دانلود مقاله آب

بخشی از مقاله

1- مقدمه
آب كه به مصداق و جعلنا من الماء كل شئي حي گهواره حيات مي باشد ، با توجه به اين كه وظيفه اصلي رساندن مواد غذائي به تمام سلول هاي بدن و دفع سموم از آنها به عهده آب واگذار گرديده و هر انسان بالغ 57 تا 66 درصد وزن بدنش را اب تشكيل داده و قسمت مهم تشكيل دهنده بافتها و سلول هاي بدن آب مي باشد (79 درصد بافت قلب 99 درصد بزاق، 76 درصد خون، 30 درصد بافتهاي چربي) ، بعلاوه نوزاد انسان در موقع تولد 69 درصد در 5/2 ماهگي 94 درصد در 4 و 5 ماهگي 90 درصد در 8 و 7 ماهگي 80 درصد وزن بدنش را آب تشكيل داده است، ادامه دهنده حيات است. بر اساس شواهد تاريخي اولين اجتماعات انساني هميشه در محلي به وجود آمده اند كه مقداري آب وجود داشته است، علاوه بر

انسان زندگي تمام موجودات طبيعي و گياهان كه به نحوي در زندگي انسان و بهتر زيستي او موثر هستند به وجود آب بستگي دارد. وظيفه اصلي رساندن مواد غذائي اخذ شده از خاك توسط ريشه گياهان به تمام سلول هاي گياهي نيز به آب محول گرديده است. زندگي پاره اي از موجودات آبي مثل ماهي كه انسان براي تامين پروتئين آينده مورد نياز خود به آن دلبسته است نيز به آب بستگي دارد.

آب يكي از پايدارترين تركيبات طبيعت است و بزرگترين حلال شيميايي محسوب مي شود. آب علاوه بر كليه شئون زندگي و اجتماعي در توليد محصولات كشاورزي و گردش چرخ صنايع ، در توليد نيرو و بسياري از موارد ديگر مورد استفاده قرار گرفته و بهمان اندازه كه در پيشرفتهاي اجتماعي و بهداشتي انسان اهميت دارد پيشرفتهاي كشاورزي و صنعتي بدون وجود مقادير كافي آب ناممكن است.

اكوسيستمي كه از انسان و مجموعه عوامل اطرافش تشكيل يافته چنان به يكديگر وابسته هستند كه هر تغيير در يكي از عوامل باعث تغيير در كل اكوسيستم خواهد گرديد. متاسفانه بيشترين تاثيرات فعاليت هاي انسان، اكوسيستم جنبه ويرانگري دارد و انسان بدون توجه به اين كه جزو ثروتهاي عمومي تلقي مي گردد و بايد نسل هاي آينده نيز بتوانند از اين ثروت بهره مند شوند در آلودگي آن كه يكي از جنبه هاي ويرانگري اكوسيستم است بي وقفه تلاش مي كنند، ميزان آلودگي آبها و به طور كلي آلودگي محيط به حدي است كه انسان ناچاراً با احساس خطر مسائل مربوط به اين موضوع را حتي در سمينارهاي منطقه اي و جهاني به منظور چاره انديشي و رهائي از خطرات آينده آلودگي محيط مورد بررسي و بحث قرار داده است.

پيشرفت هاي سريع تكنولوژي علاوه بر تهي ساختن اجتماعات از منابع اوليه با بكار گرفتن هزاران تركيب شيميائي جديد و ورود قسمتي از اين تركيبات به صورت پس آب به محيط زيست مساله آلودگي محيط را پيش از بيش پيچيده تر كرده است. آلودگي هاي كشاورزي ناشي از مصرف بارور كننده زمين هاي زراعي با موادي كه به عنوان دفع آفات گياهي به كار مي رود و ورود اين مواد به طبيعت از طريق شستشوي زمين هاي زراعتي و گياهان نيز در آلودگي آبها نقش مهمي داشته و بعضي از اين آلودگي ها ، حتي با روشهاي معمولي تصفيه آب قابل حذف شدن نيستند.

متاسفانه افزايش سريع جمعيت در دنيا كه بنا به اظهار كارشناسان جهاني هر 30 سال يكبار دو برابر مي شود و روند اين افزايش تا سال 2000 در شكل (1-1) نشان داده شده است و بالا رفتن سطح بهداشت عمومي روز به روز ميزان مصرف آب و به همان اندازه توليد فاضلاب را كه مهمترين عامل آلودگي طبيعت است افزايش مي دهد،اگر تصور شود جمعيت دنيا در سال 2000 حدود 7 ميليارد نفر خواهد بود و 75 درصد اين جمعيت در آن سال شهرنشين باشد و حداقل مصرف سرانه آب در پايان قرن 150 ليتر منظور گردد ميزان فاضلاب حاصل از زندگي اجتماعات در اين سال اعداد و ارقامي نجومي خواهد بود.

