возникла постоянная проблема в нескольких местах по всему миру.

Много усилий в управлении водными ресурсами направлено на оптимизацию использование воды и в минимизации воздействие на окружающую среду водопользования на природную среду. Наблюдение за водой как неотъемлемой частью экосистема основан на интегрированном управлении водными ресурсами, при котором количество и качество экосистемы помогают определить природу природных ресурсов.[нужна цитата ]

Как ограниченный ресурс, водоснабжение представляет собой проблему. Этот факт предполагает проект. ДЕСАФИО (акроним от Демократизация управления водоснабжением и санитарией посредством социально-технических инноваций), которая разрабатывалась в течение 30 месяцев и финансировалась Седьмой рамочной программой Европейского союза для исследований, технологических разработок и демонстраций. Перед этим проектом стояла сложная задача для развития территорий: устранение структурного социального неравенства в доступе к необходимой воде и здравоохранение Сервисы. В ДЕСАФИО инженеры работали над системой очистки воды с использованием солнечной энергии и фильтров, которая обеспечивает безопасной водой очень бедное сообщество в штате Минас-Жерайс.[5]

Успешное управление любыми ресурсами требует точных знаний о доступных ресурсах, возможностях их использования, конкурирующих запросах на ресурсы, мерах и процессах для оценки значимости и ценности конкурирующих требований и механизмах для преобразования политических решений в действия на земле.[нужна цитата ] В целом, новые участники управления должны создавать новый опыт и делиться своим опытом с посторонними, чтобы распространять послание правительства о выработке этой новой политики. [6]

Для превращения воды в ресурс это особенно сложно, поскольку источники воды могут пересекать многие национальные границы, а использование воды включает трудности с определением финансовая ценность и также может быть трудно управлять обычными терминами. Примеры включают редкие виды или экосистемы или очень долгосрочную ценность древних грунтовые воды резервы, иногда известные как ископаемая вода.[нужна цитата ]

сельское хозяйство

сельское хозяйство является крупнейшим потребителем мировых ресурсов пресной воды, потребляя 70 процентов.[7] Поскольку мировое население растет, он потребляет больше продуктов питания (в настоящее время превышает 6%, ожидается, что к 2050 году он достигнет 9%), промышленности и городские застройки расширяться, а возникающие биотопливо торговля зерновыми культурами также требует доли ресурсов пресной воды, нехватка воды становится важным вопросом.[8] Оценка управления водными ресурсами в сельском хозяйстве была проведена в 2007 г. Международный институт управления водными ресурсами в Шри-Ланка чтобы увидеть, достаточно ли в мире воды для обеспечения пропитания растущего населения.[9] Он оценил доступность воды для сельского хозяйства в глобальном масштабе и нанес на карту районы, страдающие от нехватки воды. Выяснилось, что пятая часть населения мира, более 1,2 миллиарда человек, проживает в физическая нехватка воды, где не хватает воды для удовлетворения всех их потребностей. Еще 1,6 миллиарда человек проживают в районах, где экономическая нехватка воды, где отсутствие инвестиций в воду или недостаточный человеческий потенциал не позволяют властям удовлетворить спрос на воду.[нужна цитата ]

В отчете говорится, что в будущем можно будет производить необходимые продукты питания, но это продолжение сегодняшнего производство продуктов питания а экологические тенденции могут привести к кризисам во многих частях мира. Что касается производства продуктов питания, Всемирный банк нацелена на производство сельскохозяйственных продуктов питания и управление водными ресурсами, поскольку глобальный вопрос это вызывает важные и растущие дебаты.[10] Авторы книги Без воды: от изобилия к нехватке и как решить мировые проблемы с водой, в котором изложен план из шести пунктов для решения мировых водных проблем. Это: 1) Улучшение данных, связанных с водой; 2) Дорожите окружающей средой; 3) Реформа управление водными ресурсами; 4) оживить использование воды в сельском хозяйстве; 5) Управление городским и промышленным спросом; и 6) Расширение возможностей бедных и женщин в управлении водными ресурсами. Чтобы избежать глобального водного кризиса, фермерам придется стремиться к увеличению продуктивность для удовлетворения растущего спроса на продукты питания, в то время как промышленность и города находят способы более эффективного использования воды.[11]

