물 절약

Water conservation
미국의 1960년 식수 보호를 표방하는 우편 우표

물 절약은 민물의 천연자원을 지속가능하게 관리하고, 수권을 보호하고, 현재와 미래의 인간의 수요를 충족시키기 위한 모든 정책, 전략 및 활동을 포함한다(따라서 물 부족을 피할 수 있다.인구, 가구 규모, 성장과 풍요는 모두 물의 사용량에 영향을 미친다.기후 변화와 같은 요소들은 특히 제조업과 농업 [1]관개 분야에서 천연 수자원에 대한 압력을 증가시켰다.많은 나라들이 이미 물 보존을 위한 정책을 시행하고 있으며,[2] 큰 성공을 거두고 있다.물 보존을 위한 주요 활동은 다음과 같다: 물 손실, 사용 및 자원 [3]낭비의 유익한 감소, 수질 손상 방지, [4][5]물의 사용을 줄이거나 유익한 사용을 강화하는 물 관리 관행 개선.가정용, 상업용 및 농업용 기술 솔루션이 존재합니다.사회적 해결책과 관련된 물 보존 프로그램은 일반적으로 지방 수도 사업자나 지방 정부에 의해 지역 수준에서 개시된다.일반적인 전략에는 공공 봉사 캠페인,[6] 계층형 수도 요금(물 사용량이 증가함에 따라 점진적으로 높은 가격을 부과), 잔디 물주기 및 세차 같은 실외 물 사용에 대한 제한 등이 포함된다.

목적

물 보존 노력의 목적은 다음과 같다.

전략들

물 절약을 위한 주요 활동은 다음과 같다.

  • 물 손실, 사용 및 자원 [3]낭비의 유익한 감소.
  • 수질 손상을 방지해야 합니다.
  • 물의 [4][5]사용을 줄이거나 유익한 사용을 강화하는 물 관리 관행을 개선합니다.

물 절약 전략 중 하나는 빗물 [8]채취입니다.연못, 호수, 운하를 파고, 저수지를 넓히고, 집에 빗물 집수 덕트와 여과 시스템을 설치하는 것은 빗물을 모으는 다른 방법이다.많은 나라의 많은 사람들이 끓여서 마실 수 있도록 깨끗한 용기를 보관하고 있는데,[8] 이것은 가난한 사람들에게 물을 공급하는데 유용하다.수확하여 여과한 빗물은 화장실, 홈가꾸기, 잔디 관개, 소규모 [8]농업에 사용할 수 있습니다.

물 보존의 또 다른 전략은 지하수 자원을 보호하는 것이다.강수량이 발생하면 일부는 토양에 침투하여 [9]지하로 내려간다.이 포화 지대의 물은 지하수라고 [9]불린다.지하수의 오염은 지하수 공급을 신선한 식수의 자원으로 사용할 수 없게 하고 오염된 지하수의 자연 재생을 [10]보충하는 데 수년이 걸릴 수 있다.지하수 오염의 잠재적 발생원의 예로는 저장 탱크, 정화 시스템, 통제되지 않은 유해 폐기물, 매립지, 대기 오염 물질, 화학 물질 및 [10]도로염이 있다.지하수의 오염은 이용 가능한 담수의 보충을 감소시키기 때문에 지하수 자원을 오염으로부터 보호하는 예방 조치를 취하는 것은 물 [8]보존의 중요한 측면이다.

지하수 자원 [8]활용을 위한 지속 가능한 방법을 실천하는 것이 물 절약의 추가적인 전략이다.지하수는 중력에 의해 흐르다가 결국 [9]하천으로 방출된다.지하수의 과도한 펌핑은 지하수 수위 저하로 이어지며,[8] 계속되면 자원을 고갈시킬 수 있다.지하수와 지표수는 연결되어 있으며 지하수의 과다 사용은 호수, 강 및 [10]하천의 물 공급을 감소시킬 수 있다.해안 지역에서는 지하수를 과도하게 퍼올리면 해수 침투를 증가시켜 지하수 [10]공급의 오염을 초래할 수 있다.지하수의 지속 가능한 사용은 물 보존에 필수적이다.