در حال حاضر صنايع ساليانه 200 ميليارد متر مكعب پس آب توليد مي كنند. پيش بيني شده پيشرفت و توسعه صنايع تا پاايان قرن 10 تا 15 برابر شود، بدين ترتيب توليد پس آب هاي صنعتي در سال 2000 به 3000 ميليون متر مكعب خواهد رسيد كه از نظر آلودگي محيط مخصوصاً آب مي تواند فاجعه آميز باشد. توام با پيشرفتهاي اجتماعي و صنعتي توسعه كشاورزي براي تهيه و توليد مواد غذائي مورد نياز ساكنان زمين در سال 2000 و مصرف مقادير عظيمي كود و مواد دفع آفات نباتي در آلوده سازي محيط به ميزان وسيعي تاثير دارد.
مهمترين نوع آلودگي آبها كه بيش از ساير انواع آلودگي مساله ساز بوده و مي باشد انتقال آلودگي هاي ميكروبي بوسيله آب است كه تا بحال خسارات جبران ناپذيري به صورت مرگ و ميرهاي ناشي از همه گيري بيماري به وجود آورده است.

نبايد تصور كرد مرگ و ميرهاي ناشي از وجود مواد سمي در آبها از طريق تخليه پس آب ناچيز و بي اهميت بوده است. مرگ و مير حاصل از آل.ئگي محي در انسان خلاصه نمي شود بلكه به مرگ و ميرهاي موجودات آبزي در اثر مواد سمي تخليه شده از طريق پس آبهاي صنعتي بايد اشاره نمود و اين گونه آلودگي ها تا بحال باعث از بين رفتن مقادير عظيمي از منابع تامين پروتئين دريائي بوده است.

طبق برآورد سازمان بهداشت جهاني 3/2 مردم جهان سوم آب آشاميدني سالم نداشته و 4/3 اين افراد از اصول اوليه بهداشت محروم هستند و اين در حالي است كه ساليانه در دنيا 550 ميليارد دلار صرف تسليحات و 100 ميليارد دلار صرف كشيدن سيگار مي شود. به منظور رفع اين تنگناها بوده است كه سالهاي 1980 تا 1990 را سازمان بهداشت جهاني دهه آب سالم و بهداشت عمومي براي همه نامگذاري نموده است.

براي توجه به مواد دفعي حاصل از اجتماعات به شكل (1-2) كه مواد دفعي ناشي از زندگي و فعاليت يك ميليون نفر را نشان داده است توجه مي نمائيم.
نبايد تصور كرد آلودگي محيط منحصر به آلوده شدن آب است بلكه هوا نيز كه روزانه بيشتر از آب مورد استفاده انسان قرار مي گيرد، از اين آلودگي در امان نيست، متاسفانه اثرات مسموميت آلودگي هاي هوا به مراتب شديدتر از آلودگي هاي آب است به طوري كه هواي آلوده مي تواند قربانيان زيادتري تا آبا آلوده بگيرد. مرگ و ميرهاي حاصل از آلودگي هوا به كرات در دنيا اتفاق افتاده كه از آن ميان مي توان به آلودگي هواي شهر لندن در 1952 كه باعث مردن 4000 نفر و مسمويت 18000 نفر گرديد، اشاره نمد ، شايد جديدترين مرگ و مير ناشي از هواي آلوده مربوط به كارخانه يونايتد كار بايد هند باشد كه 2000 كشته و حدود 70000 نفر مسموم و مجروح كه اكثر آنها به نقص عضو دچار شدند همراه داشته است. اشاره مي نمايد كه آلودگي هاي هوا مالاً در اثر انحلال در آب باران به زمين انتقال يافته و باعث آلودگي آبي و محيط مي گردند.

در خاتمه يادآور مي شود آلودگي محيط منحصر به آلوده شدن آبهاي سطحي به تنهايي نيست بلكه انتقال آلودگي ها از لابلاي طبقات زمين مخصوصاً با توجه به امكان حركت آلودگي ها در زمين در مسافات زياد مي تواند در آلوده سازي آبهاي زيرزميني موثر باشد.
مهمترين مشخصه هاي ويژه آب عبارتند از:

1- بالا بودن وزن مخصوص آن در 4 درجه سانتيگراد از تمام اجسام.
2- بالا بودن گرماي ويژه آب.
3- هدايت حرارتي زياد آب.
4- حلاليت زياد آب در برابر ساير اجسام.
5- انبساط آب در حال انجماد.

در ابتداي امر خوبي و بدي آب را از نظر مصارف مختلف از كيفيت ظاهري آن مانند رنگ، طعم، بو و وجود يا عدم مواد معلق در آن تشخيص مي دادند. به مرور با پيشرفتهاي علمي كه نصيب انسان شد، بشر در استفاده از نظر كيفيت سختگيرتر گرديد و بالاخخره براي هر آبي استاندارد مخصوص تدوين نمود.
طبق مدارك موجود مصريان و چيني ها اولين اقوامي بودند كه اطلاعاتي در زمينه تصفيه آب بوسيله زاج داشته اند و يا در ايران قديم در زمان هخامنشيان براي رعايت بهداشت آب جوشيده به سربازان مي دادند.

