世界各地区都面临缺水问题。大自然母亲为我们提供了足够的清洁水，但在必要时并不一定普遍可用。在本系列的第1部分中，水生产率的定义是使用可用资源进行最有效的生产，以及提高资源利用率的需求。

我们用水资源做正确的事吗？我们可以做得更好吗？第2部分包括一些水生产率的现场例子。并非人类使用的所有水都必须符合相同的标准，并非所有用水都用于同等的生产工作。那么为什么我们要洗车和冲洗厕所用饮用水？在一个通用的配水世界中，无论预期用途如何，我们都必须提供最佳等级的加工用水，因为它们都经过相同的管道。正如我们将在第2部分中讨论的那样，这不一定是做事的最佳方式。

大自然不会根据当地需求提供降雨。德克萨斯州休斯顿附近地区在最近一次五月风暴中的降雨量比过去四年的加利福尼亚州洛杉矶降雨量多。当大自然未能提供补给供应的降水时，许多城市和地区无处可去，因为所有其他来源都已被挖掘出来。这是目前在美国西南部的局面。没有新的资源可用。还是有吗？

加利福尼亚州是美国农业生产的主要国家，贡献近540亿美元和全国产量的13％。（1）通过减少非农业用水来挽救国家农业经济的努力无异于等为了避开即将到来的风暴，挥舞着一只手臂。看到郁郁葱葱的草坪和棕色的景观突显了干旱的状况，让人想起20世纪40年代，当时所有东西的短缺都提醒人们正在发生战争。是的，我们正处于干旱之中。然而，没有办法为非农业部门节约用水可以弥补农业部门的永久需求，这些部门共同占用了80％的可用水，对国家经济的贡献仅为2％左右。（1）

加州大约40％的农业价值出口。（2）这意味着该州32％的水（80％的40％）作为虚拟水出口。顶级作物是苜蓿，棉花，大米和杏仁。百分之七十的苜蓿被奶牛吃掉，30％被出口。（2）平均而言，加利福尼亚每英尺足够用水生产的产品价值约为1,500美元（英尺= 326,000加仑）。棉花每英尺用水的经济价值约为791美元/英亩，但苜蓿只需175美元。为了提高水的生产力，加利福尼亚不应该种植小麦，玉米，棉花和苜蓿等低经济作物。（3）水生产专家会问：“这是否是对有限水资源的最佳利用？”世界不得不问同样的问题。

它归结为管理您的选择

每英尺1,500美元的价值与该州水的其他用途相比如何？每年一只英亩的脚会支持三个普通家庭谁根据美国人口普查局2014年的数据，本州产品总收入将增加185,000美元。这显示了从可用资源中获取更多资源的相当大的优势。农业不能在经济上与城市/工业部门争夺水资源。当您考虑到住宅部门支付超过1,600英尺/英尺的水费而且平均农业用户仅支付约70美元时，尤其如此。（3）作为一个州，加利福尼亚根本没有明智地使用其水资源。但人们需要食物。它必须在某个地方种植。在一份清醒的报告中，

水：科学

水被写为化学化合物H 2 O.它可以在任何条件下以固体，气体或液体形式存在。水的独特之处在于它永远不会消失。数百万年来，我们在这个星球上拥有与我们相同的数量。与反应时经历化学和物理变化的元素不同，水在冻结，熔化沸腾或蒸发时不会发生化学变化。水是每个生物的一部分。它占大多数液体，动物和植物组织的很大一部分，过剩（99.999％）可被视为云，湖泊，河流和海洋。

水是一种载体，一种用于移动物体并在其后进行清理的溶剂。它在纯天然的自然界中找不到，而是作为稀盐溶液。即使融化的雪也含有几ppm的灰尘和溶解的气体。通过从中完全去除盐（作为污染物读取）来完全净化水是不可能的。然而，大自然母亲通过水文循环利用蒸发从盐中除去水来净化水是非常好的。从污染源中去除水是水循环的关键要素之一 因为你去掉的水的百分比或者它里面的含量无关紧要，只要它被去除以及被遗弃的污染物。

还有那些（无知和误导），谁相信，一旦水接触的东西，它所携带的污染物永远：即，不能再次用于饮用水包含在家庭和工业废水的水。幸运的是，事实并非如此。一旦用过的水与污染物分离，它再次只是水，可以重复使用，就好像它已被Ma Nature自己重新加工一样。

