本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
水的未來：驚人的前瞻，史蒂夫·麥克斯韋爾著，與斯科特·耶茨合著，2011年由美國自來水工程協會出版，丹佛科羅拉多州，ISBN 978-1-58321-809-9
完全披露：我回復了一封公開的電子郵件，徵集這本新書的評論員，並免費收到了一本評論樣書，以換取我承諾發表評論。我不是AWWA的成員，也不是隸屬於該公司的僱員。
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這本書不是第一本從商業部門的角度看待水趨勢的書，當然也不會是最後一本。從這個角度來看，這是首批以書籍長度的作品之一（在新聞和雜誌長度的文章中已經有很多警告），以現實和務實的術語探討了美國觀察到的用水和濫用趨勢可能造成的可怕後果。這些趨勢中蘊含著豐富的素材，作者們對此進行了深入研究。
作者們確實敏銳地觀察了美國的水的使用者、用途、來源和最終去向。本文采用了過去和近況，並借鑑了其他國家和地區的經驗教訓，從中可以吸取教訓，進行短期外推預測。這不一定是預測最有效的方法，儘管它似乎在許多領域為商業部門提供了良好的服務。然而，作者們可能最好直接引用投資廣告中傳統的細則：“過去的業績並不代表未來的結果”。然而，標準普爾500指數市場的複雜性無法與圍繞和貫穿於對全國和全世界人民的健康和福祉至關重要的資源之一（僅次於空氣）的複雜性相提並論。
對於商品而言，作者在本文中將水的經濟學歸類於此，在供需之間存在動態且脆弱的平衡，因為所交易的資源在許多方面都是有限的。將供水和分配轉換為基於市場的交易系統是世界各地正在興起的一種常見的用水方法。其目的仍然與糧食、貴金屬和此類系統中的資本一樣，是將半有限的資源最終分配到其最有利的用途。然而，在美國，我們顛倒了有益使用的理想原則，更加依賴於半乾旱西部各州的水權先佔原則、較溼潤東部的河岸原則、地下水與地表水權在法律上的分離，以及對仍然新興的水-能源關係的狹隘看法，這種關係滲透到我們商業和工業的大部分最基本層面。
在美國，就消費量而言，農業和工業仍然在淡水地表水的年度取用量中佔據主導地位。作者們對所有這些部門都進行了很好的處理：針對每個用水部門，巧妙地介紹了過去的使用情況和目前的趨勢，並以適當的方式將新興技術和一些更受歡迎的節水措施引入討論。“新”的水源也得到了探討，包括海水淡化和廢水回收方法，並適當參考了從中東到新加坡的例子，這些地區對這些技術的依賴程度遠遠高於美國。
作者們非常強調新成立的美國清潔水聯盟提出的資訊，即我們現在比以往任何時候都更需要將我們的原水、廢水、地下水和海水淡化潛力視為“一體水”。雖然使每種水源可行和有用的資源可能差異很大，但明智的規劃和適當用途的分配可能有助於解決問題，並減輕我們對預設和歷史解決方案的依賴：即所有水都必須按照飲用水標準進行處理，無論其用途如何。但是灌溉者需要經過過濾和處理達到飲用水標準的原水嗎？不需要，事實上，經過基本標準處理的城市廢水流中提供的養分可能比原地下水或城市飲用水對農業用途更有益。
另一方面，計算機元件微晶片的製造商需要超純的沖洗水，這些水經過過濾和處理（通常是蒸餾）達到遠高於城市飲用水標準的水平，因此他們開發了現場處理設施以滿足自己的純度標準。他們可以從經過處理的城市供水中抽取“原水”，自行承擔額外處理方法的費用，使用一次性或（越來越多地）迴圈水系統沖洗微晶片，處理由此產生的“工藝用水”中的重金屬汙染物，並將接近飲用水質量的水排放到城市廢水系統。
正如作者指出的那樣，“根據一項計算，生產價值100美元的苜蓿所需的水量可以生產價值500萬美元的計算機晶片。”此外，作者對工業節水工作的調查揭示了許多驚人的統計資料，其中一個例子就體現了他們努力的全部意義[重點從原文保留]：“……國際紙業公司每年減少的廢水排放量幾乎相當於英特爾一年使用的全部水量。”雖然英特爾和類似的微晶片公司正致力於實現無紙化商業和社會，全球每年用水約80億加侖，但國際紙業公司仍然使用了2110億加侖的水，並排放了1870億加侖的廢水。有益用途，本末倒置…
