آب منبعی حیاتی و همچنین منبعی تجدیدناپذیر یا متناهی است: درحالی‌که منابع آب[1]  را می­توان از طریق ایجاد مولکول­های جدید از عناصر ابتدایی آنها (اکسیژن و هیدروژن) بازتولید کرد، انرژی مورد نیاز برای ایجاد مخزن­های بزرگ آب مصرفی درحال‌حاضر بسیار پرهزینه است. عوامل تهدید­کننده منابع آب کمیابی، استفاده بیش از حد و آلودگی هستند. تغییر در نوسانات آب‌و‌هوایی بین دوره‌های خشک و مرطوب می­تواند منجر به دوره‌های خشکسالی شود، افزایش تقاضای جمعیت می­تواند منجر به استفاده بیش از حد شود و تداوم استفاده چندگانه از منابع آبی برای صنعت، آبیاری، آب آشامیدنی‌ و آب فاضلاب می­تواند منجر به کاهش قابلیت استفاده منابع آبی برای یک یا بسیاری از استفاده‌های مورد نیاز آن شود. همانگونه که ما به‌طور ذاتی به منابع آب وابسته هستیم، حفاظت و نگهداری از منابع آبی قابل استفاده برای بهزیستی بوم­شناختی، فرهنگی، اجتماعی و اقتصادی­مان حیاتی است.

ارزش آب به‌عنوان یک منبع به اهداف استفاده (عملکرد)، عرضه، تقاضا و هزینه بستگی دارد.

استفاده

  استفاده خارج از مسیر جریان[3] زمانی اتفاق می­افتد که آب از منبع طبیعی­اش به مکان دیگری منتقل می­شود (برای مثال، آبیاری، تولید برق حرارتی، صنعت و آب آشامیدنی عمومی)، درحالی‌که استفاده در مسیر جریان[4] به معنای استفاده از آب در مکان خودش است (برای مثال، قایقرانی و حمل‌و‌نقل، نیروی برق آبی و تفریح). در سال 2000، تولید نیروی برق حرارتی 48 درصد استفاده از آب خارج از جریان را به خود اختصاص داد، بعد از آن آبیاری (34 درصد)؛ عرضه آب عمومی (11 درصد)؛ صنعت (5 درصد)؛ مصرف خانگی، احشام، پرورش آبزیان، معدن (3 درصد) قرار داشت. در بیشتر مواردِ استفادۀ خارج از جریان، آب یا کاملاً مصرف می­شود و یا دیگر به منبع طبیعی بر نمی­گردد. مقدار مصرف آب در ایالات متحده تقریباً صد میلیارد بشکه در روز است.

عرضه

 آب به دو شکل وجود دارد: آب دریا (97.5 درصد) و آب شیرین (2.5 درصد از کل عرضه آب جهان). از 2.5 درصد آب شیرین 1.5 درصد به شکل قطعات یخ در قطب قرار دارد، 0.65 درصد آن آب‌های زیرزمینی و 0.35 درصد نیز آب‌های سطحی است (رودخانه‌ها و دریاچه‌ها). منابع آب ایالات متحده شامل آب دریا، آب سطحی (رودخانه و دریاچه) و آب‌های زیرزمینی است. به علت اینکه آب دریا قبل از استفاده‌های خارج از جریان آن نیازمند نمک­زدایی است، فقط در تگزاس، فلوریدا و کالیفرنیا آب دریا یک منبع قابل استفاده به حساب می­آید. منابع اصلی آب‌های سطحی ایالات متحده، پنج جلگه رودخانه عمده است: جلگه رودخانه کلمبیا (شمال غرب)، جلگه رودخانه می­سی­سی­پی (غرب میانه و دشت­های بزرگ)، جلگه رودخانه کلورادو (جنوب غرب)، جلگه ریو گراند (جنوب غرب و تگزاس) و جلگه رودخانه سنت لارنس (دریاچه‌های بزرگ شمال شرق). وسعت آب دریاچه‌ها و مخازن آب ایالات متحده تقریباً 26.550 کیلومتر مربع است که 22.573 کیلومتر مربع آن در دریاچه‌های بزرگ قرار دارد. رودخانه‌های آمریکا تقریباً 250 کیلومتر مربع آب دارند. آب زیرزمینی ایالات متحده از بسیاری از سفره‌های زیرزمینی به دست می­آید که زیر چشم­اندازها قرار دارد. سفره‌های آبی که به‌شدت مورد استفاده قرار گرفته­اند شامل دشت­های بلند[5] و سفره اوگالالا[6] (دشت­های بزرگ)، سیستم سفره زیرزمینی دره مرکزی[7] (کالیفرنیا)، سفره آبرفتی رسوبی دره رودخانه می­سی­سی­پی (دره رودخانه می­سی­سی­پی)، سفره‌های آب زیرزمینی در باسین و رنج باسین فیل[8] (غرب و جنوب غربی)، و سیستم سفره زیرزمینی فلوریدا (فلوریدا)ست.

تقاضا

افزایش تقاضا برای آب همراه با رشد جمعیت ادامه می­یابد. در سال 1960 در ایالات متحده، میزان برداشت کل آب 175 میلیارد بشکه در هر روز، و جمعیت نیز 175 میلیون نفر بوده؛ برآورد شده که در سال 2000، میزان کل برداشت 408 میلیارد بشکه در هر روز برای جمعیت 281 میلیون نفری بوده است. در 30 سال گذشته، جمعیت ایالات متحده 52 درصد رشد کرده، درحالی‌که استفاده کلی از آب سه برابر شده است. به‌طور متوسط، آمریکایی­ها روزانه 100 بشکه آب برای کلیه مصارف اعم از شرب، استحمام، شست‌وشو و آبیاری چمن­ها مصرف می­کنند. تقاضای آب در ایالات غربی بیشتر از همه است، جایی که مصرف سرانه، تقریباً 50 درصد بیشتر از ایالات شرقی است. این اختلاف عمدتاً ناشی از حجم زیاد مصرف آب برای آبیاری محصولات در کالیفرنیاست. آبیاری محصولات در کالیفرنیا، آیداهو، کلورادو و نبراسکا بیش از نیمی از کل برداشت آب برای آبیاری را در سال 2000 به خود اختصاص داده است.