Управление водными ресурсами в городских условиях

В грузоподъемность Земли значительно увеличивается благодаря технологическому прогрессу и урбанизация которые вызваны увеличением экономических возможностей. Эта быстрая урбанизация происходит во всем мире, но в основном наблюдается в странах с новой растущей экономикой и развивающиеся страны. Держа многие из миров мегаполисы (города или городские районы с более чем 10 миллионами жителей) Китай и Индия развиваются очень высокими темпами.[12] По прогнозам, количество мегаполисов будет продолжать подвергаться риску, достигнув примерно 50 в 2025 году.[13]. В развивающиеся страны, нехватка воды это чрезвычайно распространенная и распространенная проблема.[14] Мировые ресурсы пресной воды в восточном полушарии истощаются даже быстрее, чем на полюсах. В настоящее время миллионы людей живут без пресной воды.[15] Это вызвано загрязненный пресноводные ресурсы, чрезмерно эксплуатируемый грунтовые воды ресурсов, недостаточных лесозаготовительных мощностей в прилегающих сельских районах, плохо построенных и обслуживаемых систем водоснабжения, большого объема неформального водопользования и недостаточных технических возможностей и возможностей управления водными ресурсами.[16]

Типичный городской круговорот воды в США (POTW = Государственные очистные сооружения; городские очистные сооружения)

В районах, прилегающих к городским центрам, сельское хозяйство конкурирует с промышленными и муниципальными пользователями за безопасность запасы воды. Благодаря этой конкуренции традиционные источники воды становятся загрязненный с городской сток. Поскольку города предлагают наилучшие возможности для продажи продукции, у фермеров часто нет альтернативы использованию загрязненной воды для орошать свой урожай. В зависимости от того, насколько развит город очистки сточных вод То есть, использование этой воды может представлять серьезную опасность для здоровья. Сточные воды из городов могут содержать смесь загрязняющих веществ. Сточные воды с кухонь, туалетов и сток дождевой воды обычно содержат чрезмерное количество питательных веществ, солей и широкий спектр патогены. Тяжелые металлы также может присутствовать вместе со следами антибиотики и эндокринные разрушители, например, эстрогены.[17]

В развивающихся странах мира, как правило, самый низкий уровень очистки сточных вод. Часто вода, которую фермеры используют для орошения сельскохозяйственных культур, заражена патогенами из сточные воды. Возбудители, представляющие наибольшую опасность, - это бактерии, вирусы и паразитические черви. Эти патогены напрямую влияют на здоровье фермеров и косвенно влияют на потребителей, если они едят зараженные культуры. Общие болезни включают: понос, от которого ежегодно умирает 1,1 миллиона человек и является второй по частоте причиной младенческие смерти. Много холера Вспышки также связаны с использованием плохо очищенных сточных вод. Таким образом, усилия по сокращению загрязнения пресной воды играют большую роль в борьбе за здоровье людей во всем мире.

Ученые работают над поиском способов уменьшения загрязнения пищевых продуктов, используя метод, называемый «многобарьерный подход». Это включает в себя анализ процесса производства продуктов питания от выращивания сельскохозяйственных культур до их продажи на рынках и, в конечном итоге, их потребления. Затем, учитывая, где можно было бы создать барьер от загрязнения. Барьеры включают внедрение более безопасных методов орошения, поощрение очистки сточных вод на фермах, искоренение патогенов и эффективную очистку сельскохозяйственных культур после сбора урожая на рынках и в ресторанах.[18]

Система поддержки принятия решений в городах (UDSS)

Городской Система поддержки принятия решений (UDSS) - это управляемая данными система городского управления водными ресурсами, которая использует датчики, прикрепленные к водопроводным приборам в городских жилых домах, для сбора данных об использовании воды.[19] Система была разработана с инвестициями Европейской комиссии в размере 2,46 миллиона евро.[20] улучшить поведение домашних хозяйств в отношении потребления воды. Информация о приборах и объектах, таких как посудомоечные машины, души, стиральные машины, краны, записывается по беспроводной сети и отправляется в приложение UDSS на мобильном устройстве пользователя. Затем UDSS может анализировать и показывать домовладельцам, какие приборы потребляют больше всего воды и какого поведения или привычек следует избегать, чтобы сократить потребление воды. Это позволяет людям управлять своим потреблением более экономично. UDSS базируется в области Наука управления, в Университет Лафборо Школа бизнеса и экономики, в частности, Система поддержки принятия решений при сравнительном анализе воды в домах под руководством Д-р Лили Янг, (Читатель)[21].