在指出當前農業和工業用水權和分配系統中的這些缺陷的同時，作者們通常避免討論當前系統的根源以及政治歷史或當前實踐條款中的趨勢。雖然立法可能為迫切需要的糾正用水用途和結束濫用用水分配的鬥爭提供一條前進的道路，但正是立法首先帶來了對許多此類浪費做法的補貼和國家支援。作者們再次提出的解決方案是轉向市場經濟，以澳大利亞墨累-達令盆地等地區的交易系統為例。在農業方面，此類系統被證明可以將有限的供水轉移到更高價值的作物和產品上。
儘管如此，作者們還是像許多媒體已經做的那樣，探討了食物鏈中較高層級虛擬水的集中問題。許多地區種植的玉米和苜蓿需要從地表水或地下水源進行灌溉，由此產生的收成被轉化為（除其他產品外）雞、豬和牛的飼料，最終一磅牛肉的生產和加工供人類食用需要近2000加侖的水。穀物和牲畜（肉類）產品的國際貿易增加了全球水分配和虛擬水流動的複雜性，在灌溉水源充足時，穀物出口國變成了最大的糧食進口國，而當乾旱來臨且地下水源枯竭時。
印度和中國等發展中國家不斷增長的人口，以及這些新興經濟體中產階級財富的興起，只會加劇發達社會肉類消費增加的趨勢。所有這些考慮因素進一步加劇了國際虛擬水貿易的複雜性，因為我們試圖以不確定的方法、模式和可持續性限制來支援爆炸式增長的人口。
美國總統最近對國家基礎設施的關注是這本書及時性的一個例證。在這方面，作者及其著作非常適合為討論與安全供水相關的國家基礎設施需求奠定基調。正如文中引用的那樣，國會預算辦公室2002年的一份報告估計，美國各地飲用水基礎設施的未注資需求仍為每年201億美元，廢水基礎設施的未注資需求為每年209億美元。
部分廢水基礎設施需求源於該國一些最古老的城市仍然令人震驚地依賴合流制下水道，即雨水和廢水混合在一起。在正常流量時，總流量被視為廢水並安全排放到受納水體。然而，在高流量時期，例如在已經是一些最潮溼地區的風暴事件期間，過量的合流汙水未經處理就排放到受納水體，每年發生數千起合流原汙水溢流事件。除了此類城市排放外，還應加上不受監管或非法工業排放以及富含營養物的農業徑流的影響，因此，我們的國家水道因過度分配、汙染、誤用和濫用而日益面臨危險，這也就不足為奇了。
最後，一個不可忽視的主題是，作者們提出了一個零散的方法來理解新興的“水-能源關係”，在我看來，這只是我們日益全球化和經濟一體化的社會中以水為導向的組成部分之間真正且更廣泛關係中最基本的聯絡。討論範圍從移動水所需的能源（作者似乎對其中的幾個例子非常精通）到發電所需的水（其中的例子太多，使文字資訊過載，而這些資訊本可以更輕鬆地以表格形式呈現）。
作者在專門討論這種關係的章節中提出了許多問題，但對於最近在水力壓裂活動、海水淡化設施以及為滿足消費者需求而進行的長距離輸水方面的進展，卻鮮有答案。在對水-能源關係的簡短集中討論中，作者們最好的選擇很可能就是引用邁克爾·韋伯2008年發表在《大眾科學》上的一篇文章中的話
“……許多人擔心石油峰值的危險…… 少數人正在表達對水峰值的擔憂。但幾乎沒有人關注兩者之間的緊張關係：用水限制正在阻礙產生更多能源的解決方案，而能源問題，尤其是價格上漲，正在限制提供更多清潔水的努力……這種情況應該被視為危機，但公眾尚未意識到其緊迫性。”
也許“公眾”不是正確的受眾。也許聯邦和州級別的政治家，那些立法和頒佈政策導致這種緊張和緊迫性的政治家，才是這個資訊應該明確指向的受眾，並且在這個過程中，那些感興趣的公眾成員成為許多人權利的受過教育的倡導者。不感興趣的公眾需要被說服這些問題是真實且緊迫的；感興趣的公眾已經被說服，只需要對當前問題的真相進行清晰的教育。然而，政治家往往兩者都需要。
評論員對這本新書僅保持了幾個失望之處，這兩者都可能只能透過持續的研究和作者稍後出版來彌補，因此是可以原諒的，並有望成為最終第二版文字的素材。首先，作者提供的一些資訊在頁岩氣水力壓裂對地下水資源的影響和公用事業私有化等主題方面已經過時或不完整。最近的新聞報道提供了關於這些主題的大量新資訊，但可以理解的是，在水等不斷變化的行業中，及時性和對選定主題的全面覆蓋之間存在權衡。特別是，這裡提出的將水資源供應私有化的運動與公眾對水資源短缺和分配總體問題的教育運動一樣多。