물 보존 전략의 기본 요소는 다양한 물 프로그램의 [11]소통과 교육 활동이다.토지 관리자, 정책 입안자, 농민, 일반 대중을 대상으로 과학을 교육하는 커뮤니케이션을 개발하는 것도 물 [11]절약에 활용되는 중요한 전략이다.물 시스템의 작동 방식에 대한 과학의 전달은 시스템을 보존하기 위한 관리 계획을 수립할 때 중요한 측면이며 종종 올바른 관리 계획을 실행에 [11]옮기기 위해 사용됩니다.

야생동물 서식지를 보존하기 위해서는 물의 보존이 매우 중요하다.온대 지방에는 [12]물 부족의 영향을 받는 많은 생물들이 있다.게다가, 많은 민물 생물들이 생태계를 [12]교란시키면서 수질 오염의 영향을 점점 더 많이 느끼고 있다.미국에는 남획을 방지하고, 남획 지역을 복구하고,[13] 물고기 서식지를 보호하는 것을 목적으로 하는 매그너슨 스티븐스 법이 있다.이 행동은 84%의 물고기 개체군이 더 이상 [14]남획되지 않기 때문에 매우 성공적이라는 것이 입증되었다.해양 서식지를 보호하기 위한 해결책은 해양 [15]보호구역이 있는 것이다.이것은 그 지역에서 인간의 활동(낚시, 채취 등)을 금지함으로써 야생동물을 보호하는 사이트를 만들 것이다.이것의 예로는 뉴질랜드의 해양보호구역이 있는데, 이것은 해양생태계를 보호하는 데 매우 성공적이라는 것이 증명되었다.그들은 현재 44개의 해양 보호 구역을 가지고 있으며,[16] 앞으로 더 많은 해양 보호 구역을 추가하는 것을 목표로 하고 있다.

"세계 물의 날"은 [17]3월 22일에 기념됩니다.

소셜 솔루션

뉴멕시코 주의 드립 관개 시스템

사회적 해결책과 관련된 물 보존 프로그램은 일반적으로 지방 수도 사업자나 지방 정부에 의해 지역 수준에서 개시된다.일반적인 전략에는 공공 봉사 캠페인,[6] 계층형 수도 요금(물 사용량이 증가함에 따라 점진적으로 높은 가격을 부과), 잔디 물주기 및 [18]세차 같은 실외 물 사용에 대한 제한 등이 포함된다.건조한 기후의 도시에서는 야외 용수 [19]사용을 줄이기 위해 새 주택에 제리스케이핑이나 자연 조경 설치를 요구하거나 권장한다.캘리포니아의 대부분의 도시 옥외 용수 사용은 [20]주거용이며, 이는 가정과 기업에 대한 아웃리치(outready)의 이유를 보여준다.

한 가지 기본적인 보존 목표는 보편적인 수도 계량이다.주거용 수도 계량기의 보급률은 전 세계적으로 상당히 다르다.최근 연구에 따르면 영국 [21]가정의 30% 미만이 수도를 계량하고 있다.개인 유정이 있는 가정이나 다세대 건물에서는 종종 개별 수도 계량기가 실용적이지 않다고 여겨져 왔지만, 미국 환경 보호국은 계량만으로도 소비를 20-40%[22] 줄일 수 있을 것으로 추산하고 있다.물 사용에 대한 소비자의 인식을 높이는 것 외에도 계량도 누수를 식별하고 국지화하는 중요한 방법이다.물 계량기는 장기적으로 사회에 이득이 될 것이며, 물 계량기가 전체 물 시스템의 효율성을 증가시킬 뿐만 아니라 앞으로 몇 년 동안 개인에게 불필요한 지출에 도움을 준다는 것이 증명되었다.추가 요금을 지불할 의사가 없다면 물을 낭비할 수 없을 것이다. 이렇게 하면 수도 부서는 공공, 가정 및 제조 서비스에 의한 물 사용량을 감시할 수 있을 것이다.

