نشریه آفتاب خاورمیانه

امیر مهیار ترابی
متصدی اموربانکی شعبه مهستان بانک خاورمیانه

استفاده از ذخایر آب زیرزمینی در مقایسه با آب‌های سطحی برای استفاده کشاورزی، صنعتی و حتی شرب، آسانتر و ایمن‌تر است. با این حال استفاده بی‌رویه از منابع زیرزمینی و تخلیه آنها، خطراتی مانند شور شدن منابع آبی، بیابان‌زایی، طوفان شن و فرونشست زمین در روستاها و حتی کلان‌شهرها را با خود دارد. در این مقاله با بررسی وجوه بهره‌برداری از این منابع زیرزمینی، به چالش‌های استفاده از آنها و راهکارهای جایگزین برای تامین آب می‌پردازیم.

کاربرد آب‌های زیرزمینی
حدود ۳۰ درصد از تمام آب‌های شیرین موجود در جهان را آب‌های زیرزمینی تشکیل می‌دهند و به همین دلیل در شرایط کمبود آب‌های سطحی و خشکسالی، منابع مهمی برای جبران کم‌آبی هستند. در سراسر جهان، بسیاری از منابع آب شهری صرفااز آب‌های زیرزمینی تامین می‌شوند و بیش از 2 میلیارد نفر به آن به‌عنوان منبع اصلی تامین آب، متکی هستند. آب‌های زیرزمینی حدود نیمی از آب آشامیدنی جهان، 40 درصد آب آبیاری و یک سوم آب برای مصارف صنعتی را تشکیل می‌دهند. آب‌های زیرزمینی نسبت به آب‌های سطحی استخراج ارزان‌تر و راحت‌تری داشته و کمتر از آنها در معرض آلودگی قرار دارند؛ بنابراین، معمولا برای مصارف کشاورزی، شهری و صنعتی از آنها استفاده می‌شود.
براساس گزارش انجمن ملی آب‌های زیرزمینی آمریکا در سال 2022، حدود 13 میلیون کیلومتر مکعب آب شیرین زیرزمینی در جهان وجود دارد. برداشت جهانی آب شیرین در سال 1900 حدود 600 کیلومتر مکعب در سال بود و در سال 2017 به 3880 کیلومتر مکعب در سال افزایش یافت. منطقه آسیا و اقیانوسیه شامل هفت کشور از ده کشوری است که بیشترین آب زیرزمینی را استخراج می‌کنند: «بنگلادش، چین، هند، اندونزی، ایران، پاکستان و ترکیه». این کشورها به تنهایی تقریبا 60 درصد از کل آب زیرزمینی جهان را برداشت می‌کنند.

ذخایر آب های زیرزمینی در ایران
طبق گزارش وزارت نیرو در سال 1393، حدود 200 کیلومتر مکعب ذخیره آب‌های زیرزمینی در کشور وجود داشته که 80 کیلومتر مکعب آن آب شور بوده و تنها 120 کیلومتر مربع آن از لحاظ کیفیت قابل استفاده بوده است؛ این مقدار در 6 سال گذشته به کمتر از 100 کیلومتر مربع رسیده است.
آب‌های زیرزمینی 60 درصد از کل عرضه آب در ایران را تشکیل می‌دهند که تقریبا 90 درصد آنها در بخش کشاورزی مصرف می‌شود. کشور ما یکی از بزرگترین مصرف‌کنندگان آب‌های زیرزمینی در جهان است و 87 درصد از جمعیت کشور ما در مناطقی زندگی می‌کنند که برای شرب و آبیاری به این منابع وابسته‌اند.

چاه‌های غیرمجاز و برداشت بی‌رویه
عواملی مانند عدم نظارت بر میزان برداشت‌های بی‌رویه، حفر چاه‌های غیرمجاز و برداشت غیراصولی باعث افت سطح آب‌های زیرزمینی و کاهش کیفیت آنها شده است. شکل زیر نمودار روند افزایشی چاه‌های حفر شده از دهه 50 تا 90 نشان می‌دهد. اعداد ارائه شده در این شکل نشان دهنده افزایش قابل توجه تعداد چاه‌های حفر شده به بیش از 750 هزار حلقه در کشور است. از این تعداد چاه سالانه بیش از 45 کیلومتر مکعب آب برداشت می‌شود.
مطالعات نشان می‌دهند در فاصله سال‌های 1381 تا 1394 (2002 تا 2015)، آب‌های زیرزمینی ایران 74 کیلومتر مکعب تحلیل رفته‌اند و در این بازه 14 ساله، ذخیره بیشتر زیرحوضه‌های آبی از 20 تا 2600 درصد کاهش یافته‌ است. نمودار روبه‌رو بیانگر وضعیت ذخایر حوضه‌های اصلی آب‌های زیرزمینی طی سال‌های 1381 تا 1394 است. دایره بیرونی بیشترین حجم تغییرات را به ترتیب نشان می‌دهد. علاوه‌براین، رنگ هر قسمت بیانگر میزان کاهش ذخایر این حوضه‌هاست.