2- چرخه آب در طبيعت
از زمانهاي قديم به طور تجربي براي آب در طبيعت چرخه و گردشي تعيين شده بود. آب معمولاً بين 5 عامل زير در گردش است.
اقيانوسها
اتمسفر
رودخانه ها و درياچه ها
يخهاي قطبي

منابع زيرزميني آب
معمولاً علم بيان كننده رابطه بين آب و اين عوامل را آب شناسي و نحوه گردش آب بين عوامل مذكور را چرخه آب در طبيعت گويند. آب و هوا مهمترين عوامل متحرك فيزيكي در زمين هستند و همين تحرك به آب اجازه مي دهد چرخه خود را طي كند.

تحت اثر شرايط اقليمي آب در طبيعت به 3 صورت جامد – مايع – بخار تغيير شكل داده و دائماً در گردش است. چرخه آب معمولاً از تبخير آب ايانوسها و درياها شروع مي گردد. اصولاً اقيانوسها و درياها نه تنها بزرگترين منابع آبي هيدروسفر هستند بلكه مهمترين منابع آبي بشمار مي روند كه اثرات عميقي بر روي شرايط اقليمي – نزولات جوي دارد. زيرا اقيانوسها و درياها با سطحي معادل 10×1359 مايل مربع و عمق متوسطي حدود 27/2 مايل و عرضي حدود 900 تا 2500 برابر عمق يكي از مهمترين مراكز ذخيره حرارت هستند.

جرانهاي گرم اين انرژي و حرارت را به صورت حرارتي كه محيط را گرم مي كند از دست مي دهد و اين حرارت علاوه بر تعديل حرارت محيط به صورت انرژي لازم براي تتبخير آب اقيانوسها كمورد استفاده قرار مي گيرد. بنابراين مجموعه اقيانوس و اتمسفر بهترين دريافت كننده انرژي خورشيدي است، در اين عمل اقيانوسها نقش بزرگترين سيستم تقطير و اتمسفر نقش بزرگترين عامل توزيع كننده آب تقطير شده را به عهده دارند، (ميزان حرارت از دست رفته توسط جريان گلف استريم در اروپا 10×4 كيلو ژول در ساعت يا معادل سوختن 40 ميليون تن ذغال است). مجموعاً مي توان گفت كه چرخه آب در طبيعت يك فرآيند دائمي و مداوم است و بيشترين پديده هاي طبيعي در اثر اين چرخه و گردش صورت مي گيرد.

شروع چرخه آب در طبيعت (Hydrological-Cycle) با تبخير آب اقيانوسها در اثر تابش نور خورشيد و بالا رفتن بخارات حاصل به طرف اتمسفر و برگشت مجدد آنها به صورت باران به زمين انجام مي شود. كل آب موجود در اتمسفر 1018×6 هكتومترمكعب است، در حاليكه كه باران ساليانه نازل شده بزمين 108×225 هكتومتر مكعب مي باشد، با اين حساب آب در امسفر هر سال 27 بار گردش مي نمايد. بر اساس آخرين تخمين ها جريان آب از زمين بطرف بالا ساليانه معادل 1000 ميليمتر آب است ولي اين تبخير در نقاط مختلف متفاوتست. اگر باران نزولي در زمين را در تمام سطح زمين پخش نمايند آبي به ارتفاع 5/0 متر تمام كره زمين را خواهد پوشانيد. اصولاً حرارتي كه از طريق خورشيد به زمين مي رسد تقريباً 1018×55/2 كالري در دقيقه است. 30% از اين انرژي بلافاصله منعكس شده و 17 درصد آن در اتمسفر جذب و 22 درصد آن به زمين رسيده و در اشعه آسماني نفوذ مي نمايد و بالاخره 31% در سطح زمين جذب مي گردد، بدين ترتيب از كلانرژي تابيده به زمين 51 درصد آن به نحوي در زمين مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

70% از آب نازل شده به زمين مجدداً بخار شده و فقط 30% آن در زمين حركت نمده يا به داخل زمين نفوذ مي نمايد. تبخير آبها به دو صورت يا تبخير از رطوبت زمين و يا تبخير از گياهان مي باشد.
ميزاني از آبهاي خوب طبيعت كه در چرخه آب شركت مي كند از 003/0 درصد كل آبها متجاوز نيست.
اشكال (1-3 و 1-4) آب در طبيعت را نشان مي دهد.
3- آب در طبيعت
همانطور كه اشاره شد اقيانوسها و درياها را بايد منشاء پيدايش مهمترين منابع آبي دنيا بدالنيم آبهاي طبيعي را به دو دسته مهم زير تقسيم نموده اند.
1- آبهاي سطحي

