آب
آب نوعی ماده مرکب است که از دو عنصر اکسیژن و هیدروژن ساخته شده است. آب را جزو دسته مخلوطها طبقهبندی نمیکنند، چون خواص آب نه به خواص هیدروژن شبیه است و نه به خواص اکسیژن. از ترکیب دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن، یک مولکول آب بوجود میآید. یک قطره آب دارای تعداد بی شماری مولکول آب میباشد.
هر مولکول آب دارای یک ناحیه مثبت و یک ناحیه منفی است که این دو ناحیه در دو طرف مولکول آب واقع شدهاند. شیمیدانها با کمک شواهد به این نتیجه رسیدهاند که مولکول آب شکل خطی ندارد، یعنی به این صورت نیست که دو اتم هیدروژن بصورت خطی در دو طرف یک اتم اکسیژن قرار گرفته باشند (HــOــH). بلکه مولکول آب حالت خمیده ای دارد که اتم های هیدروژن در سر مثبت مولکول و اتم های اکسیژن در سر منفی مولکول آب تجمع پیدا نموده اند.
خواص آب
آب خواص مهمی دارد که در زندگی ما بسیار با ارزشند. از جمله:
_حلال بسیار خوبی است.
_چگالی بالایی دارد و جالب این که وقتی یخ میزند یا حرارت میبیند، چگالی آن کاهش مییابد.
_گرمای تبخیر آب بالاست. یعنی برای تبدیل مقدار کمی آب به بخار، گرمای زیادی لازم است. این خاصیت برای بدن ما بسیار با اهمیت میباشد. گرمای اضافی بدن با تبخیر تنها مقدار کمی از آب بدن از طریق منافذ پوست تعریق کاسته میشود.
_نیروی کشش سطحی آن به طور شگفت انگیزی زیاد است. گهگاه شاهد نشستن حشرات روی سطح آب بودهایم. اگر به دقت به طرز قرار گرفتن حشره روی سطح آب نگاه کنید، متوجه میشوید که سطح آب زیر پای حشره، مانند یک تشک ابری فرو میرود؛ اما پاره نمیشود.
_آب مواد مختلف از جمله شکر و نمک را براحتی در خود حل میکند. بسیاری از واکنش های شیمیایی تنها در حضور آب انجام میشوند. البته پاره ای مواد با آب مخلوط نمیشوند، مثل لیپیدها و دیگر مواد هیدرات کربندار. غشاء سلولی که حاوی لیپیدها و پروتئین است، از این خاصیت آب سود جسته و تعاملات محتویات سلولی با مواد شیمیایی خارج سلول را بدقت تحت کنترل دارد.
_یکی دیگر از خواص جالب آب، حالت جامد آن، یعنی یخ میباشد. هنگامی که آب بر اثر سرما به یخ تبدیل میشود، انبساط مییابد، بدین معنا که حجم بیشتری را اشغال میکند.
نقش و اهمیت آب در زندگی
آب، فراوانترین مایع و بهجرأت مهمترین مایعی است که روی زمین وجود دارد؛ اما نقش آب در زندگی انسان به پدیدههای زیستی منحصر نمیشود. ویژگیهای فیزیکی آب در مقایسه با دیگر مواد روی زمین، بینظیر است.
آب بعد از هوا مهم ترین ماده ی مورد نیاز موجودات زنده است آب از منابع مهم محیط زیست است و زندگی و سلامت همه ی موجودات زنده اعم از انسان ها ، گیاهان و جانوران به وجود آن بستگی دارد .
علاوه بر نیاز انسان به آب برای رفع تشنگی نیازمند غذایی است که از محصولات کشاورزی چون غلات،دانه ها،سبزیجات،وانواع میوه های درختان و نیز دام ها وشیلات که منبع اصلی تغذیه این محصولات و جانوران آب است را تشکیل می دهد.
مقدارآب کره زمین
براساس اصل سیکل هیدرولوژی یاچرخه آب در طبیعت مقدار آبی که در کره زمین وجود دارد و در این چرخه آبی مشارکت می کند، نسبتا ثابت است .به عبارت دیگر مقدار آب موجود در کره زمین رقمی است ثابت که نه کم میشود و نه زیاد.
بر اساس تخمین هایی که بر پایه مطالعات علمی به دست آمده حجم کل آب های موجود در کره زمین۱۴۵۲/۳۷۵۲ میلیون کیلومتر مکعب است.
