Mifumo yetu ya maji ya kunywa ni maafa. Tunaweza kufanya nini?

Watu katika nchi zilizoendelea huwasha bomba na mtiririko salama wa maji ya kunywa, faida kubwa ya kiafya ambayo huwa haichukulii kawaida. Kuridhika huko kulivurugika sana mwaka jana wakati watoto huko Flint, Michigan, walipoanza kupimwa na sumu ya risasi na chanzo kilifuatiliwa kwa maji ya bomba. Lakini Flint hakupaswa kuchukua mtu yeyote kwa mshangao; kwa kweli, wataalamu wa tasnia ya maji wamekuwa wakitoa tahadhari kwa miaka. Miundombinu mingi ya maji katika ulimwengu ulioendelea ilijengwa Miaka 70 hadi 100 iliyopita na inakaribia mwisho wa maisha yake muhimu. Chama cha Ujenzi wa Maji cha Amerika kinasema tumeingia "wakati wa uingizwaji," ambao lazima tujenge tena "mifumo ya maji na maji machafu tuliyopewa na vizazi vya mapema." Mabomba mengi, kulingana na vifaa vyao na mazingira wanayoishi, wana maisha ya miaka 60 hadi 95. Vipengele vya mitambo ya mitambo na umeme vinaweza kutumika miaka 15 hadi 25. Bila uboreshaji wa haraka, tunaweza kuona kuzorota kwa ubora wa maji, na matukio zaidi ya sumu au sumu ya arseniki na uchafuzi wa bakteria na virusi, na kuongezeka kwa idadi ya uvujaji unaovuruga huduma ya maji na kusababisha ukarabati wa dharura wa gharama kubwa.

Mnamo 2013 Jumuiya ya Amerika ya Wahandisi wa Kiraia alitoa mfumo wa maji ya kunywa wa Amerika daraja la D. Kote Merika, bomba kuu za maji 240,000 hupasuka kwa mwaka, au karibu moja kila dakika mbili. Kila mwaka, zaidi ya mita za ujazo bilioni 32 (yadi za ujazo bilioni 41) za maji yaliyotibiwa hupotea kuvuja ulimwenguni - maji ya kutosha kuhudumia watu karibu milioni 400, kulingana na Benki ya Dunia. Na ingawa maji ya kunywa nchini Merika bado ni salama kabisa, uchafuzi wa bakteria au virusi huwafanya watu wagonjwa. Mnamo 2011-2012, taifa liliona Mlipuko wa magonjwa 32 yanayohusiana na maji ya kunywa, na kusababisha visa 431 vya ugonjwa na vifo 14, kulingana na Vituo vyake vya Kudhibiti na Kuzuia Magonjwa.

Kuboresha zaidi ya maili milioni 1 (kilomita milioni 1.6) ya maji ya kunywa huko Merika - pamoja na miundombinu mingine ya maji - na mifumo ya kupanua kukidhi mahitaji ya idadi ya watu inayokua inakadiriwa kugharimu zaidi ya dola za kimarekani trilioni zaidi ya 1 ijayo miaka, kulingana na AWWA. Ingawa uwekezaji wa kifedha unaohitajika ni wa kutatanisha, kuweka mbali uppdatering kunaweza kumaanisha ubora wa maji ulioharibika kutoka kwa mabomba yanayovuja au vituo vya matibabu vya zamani, usumbufu wa huduma na gharama kubwa zaidi: Ni bei rahisi sana kuzuia uvujaji kuliko kurekebisha uharibifu wa maji baadaye katika majengo yenye ukungu au barabara zilizopigwa.

Kufanya triage inayolengwa, teknolojia mpya - sensorer, mita za smart na majukwaa ya usimamizi wa data - inasaidia mameneja wa maji kufanya maamuzi sahihi kuhusu jinsi ya kutenga fedha za thamani na kukaa mbele ya shida.

“Tunahubiri usimamizi wa mali. Usibadilishe tu x asilimia ya mabomba kwa mwaka, ”anasema Tommy Holmes, mkurugenzi wa sheria wa AWWA. “Fanya uchambuzi wa mfumo wako na uchague ni asilimia ngapi ya mabomba yanahitaji kubadilishwa, badala ya kuzingatia tu eneo la kijiografia. Unataka kuchukua nafasi ya bomba kwenye hatihati ya kutofaulu kwanza. ”