2- آبهاي زيرزميني
در آبهاي سطحي منابعي چون درياچه ها ، رودخانه ها، مخازن، اقيانوس ها و در آبهاي زيرزميني مي توان از چشمه، قنات، آب چاهها را نام برد. شايد تقسيم بندي آب به ترتيب زير از طبقه بندي فوق الذكر صحيح تر باشد.
- آبهاي جوي مانند برف و باران
- آبهاي سطحي مانند رودخانه ها، درياچه، دريا

- آبهاي زيرزميني مانند چاه، چشمه، قنات
در حال حاضر رودخانه ها مهمترين منابع آب را تشكيل مي دهند كه قسمت اعظم نيارزهاي آبي اجتماعات را تامين مي نمايد. براي اين كه بتوانيم در تمام دت سال از آب وردخانه هايي كه نزديك اجتماعات قرار دارند استفاده نمائيم،‌به علاوه به منظور ته نشين شدن مواد معلق اين آبها و كاستن هزينه هاي تصفيه و از همه مهمتر براي استفاده از نيرو هيدروالكتريك آبها معمولاً بر روي جرياتن هاي سطحي با ايجاد سدهاي خاكي يا بتوني آب آنها را در درياچه هاي پشت سد ذخيره مي كنند. اين درياچه ها ، و سدها ممكن است فقط براي ذخيره آب كشاورزي باشد، ولي ترجيح مي دهند سدهاي ساخته شده بر روي رودخانه ها حالت سه منظوره داشته باتشد.

آبهاي سطحي چون رودخانه از قديم الايام يكي از مهمترين منابع تامين آب بوده است و هميشه سعي مي كردند تا اجتماعات را در نزديكي منابع آبي مثل رودخانه تشكيل دهند، تا علاوه بر استفاده از آب آن براي مصارف شهري – كشاورزي و احياناً صنعتي بتوانند زوايد حاصل از فعاليت هاي اجتماعي را در آن دفع نمايند. در برداشت آب از اين مكنابع بايد دقت شود اين برداشت هميشه از بالادست اجتماعات قبل از ورود آب فاضلاب تا پس آب فعاليت هاي اجتماعي در آن باشد. در آمريكا 80 درصد و در آلمان 50 درصد آب آشاميدني مردم از رودخانه تامين مي گردد. در بعضي شهرهاي ايران مانند تهران منبع منحصر به فرد تامين آب رودخانه هاي هستند كه در نزديكي اين شهرها جريان دارند.

ذخيره آب پشت سدها نه تنها باعث ته نشين شدن مواد معلق خواهد گرديد، بلكه قسمت مهمي از باكتريها و ميكروارگانيسم هاي آب نيز از بين خواهند رفت و اين موضوع از نظر اقتصادي در تصفيه آب باعث كاهش مصرف مواد ضدعفوني كننده براي سالمسازي آب آشاميدني خواهد گرديد.
بترتيب كلسيم 3/0 – منيزيم 2/0 پتاسيم 2/0 سديم 9/1 – كلرور 3/3 – سولفات 2/3 – بيكربنات 4/0 ميلي گرم در ليتر دارد. تقريباً تمام كلرور آب باران از آب دريا تامين مي شود ولي سولفات آن ناشي از آلودگي هاي هوا خواهد بود.

علاوه بر گازهائي كه بعنوان آلودگي اتمسفر نام برديم كه بصورت انحلال در باران قسمتي از مواد محلول آبهاي طبيعي را بوجود مي آورد مواد نظير SO4H2-HCL سديم پتاسيم و بعضي فلزات كمياب ديگر مثل سرب، ر.ي نيز از عواملي هستند كه بعنوان آلوده كننده هوا به آب باران راه يافته و بصورت املاح محلول داخل آبهاي طبيعت مي گردند.
شكل زير نحوه ورود آلوده كننده هاي هوا را به آبها نشانداده است.

5-مصارف مهم آب
مهمترين مصارف آب به قرار زير هستند:
1- مصارف شهري و آشاميدني
2- مصارف كشاورزي
3- مصارف صنعتي
4- توليد نيرو

5- پرورش آبزيان
6- مصارف تفريحي
طبيعي است كه كيفيت آب در مصارف مختلف فوق با يكديگر متفاوت است. به عنوان مثال آبي كه براي شرب به كار مي رود علاوه بر برخورداري از استانداردهاي جهاني آب آشامايدني بايد عاري از ميكروارگانيزم هاي بيماري زا باشد. آب مصرفي در كشاورزي از نظر كيفيت در شرايط نازلتري تا آب آشاميدني قرار دارد و يا آبهاي صنعتي بايد عاري از عوامل خورنده و رسوب دهنده باشند.