با توجه به تصویر زیر :
قسمت اعظم آب کره زمین در اقیانوس ها متمرکز می باشد اگر این مقدار آب به طور یکنواخت روی سطح زمین پخش می شد ارتفاعی معادل ۲۶۷۰ متر را ایجاد می نمود این آب به لحاظ کیفی برای مصارف کشاورزی، شرب و صنعت نیز مناسب نمی باشد زیرا حاوی حدود ۳/۵نمک در هر لیتر است و این برای بسیاری از فرایندها نامناسب است.حجم کل آب شیرین در کره زمین چهل هزارو هفتصد میلیار متر مکعب برآورد شده است که حدود ۷۴/۸ درصد آن در قطب ها،۲۴/۸ درصددرزیرزمین (سفره های آب زیرزمینی) و۰/۳درصد دریاچه های آب شیرین،۰/۶ درصد به صورت رطوبت در خاک،۰/۰۳۵درصد به صورت بخنیازار درهوا و ۰/۰۳درصدآن در رودخانه ها وجود دارد.اگر استفاده بشر را تنها در رابطه با آب شیرین بررسی کنیم ملاحظه می شود که فقط به بخش بسیار محدودی از منابع آب کره زمین دسترسی داریم زیرا تنها ۲/۷۹درصد از مجموعه آبهای موجود از کیفیت مناسب و بالایی برخوردار می باشند و این در شرایطی است که لایه های یخ قطبی و یخچال ها را نیز جزو آبهای شیرین بدانیم در غیر این صورت از کل آب های موجود در کره زمین تنها ۰/۶۹ درصد آن شیرین و قابل استفاده خواهد بود.
پس با این روند کنونی جهان و افزایش جمعیت بحران های آینده شکل گرفته که از آن بحران آب در جهان یاد میشود و ملتی موفق خواهد بود که بتوانند آب رابه نحو احسن مدیریت کنند.
وضعیت آبهای ایران
با توجه به قرار گرفتن ایران در نواحی خشک و بیابان ، مقدار بارندگی و حجم آبهای ایران کافی نیست. و ریزش های جوی نیز بطور یکنواخت صورت نمی گیرد. میانگین بارندگی سالانه در جهان در حدود 800mm تبخیر واقعی و 900mm تبخیر بالقوه می شوند. کشور ایران با اینکه 1.1% از مساحت خشکی های جهان را داراست ، فقط 0.345% از آبهای موجود در خشکیهای جهان را در اختیار دارد. از سوی دیگر در اغلب مناطق ایران ، ریزشهای جوی بصورت محلی و فصلی است که نیاز چندانی به آب برای کشاورزی در پاییز و زمستان نیست ، همچنین بارندگی به طور یکنواخت در کشور توزیع نمی شود.
محدودیت منابع آب و توزیع فصلی نامناسب بارندگی دال بر این است که بایستی منابع آبهای موجود سطحی و زیرزمینی را به خوبی شناسای و مطالعه کرده و با برنامه ریزی دقیق ، بهره برداری صحیح از آنها صورت گیرد. البته مردم ایران از اول با این مشکل مواجه بوده اند و با حفر قنات و کاریز ، بهره برداری از آبهای زیرزمینی را ابداع کرده اند. با احداث سد و بندهای متعددی نیز آبهای سطحی را مورد استفاده قرار می دهند.
آنچه باید بدانیم:
• حجم آبهای شیرین قابل استفاده توسط انسان بسیار محدود است.
• میزان بارندگی سالانه ایران بسیار کمتر از میانگین بارندگی جهانی است.
• پراکندگی بارش در همه جای ایران یکسان نیست و بیشتر بارندگی در زمان نامناسب برای کشاورزی صورت می گیرد.
• برای بهره برداری صحیص از منابع آب بایستی ابتدا منابع را خوب شناخته و بر روی آنها برنامه ریزی دقیق انجام داد.
مهمترین عوامل کمبود آب در ایران کنونی چیست؟

· هدررفتن آب در کشاورزی: آبیاری غرقابی در ایران و کشت نامناسب یکی از معضلات ما و بسیاری از کشورهای خاورمیانه است. 85% از آب مصرفی خاورمیانه در بخش کشاورزی مصرف میشود که این عدد در ایران به 90% میرسد. این در حالی است که کشاورزی تنها 15% از تولید ایران را شامل میشود. درست است که یکی از علل مصرف بالای آب در کشاورزی این منطقه، آب و هوای خشک آن است، اما میتوان با روشهای نوین از این میزان مصرف کاست، بدون اینکه که دچار کاهش محصولات کشاورزی شویم.