일부 연구자들은 농작물 관개 작업이 세계 민물 [23]사용의 70%를 차지하고 있다는 사실을 감안하여 주로 농부들을 대상으로 물 보존 노력을 해야 한다고 제안했다.대부분의 나라의 농업 부문은 경제적, 정치적으로 모두 중요하며, 수도 보조금은 일반적이다.환경보호론자들은 농부들로 하여금 보다 물 효율적인 작물을 재배하도록 강요하고 덜 낭비적인 관개 [citation needed]기술을 채택하도록 모든 보조금을 폐지할 것을 촉구했다.

새로운 기술은 소비자들에게 몇 가지 새로운 선택지를 제시하는데, 화장실을 사용할 때 풀 플러스와 하프 플러스와 같은 기능은 물 소비와 폐기물에 차이를 두려고 합니다.또한 수세식 화장실에서의 마지막 사용)의 단계별 사용/"오염"이 가능하여 동일한 사이클 내의 다양한 작업에 물을 더 많이 사용할 수 있다(다시 정화할 필요가 있기 전, 현장에서도 가능).지구선은 종종 이런 장치를 사용한다.

또한 물 낭비를 줄이는 데 도움이 되는 최신 샤워 헤드도 제공됩니다.오래된 샤워 헤드는 분당 5-10갤런을 사용하는 것으로 알려진 반면, 이용 가능한 새로운 고정 장치는 분당 2.5갤런을 사용하며 동일한 수분 [24]범위를 제공합니다.또 다른 방법은 펌프와 필터를 갖춘 반폐쇄 시스템을 통해 샤워기의 물을 직접 재활용하는 것입니다.이러한 시설('물 재활용 샤워'라고 함)은 VIRTUe LINQ 하우스에서도 사용되고 있습니다.물을 재활용할 뿐만 아니라 물의 열도 재사용합니다(그렇지 않으면 [25][26]손실됩니다).

물을 절약하는 가장 효과적인 방법이 물 사용 행동을 줄이는 것이라는 일반적인 견해와는 달리, 전문가들은 가장 효율적인 [27]방법이 화장실과 세탁기를 교체하는 것이라고 제안한다. 이는 미국의 [28][29]두 가구 최종 사용 기록 연구에서 입증되었다.

가정용 절수 기술에는 다음이 포함됩니다.

  • 저유량 샤워 헤드는 에너지 절약형 샤워 헤드라고도 불리며 에너지 소비도 적습니다.
  • 수돗물이 적은 화장실, 퇴비화 화장실, 소각 화장실.기존의 서양식 수세식 화장실은 많은 양의 물을 사용하기 때문에 퇴비화 화장실은 선진국에 큰 영향을 미친다.
  • 듀얼 수세식 화장실에는 다양한 수위까지 물을 내리는 두 개의 버튼이나 손잡이가 있습니다.듀얼 수세식 화장실은 기존 화장실보다 최대 67% 적은 물 사용률
  • 수도꼭지 에어레이터: 물의 흐름을 미세한 물방울로 분해하여 "습윤 효과"를 유지하면서도 물을 적게 사용합니다.또한 손과 설거지 시 물 튀는 것을 줄일 수 있습니다.
  • 화장실이 해수 또는 비정수(예: 그레이워터)를 사용하는 원수 플러싱
  • 폐수 재사용 또는 재활용 시스템:
  • 빗물 수집
  • 고효율 의류 세탁기
  • 기상 기반 관개 제어기
  • 물을 사용하지 않을 때 물을 차단하는 가든 호스 노즐로, 호스를 흐르게 하지 않습니다.
  • 세면기의 저유량 탭
  • 수영장 커버는 증발을 줄이고 수영장 물을 데워 물, 에너지 및 화학 비용을 절감할 수 있습니다.
  • 자동 수도꼭지는 수도꼭지의 물 낭비를 제거하는 물 절약 수도꼭지다.그것은 손을 사용하지 않고도 수도꼭지 사용을 자동화한다.