我不會如此斷言這本書的目的是說服聯邦、州和市政決策者將他們的水管理職能移交給私營公司——事實上遠非如此，因為作者忠實地全面介紹了關於這場辯論的雙方觀點。但是，雖然作者很好地介紹了關於水務公用事業職能私有化的辯論，有時甚至是爭議，但他們幾乎完全忽略了討論的另一個貢獻者：科學。
我對這本書的第二個失望之處正是這個主題，即作者為公眾和監管機構考慮而提出的討論中缺乏科學貢獻。當然，我不能忽視本書後面章節中提及和簡短討論的氣候變化，但其呈現方式使其處於“未知的未知”領域，借用一句短語。具體來說，
“關於未來水資源可用性的最大問題之一，也許是今天無法回答的問題，是全球氣候變化最終將如何影響世界水資源狀況。我們尚未完全瞭解潛在的全球變暖對水文迴圈的影響的廣度和嚴重程度，但如果全球變暖趨勢繼續下去，我們可能會面臨一系列全新的具有挑戰性和潛在災難性的問題。”
作者們確實在此處給出了一些IPCC研究的結果，但在他們看來，總體結論仍然存疑。儘管最近的IPCC評估以及國際社會研究的其他重點成果已廣泛可用，但正是對這些結果的低水平信心（儘管支援預防原則的令人信服的論據是這些科學調查的基礎）引起了作者的共鳴
“雖然科學家們正在解析全球變暖可能造成的長期影響，但水政策制定者和經濟學家現在才開始思考潛在的經濟和社會影響。”
透過最大限度地減少對“水的未來”這一方面的討論，而這一方面可能比任何基於市場的經濟原則更能為政策和果斷行動提供更好的指導，作者們忽略了一條可行的探究路線，這條路線可以與文字中提出的幾乎所有其他圍繞水的主題完美結合。儘管如此，作者們仍應因在其有限的討論中提出圍繞我們對當前全球氣候變化結論和未來影響進行調整的基本問題之一而獲得認可
“我們整個國家用於蓄水和防洪、水處理和分配以及灌溉的基礎設施都是基於歷史氣候和氣象觀測建立的。我們已經在某些地區建造了特定規模的水庫，以提供足夠的水來全年灌溉當地農業，等等。如果我們開始經歷天氣變化，所有這些都可能變得毫無意義，或者可能不足以完成工作。在某些情況下，用於擋回洪水的堤壩和水閘現在可能會被淹沒，或者在其他情況下變得毫無意義。水庫可能會在早春溢位，但在夏末乾涸，等等。這些可能是極端的例子，但初期氣候變化可能僅僅意味著，我們在管理和與水共存方面所做的努力需要在未來更加靈活和快速行動。”“我們可以對究竟會發生什麼爭論不休，但這很可怕。未來最愚蠢的水資源管理者是那些堅持認為過去一個世紀的天氣模式是預測下一個世紀模式的最佳預測者。靈活性和適應性將比以往任何時候都更加重要。”
儘管作者們對美國未來水資源可用性和分配的潛力提出了膽怯的斷言，並將序言中令人震驚的反烏托邦願景視為科幻小說而加以原諒，但作者們在全文中始終保持著一種潛在的希望。在評論員看來，在字裡行間有一種懇求：不必非得這樣，未來也不必如此黯淡！如果政治界和公眾中的合適人選閱讀了這本書，並被當前局勢的現實所震驚，我們只能希望他們會採取行動，引導未來走向更好的局面。
關於作者：馬修·加西亞在科羅拉多州立大學獲得了大氣科學（1999年）和土木工程-水文（2003年）碩士學位。他曾在NASA戈達德太空飛行中心水文科學部門工作四年，參與了多個專案，曾擔任科羅拉多斯普林斯市審判證詞的專家證人，並擔任亞利桑那州大學亞利桑那州水利研究所亞利桑那州水文資訊系統（AHIS）工作的專案經理。加西亞先生目前作為一名獨立的諮詢水文學家工作，透過寫作和寫部落格的方式攻讀博士學位。他的專業興趣包括水文學和水資源科學、水文氣象學、氣候變化、大眾媒體中的科學、政府水政策、寒冷地區森林和山脈以及用於過程理解的製圖方面的問題。他將自己描述為“一個狂熱的跨學科人士，總是渴望在另一個與水迴圈如何運作相關的主題或領域學習”。他的部落格是Hydro-Logic，您可以在Twitter上關注他：@MGhydro
所表達的觀點是作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點。