متأسفانه کشاورزان زحمتکش ما در بسیاری از بخشهای کشور، هنوز اطلاع کاملی از آبیاری جدید نداشته یا سرمایه و یا تمایل لازم را برای بهرهگیری از آن ندارند. با وجود شعارهای دولت یازدهم مبنی بر اصلاح کشاورزی و حل مشکل کمآبی، تحریم نفتی و کمبود بودجه مجال چندانی برای مسؤولان باقی نگذاشته است. "فایننشال تایمز" در مقاله خود پیرامون کمآبی در ایران، اصلاح نظام کشاورزی ایران را در یک دهه آتی نیازمند سرمایهگذاری 100 میلیارد دلاری دانسته است.

· استفاده غیراصولی از آبهای زیرزمینی: یکی از مهمترین ذخیرههای آبی ایران، آبهای زیرزمینی هستند که از دیرباز به وسیله قنات در فلات مرکزی حفظ شده و جریان مییافت. متأسفانه بر اثر کاهش بارش، بسیاری از کشاورزان و واحدهای صنعتی مجبور به حفر چاههای غیرمجاز و آبکشی بیش از حد از آن شدهاند که شاید یکی دو سال مشکل آنها را حل کند، اما به مرور بر مشکلات آنها میافزاید. زیرا آبهای زیرزمینی، آبهای سطحی و بارش در یک چرخه قرار دارند و استفاده غیراصولی از هر کدام، بلافاصله اثر منفی بر دو مورد دیگر دارد. چهار دهه پیش تنها 50 هزار حلقه چاه در ایران وجود داشت که سالانه حدود 9 میلیارد متر مکعب از آنها برداشت میشد، اما اکنون بیش از 650 هزار حلقه ایجاد شده که سالانه بیش از 60 میلیارد متر مکعب از آنها برداشت میشود!
فایننشال تایمز ضمن نقل قول از کاوه مدنی استاد ایرانی در دانشگاه دولتی لندن مینویسد ایران از 2000 سال پیش صنعت قنات را به دنیا معرفی کرده، اما متأسفانه بر اثر افزایش جمعیت، رشد مراکز صنعتی در فلات مرکزی، پمپاژ آب از آبهای زیرزمینی به صورت غیرقانونی و غیراصولی و نهایتاً تغییرات کلی در آب و هوا، 36 هزار رشته قنات در ایران خشکیده و مقنیها نیز با افراد جوان جایگزین نشدهاند. برای مثال در 50 سال اخیر 40 قنات در جنوب تهران متروک شده و به جای آن 1400 پمپ مشغول آبرسانی به سبزیکاران و جمعیتِ رو به رشد است. البته نگهداری قناتها نیز کمخرج نیست. تنها لایروبی قنات 7 کیلومتری کریمآباد در جنوب تهران، سالانه 50 میلیون هزینه دارد.
نماینده مجلس در شورالی عالی آب در این مورد میگوید:«اثر منفی برداشتهای بی رویه آب روی آبدهی چاهها و ممنوعه شدن دشتها بسیار فزاینده بوده است تا جایی که متوسط آبدهی چاهها تقریبا به یک سوم رسیده است... کاهش ذخایر آب زیرزمینی و افت سطح آب باعث کاهش زهکشی رودخانهها و تخلیه چشمهها و زهآبهای دشتها به رودخانهها شده است و به همین خاطر در جریان سطحی در رودخانهها با وجود بارندگی حدود نرمال در برخی از حوضههای آبریز با کاهش شدید مواجه هستیم و یکی از دلایل خشک شدن تالابها و دریاچههای کشور همین امر ست.»

· افزایش بیرویه جمعیت و مصرف آب در واحدهای مسکونی: ابتدای سال جاری، معاون وزیر نیرو در امور آب و آبفا اعلام کرد مصرف آب در تهران، اراک، اصفهان، اراک، شیراز، قزوین، قم، کرج، کرمان، مشهد، همدان و یزد بیش از مخازن آب در این شهرها است. این در حالی است که 517 شهر دیگر نیز مصرفی برابر با مخازن خود دارند و اگر همین روند ادامه پیدا کند، آنها هم با همین مشکل مواجه خواهند شد. لازم به ذکر است 5 میلیون مشترک روستایی و 14 میلیون مشترک شهری در ایران وجود دارد. این جدا از واحدهای تجاری، صنعتی و کشاورزی است.