纯净水有多纯净？

海水是在高侧TDS水范围内具有35000 ppm的 TDS。那仍然是96.5％的纯净水。当地的湖泊或河流可能是500 ppm或99.95％的纯净水。将其通过反渗透可将纯度提高至99.999％纯度，去离子后纯度为99.99999％。但人类不需要纯净水，并且在100-500 ppm TDS范围内与水充分配合，提供有毒元素，（金属，化学品，砷，碳氢化合物，药物残留，细菌和其他微生物等）已通过治疗水已经过适当的消毒。市政供水几乎总是从其他一些城市的下游来放电。科罗拉多河，其用于运行约50 ppm的 溶解固体的水/天的44750英亩英尺的平均排入Cortez海在墨西哥现在达到超过2000 ppm的在TDS在其嘴和甚至不流进大部分时间都是大海。它被完全消耗了。百分之十的河流流向墨西哥。在美国采取的90％中，70％用于灌溉，其中30％用于内华达州，亚利桑那州和加利福尼亚州的市政用途。

但是循环水安全的水？

幸运的是，水是水。即使家庭和工业废物中含有的水也几乎是唯一存在的液体。其余的是盐，食物残余物和其他纤维加上一些死亡或不死的细胞。一旦废水被细菌消化以去除营养物质，过滤后的水就会被消毒剂处理，再次过滤，然后重新引入天然水道 - 通常是同一水道 - 或者可以出售给非饮用水的用户，如高尔夫球场，公园，洗车等也可以成为给水为下一个城市下河。它再次被处理，再次被使用并再次被放回以继续快速地继续流。科罗拉多州仅有约15％的TDS增长来自蒸发。其余来自使用和重用。每次水进入市政周期时，经过处理的污水流出回收的水在TDS中比平均流入量增加约150ppm。安装游泳池水平较高的社区将增加50 ppm，而使用柔软剂的社区将增加500-800 ppm。（4）

为什么不重新使用这些水而不是扔掉它？

通过将作物停止生产来节约用水。
图片来源：Lucy Nicholson，路透社

很好的主意。但是，“上河”城市没有什么动力这样做。处理厂需要花钱，如果需要降低TDS 以提高利用率，就必须有处理浓缩物的地方。例如，内华达州拉斯维加斯获得了9000万加仑/日的信贷，用于将处理后的污水倾倒回米德湖。他们将需要较少治疗的上游9000万加仑拉回到上游。完全没问题 - 水就是水。回收那些用于非饮用水的水需要还需要第二个交付系统：另一套管道。大多数回收城市都有一些大客户，以尽量减少增加的交付基础设施，而不是向每个用户提供。

谁最有利于开垦水资源？

如果一个城市在上游，随时可以获得新鲜的低TDS水供应，那么几乎没有动力进行任何回收或再循环。随着我们向下游移动，TDS中的水变得更高，有时很难在没有重大处理的情况下回收水。对洛杉矶附近的填海工厂的氯化物限制导致严重限制家用水软化剂的使用，因为回收的废水被农民用于具有中等氯化物敏感性的作物。

完全处理的废水返回淡水供应。（图片来源：橙县水区www.ocwd.com/gwrs）

沿海社区最有机会完全回收废水。他们必须关注海水侵入地下水。在生产线的最后，他们几乎可以利用来自数百英里之外的所有新水资源。他们必须利用他们拥有的资源。他们有一个现成的处理场所，可以处理来自任何净化过程（海洋）的废盐水。他们当然有动力创造额外的新水源。由于再生水不会直接进入输送管道，因此不会起作用。相反，它被放回地下水中供应最终回到饲料方面的供应。它也是抵御海水入侵以保护当地地下水的便捷方式。所有工厂的祖父都是位于加利福尼亚州奥兰治县的21号工厂，每天为当地含水层提供1亿加仑经过良好处理的废水。它不是一个废物处理厂。它不是一个水回收厂。这是一个地下水补给工厂。听起来更好，避免了因素。 洛杉矶县的卫生区目前有10个水回收厂和一个海洋排放
设施，每天处理5.1亿加仑的废水，可再利用1.65亿加仑。随着时间的推移，有需要的城市在提高水生产力方面已经走了很长的路。事实上，必要性是发明之母。然而，加利福尼亚州仍然每天向海洋释放15亿加仑处理过的废水（约40加仑/人/天）。这可以大大缓解严重的水资源短缺问题。新水的最佳来源可能也使用水。

结论

在本系列的第1部分中，我们将yuck因子看作是水回收和再利用的唯一真正缺点。这里的技术就是需要。在第2部分中，我们指出来自任何废物处理厂的再生水是新水的极好来源，并且美国西南部可以更多地努力更高程度地利用这种来源。水是无限可重复使用的; 稍微用过的水是现成的，可以很好是我们最好的淡水新来源。在第3部分中，我们将回顾用于完全水循环的技术，以及房主和当地水处理专业人员如何分享它们以帮助和获利。