innerself subscribe mchoro


Tech Arsenal

Kusaidia kufanya maamuzi haya ya kimkakati ni mita za maji, ambazo zinaenda kwa teknolojia ya hali ya juu. Miji imeanza kuweka mita za smart kwenye nyumba za wateja na biashara kupima matumizi ya maji. Kwa sababu miundombinu ya mita za hali ya juu (inayojulikana katika biashara kama AMI) inaweza kusambaza data kuhusu maji yanayotumiwa kupitia teknolojia isiyo na waya kwa ofisi kuu kwa wakati halisi, inaweza "kukuambia mengi zaidi kuliko tu matumizi ya maji," anasema Ken Thompson, naibu mkurugenzi wa akili suluhisho za maji kwa CH2M, kampuni ya uhandisi ya ulimwengu iliyoko Colorado ambayo husaidia manispaa kupanga uppdatering kwa miundombinu ya maji, kuchagua teknolojia na kujumuisha vifaa katika mfumo mmoja wa usimamizi. Thompson anasema kuwa mita za AMI zinaweza kupata uvujaji kwenye mali ya mteja kwa kuona mifumo isiyo ya kawaida ya matumizi. Wanaweza pia kuingia kwenye mapumziko ya bomba chini ya barabara, ambayo hutengeneza kuvuta na kuteka maji kutoka kwa nyumba za wakazi. "Ukiona nguzo iliyo na shida ya kurudi nyuma, labda kuna bomba kwenye barabara hiyo," anasema Thompson. Kutumia data hiyo, mameneja wanaweza kuhesabu eneo la mapumziko na kurekebisha mara moja kabla ya kuharibu nyumba na barabara zilizo karibu.

Sensorer ni sehemu nyingine muhimu ya miundombinu ya kisasa ya maji, inayotumiwa kugundua uvujaji na uchafuzi. Maji hupita moja kwa moja juu ya sensor, ambayo imeundwa kupima sifa maalum za kemikali za maji. Sensor hiyo iko katika kesi ya cylindrical, kawaida hutengenezwa kwa chuma au plastiki na urefu wa inchi 8 hadi 12, ambayo inaweza kusonga moja kwa moja kwenye bomba. Silinda pia ina elektroniki kwa ukusanyaji wa data na mawasiliano. Kwa mifumo yake ya usimamizi wa maji, CH2M kawaida hutumia aina tatu za sensorer, anasema Thompson. Maji ya kunywa yana maelezo mafupi ya kemikali, kwa hivyo sensorer zimeundwa kutazama kupotoka, badala ya kujaribu vichafuzi vya kibinafsi. Ikiwa sensorer zinaashiria kupotoshwa, hiyo inahadharisha mameneja wa maji kujaribu maji ili kujua sababu ya mabadiliko na ikiwa ni hatari kwa afya ya umma.

"Kuna mamia ya maelfu ya misombo," anasema Thompson. "Huwezi kuangalia kila kitu."

Wateja wa sensorer CH2M hutumia kawaida hugharimu dola elfu kadhaa kila mmoja, anasema Thompson. Huduma kubwa kama ile inayotumikia Dallas, Texas, inaweza kutumia sensorer 10 hadi 20, anasema, wakati dogo kabisa akihudumia watu elfu chache "anaweza kutoroka na moja au mbili."

Katika Chuo Kikuu cha McMaster huko Hamilton, Ontario, watafiti wanafanya kazi kwa njia tofauti ya teknolojia ya sensa ya maji - ambayo ni ya bei rahisi sana. Gay Yuyitung, mkurugenzi mtendaji wa Ofisi ya Uhusiano ya Sekta ya McMaster, anasema watafiti wa vyuo vikuu wanafanya kazi kutoa sensorer ambazo zinagharimu karibu Dola za Kimarekani 10.

Rwatafutaji wanafikia upunguzaji wa bei hii kwa kusisimua sensorer (kwa saizi ya mbegu ya ufuta) na kutumia vifaa vya bei ya chini na njia za utengenezaji. “Ni kama utengenezaji wa sensorer kwa kutumia printa ya ndege ya wino tofauti na utengenezaji uliobobea sana, ”anasema Yuyitung. "Wanapunguza vifaa ili iweze kuzalishwa kwa bei rahisi."

Profesa wa uhandisi wa McMaster Jamal Deen na timu yake, pamoja na washiriki wenzake wa kitivo cha uhandisi Raja Ghosh na Ravi Selvaganapathy, wameendeleza sensorer za kemikali ambazo zinaweza kugundua klorini na pH katika maji ya kunywa. Juu ya nyenzo za kimsingi, wanaweza kutumia njia tofauti za kemikali ili sensorer ziweze kujaribu maswala anuwai ya uchafuzi wa mazingira. Katika siku zijazo, uvumbuzi huu katika sensorer unaweza kufanya teknolojia hizi kufikia kwa urahisi, haswa kwa huduma ndogo za maji. Nchini Merika, asilimia 84.5 ya mifumo ya maji ya jamii huhudumia watu chini ya watu 3,300.