آب در مصارف شهري به عنوان آشاميدن – پخت و پز – شستشوي البسه شستشوي ظروف – شستشوي زمين – مسائل بهداشت فردي – حمام به كار برده مي شود، و ميزان سرانه مصرف آب بستگي تام به سطح بهداشت عمومي هر اجتماع دارد.
فصل 2
انواع و مقادير تفاصاي آب

تقاضاي آب شهري
از نظر سابقه تاريخي ، تقاضاي آب تنها برحسب كاربردهاي وسيع آن ، مثل استفاده به وسيله بخشهاي شهري ،‌صنعتي، كشاورزي ، تفريحي و زيست محيطي تميز داده شده اند. به نظر ما، اتكاي صرف بر رهيتافت سنتي طبقه بندي تقاضاي آب هم ناقص و هم در در برخي جنبه ها گمراه كننده است. به جاي رهيافت فوق،‌تاكيد ما روي تقاضاي هر استفاده كننده خاص از كيفيت خاص در هر بخش مي باشد.

تقاضاي آب شهري ،‌شامل انواع تقاضاي ذاتاً متفاوت آب براي كاربردهاي مسكوني، عمومي و تجاري است. تقاضاي آب مسكوني ، شامل استفاده به وسيله خانوارها در دتخل يا خخارج از محدوده مسكوني مي شود. حجم آب مورد استفائده فوق، برحسب ماهيت اسكان، تركيب خانوار، شغل ساكنان، قيمت آب، اينكه مصرف آب اندازه گيري مي شود يا نمي شود، به طرز چشمگيري تغيير مي كند. تقاضاي آب داخل خانه، نوسانهاي فصلي اندكي را نشان مي دهد،‌زيرا تا حد زيادي ، تحت تاثير تغييرات جوي نيست. نوسانهاي كوتاه مدت در جامعه اي كه پديده اسكان انسان امري مسلط براي آن است، معمولاً به دليل تغييرات كاربرد آب در مناظر است. ميزان استفاده از آب در آبياري مناظر، بستگي به تاثيرات جوي و كارايي آبياري دارد. عوامل جوي، شامل بارندگي، درجه هوا، رطوبت و تحركات جوي مي باشد. كارآيي در آبياري بستگي به طراحي شبكه آبياري بستگي به طراحي شبكه لآبياري و مشخصه هاي الگوي خاك از لحاظ ظرفيت رطوبت در نواحي ريشه اي گياهلن دارد.

استفاده عمومي آب ، شامل آب عرضه شده به پاركها،‌زمينهاي گلف،‌مدارس، بيمارستانها، كليساها و ديگر تسهيلات عمومي مي شود. در برخي موارد، به ويژه در جوامعي كه صنايع كارخانه اي اندكي داشته باشند يا جوامعي كه تاكيدي قوي روي حفظ پاركها و ديگر امكانات مي شود، اين كاربردها، بخش شايان توجهي از كل عرضه آب شهري را به خود اختصاص مي دهد. مطابق داده هاي موجود در مورد فعاليتهاي خدمات عمومي، تغييرات روزانه،‌فصلي محلي مهمي در استاده از آب وجود دارد. پژوهش تجربي اندكي درباره عواملي كه اين تغييرات را تحت تاثير قرار مي دهند، صورت گرفته است. به علاوه، از آنجا كه اخذ مبلغ، بر مبناي كيفيت آب برگرفته شده و رها سازي فاضلاب نبوده است، سياستهاي مبتني بر انگيزش قيمتي در نوشته ها و متون بررسي نشده اند.

موارد كاربرد تجاري، شامل آب مصرفي انبارها، فروشگاه ها، رستورانها، بوفه ها، هتلها، و فعاليت هاي مربوط به آرايشگاه ها و سالنهاي زيبايي، سينما و تئاتر و انواع دفاتر ،‌از جمله دفاتري كه در ساختمانهاي مخصوص دفاتر متمركز هستند، مي گردد. استفاده از آب در فعاليتهاي تجاري تحت تاثير همان عواملي هستند كه بر استفاده از آب مسكوني اثر مي گذارند. تقاضاي آب به وسيله بخش تجاري عاملي اوليه در طراحي شبكه هاي آبرساني شهري نبوده است. دليل اصلي براي اين امر، مطابق نظر مك موئن، ساترلند وكيم (1980) آن است كه استفاده تجاري آب، تنها بخش ناچيزي از كل تقاضاي شهري را در يك شبكه آبرساني نوعي شهري تشكيل مي دهد. در حالي كه در موارد استفاده مسكوني آب و موارد صنعتي،

ممكن است بيش از 70 درصد تقاضا را به خود اختصاص دهد. موارد استفاده تجاير به طور عادي تنها 15 تا 20 درصد كل تقاضا را شامل مي شود اما به هر حال،‌همچنانكه اقتصاد از فعاليتهاي صنعتي به سمت فعاليتهاي خدماتي تر افزايش مي يابد بخش خدمات نقشي بزرگتري در مصرف آب بازي خواهد كرد و بررسي دقيقتر تقاضاي آب تجاري توجيه مي يابد.
تغييرات فن آورانه ممكن است كه اثري بزرگتر بر تقاضاي آب در فعاليتهاي تجاري داشته باشد در بخش مسكوني ممكن است تاسيسات تجاري به منظور جذب مشتري بيشتر از طريق نمايشي كه بيشتر به ميزان بالاتري استفاده نمايند (مثل فواره) يا آنكه از چشم انداز فضاي وسيعي استفاده كنند. براي برخي از اين موارد استفاده مي توان آب با كيفيت پائين تر را