스마트 수도 계량기는 가정용 수도 사용량을 줄이기 위한 유망한 기술이다.스페인 발렌시아에서 실시된 한 연구는 스마트 미터기 기반 물 소비 피드백이 가정에서 물을 절약하는 데 있어 잠재적인 가능성을 보여준다.이 연구 결과는 스마트 수도 계량기를 설치한 가구들이 절수량을 증가시켰다는 것을 보여주었다.이 기술은 사람들이 가정에서 얼마나 많은 물을 사용하고 있는지 보여주고, 물 사용량을 줄일 수 있는 방법을 제안하며, 물리적 [30]보상을 통해 물 절약을 장려합니다.

상용 어플리케이션

가정에서 유용한 많은 절수 장치(예: 저수세식 화장실)도 비즈니스 절수에도 유용할 수 있습니다.그 외의 기업의 절수 테크놀로지에는, 다음과 같은 것이 있습니다.

산업용 및 상업용 애플리케이션 사용에 대한 물 절약형 변경 구현을 고려하는 것이 중요합니다.고소득 국가는 물의 약 59%를 산업용으로 [31]사용하는 반면 저소득 국가는 8%를 산업용으로 사용하는 것으로 나타났다.산업 및 상업 기업이 실행할 수 있는 큰 변화 중 하나는 물 [32]시스템의 평가와 유지보수를 개선하는 것이다.물 효율이 높은 응용 프로그램을 추가하는 것은 쉽지만, 적절한 유지 보수와 점검이 장기적인 변화로 이어질 것입니다.직원과 [32]회사 모두에게 다양한 목표와 벤치마크를 추가하는 등 물 절약 계획을 수립할 수 있습니다.산업 및 상업 기업이 할 수 있는 또 다른 변화는 물이 많이 소비되는 시스템에 누출이나 [32]문제가 없는지 정기적으로 점검하는 것입니다.이를 통해 불필요한 물 손실과 공공요금 지출이 발생하지 않도록 할 수 있다.산업 및 상업 기업이 시행할 수 있는 세 번째 변화는 레인 센서 설치이다.이 센서는 강수 발생 시기를 감지하고 정상적으로 땅을 관개하는 프로그램을 중지할 수 있어야 합니다.비가 그친 후, 센서는 프로그램을 다시 켜고 정상적인 물주기 [33]사이클로 재개해야 합니다.

농업 응용 프로그램

오버헤드 관개, 중앙 피벗 설계

물은 관개에서 매우 중요한 부분이다.식물은 항상 지하수를 많이 섭취하기 때문에 지하수를 보충해야 한다.농작물 관개 시 최적의 용수 효율은 증착, 유출 또는 지표하 배수로 인한 손실을 최소화하는 동시에 생산을 [34]최대화하는 것을 의미합니다.증발팬과 특정 작물 보정계수를 조합하여 식물 요건을 충족하는 데 필요한 물의 양을 결정할 수 있습니다.가장 오래되고 가장 흔한 유형인 홍수 관개는 종종 분포가 매우 고르지 않다. 왜냐하면 밭의 일부가 다른 부분에 충분한 양을 공급하기 위해 여분의 물을 받을 수 있기 때문이다.중심 피봇 또는 가로 방향으로 움직이는 스프링클러를 사용하는 오버헤드 관개에는 훨씬 더 평등하고 제어된 분배 패턴이 있을 가능성이 있다.링거 관개는 가장 비용이 많이 들고 사용 빈도가 낮은 타입이지만, 최소한의 손실만으로 식물 뿌리에 물을 공급할 수 있습니다.그러나 물방울 관개는 특히 가정 정원사들에게 점점 더 저렴해지고 있고 수도 요금 상승에 따라 더욱 저렴해지고 있습니다.드립 관개 방법을 사용하면 [35]사방으로 분무하는 관개 시스템을 교체할 때 연간 최대 30,000갤런의 물을 절약할 수 있습니다.증발을 제거하기 위해 배지에 담글 수 있는 적신 호스를 사용하는 등 드립 세척과 유사한 값싸고 효과적인 방법도 있습니다.