Kwa sababu sensorer ni za bei rahisi na zinaweza kuwasiliana bila waya, zinaweza pia kutumiwa kusaidia kuhakikisha maji salama ya kunywa katika jamii ndogo, za mbali ambazo bado hazijaunganishwa na mfumo wa matibabu ya maji ya manispaa, kama jamii za Mataifa ya Kwanza katika vijiji vya kaskazini mwa Canada au vijijini nchini India. Miundombinu mpya ya maji inahitajika ili kukidhi mahitaji ya idadi inayoongezeka ulimwenguni, lakini hata kabla ya kujengwa, jamii zinaweza kufaidika na teknolojia zinazopima ubora wa maji yao. Watu wanaoishi kwenye gridi ya maji wanaweza kutumia sensorer kupima ziwa, mkondo au kisima ili kujua ikiwa, tuseme, arseniki inayotokea kwa asili katika usambazaji wao wa maji au ng'ombe walikuwa na bafu ya hivi karibuni ya kuvuka mto.

Usimamizi wa Mifumo

Programu hutoa zana nyingine ya kiteknolojia kwa kuweka kipaumbele kwa kuboreshwa kwa miundombinu ya usambazaji wa maji ya manispaa. Wachezaji wawili wakubwa ni CityNext ya Microsoft na Miji Nadhifu ya IBM, ambayo inachambua data kutoka kwa mita za ujanja, sensorer na vyanzo vingine ili kubainisha uvujaji unaoibuka na uchafuzi.

Mfumo wa mbuga za Kaunti ya Miami-Dade, ambao hutumia zaidi ya galoni milioni 300 (lita bilioni 1.14) za maji kila mwaka, unatumia jukwaa la IBM kugundua ukiukwaji wa matumizi ya maji na kutuma mameneja wa mbuga kuziangalia. "Tunaokoa miezi halisi kutafuta na kukabiliana na matengenezo hayo ambayo yanahitajika," anasema Jack Kardys, mkurugenzi wa Miami-Dade County, Parks, Recreation, na Open Space Department. Idara inatarajia akiba ya asilimia 7 hadi 12 kwenye bili yake ya maji ya kila mwaka ya $ 4 milioni.

CH2M pia hutoa huduma za maji na jukwaa la usimamizi wa mifumo ambayo husaidia waendeshaji kuwa na bidii katika kutatua shida, badala ya kuwa tendaji, anasema Thompson. Mnamo 2013, kwa ufadhili wa Wakala wa Ulinzi wa Mazingira wa Amerika, CH2M iliweka mifumo ya ufuatiliaji na majibu huko Philadelphia, New York, Dallas na San Francisco. Ingawa mifumo hiyo ilibuniwa kulinda maji ya kunywa kutokana na mchezo mchafu, miji inazitumia kwa usimamizi wa ubora wa maji, "anasema Thompson. CH2M imekamilisha karibu dazeni kubwa ya mifumo ya maji huko Amerika na maelfu ya mifumo ya ukubwa anuwai ulimwenguni, anasema.

Nguvu ya kweli ya majukwaa ya data inakusanya pamoja katika eneo moja mito anuwai ya habari - viwango vya mtiririko wa maji, hali ya miundombinu, ubora wa maji - ambazo hapo awali zilitumwa.

Michael Sullivan, meneja mauzo wa IBM Smarter Water Management, anasema mifumo kama hiyo ingeweza kugundua hatari ya risasi ya Flint haraka zaidi. "Sehemu ya shida na Flint hakukuwa na muonekano halisi," anasema. "Kulikuwa na mifuko ya habari, lakini shida haikuonekana hadi wakati mwingine."

"Kutibu raia kama sensa," kama Sullivan anavyosema, ni maarufu sana katika nchi zinazoendelea.Majukwaa ya data kama IBM na CH2M zinaweza kuingiza habari zingine muhimu pia, kama vile nyenzo na umri wa mabomba katika eneo fulani na makadirio yao ya kuishi katika mazingira ya karibu. Wanaweza pia kuripoti shida karibu wakati halisi wakati mteja anapiga simu juu ya uvujaji au ubora wa maji uliobadilishwa katika eneo maalum linapita kizingiti cha msingi.

Kutegemea macho ya wateja ardhini sio mpya. 1993 Cryptosporidium parvum mlipuko huko Milwaukee ambao uliwaguza watu 400,000 hapo awali uliripotiwa wakati duka la dawa la eneo hilo lilipiga simu kwa maafisa wa afya ya umma, wakisema haiwezi kuweka Imodium katika hisa, Thompson anasema.

Maoni ya wanadamu ni muhimu sana kwa mifumo ambayo bado haina mita au sensorer smart. "Kutibu raia kama sensa," kama Sullivan anavyosema, ni maarufu sana katika nchi zinazoendelea. Nchini Afrika Kusini, watu walijaribu programu inayodhaminiwa na IBM inayoitwa Watazamaji wa Maji ambayo iliwaruhusu kuripoti maswala kama uvujaji, uchafuzi au vizuizi vya mkondo kupitia simu zao za rununu, anasema Sullivan.