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Уолмсли, Н., и Пирс, Г. (2010). На пути к устойчивому управлению водными ресурсами: обновление Стратегического подхода. Системы ирригации и дренажа, 24 (3/4), 191–203.
  2. ^ USGS - распределение воды на Земле
  3. ^ «Сколько воды на Земле?». www.usgs.gov. Получено 2020-11-15.
  4. ^ Фрай, Кэролайн Воздействие изменения климата: величайшая проблема мира в двадцать первом веке 2008, New Holland Publishers Ltd
  5. ^ «Расширение доступа к воде с помощью технологий. [Социальное воздействие]. ДЕСАФИО. Демократизация управления водными ресурсами и санитарией с помощью социально-технических инноваций (2013–2015 гг.). Рамочная программа 7 (FP7)». SIOR, Открытый репозиторий социального воздействия.
  6. ^ Пал-Востл, Клаудиа; Крэпс, Марк; Dewulf, Art; Мостерт, Эрик; Табара, Давид; Тайлье, Тарси (20 августа 2007 г.). «Социальное обучение и управление водными ресурсами». Экология и общество. 12 (2). Дои:10.5751 / ES-02037-120205. ISSN  1708-3087.
  7. ^ Графтон, К. Р., & Хасси, К. (2011). Водные ресурсы . Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета.
  8. ^ «Вода в сельском хозяйстве». Всемирный банк. Получено 2020-11-15.
  9. ^ Молден, Д. (Ред.). «Вода для еды», «Вода для жизни» - это комплексная оценка управления водными ресурсами в сельском хозяйстве. Earthscan / ИВМИ, 2007.
  10. ^ Всемирный банк, 2006 г. «Возвращение к управлению водными ресурсами в сельском хозяйстве: проблемы и возможности». стр. 4–5. Получено 2011-10-30.
  11. ^ Шартр, К. и Варма, С. Нет воды. От изобилия к нехватке и как решить мировые проблемы с водой FT Press (США), 2010 г.
  12. ^ «База знаний GES». Глобальный экономический симпозиум. Получено 2016-02-16.
  13. ^ Открытый бизнес, Совет (28 февраля 2019 г.). "Расширение городов: Китай возглавит мировой рейтинг с 19 мегаполисами к 2025 году".
  14. ^ Эсколеро, О., Кралиш, С., Мартинес, С.Е., Перевозчикова, М. (2016). "Diagnóstico y análisis de los factores que owyen en la weakrabilidad de las fuentes de abastecimiento de agua potable a la Ciudad de México, México". Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana (на испанском). 68 (3): 409–427. Дои:10.18268 / bsgm2016v68n3a3.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  15. ^ Ховард, K.W.F (2003). Интенсивное использование подземных вод :: проблемы и возможности. А.А. Издательство "Балкема".
  16. ^ Мунд, Ян-Питер. «Мощности мегаполисов, справляющихся с дефицитом воды» (PDF). Программа Десятилетия ООН-Вода по развитию потенциала. Получено 2014-02-17.
  17. ^ Чжан, Фэнсун (19 июля 2020 г.). «характеристики распространенности антибиотиков и эстрогенов и их взаимосвязь в озерной системе, подверженной воздействию сточных вод».
  18. ^ Илич, С., Дрехсел, П., Амоа, П. и ЛеДжён, Дж. Глава 12, Применение подхода с множественными барьерами для снижения микробного риска в послеуборочном секторе овощей, орошаемых сточными водами
  19. ^ Эггиманн, Свен; Мутцнер, Лена; Вани, Омар; Мариан Ивонн, Шнайдер; Спулер, Дороти; Бейтлер, Филипп; Маурер, Макс (2017). «Потенциал знания большего - обзор управления городскими водными ресурсами на основе данных» (PDF). Экологические науки и технологии. 51 (5): 2538–2553. Bibcode:2017EnST ... 51.2538E. Дои:10.1021 / acs.est.6b04267. PMID  28125222.
  20. ^ «Интегрированная система поддержки эффективного водопользования и управления ресурсами». issewatus.eu. Получено 2017-01-10.
  21. ^ Чен, Сяоминь; Ян, Шуанг-Хуа; Ян, Лили; Чен, Си (01.01.2015). «Модель сравнительного анализа потребления воды в домашних хозяйствах на основе адаптивных логических сетей» (PDF). Разработка процедур. Вычисления и контроль для водного хозяйства (CCWI2015) Обмен передовым опытом в управлении водными ресурсами. 119: 1391–1398. Дои:10.1016 / j.proeng.2015.08.998.

внешняя ссылка