本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
水的未来：惊人的前瞻，史蒂夫·麦克斯韦尔著，与斯科特·耶茨合著，2011年由美国自来水工程协会出版，丹佛科罗拉多州，ISBN 978-1-58321-809-9
完全披露：我回复了一封公开的电子邮件，征集这本新书的评论员，并免费收到了一本评论样书，以换取我承诺发表评论。我不是AWWA的成员，也不是隶属于该公司的雇员。
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这本书不是第一本从商业部门的角度看待水趋势的书，当然也不会是最后一本。从这个角度来看，这是首批以书籍长度的作品之一（在新闻和杂志长度的文章中已经有很多警告），以现实和务实的术语探讨了美国观察到的用水和滥用趋势可能造成的可怕后果。这些趋势中蕴含着丰富的素材，作者们对此进行了深入研究。
作者们确实敏锐地观察了美国的水的用户、用途、来源和最终去向。本文采用了过去和近况，并借鉴了其他国家和地区的经验教训，从中可以吸取教训，进行短期外推预测。这不一定是预测最有效的方法，尽管它似乎在许多领域为商业部门提供了良好的服务。然而，作者们可能最好直接引用投资广告中传统的细则：“过去的业绩并不代表未来的结果”。然而，标准普尔500指数市场的复杂性无法与围绕和贯穿于对全国和全世界人民的健康和福祉至关重要的资源之一（仅次于空气）的复杂性相提并论。
对于商品而言，作者在本文中将水的经济学归类于此，在供需之间存在动态且脆弱的平衡，因为所交易的资源在许多方面都是有限的。将供水和分配转换为基于市场的交易系统是世界各地正在兴起的一种常见的用水方法。其目的仍然与粮食、贵金属和此类系统中的资本一样，是将半有限的资源最终分配到其最有利的用途。然而，在美国，我们颠倒了有益使用的理想原则，更加依赖于半干旱西部各州的水权先占原则、较湿润东部的河岸原则、地下水与地表水权在法律上的分离，以及对仍然新兴的水-能源关系的狭隘看法，这种关系渗透到我们商业和工业的大部分最基本层面。
在美国，就消费量而言，农业和工业仍然在淡水地表水的年度取用量中占据主导地位。作者们对所有这些部门都进行了很好的处理：针对每个用水部门，巧妙地介绍了过去的使用情况和目前的趋势，并以适当的方式将新兴技术和一些更受欢迎的节水措施引入讨论。“新”的水源也得到了探讨，包括海水淡化和废水回收方法，并适当参考了从中东到新加坡的例子，这些地区对这些技术的依赖程度远远高于美国。
作者们非常强调新成立的美国清洁水联盟提出的信息，即我们现在比以往任何时候都更需要将我们的原水、废水、地下水和海水淡化潜力视为“一体水”。虽然使每种水源可行和有用的资源可能差异很大，但明智的规划和适当用途的分配可能有助于解决问题，并减轻我们对默认和历史解决方案的依赖：即所有水都必须按照饮用水标准进行处理，无论其用途如何。但是灌溉者需要经过过滤和处理达到饮用水标准的原水吗？不需要，事实上，经过基本标准处理的城市废水流中提供的养分可能比原地下水或城市饮用水对农业用途更有益。
另一方面，计算机组件微芯片的制造商需要超纯的冲洗水，这些水经过过滤和处理（通常是蒸馏）达到远高于城市饮用水标准的水平，因此他们开发了现场处理设施以满足自己的纯度标准。他们可以从经过处理的城市供水中抽取“原水”，自行承担额外处理方法的费用，使用一次性或（越来越多地）循环水系统冲洗微芯片，处理由此产生的“工艺用水”中的重金属污染物，并将接近饮用水质量的水排放到城市废水系统。
正如作者指出的那样，“根据一项计算，生产价值100美元的苜蓿所需的水量可以生产价值500万美元的计算机芯片。”此外，作者对工业节水工作的调查揭示了许多惊人的统计数据，其中一个例子就体现了他们努力的全部意义[重点从原文保留]：“……国际纸业公司每年减少的废水排放量几乎相当于英特尔一年使用的全部水量。”虽然英特尔和类似的微芯片公司正致力于实现无纸化商业和社会，全球每年用水约80亿加仑，但国际纸业公司仍然使用了2110亿加仑的水，并排放了1870亿加仑的废水。有益用途，本末倒置…