관개 시스템의 변경은 비용이 많이 드는 작업이 될 수 있기 때문에 보존 노력은 종종 기존 시스템의 효율성을 극대화하는 데 집중됩니다.여기에는 압축된 토양의 치석 처리, 유출을 방지하기 위한 고랑 제방 구축, 관개 [22]일정 최적화를 위한 토양 수분 및 강우 센서 사용이 포함될 수 있다.일반적으로 기존 관개 시스템의 측정과 보다 효과적인 관리를 통해 효율이 크게 향상될 수 있습니다.2011유엔 환경 계획 그린 경제 보고서 메모가"녹색 manures의 사용에서, 피복, 농작물 잔류물과 동물의 거름 토양의 용수량과 그들의 능력 물을 흡수할 증가의 폭우로 재활용 토양 유기물[나는]mproved"[36]는 방식에 최적화 사용의 강우량과 관개하는 동안 건조한 상태.페계절의 요오드

중국에서 볼 수 있듯이, 플라스틱 멀치는 또한 농업에서 물을 보존할 수 있는 잠재력을 가지고 있다."멀치"는 실제로 흙 위에 놓인 얇은 플라스틱 판입니다.플라스틱에는 식물이 자랄 수 있는 구멍이 있다.몇몇 연구들은 플라스틱 멀치가 토양 수분의 증발을 줄임으로써 물을 절약한다는 것을 보여주었지만, 이러한 관행이 [37]가져올 수 있는 총 물 절약량을 결정하기 위한 충분한 연구가 없었다.

물의 재사용

물 부족은 점점 더 다루기 어려운 문제가 되었다.세계 인구의 40% 이상이 물 수요가 공급을 초과하는 지역에 살고 있습니다.기후 변화와 인구 증가와 같은 지속적인 문제와 함께 공급과 수요의 불균형은 물을 [38]절약하는 데 필요한 방법으로 물을 재사용하게 만들었다.식품 농작물 및/또는 식수의 관개용으로 안전하게 사용할 수 있도록 하기 위해 폐수 처리에 사용되는 다양한 방법이 있다.

해수 담수화에는 담수 담수화보다 더 많은 에너지가 필요합니다.그럼에도 불구하고, 많은 해수 담수화 시설은 전 세계의 물 부족에 대응하여 건설되었다.이것은 해수 담수화 효과를 평가하고 담수화 기술을 개선할 방법을 찾는 것을 필요로 한다.현재의 연구는 담수화에서 [39][40][41]가장 효과적이고 에너지 집약적이지 않은 방법을 결정하기 위한 실험을 포함한다.

모래 여과는 물을 처리하는 데 사용되는 또 다른 방법이다.최근 연구에 따르면 모래 여과는 추가적인 개선이 필요하지만 물에서 [42][43]병원균을 제거하는 효과로 최적화에 가까워지고 있습니다.모래 여과는 원생동물과 박테리아 제거에는 매우 효과적이지만 바이러스 [44]제거에는 어려움을 겪습니다.대규모 모래 여과 시설은 또한 모래 여과 시설을 수용하기 위해 넓은 표면적을 필요로 한다.

때문에 폐수 항상 병원 균이 인간에게 감염되지의 능력 포함 병원 균의 재활용된 물에서 제거한 높은 우선 순위이다.병원성 바이러스의 수준에 맞게 재활용된 물 인간에게 위협을 가하지 않기 위해 특정한 수준으로 줄어야 한다.추가 연구 병원성 바이러스의 대우해 폐수 수준을 평가하는 더 정확한 방법을 결정해야 한다.[45]

문제 영역

물 낭비

누수 정원 호스 턱받이

물 낭비는 물 보존의 반대면이며, 가정용에서 이는 실질적인 목적 없이 물의 방류를 유발하거나 허용하는 것을 의미한다.비효율적인 물 사용 또한 낭비로 여겨진다.EPA의 추정에 따르면, 미국의 가정용 누출은 전국적으로 [46]연간 약 9천억 갤런(34억 입방 미터)의 물을 낭비할 수 있습니다.일반적으로, [47]물 관리 기관들은 물 낭비라는 다소 애매한 개념에 대한 구체적인 정의를 내리는 것을 꺼리거나 꺼린다.

