حديقة مروية مع المياه الرمادية ومياه الأمطار ، لوس أنجلوس. جيريمي ليفين / فليكر ، CC BY

تعاني العديد من مناطق الولايات المتحدة من نقص في المياه. مناطق واسعة من الغرب تتصارع مع جفاف معتدل إلى شديد، بينما كاليفورنيا الآن في السنة الخامسة واحدة من أكثر حالات الجفاف تطرفا في تاريخها. حتى المناطق غير القاحلة ، مثل الجنوب الشرقي ، ليست معفاة من نقص المياه. وفي الوقت نفسه ، يؤدي النمو السكاني السريع إلى زيادة الطلب على المياه في العديد من أكثر مناطق البلاد ندرة في المياه ، بما في ذلك كاليفورنيا ونيفادا وأريزونا وتكساس وفلوريدا.

في هذه الظروف ، تبحث بعض حكومات الولايات والحكومات المحلية عن طرق مبتكرة لتوفير المياه. وتتمثل إحدى الإستراتيجيات التي تحظى باهتمام متزايد في استخدام المياه الرمادية - المياه من أحواض الحمامات ، وأحواض الاستحمام ، وأحواض الاستحمام ، وغسالات الملابس ، وأحواض الغسيل ، ولكن ليس من المراحيض أو المطابخ - لأغراض أخرى غير الشرب ، مثل مراحيض التنظيف.

الأكاديميات الوطنية للعلوم والهندسة والطب نشرت مؤخرا تقرير يحلل إمكانات إعادة استخدام المياه الرمادية ، وتقنيات المعالجة المتاحة والمخاطر على صحة الإنسان والبيئة المرتبطة بإعادة استخدام المياه الرمادية. وخلصت لجنة الدراسة ، التي خدمت فيها ، إلى أن إعادة استخدام المياه الرمادية يمكن أن يحسّن الحفاظ على المياه من خلال توسيع إمدادات المياه المحلية وتوفير مصدر مياه محلي مقاوم للجفاف على مدار العام.

استخدامات متعددة

في المناطق المنكوبة بالجفاف ، بدأت الأسر المعيشية والشركات في إعادة استخدام المياه الرمادية ، ويقوم بعض البناؤون بتركيب أنظمة سباكة مزدوجة في مشاريع جديدة لتزويد المياه الرمادية المعالجة لغسيل المراحيض ، وربما استخدامات أخرى غير قابلة للاستخدام ، مثل ري الحدائق. بدلاً من إرسالها إلى أسفل المصرف ، يتم تخزين المياه من الاستحمام أو المصارف في خزانات مخصصة وتعالج تبعاً لكيفية استخدامها في الموقع.

نظام إعادة تدوير Graywater مع استرداد الحرارة. Wipeout 997 / Wikimedia، CC BY-SAإن إعادة استخدام غراي ووتر ليست استراتيجية جديدة ، ولكن لسنوات عديدة تطلبت رموز السباكة أن تجمع المياه الرمادية مع المياه السوداء (مياه الصرف الصحي من المراحيض) وأن يتم علاجها من خلال نفس النظام مثل مياه الصرف الصحي. في العقد الماضي ، ومع ذلك ، قامت العديد من الدول بمراجعة قوانينها ، مما يعكس الاهتمام المتزايد بإعادة استخدام المياه الرمادية. بدءًا من 2014 ، توضح 26 سمح بعض شكل من أشكال إعادة استخدام المياه الرمادية.

يمكن ببساطة إعادة استخدام المياه الرمادية لطرح المراحيض تقليل استخدام المياه المنزلية في المنازل بنسبة 24 في المائة، في المتوسط. استخدام المياه الرمادية المعالجة لتلبية الطلب على المياه لغسل المرحاض وغسيله لديه القدرة على تقليل الطلب بنسبة تقرب من 36 في المائة. توفر إعادة استخدام غراي ووتر في المباني الجديدة متعددة الطوابق وفورات الحجم الواضحة ، لكننا بحاجة إلى المزيد من البيانات حول تكلفة هذه الأنظمة.

في المناطق القاحلة مثل جنوب كاليفورنيا ، أظهر تقريرنا أن إعادة استخدام المياه الرمادية على نطاق المنزلي يوفر وفورات مائية محتملة أكبر (تصل إلى 13 في المائة من إجمالي استخدام المياه) من الاستيلاء على نطاق واسع لمياه الأمطار من المياه السطحية باستخدام صهريج كبير (حتى 5 نسبه مئويه). ذلك لأن المياه الرمادية توفر مصدرًا ثابتًا للمياه خلال أشهر الصيف عندما يحدث سقوط أمطار قليلة أو معدومة.

غالباً ما يقوم أصحاب المنازل بتركيب أنظمة المياه الرمادية لتحقيق كفاءة المياه والطاقة والحفاظ على إمدادات مياه موثوقة للحفاظ على الحد الأدنى من الري خلال فترات الجفاف. ومع ذلك ، فإن إعادة استخدام المياه الرمادية لبعض التطبيقات قد لا توفر المياه بالفعل.