Swali la Ufadhili

Wakati teknolojia nzuri inaweza kusaidia huduma za maji kufanya maamuzi zaidi juu ya wapi utumie dola za uwekezaji, ambayo inaweza kuokoa pesa kwa jumla, bado kuna swali la wapi kupata $ 1 trilioni ambayo AWWA inatabiri tutahitaji kurekebisha miundombinu ya maji ya kunywa ya Amerika zaidi karne ya pili ijayo.

Nchini Marekani, serikali kuu, serikali za mitaa na serikali za mitaa zilizotumiwa Dola za Kimarekani bilioni 109 kwenye miundombinu ya maji (pamoja na huduma ya maji na huduma za maji taka pamoja na matibabu ya maji ya kunywa na utoaji) mnamo 2014, kulingana na Ofisi ya Bajeti ya Bunge. Theluthi moja tu ya hiyo - karibu dola bilioni 36 za Kimarekani - ilikuwa kwa uwekezaji wa mitaji kama vile bomba mpya au vifaa vya matibabu vya maji ya kunywa.

Dola kama hizo zinatokana hasa na ada ya maji ya ndani, dhamana za manispaa zisizotozwa ushuru na Mfuko wa Maji safi wa EPA, ambao ulitenga $ 863 milioni kwa ruzuku kwa majimbo ya vituo vya maji ya kunywa katika mwaka wa fedha 2016. Congress iliunda mpango mpya wa mkopo wa riba ya chini mnamo 2014 lakini bado haujatenga pesa kwa ajili yake.

Mabwawa haya ya pesa hayatoshi. Ili kufikia $ 1 trilioni katika uwekezaji, Merika itahitaji kutumia wastani wa dola bilioni 400 kila mwaka. Dola za Kimarekani bilioni 36 kwa uwekezaji wa mitaji hupungukiwa sana.

Mwishowe, wateja watalazimika kulipia zaidi maji ili huduma nazo ziwe na fedha wanazohitaji kuchukua nafasi ya miundombinu ya kuzeeka. Uwekezaji wa kibinafsi kupitia ushirikiano wa umma na wa kibinafsi ni njia inayowezekana kwa manispaa wanajitahidi, kulingana na kampuni ya huduma za kitaifa za kitaalam EY, licha ya vikwazo viwili muhimu. Kwa kawaida wafanyabiashara wameepuka uwekezaji wa miundombinu ya maji kwa sababu sekta ya maji imedhibitiwa sana na ni kihafidhina juu ya mabadiliko kwa sababu afya ya watu iko hatarini. Na wanaharakati wa haki za binadamu kwa muda mrefu wamekuwa na wasiwasi kwamba kupata mashirika yanayohusika katika utoaji wa maji yatasababisha bei kuwa juu sana kwa watu masikini, hali isiyoweza kutekelezeka wakati maji ni muhimu kwa maisha. Walakini, mwelekeo wa uwekezaji wa kibinafsi katika utoaji wa maji ulipiga hatua mbele Machi 22, Siku ya Maji Duniani, wakati Mkutano wa Maji wa Ikulu ulipotangaza kuwa zaidi ya kampuni 150 zilitoa dola bilioni 4 kwa pesa za kibinafsi kuboresha miundombinu ya maji ya Merika.

Mwishowe, wateja watalazimika kufanya hivyo lipa zaidi maji kwa hivyo huduma zina fedha zinahitaji kuchukua nafasi ya miundombinu ya kuzeeka. Kulingana na AWWA, Wamarekani wengi hulipa chini ya $ 3.75 kwa kila galoni 1,000 za maji zinazofikishwa kwenye bomba zao. Tommy Holmes, mkurugenzi wa sheria wa AWWA, anasema kwamba maji ya kunywa salama hayathamini sana. "Watu wana wazo hili kwa sababu maji ni kitu cha asili kinachotokea kutoka angani, haipaswi kuwa ghali," anasema. “Lakini Mama Asili hajakusanya maji, kuyatibu na kuyapeleka kupitia mabomba. Watu hufanya hivyo, na wanahitaji kulipwa. ” Angalia ukurasa wa nyumbani wa Ensia

Kuhusu Mwandishi

Kulingana na San Francisco, mwandishi wa kujitegemea Erica Gies kwa sasa anaishi Paris. Anaandika juu ya sayansi na mazingira, haswa nishati na maji, kwa New York Times, International Herald Tribune, Forbes, Habari za Wired na maduka mengine.

Kurasa Kitabu:

at InnerSelf Market na Amazon

 

Makala hii awali alionekana kwenye Ensia