پيشنهاد كرد. به علاوه عواملي مثل كنترل يا مقررات سياست قيمت گذاري اقدامات آموزشي روند خانه سازي هزينه هاي عرضه و تغييرات در فن آوري تقاضا كه مي تواند تقاضاي مسكوني را تحت تاثير قرار دهد مي توانند همچنين بر تقاضاي تجاري موثر باشند. برخي مولفان (هانكه و دومور 1984 و پراسيفكا 1988) توجه داشته اند كه سياستهاي قيمت گذاري در مديريت تقاضاي آب تجاري كم اثرتر است زيرا استفاده كنندگان (در بيشتر موارد استخدام شدگان) مسئول پرداخت هزينه هاي آب نيستند اما به هر حال در صورتي كه ميزان آب محدود شده و قيمت آن به مبزان چشمگيري افزايش يابد مديريت تجاري واكنش بيشتري را به تغييرات قيمتي نشان خواهد داد.

تقاضاي آب صنعتي
فرآيندهاي صنعتي نيازمند آب براي هدفهاي مشخصي هستند اتر (1984) تقاضاي آب صنعتي را در شش گروه طبقه بندي مي كند: الف) خنك سازي ب) عمليات توليد يا فرآوري ج) توليد نيرو د) هدفهاي بهداشتي و پاكيزگي ه) حفاظت در برابر حريق و) متفرقه. بهره گيري آب توسط كارخانه صنعتي همچنين بستگي به عواملي از قبيل كيفيت و نوع مواد خام مورد استفاده طراحي كارخانه و كارايي فرآيند صنعتي مورد استفاده دارد. كميت و كيفيت نيازمنديهاي آب صنعتي به ميزان شايان توجهي در هر كشور در هر صنعت در هر كارخانه يا بين فرايندهاي متفاوت در داخل يك صنعت بسته به فرايند توليد و در دسترس بودن آب با كيفيات متفاوت فرق مي كند.

از نظر كيفيت آب مورد نياز براي موارد استفاده كاركنان داخل كارخانه و تغذيه ديگهاي بخار بايد سختترين استانداردها را رعايت كند. آب فرآوري مورد استفاده در صنايع غذايي و نوشابه سازي نيرز بايد استانداردهاي سختي را رعايت نمايد. در بيشتر مواقع موارد استفاده فوق به وسيله شبكه آب عمومي يا منابع ديگر آشاميدني كه گرانترين شكل تامنين آب مورد استفاده براي يك صنعت است تامين مي شود. از سوي ديگر براي آب مورد استفاده به منظور خنك كردن، نيازمنديهاي كيفيتي اندكي وجود دارد.بدين ترتيب برخي كارخانه هاي بخاري نيروي برق و ديگر كارخانه هاي بزرگ صنعتي براي خنك سازي از آب شور ارزان يا پساب تصفيه شده شهري استفادئه مي نمايند.

تقاضاي آب كشاورزي
تقاضاي آب كشاورزي را مي توان به دو طبقه اصلي گروهبندي كرد: الف) آبياري زراعي ب) موارد استفاده در دامپروري. آب مورد استفاده براي آبياري زراعي را به عنوان يك نهاده همانند خاك بذر كود سموم نيروي كار ماشين آلات و پرتو خورشيد در نظر مي گيريم. تقاضا براي آب آبياري زراعي داراي مشخصه هاي مهمي از قبيل فصل موقعيت نيازمنديهاي كيفيتي و اثرهاي ناشي از آن مي باشد قابليت استفاده از آب براي آبياري به وسيله محتواي شيميايي آب حساسيت محصول نسبت به نمك و ديگر عناصر محلولي آب و مشخصات شيميايي خاكي كه آب براي آن استفاده مي شود تعيين مي شود. براي مثال در مناطق خشك و نيمه خشك انباشت بالقوه يك سم خاص در خاك شايان توجه است ميزان محصول به تركيبي از عوامل جوي بستگي دارد كه نشان مي دهد تا چه ميزان نيازمنديهاي يك گياه به رطوبت انرژي در حد كفايت تامنين شده است.