دراسات تجريبية لإعادة استخدام المياه الرمادية للري في برامج "الغسيل إلى المناظر الطبيعية" في شاطئ طويل و سان فرانسيسكوأظهرت كاليفورنيا أنها قد تؤدي في الواقع إلى زيادة استخدام المياه. قد يحدث هذا لأن مالكي المنازل يوسعون مناطقهم الطبيعية أو يستخدمون المزيد من المياه لأغراض أخرى عندما تتوفر المياه الرمادية.

إذا كان الحفاظ على المياه هو الهدف الرئيسي ، ينبغي أن تكون الخطوة الأولى هي تقليل استخدام المياه في الهواء الطلق ، وليس استخدام المياه الرمادية للحفاظ على المناظر الطبيعية غير الملائمة للظروف المناخية المحلية. على سبيل المثال ، في المناطق القاحلة ، المناظر الطبيعية الموفرة للمياه يوفر تخفيضات أكبر في الطلب على المياه من إعادة استخدام المياه الرمادية.

وتوفر إعادة استخدام غراي ووتر لإعادة استخدام المرحاض واستخدامات داخلية أخرى أكبر الفرص للحفاظ على المياه ، ولا تقلل من كمية المياه المتوفرة لمستخدمي المياه في اتجاه مجرى النهر ، كما يمكن استخدامها في الري الخارجي. هذه قيمة خاصة في العديد من الولايات الغربية ، حيث قوانين المياه تقييد بعض استخدامات إمدادات المياه البديلة لحماية توافر المياه لأصحاب حقوق المياه أسفل النهر.

حاجة للتوجيه

تحتوي جراي ووتر على البكتيريا ومسببات الأمراض ، لذا يجب معالجتها لجميع الاستخدامات الداخلية. يشمل العلاج التطهير بحد أدنى ، وأحيانًا أيضًا إزالة المواد العضوية الذائبة. تتطلب أنظمة إعادة استخدام المياه الرمادية داخل المباني ميزات سباكة خاصة ، بما في ذلك الوقاية من التدفق العكسي ، وعمليات معالجة المياه الرمادية معقدة. يجب تثبيت هذه الأنظمة بواسطة سباك معتمد ، وتعتبر الصيانة أمرًا بالغ الأهمية.

ومع ذلك ، فإن العديد من الولايات والمحليات لم تعتمد إرشادات أو لوائح علاجية لاستخدام المياه الرمادية في الأماكن المغلقة. لوس انجليس صدر للتو إرشادات للاستخدام الداخلي لمصادر المياه البديلة، مثل المياه الرمادية ، في وقت مبكر من هذا العام. وضعت سان فرانسيسكو أيضا برنامج المياه غير الصالحة للشرب في 2012 يتضمن استخدام المياه الرمادية للطلبات الداخلية.

تتوفر استراتيجيات العلاج لإزالة الملوثات من المياه الرمادية ، ولكن عدم وجود توجيهات العلاج المقبولة على نطاق واسع للاستخدامات المختلفة يحد من تبني المياه الرمادية للاستخدام في الأماكن المغلقة على نطاق أوسع. يمكن أن يؤدي تطوير إرشادات صارمة قائمة على المخاطر للمجتمعات التي تفتقدها إلى تحسين السلامة وبناء الثقة العامة مع تقليل تكاليف العلاج غير الضروري.

يمكن أيضًا للمعايير المشتركة للمعالجة تمكين الشركات من تطوير أنظمة معالجة يمكن تطبيقها على نطاق واسع ، وبالتالي تقليل التكاليف للمستهلكين. ال اتحاد بحوث بيئة المياه ترعى حاليًا لجنة خبراء المعهد القومي لأبحاث المياه لتطوير مبادئ توجيهية للاستخدام الداخلي لمصادر المياه البديلة مثل المياه الرمادية.

ومع ذلك ، فإن إرشادات العلاج وحدها لا تكفي لحماية الصحة العامة. تعد إعادة استخدام غراي ووتر في تلبية الطلب في الأماكن المغلقة أمرًا عمليًا في الحي أو على نطاق متعدد الوحدات السكنية حيث يوجد نظام قائم للإشراف على العمليات والصيانة.

من المهم التأكد من أن الأنظمة تعمل كما تم تصميمها للعمل ، بحيث لا يتعرض البشر لمخاطر صحية من المياه الرمادية المعالجة بشكل غير صحيح. لكن الإشراف عليهم يمكن أن يخلق أعباء إضافية على إدارات الصحة العامة التي قد تكون ضعيفة بالفعل. وستستفيد وكالات الإنفاذ المحلية من إرشادات الخبراء الإضافية بشأن استراتيجيات الصيانة والرصد والإبلاغ الملائمة والفعالة من حيث التكلفة.

ومع توفير المعالجة المناسبة وأنظمة إعادة الاستخدام ، يمكن للمياه الرمادية توفير إمدادات مياه آمنة وموثوق بها للمدن التي تعاني من ندرة المياه.

ساهمت ستيفاني جونسون ، ضابط الأركان في هيئة علوم وتكنولوجيا المياه في الأكاديميات الوطنية للعلوم والهندسة والطب ، في هذا المقال.