آب ژرف در سیستان و بلوچستان
آب ژرف (آب فسیل) یک منبع آبی باستانی است که ممکن است برای هزاران سال در فضایی دست نخورده، مانند یک سفره زیرزمینی وجود داشته است. هنوز اطلاعات دقیقی از مقدار دقیق ذخایر این آب‌ها در جهان وجود ندارد اما در سال 1397 در استان سیستان و بلوچستان مراحل اولیه اکتشافات آغاز شد و ایستگاه‌های مگنتوتلوری در محل اکتشافات مستقر شد. طبق اطلاعات بدست آمده چند لایه آب‌دار در این حفاری کشف شده است که اولین لایه در عمق 800 متری، دومین لایه در 1200 متری، سومین لایه در 1800 متری و همینطور پنج جریاد در پنج عمق وجود داشته است.
براساس گزارش فارس، مطالعات آب‌شناسی با پارامترهایی نظیر شوری یا EC آب نشان داده که متوسط شوری کل لایه‌های آب‌دار حدود ۲۰,۰۰۰ بوده که در حد شوری آب دریای خزر است؛ با توجه به این میزان شوری و مصرف بالای انرژی برای استحصال این منابع، به‌نظر می‌رسد که نمی‌توان روی این منابع آب برای نیازهای کشور تکیه کرد.

در مسیر خشکسالی
کشور ما از سال‌های ابتدایی قرن بیست‌ویکم با تنش آبی و از میان رفتن دریاچه‌ها و تالاب‌ها روبرو شده است. براساس گزارش‌ها، میزان بارندگی سالانه در ایران در سال‌های آبی 1400-1399 و 1401-1400 حدود 200 میلی‌متر بوده که کمتر از یک‌سوم میانگین بارندگی سالانه جهانی و کمترین حد خود (حداقل بارش سالانه) در بیش از 50 سال گذشته است.
در حالی‌ که به‌طور متوسط بیش از نیمی از آب مخازن سدهای ایران از سال 1381 تا 1401 به‌دلیل برداشت شدید آب در بخش کشاورزی خالی شده است، با ادامه رویه فعلی کشورمان در معرض مخاطرات غذا و آب و مسائل اجتماعی- اکولوژیکی گسترده قرار می‌گیرد. خشک شدن تالاب‌ها، بیابان‌زایی، طوفان‌های شن و گرد و غبار، تضعیف کیفیت آب، وقوع مکرر سیلاب‌ها و مهاجرت اقلیمی از نتایج اضافه برداشت آب‌های زیرزمینی است.

فرونشست زمین
یکی از نتایج کاهش شدید آب‌های زیرزمینی، فرونشست زمین است که باعث مشکلاتی مانند تغییر جریان‌های سطحی و زیرسطحی آب، ایجاد شکاف‌های عمیق در سطح زمین، تخریب ساختمان‌ها و اختلال خطوط آب‌رسانی، گاز و فاضلاب در روستاها و حتی کلان‌شهرها می‌شود. به‌عنوان مثال، کاهش شدید ذخایر آب‌های زیرزمینی در حوضه فلات مرکزی در دریاچه نمک و کویر مرکزی، باعث فرونشست سالیانه 20 تا 30 سانتی‌متری در جنوب، جنوب‌غرب و جنوب‌شرق تهران شده است.
به گزارش مرکز پژوهش‌های مجلس شورای اسلامی، افزایش بهره‌برداری از آب‌های زیرزمینی و کسری تجمعی آبخوان‌ها (با کسری تجمعی در حدود 143 میلیارد متر مکعب در سال 1401) باعث افزایش فرونشست در تمام استان‌های کشور شده است. این گزارش تصریح می‌کند: «یکی از دلایل گسترش این پدیده در سالیان اخیر، عدم تناسب بخشی از اهداف و سیاست‌های توسعه‌ای کشور (مانند خودکفایی در تولید غذا) با ظرفیت واقعی منابع آب خصوصا منابع آب زیرزمینی بوده است. در بسیاری از مناطع کشور، عدم دسترسی مناسب به منابع آب سطحی و همزمان، دسترسی آسان‌تر و ارزان‌تر به منابع آب زیرزمین، منجر به افزایش حجم بهره‌برداری از آب‌های زیرزمینی (به‌صورت مجاز و غیرمجاز) شده است.»