توليد و فراوري دامپروري عنصر مهم ديگر بخش كشاورزي است كه به مقادير قابل توجهي آب نيازدارد حيوانات آب را از سه منبع به دست مي آورند: مصرف مستقيم، غذا، و از طريق فرايندهاي مربوط به سوخت و ساز . مقادير آب موئرد نياز بستگي به عوامل مختلفي مثل گونه حيوان حجم سن جنس ميزان و محتواي غذا در دسترس بودن آب و هوا و حرارت دارد.
تقاضاي تفريحي و زيست محيطي

شنا حمام كردن قايق سواري و كرجي راني در رودخانه ها و درياچه ها ماهيگير و شكار تفريحي اسكي روي آب و موارد ديگر از اين قبيل همگي استفاده هايي غايي از آب را نشان مي دهند كه به سبب فراهم آوري مطلوبيت براي مصرف كننده داراي ارزش مي باشد. طي چند دهه گذشته در نتيجه گسترش صنعتي شدن و شهرنشيني و تقاضاي در حال قزاينده براي تفريحات در خارج از منزل توجه بيشتري به فراهم آوري آب براي فعاليتهاي تفريحي شده است. بدين ترتيب منابع آب بسياري به فعاليتهاي تفريحي اختصاص يافته است. يكي از مسائل در بررسي تفريحي آب با كيفيت خاص اندازه گيري منافع تفريحي آن براي جامعه است. به هر حال استفاده تفريحي از آب در ميان مديران آب و عموم مردم هنگام كميابي آب به طور معمول اولويت چنداني ندارد.

همچنان كه ماتر (1984) توجه كرده است، تقاضا براي آب به منظور استفاده و لذت بردن از ماهيگيري حيات وحش و ديگر طرق زندگي وابسته به آب با نرخي بسيار بيشتر از افزايش در خود جمعيت همراه با افزطايش درآمد قابيل تصرف و ميزان زمان فراغت در حال افزايش است. به ويژه در بسياري از مناطق ساحلي ماهيگيري هم در حالت تجارت و هم در حالت تفريحي نقشي مهم بازي مي كند. در سال 1984 ماهيگيري تجاري نمايشگر يك رشته فعاليت هفت ميليارد دلاري در سطح جهان بوده كه معادل 500000 نفر – سال اشتغال ايجاد كرده است (ماتر 1984 ص169) در ايالت فلوريدا ماهيگيري تجاري و تفريحي از جمله با ارزشترين كارها به شمار مي رود. اين فعاليتها، با فراهم آوردن ماهي هم براي مصرف و هم به منظور تفريح، ب

ا صنعت گردشگري، ارتباط تنگاتنگي دارد. در واقع، مطابق نظر بل و ديگران (1982)، احتمالاً فلوريدا مهمترين ايالت ماهيگيري تفريحي در ايالات متحده است كه ارزش صنعت ماهيگيري – تفريحي آن بيش از 27 ميليارد دلار است. در ساحل جنوب شرقي در سال 1982 بيش از 5/1 ميليون نفر (از افراد مقيم و نيز جهانگردان) تقريباً 75 ميليون دلار در زمينه ورزشهايي از اين دست خرج كرده اند. (بل و ديگران 1985).

همچنان كه موارد استفاده هاي صنعتي و شهري و نيز كشاورزي آبي از آب با كيفيتهاي گوناگون به طور فزاينده اي با ماهيگيري و حيات آبي رقابت دارند، هر دو نيازهاي تجاري و تفريحي در داخل يك ساختار بازاري، نقشي مهم در جريان زيست محيطي آب بازي مي نمايند. همچنان كه گيبونز (1986) توجه مي دارد، ارزش يا داريي زيستمحيطي مانند درياچه يا رودخانه، بستگي به واحد ارزش يك روز استفاده كننده و تعداد مصرف كنندگان (بازديد كننده) از محل دارد. اين ارزش، همچنين بسته به تعداد فرصتهاي موجود براي انواع ختص زندگي آبي و تفريحات مبتني بر آب، متفاوت است. آنچه مصرف كننده براي استفاده از اين منبع مي پردازد.
تقاضا براي آب با كيفيتهاي مختلف

تقاضاي كل براي آب با هر كيفيت خاص را مي توان بين عناصر الف) موارد استفاده خانگي و تفريحي با تصميمگيري بر مبناي ملاكهاي مطلوبيت ب) موارد استفاده صنعتي و كشاورزي و جز اينها، بر مبناي ملاكهاي بهره وري تقسيم كرد. مجموعه هاي متفاوتي از توابع تقاضا كه نمايشگر دو رفتار اقتصادي متفاوت هستند. يعني الف) حداكثر سازي مطلوبيت ب) حداقل سازي هزينه يا حداكثر سازي سود در چارچوب بازار تعيين خواهد شد.