افزایش جمعیت موجب شده بسیاری از رودخانهها با کمبود آب و حتی خشکی فصلی مواجه شوند. در این مورد میتوان انتقال آب زایندهرود برای مصرف شهرهای اطراف و در نتیجه خشکشدن آن در سال 1379 اشاره کرد. اخیراً نیز مدیرعامل شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور از خشکشدن سد لار و لتیان خبر داد که آب شرق تهران را تأمین میکنند. لازم به ذکر است است هماکنون آب 3057 مشترک پرمصرف در تهران به مدت 7 ساعت در طول روز قطع میشود.

· لولهکشی غیراستاندارد در مناطق شهری: همین الآن که گزارش حاضر را میخوانید، طبق آمار رسمی، 30% از آب تصفیهشده به دلیل فرسودگی لولهها هدر میرود. جدا از این، آب لولهکشی در شهرهای ما تنها به صورت تصفیهشده ارائه میشود و مردم مجبورند برای آبیاری باغچه و شستن حیاط و خودرو خود نیز از همان آب شیرین استفاده کنند. در این مورد تنها وزارت نیروو شرکت آبفا باید برای رفع این معضل اقدام کنند. زاهدان، کاشان و بجستان از شهرهایی هستند که توزیع دوگانه آب را تجربه کردهاند و میتوان از این تجربه برای انتخاب بهترین راه، سود جست.
· تغییرات آب و هوایی در کره زمین که پیشتر توضیح داده شد، اما به نظر میرسد با توجه به مواردی که گفته شد، نمیتوان همه تقصیر را گردن کره زمین انداخت!
نتایج کمبود آب در ایران چیست؟
· عدم دسترسی مردم به آب: بسیاری از مردم به آب شرب سالم دسترسی ندارند یا باید از تانکرها آب دریافت کنند. رئیس شورای شهر چالوس ادعا میکند 80% از مردم شهر هچیرود به دلیل کاهش شدید آب در چاهها و قطع آب لولهکشی با بحران روبرو بوده و تانکرها به آنان آب میرسانند. این مسأله به بروز نارضایتیهایی منجر شده است. فرشاد جعفری رئیس شورای شهر کلاردشت نیز از کمبود آب آشامیدنی در تابستان به دلیل فرسودگی لولهها و حضور گردشگران خبر داد و افزود 8 روستا از 19 روستای این منطقه از طریق تانکر، آب دریافت میکنند. مدیر عامل آب و فاضلاب شهرستان رامسر نیز از قطعی آب در شبها برای مناطق جواهرده، اربه کله، لرسانور و هفت شهیدان خبر داد. مدیرعامل آب استان مازندران علت اصلی این مشکلات را کاهش 30 درصدی بارش و آبدهی رودخانهها دانست. حمیدرضا جانباز مشاور وزیر نیرو اخیراً اعلام کرده است به بیش از 7 هزار روستا در کشور با تانکر آبرسانی میشود که برخی از آنها 14 سال است با کمآبی دست و پنجه نرم میکنند.

· تخریب محیط زیست: دریاچه ارومیه و تالابهای مهمی چون هامون و گاوخونی خشک شدهاند یا در معرض نابودی قرار دارند. برای مثال فایننشال تایمز در مورد دریاچه ارومیه هشدار داده است که با کاهش سریع ارتفاع آب دریاچه از 1996 تا کنون، میزان ذخایر آن از 31 میلیارد متر مکعب به 1.5 میلیارد رسیده است. 80 هزار پمپ آب زیرزمینی و 37 بند در اطراف دریاچه که عمدتاً برای مصارف کشاورزی است، موجب شده آب ورودی به دریاچه بسیار کاهش یابد. دولت یازدهم از آغاز بکار خود کمیته ویژهای را برای حل بحران دریاچه ارومیه تشکیل داده است. تالاب هامون نیز در سیستان و بلوچستان که زمانی با دو سه رودخانه پرآب اطرافش، گرمی و خشکی هوای سیستان و بلوچستان را تعدیل میکرد، سالها است خشک شده و منبع پراکندگی گردوغبار در منطقه شده است. دولت ایران، بازسازی سد کجکی در افغانستان را علت اصلی کمآبی رود هیرمند و خشکی تالاب هامون میداند، اما ضیایی معاون آب در وزارت آب و انرژی افغانستان بیان داشته که حقآبه ایران کم نشده و علت اصلی روند خشکی رودخانه، کانالها و چاههایی است که در امتداد هیرمند و شهرهای اطراف آن در ایران حفر شده است. به نظر میرسد باز هم پای سوءمدیریت در میان است نه تحریمهای بینالمللی!