在指出当前农业和工业用水权和分配系统中的这些缺陷的同时，作者们通常避免讨论当前系统的根源以及政治历史或当前实践条款中的趋势。虽然立法可能为迫切需要的纠正用水用途和结束滥用用水分配的斗争提供一条前进的道路，但正是立法首先带来了对许多此类浪费做法的补贴和国家支持。作者们再次提出的解决方案是转向市场经济，以澳大利亚墨累-达令盆地等地区的交易系统为例。在农业方面，此类系统被证明可以将有限的供水转移到更高价值的作物和产品上。
尽管如此，作者们还是像许多媒体已经做的那样，探讨了食物链中较高层级虚拟水的集中问题。许多地区种植的玉米和苜蓿需要从地表水或地下水源进行灌溉，由此产生的收成被转化为（除其他产品外）鸡、猪和牛的饲料，最终一磅牛肉的生产和加工供人类食用需要近2000加仑的水。谷物和牲畜（肉类）产品的国际贸易增加了全球水分配和虚拟水流动的复杂性，在灌溉水源充足时，谷物出口国变成了最大的粮食进口国，而当干旱来临且地下水源枯竭时。
印度和中国等发展中国家不断增长的人口，以及这些新兴经济体中产阶级财富的兴起，只会加剧发达社会肉类消费增加的趋势。所有这些考虑因素进一步加剧了国际虚拟水贸易的复杂性，因为我们试图以不确定的方法、模式和可持续性限制来支持爆炸式增长的人口。
美国总统最近对国家基础设施的关注是这本书及时性的一个例证。在这方面，作者及其著作非常适合为讨论与安全供水相关的国家基础设施需求奠定基调。正如文中引用的那样，国会预算办公室2002年的一份报告估计，美国各地饮用水基础设施的未注资需求仍为每年201亿美元，废水基础设施的未注资需求为每年209亿美元。
部分废水基础设施需求源于该国一些最古老的城市仍然令人震惊地依赖合流制下水道，即雨水和废水混合在一起。在正常流量时，总流量被视为废水并安全排放到受纳水体。然而，在高流量时期，例如在已经是一些最潮湿地区的风暴事件期间，过量的合流污水未经处理就排放到受纳水体，每年发生数千起合流原污水溢流事件。除了此类城市排放外，还应加上不受监管或非法工业排放以及富含营养物的农业径流的影响，因此，我们的国家水道因过度分配、污染、误用和滥用而日益面临危险，这也就不足为奇了。
最后，一个不可忽视的主题是，作者们提出了一个零散的方法来理解新兴的“水-能源关系”，在我看来，这只是我们日益全球化和经济一体化的社会中以水为导向的组成部分之间真正且更广泛关系中最基本的联系。讨论范围从移动水所需的能源（作者似乎对其中的几个例子非常精通）到发电所需的水（其中的例子太多，使文本信息过载，而这些信息本可以更轻松地以表格形式呈现）。
作者在专门讨论这种关系的章节中提出了许多问题，但对于最近在水力压裂活动、海水淡化设施以及为满足消费者需求而进行的长距离输水方面的进展，却鲜有答案。在对水-能源关系的简短集中讨论中，作者们最好的选择很可能就是引用迈克尔·韦伯2008年发表在《大众科学》上的一篇文章中的话
“……许多人担心石油峰值的危险…… 少数人正在表达对水峰值的担忧。但几乎没有人关注两者之间的紧张关系：用水限制正在阻碍产生更多能源的解决方案，而能源问题，尤其是价格上涨，正在限制提供更多清洁水的努力……这种情况应该被视为危机，但公众尚未意识到其紧迫性。”
也许“公众”不是正确的受众。也许联邦和州级别的政治家，那些立法和颁布政策导致这种紧张和紧迫性的政治家，才是这个信息应该明确指向的受众，并且在这个过程中，那些感兴趣的公众成员成为许多人权利的受过教育的倡导者。不感兴趣的公众需要被说服这些问题是真实且紧迫的；感兴趣的公众已经被说服，只需要对当前问题的真相进行清晰的教育。然而，政治家往往两者都需要。
评论员对这本新书仅保持了几个失望之处，这两者都可能只能通过持续的研究和作者稍后出版来弥补，因此是可以原谅的，并有望成为最终第二版文本的素材。首先，作者提供的一些信息在页岩气水力压裂对地下水资源的影响和公用事业私有化等主题方面已经过时或不完整。最近的新闻报道提供了关于这些主题的大量新信息，但可以理解的是，在水等不断变化的行业中，及时性和对选定主题的全面覆盖之间存在权衡。特别是，这里提出的将水资源供应私有化的运动与公众对水资源短缺和分配总体问题的教育运动一样多。