هزینه

با افزایش تقاضا هزینه استفاده و نگهداری منبع آب ملی نیز افزایش یافته است. از زمان تصویب قانون آب پاک در سال 1972 تا سال 1998، برآوردهای وزارت تجارت ایالات متحده نشان می­دهد که هزینه‌های فدرالی و دولت­های محلی برای کنترل پس­آب‌ها تقریباً از 5 میلیارد دلار در سال به 13 میلیارد دلار افزایش یافته است (بر مبنای محاسبه نرخ دلار در سال 1996). در کل، برآورد می­شود که از سال 1972 بیش از 540 میلیارد دلار توسط دولت و بخش خصوصی برای کنترل آلودگی آب شرب نهایی صرف شده است. سازمان حفاظت محیط زیست ایالات متحده نیز بیش از 1 میلیارد دلار (1992-2000) صرف رسیدگی به آلودگی منابع غیر نقطه­ای کرده است.

 درحالی‌که این هزینه‌ها برای حفاظت از منابع آب انجام می­شود، هزینه‌های اضافی بر استفاده از آب تأثیر می­گذارد. برای مثال، تهیه­کنندگان آب آشامیدنی باید به‌طور مداوم کارخانه‌هایشان را با فناوری جدید برای حذف فهرست رو به افزایش آلاینده‌های آب بر اساس قانون آب آشامیدنی ایمن ارتقا دهند. روش‌های تحلیل پیشرفته ما را قادر به کشف آلاینده‌های دیگر می­سازد؛ از قبیل عامل بیماری­زای ای. کولی[9]‌، داروهای دام و انسان (برای مثال، آنتی‌بیوتیک­ها، استروئیدها، و هورمون­های کنترل زادوولد)، محصولات مراقبت شخصی، کافئین، آفت­کش­ها، و علف­کش­ها -که همه آنها در آب‌های سطحی و زیرزمینی یافت می­شود. روش‌های تصفیه آب از قبیل ازوناسیون[10]، تصفیه با اشعه ماوراء بنفش، کربن فعال‌شده، یا هر ترکیبی از این سه روش، به طور تصاعدی هزینه‌ها را افزایش می­دهد، چراکه این سیستم­ها برای پاسخگویی به تقاضای بیش از پیش باید ارتقا پیدا کنند. ارتقای کارخانه‌ها مستلزم صرف صدها میلیون دلار هزینه است. برای کمک به این نیاز، سازمان حفاظت از محیط­زیست صندوق در گردش آب آشامیدنی ایالاتی[11] را در سال 1997 تأسیس کرد که از آن زمان تاکنون بیش از 9.5 میلیارد دلار صرف کمک به نگهداری زیرساخت­های آب آشامیدنی کرده است. با این حال، این تنها بخشی از آن چیزی است که مورد نیاز است: مطالعه نیازهای زیرساختی آب آشامیدنی[12] در سال 1997 توسط سازمان حفاظت محیط زیست، پیش­بینی کرده است که برای تضمین توسعه مداوم منابع، ذخیره­سازی، سالم­سازی و توزیع آب آشامیدنی ایمن طی بیست سال آینده باید 138.4 میلیارد دلار سرمایه­گذاری شود. به‌علاوه، نه تنها منابع آبی توسط کمیابی و آلودگی تهدید می­شود، بلکه امنیت سیستم توزیع آب مطمئن و تمیز در معرض تهدید فزاینده است (برای مثال، تروریسم). در سال 2006، سازمان حفاظت از محیط­زیست بودجه­ای به ارزش 33 میلیون دلار را برای حفاظت از آب آشامیدنی در برابر حملات تروریستی تخصیص داد. اثرات انباشتی این هزینه‌ها در هزینه هر بشکه آب در سطح ملی منعکس شده است. به‌طور متوسط، مصرف­کنندگان آمریکایی 2 دلار برای هر صد بشکه آب می­پردازند. در کل، 4 درصد از انرژی ملی صرف سالم­سازی و انتقال آب آشامیدنی و پس­آب می­شود.

همچنین نگاه کنید به: سامان­دهی آب؛ کیفیت آب.

منابع برای مطالعه بیشتر:

Hutson, Susan S., Nancy L. Barber, Joan F. Kenny, Kristin S. Linsey, Deborah S. Lumia, and Molly A. Maupin. 2004. Estimated Use of Water in the United States in 2000. Circular 1268. Reston, VA: U.S. Geological Survey

Maupin, Molly A. and Nancy L. Barber. 2005. Estimated Withdrawals from Principal Aquifers in the United States, 2000. Circular 1279. Reston, VA: U.S. Geological Survey

Miller, James A. 2000. Ground Water Atlas of the United States. Reston, VA: U.S. Geological Survey. Retrieved January 4, 2008 (http://capp.water.usgs.gov/gwa/gwa.html)

  [1]. Water Resources

 [2]. Denise Lani Pascual

[3]. Off-stream

[4]. In-stream

[5]. High Plains

 [6]. Ogallala Aquifer

[7]. Central Valley

[8]. Basin and Range basin-fill

[9]. E. coli

[10]. ozonation

[11]. Drinking Water State Revolving Fund

  [12]. Drinking Water Infrastructure Needs Survey