· کاهش آبهای سطحی: بسیاری از رودخانههای مهم تنها در فصول خاصی از سال جریان دارند و یا به کلی خشک شدهاند. در این مورد میتوان علاوه بر زایندهرود، از رودخانه قرهسو در استان اردبیل نام برد که با وجود 285 کلیومتر طول از رشتهکوه تالش تا روخانه مرزی ارس، دستبهگریبانِ خشکسالی است و به حالت نیمهخشک درآمده است. رودخانه قزلاوزن و تالوار نیز در شهرستان بیجار در معرض خشکی کامل قرار گرفته است. عفیفی مدیر جهاد کشاورزی شهرستان با بیان این معضل، علت اصلی آن را برداشت غیرقانونی آب توسط کشاورزان و باغداران و مدیریت نامطلوب بر منابع آبی دانست.
· مرگ گونههای جانوری: بسیاری از گونههای جانوری یا از بین رفتهاند یا دستکم از ایران رخت بربستهاند، مانند آهو و میشمرغ در استان کردستان که متأسفانه علاوه بر خشکسالی و بیابانزایی، صید بیرویه نیز بلای جانشان شده است. بر اثر خشکی زایندهرود و در نتیجه آن، خشکشدن تالاب گاوخونی که اکنون تنها زهآب برخی زمینهای کشاورزی اطراف را دریافت میکند، دیگر پرندگان مهاجری که از روسیه و قفقاز به جنوب کشور میرفتند، در این تالاب اقامت نمیکنند. به عنوان مثالی دیگر باید از ماهیهای رودخانه قرهسو در مشکینشهر نام برد که بر اثر خشکی رودخانه ناشی از خشکسالی و بهرهبرداریِ بیش از حد برای مصارف کشاورزی، در چند ماه اخیر تلف شدند. مدیر کل حفاظت محیط زیست استان اردبیل، این ماهیان را شامل ماهی سیاه، سسماهی، ماهی برکهای، شاهکولی و کپور ماهی دانست.

· بیابانزایی و گردوغبار: خشکشدن زمین، جنگلزدایی و بیابانزایی علاوه بر تخریب زمین، موجب گسترش گردوغبار در فضای کشور شده است. لازم به ذکر است یکی از علل دیگر بیابانزایی، کشت بیش از حد در یک زمین توسط کشاورزان و چرای بیش از حد دام در آن است. تنها در اصفهان، دهها هزار هکتار از زمینهای کشاورزی خشک شده و حدود 500 میلیون اصله درخت در چند سال اخیر از بین رفته است. به گفته مدیر کل سازمان حفاظت محیط زیست استان اصفهان، خشکشدن تالاب گاوخونی وضعیتی را ایجاد کرده که با وزش هر باد، گرد و غبار در مناطق اطراف آن حتی شهر اصفهان پراکنده میشود، جدا از اینکه شوربودن این گردوغبار و نشستن آن بر زمینهای کشاورزی اطراف، بر باردهی زمینهای کشاورزی نیز اثر منفی گذاشته است.
· کاهش محصولات: بر اثر خشکشدن چاهها، 10% از تولید غلات طی سال 1386 تا 1391 شمسی کاسته شد.
. هماکنون نیز یکچهارم زمینهای زیرِکشت با استفاده غیراصولی و بیشازحد از آبهای زیرزمینی سر پاست که عواقب ناگوار خود را در سالهای بعد نشان خواهد داد.
· بیکاری و معضلات اجتماعی: بسیاری از کشاروزان بر اثر کمآبی مجبورند به کشت دیم دست بزنند یا کشاورزی خود را تعطیل کنند. برای مثال با خشکشدن زایندهرود، کشاورزان اصفهان (حدود 2 میلیون نفر) به ویژه در شرق این استان با معضل جدی مواجه شدهاند و بسیاری از آنها به علت بیکاری مجبور شدهاند کشاورزی را رها کرده و عجالتاً به کارهای دیگری بپردازند.