به دنبال چاره
در شرایطی که دمای زمین در حال افزایش بوده و رودهای معروف دنیا در معرض خشک شدن‌اند، نمی‌توانیم توقع داشته باشیم چند پروژه عمرانی بتوانند بحران آب کشور خشکی مانند ایران را حل کنند. با این حال با اصلاح شبکه فرسوده توزیع آب، شیرین کردن آب‌های شور و اصلاح الگوی مصرف می‌توانیم شرایط را تا اندازه‌ای بهبود ببخشیم.
یکی از مشکلات مدیریت آب در کشور ما، بخش‌های فرسوده خطوط انتقال آب و شبکه‌های آبرسانی هستند که بعد از 25 سال باید تعویض می‌شدند، اما اکنون به دلیل محدودیت‌های اعتباری، همچنان در شبکه توزیع قرار دارند. به گزارش شرکت مهندسی آب و فاضلاب ایران، مجموع آب تلف‌شده و بدون درآمد کشور حدود 30 درصد است و در برخی مناطق مانند یاسوج، 60 درصد آب آشامیدنی هدر می‌رود. فرسودگی زیرساخت شبکه آب آشامیدنی فقط در  

سال ۱۳۹۹، بیش از هشت هزار میلیارد تومان به کشور خسارت وارد کرده است.
در بحث شیرین کردن آب‍های شور، به گزارش همشهری در ابتدای اسفندماه 1401، 75 واحد با ظرفیت 162 میلیون متر مکعب در حال بهره‌برداری و 20 واحد با ظرفیت حدود 71 میلیون متر مکعب در حال ساخت و بوده‌اند. شیرین کردن آب دریاها می‌تواند بخشی از نیازهای روزانه از جمله مصارف صنعتی، کشاورزی و حتی شرب را برطرف کند؛ با این حال، این پروژه‌ها معایبی مانند مصرف بالای انرژی و استفاده فوق‌العاده از سوخت‌های فسیلی دارند. از سوی دیگر، پساب شور دستگاه‌های آب شیرین کن که درجه حرارت بالایی نیز دارد، زندگی موجودات دریایی را به خطر می‌اندازد.
در انتها، الگوی سنتی مصرف ما نیز باید تغییر کند. به‌طور خلاصه، اصلاحاتی که در این زمینه باید اعمال شوند عبارتند از: «تغذیه مصنوعی آب‌خوان‌ها از طریق مهار یا هدایت جریان‌های سطحی و افزایش طرح‌های آبخیزداری شهری و غیرشهری»، «کاهش انتخابی حجم بهره‌برداری از آب‌های زیرزمینی»، «اصلاح الگوی کشت»، «افزایش بهره‌وری در روش‌های آبیاری»، «اصلاح یا تغییر روش‌های آبیاری»، «تولید محصولات با آب‌بری کمتر» و «تعطیلی برخی از چاه‌ها».

منابع
1- «چالش‌های ناشی از برداشت بی‌رویه آب‌های زیرزمینی در کشور، بررسی شرایط فعلی و بحران فرونشست زمین»، مرکز پژوهش‌های مجلس شورای اسلامی
2- «فرونشست زمین در پایتخت جدی است»، ایرنا
3- «مزایا و معایب دستگاه آب شیرین کن دریایی چیست؟»، برنا
4- «ناگفته‌های پروژه‌ آب ژرف‌ سیستان‌‌و‌بلوچستان»، فارس
5- «نگاهی به بحران آب‌های زیرزمینی ایران در زمستان ۱۴۰۱» دکتر مهدی زارع، فرهنگستان علوم
6- «وضعیت آب ‌شیرین‌کن‌ها در ایران»، همشهری آنلاین
7- «هدررفت ۳۰ درصدی آب آشامیدنی در کشور»، خبرگزاری صداوسیما
8- «هدررفت ۳۴ درصدی آب از خطوط و شبکه انتقال آب فرسوده در خراسان شمالی»، ایسنا
9- “An Analysis of Iran’s Water Crisis and its Impacts” IPRC (Iranian Parliament Research Center): Eslam, Iran.
10-“Anthropogenic drought dominates groundwater depletion in Iran” Samaneh Ashraf, Ali Nazemi & Amir AghaKouchak
11- “Deep Water: Researchers find more below than previously thought”. Global Water Futures
12- “Estimation of Groundwater Depletion in Iran’s Catchments Using Well Data” Zohreh Safdari ,Hossein Nahavandchi, Gholamreza Joodak.
13- “Groundwater Fundamentals” NGWA
14- “Tracking, U.S. Groundwater: Reserves for the Future?”, Alley, W.M. Environment: Science and Policy for Sustainable Development. 2006, 48: 10-25.
15- “Water management in Iran: What is causing the looming crisis?”, Madani, K. J. Journal of Environmental Studies and Sciences . 2014, 4: 315-328.
16- “What is Groundwater? | International Groundwater Resources Assessment Centre”. IGRAC