我不会如此断言这本书的目的是说服联邦、州和市政决策者将他们的水管理职能移交给私营公司——事实上远非如此，因为作者忠实地全面介绍了关于这场辩论的双方观点。但是，虽然作者很好地介绍了关于水务公用事业职能私有化的辩论，有时甚至是争议，但他们几乎完全忽略了讨论的另一个贡献者：科学。
我对这本书的第二个失望之处正是这个主题，即作者为公众和监管机构考虑而提出的讨论中缺乏科学贡献。当然，我不能忽视本书后面章节中提及和简短讨论的气候变化，但其呈现方式使其处于“未知的未知”领域，借用一句短语。具体来说，
“关于未来水资源可用性的最大问题之一，也许是今天无法回答的问题，是全球气候变化最终将如何影响世界水资源状况。我们尚未完全了解潜在的全球变暖对水文循环的影响的广度和严重程度，但如果全球变暖趋势继续下去，我们可能会面临一系列全新的具有挑战性和潜在灾难性的问题。”
作者们确实在此处给出了一些IPCC研究的结果，但在他们看来，总体结论仍然存疑。尽管最近的IPCC评估以及国际社会研究的其他重点成果已广泛可用，但正是对这些结果的低水平信心（尽管支持预防原则的令人信服的论据是这些科学调查的基础）引起了作者的共鸣
“虽然科学家们正在解析全球变暖可能造成的长期影响，但水政策制定者和经济学家现在才开始思考潜在的经济和社会影响。”
通过最大限度地减少对“水的未来”这一方面的讨论，而这一方面可能比任何基于市场的经济原则更能为政策和果断行动提供更好的指导，作者们忽略了一条可行的探究路线，这条路线可以与文本中提出的几乎所有其他围绕水的主题完美结合。尽管如此，作者们仍应因在其有限的讨论中提出围绕我们对当前全球气候变化结论和未来影响进行调整的基本问题之一而获得认可
“我们整个国家用于蓄水和防洪、水处理和分配以及灌溉的基础设施都是基于历史气候和气象观测建立的。我们已经在某些地区建造了特定规模的水库，以提供足够的水来全年灌溉当地农业，等等。如果我们开始经历天气变化，所有这些都可能变得毫无意义，或者可能不足以完成工作。在某些情况下，用于挡回洪水的堤坝和水闸现在可能会被淹没，或者在其他情况下变得毫无意义。水库可能会在早春溢出，但在夏末干涸，等等。这些可能是极端的例子，但初期气候变化可能仅仅意味着，我们在管理和与水共存方面所做的努力需要在未来更加灵活和快速行动。”“我们可以对究竟会发生什么争论不休，但这很可怕。未来最愚蠢的水资源管理者是那些坚持认为过去一个世纪的天气模式是预测下一个世纪模式的最佳预测者。灵活性和适应性将比以往任何时候都更加重要。”
尽管作者们对美国未来水资源可用性和分配的潜力提出了胆怯的断言，并将序言中令人震惊的反乌托邦愿景视为科幻小说而加以原谅，但作者们在全文中始终保持着一种潜在的希望。在评论员看来，在字里行间有一种恳求：不必非得这样，未来也不必如此黯淡！如果政治界和公众中的合适人选阅读了这本书，并被当前局势的现实所震惊，我们只能希望他们会采取行动，引导未来走向更好的局面。
关于作者：马修·加西亚在科罗拉多州立大学获得了大气科学（1999年）和土木工程-水文（2003年）硕士学位。他曾在NASA戈达德太空飞行中心水文科学部门工作四年，参与了多个项目，曾担任科罗拉多斯普林斯市审判证词的专家证人，并担任亚利桑那州大学亚利桑那州水利研究所亚利桑那州水文信息系统（AHIS）工作的项目经理。加西亚先生目前作为一名独立的咨询水文学家工作，通过写作和写博客的方式攻读博士学位。他的专业兴趣包括水文学和水资源科学、水文气象学、气候变化、大众媒体中的科学、政府水政策、寒冷地区森林和山脉以及用于过程理解的制图方面的问题。他将自己描述为“一个狂热的跨学科人士，总是渴望在另一个与水循环如何运作相关的主题或领域学习”。他的博客是Hydro-Logic，您可以在Twitter上关注他：@MGhydro
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