با ملحوظ داشتن آب به عنوان يك كالاي چند محصوله مي توان از كشش تقاضا به منظور تحليل تقاضا براي آب با كيفيتهاي مختلف و تخصيص آن زماني كه قيمت و ديگر متغيرها تغيير مي نمايند، سود جست. كشش تقاضا براي هر كالا خدمت يا نهاده اي براي اندازه گيري حساسيت و واكنش مقدار مورد تقاضا به وسيله استفاده كنندگان نسبت به تغييرات در يك متغير تعيين كننده تقاضا مثل قيمت با ثبات ديگر متغيرها مورد استفاده واقع مي شود. زماني كه كالا يا خدمت مورد نظر نهاده اي براي فريند توليد است تا كالاي مورد مصرف نهايي، تقاضا براي آن تقاضاي مشتق شده نام دارد. كشش تقاضاي مشتق شده بستگي به مشخصه هاي فرايند توليد مربوطه دارد. به ويژه آنكه سهم يك عامل توليد در كل هزينه، قابليت جانشيني آن به وسيله ديگر عوامل توليد و نيز كشش تقاضا براي محصول نهايي به طور مستقيم كشش تقاضاي مشتق شده را براي آن عامل تعيين مي كند.
آلودگي آب

منابع آبي از جمله رودهاي جاري نهرها درياچه ها يا خورها به عنوان وسيله و مكاني براي دفع دامنه وسيعي از مواد آسيب رسان مورد توجه قرار گرفته اند: فاضلاب خانگي زباله هاي صنعتي كه در هنگام توليد و استفاده از مواد شيميايي ايجاد مي شوند آبهاي روان شهري (مثل آب باران) شامل جريانها از مكانهاي صنعتي كشاورزي توليد نفت و معدن و ديگر مواد آلاينده . زماني كه اين پسماندها در آبها رها مي شوند ممكن است در آب غلظت آنها كمتر شده به شكلي ديگر تبديل شوند (مثل اضمحلال مواد آلي استفاده كننده از اكسيژن) انباشته يا ذخيره شوند يا به مكان ديگري در مسير جريان كه ممكن است صدماتي را به فعاليت هاي استفاده كنندگان در آنجا وارد كنند منتقل شود. بنابراين در ارزشيابي درست نظام مديري منابع آب در يك چارچوب وسيعتر و هزينه – فايده نه تنها تصميمات مربوط به فرايند توليد (نهاده ها، فن آوري، مقياس فعاليت، ستانده و سود) بلكه همچنين بايد تصميمات مربوط به هزينه ها و آسيبهاي متناظر با توليد فاضلاب و آلاينده ها نيز مورد توجه قرار بگيرند.

اغلب آلاينده هايي كه وارد شبكه آب مي شوند نمي توان به طور مشخص دنبال و مهار كرد اين آلاينده هاي غير متمركز در يك نقطه شامل آبهاي باران روان شده شهري يا بزرگراهها آبهاي مخازن فاضلاب مسكوني يا تجاري نخاله هاي گياهي و پسابهاي فعاليتهاي كشاورزي و معدني و ساختماني مي شود. آلودگي ناشي از منابع غير متمركز همچنين مي تواند از تجزيه مواد معدني فرسايش زمينها و جنگلهاي بكر پسماندهاي نشو و نماي گياهان طبيعي يا منابع مصنوعي يا نيمه مصنوعي ناشي شود. گر وههاي مواد مصنوعي به فريندهايي مثل كاربرد كود استفاده از مواد شيميايي كشاورزي براي كنترل علفهاي هرز و آفات فرسايش مواد خاك در مناطق زراعي كشاورزي و مزارع پرورش حيوانات و حمل و نقل و فرسايش در مناطق در حال تجزيه براي توسعه شهرها مرتبط است.

ماهيت پراكنده و متنوع منابع آلاينده هاي غير متمركز مسائل مديريتي و حقوقي بسياري را مطرح مي كند براي مثال مطابق يك پژوهش انجام شده به وسيله اداره منابع طبيعي ويسكانسين (1986) بيشتر كشاورزان و صاحبان زمين آگاه نيستند كه عمليات آنها مسائلي را در زمينه كيفيت آب ايجاد مي كند. همچنين آنها ميال به تسهيم زينه در پروژه هاي كاهش آلودگي به طور داوطلبانهنيستن. همين امر براي كساتني صادق است كه در شهرها زمينها را قطعه قطعه كرده و براي ساختمان سازي به فروش مي رسانند و لايه سطحي خاك (ناحيه ريشه اي گياهان) را در طول حاشيه هايي كه جذب كننده آب در مناطق حومه شهر مي باشند از بين مي برند كه بدين ترتيب باعث از دست رفتن مقادير زيادي خاك و

مسائل مربوط به كيفيت آب در بعدها مي شوند. اين افراد استدلال مي نمايند كه اعمال منجر به آلودگي آنها تنها موقتي بوده و هزينه كنترلها از فوايد آن بيشتر است هرچند كه هزينه اين امر كمتر از يك درصد قيمت هر قطعه فروخته شده باشد. سرانجام اينكه بيشتر مهندسان شهري هنوز معتقدند كه جداسازي مجاري فاضلابها از آب طغيانها و تحولات جوي مسئله آلودگي مناطق شهري را حل مي كند. آنها به نادرستي اين طور تصور مي نمايند كه آب باران روان شده در سطح شهر كه به وسيله مجاري آبي هدايت مي شوند تميز است و مي توانند بدون اقدامات كاهش آلودگي رها شوند. (نووتني و ديگران، 1989)