그러나 물 낭비의 정의는 종종 지역 가뭄 비상 조례에서 주어진다.한 예로 어떤 행위를 가리킨다 여부를 고의적인 또는 태만,"를 일으키고 또한 물에 새게 만들어, 방전, 흐름이거나 달리는 것을 낭비하게 하나의 시궁창, 위생상의 하수도, 수로나 공공 또는 민간 빗물 배수관, 또는에 인접한 땅의 탭, 호스, 수도꼭지, 파이프, 스프링클러, 연못, 수영장, 수로, 분수나 노즐."[48]이 예에서 시 법규는 또한 "세탁의 경우, "배출", "흐름" 또는 "폐기물로 흐른다"는 것은 자동차, 보도 또는 주차 구역과 같은 더럽거나 먼지가 많은 물체를 씻거나 젖히거나 청소하는 데 필요한 것보다 많은 물이 폐기물로 흐른다는 것을 의미한다.

수도 유틸리티(및 기타 미디어 소스)는 종종 낭비적인 물 사용 관행과 낭비적인 사용 금지의 목록을 제공한다.예를 들어 텍사스 [49]주 샌안토니오의 유틸리티가 있습니다.라스베이거스,[50] 네바다주,[51] 캘리포니아 수도 서비스 회사,[52] 캘리포니아 샌디에이고 시 등입니다.캘리포니아의 팔로알토 시는 비가 오는 동안과 직후에 누수, 유출, 관개, 비음용수 사용 가능 [53]시 음용수 사용과 같은 낭비적인 관행에 대해 영구적인 물 사용 제한을 시행하고 있습니다.호주 [54]빅토리아주에서도 비슷한 제한이 시행되고 있다.잉글랜드, 스코틀랜드, 웨일스 및 [55]북아일랜드에서는 일시적인 물 사용 금지("호스파이프 금지")가 사용됩니다.

엄밀히 말하면, 하수구로, 또는 환경으로 직접 배출되는 물은 낭비되거나 유실되지 않습니다.그것은 수문 사이클 내에 남아서 강수량으로 지표면과 지표수로 돌아간다.그러나 대부분의 경우, 수원은 리턴 지점으로부터 상당한 거리에 있으며 다른 집수지에 있을 수 있다.추출 지점과 반환 지점 사이의 분리는 수로와 강변 스트립의 환경적 열화를 의미할 수 있다.식수 품질 기준에 따라 수거, 저장, 운송 및 처리되는 지역사회의 물 공급입니다.효율적인 물 사용은 급수 공급 비용을 절약하고 호수, 강, 대수층에 더 많은 민물을 남겨 다른 사용자들과 생태계를 지원한다.

물 낭비와 밀접한 관련이 있는 개념은 "물 사용 효율성"이다.물 사용은 동일한 용도를 더 적은 물로 달성할 수 있는 경우 비효율적인 것으로 간주된다.기술 효율은 일반적으로 출력 대 입력 비율을 기술하는 데 사용되며 다양한 제품과 프로세스를 [56]비교할 때 유용합니다.예를 들어 한 샤워 헤드가 물이나 기타 입력(예: 수압 감소)을 덜 사용하여 동일한 목적(예: 샤워)을 달성할 수 있는 경우 다른 샤워 헤드보다 더 효율적인 것으로 간주할 수 있다.소변기는 사용자가 소변만 볼 수 있는 상황에서 남자나 남자아이들을 위한 공중 화장실의 화장실 좌판보다 더 효율적이다; 그리고 이것은 자연스러운 기능이지만, 소변기는 상당히 적은 프라이버시를 제공한다.기술적 효율성 개념은 투입물과 산출물을 가치 기준으로 측정하지 않는 한 물 절약 조치에 대한 투자(또는 자원)를 결정하는 데 유용하지 않다.이러한 효율의 표현은 경제 효율이라고 불리며 물 보존의 개념에 통합된다.

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읽고 추가

  • Moorberg, Colby J., ed. (2019). Soil and Water Conservation: An Annotated Bibliography. NPP eBooks. ISBN 978-1-944548-26-1.
    • 온라인 북(텍스트의 최신 버전)
    • 책 다운로드 – Kindle, Nook, Apple, Kobo 및 PDF

외부 링크

  • Smart WaterMark - 호주 물 절약 라벨