När det gäller vattenbesparing i städer som är beroende av återanvändning av avloppsvatten, även de bästa avsikterna kan få oavsiktliga konsekvenser.

Det är huvudbudskapet att hämta från nya rön från ett team av vattenekonomer och ingenjörer under ledning av Kurt Schwabe, en professor i miljöekonomi och politik och biträdande dekanus vid School of Public Policy vid University of California, Riverside.

I en artikel som publicerades denna vecka i tidskriften Naturens hållbarhet , Schwabe och hans medforskare tar en närmare titt på hur vattenbesparingsåtgärder som vidtagits i södra Kalifornien i kölvattnet av en stor torka påverkade tillgängligheten och kvaliteten på regionalt avloppsvatten.

Förutom Schwabe, tidningens medförfattare inkluderar Mehdi Nemati, en assistent Cooperative Extension-specialist i vattenresursekonomi och -policy vid UCR:s School of Public Policy; Refat Amin och Quynh Tran, två UCR-alumner som nu arbetar för California Public Utilities Commission och Los Angeles County Water Sanitation Districts, respektive; och David Jassby, en docent i civil- och miljöteknik vid UCLA.

Renat kommunalt avloppsvatten har ett brett utbud av potentiella användningsområden, forskarna noterade. Det kan appliceras på konstbevattnat jordbruk och golfbanor, används för att ladda grundvatten, eller leverera kritiska flöden till lokala vattendrag och floder som tillhandahåller livsmiljöer och rekreationstjänster.

I regioner som södra Kalifornien, där det mesta vattnet används för kommunala ändamål snarare än jordbruksändamål, avloppsvatten – kommunalt avloppsvatten som har renats – rinner från samhällen i inlandet nedför Santa Ana River Basin och mot kusten. På grund av detta länkade system, bevarande av bostäder inomhus kan allvarligt begränsa nedströms vattenförsörjning.

Forskarna analyserade vatten vid 34 avloppsreningsverk i södra Kalifornien, spåra månatliga avloppsflöden och salthaltsnivåer samt vissa egenskaper hos anläggningarnas motsvarande vattenmyndigheter, såsom liter per capita per dag, bevarandeprestationer, total dricksvattenproduktion, och andelen vattenanvändning i bostäder.

Forskarna fokuserade på perioden 2013-2017, vilket motsvarar en av Kaliforniens hetaste och torraste torkar någonsin. Den torkan ledde till nya statliga vattenbesparingspolicyer, inklusive för vattenanvändare i bostäder.

Samarbetet med dessa bevarandepolicyer resulterade i minskningar av mängden avloppsvatten som strömmade till reningsverk under samma period, forskarna noterade. Vad mer, forskarna observerade en minskning av avloppsvattnets kvalitet när avloppsvattenflöden och utspädningen minskade och nivåerna av salthalt och andra föroreningar i vattnet ökade.

"Vårt huvudsakliga fynd är att vattenbesparingsinsatser under torkan ledde till minskningar av avloppsvattenvolymen och ökningar i avloppsvattnets salthalt, " sa Schwabe.

Som ett resultat av efterlevnaden av bevarandeåtgärder genom lägre vattenanvändning inomhus, mängden avloppsvatten minskade. Denna minskning innebär mindre vatten för återvinning och återanvändning - en vattenkälla som ofta anses vara torksäker - och mindre vatten för att öka bäcken, med en konsekvens av att potentiellt påverka strömflödet och nedströms vattenkvalitet, skrev forskarna.

De högre nivåerna av salthalt de observerade är särskilt problematiska eftersom ansträngningar att bekämpa dem genom behandlingar som omvänd osmos är kostsamma och utmanande.

Schwabe sa att fynden inte är särskilt överraskande ur ekonomisk synvinkel.

"Inom ekonomi, vi får lära oss att det finns alternativkostnader för varje åtgärd vi vidtar, " han sa så, Det är inte förvånande att även om vattenbesparing och ökad vattenanvändningseffektivitet är nödvändiga strategier för att ta itu med vattenbrist nu och i framtiden, det finns konsekvenser av sådana strategier."

Går vidare, Schwabe sa att han och hans team hoppas kunna använda sin forskning för att hjälpa beslutsfattare att bättre hantera vattenförsörjningen. De håller för närvarande på att utveckla en regional modell för vattenbrist för att hjälpa till med planeringsinsatser under olika klimatförändringsscenarier och resultat, han sa.

"Med betydande investeringar från statliga och lokala myndigheter i återvinning av avloppsvatten i syfte att öka vattentillgången och bättre förberedelser för torka, sådana fynd tyder på att ytterligare uppmärksamhet bör ägnas åt hur och var bevarande uppmuntras eller påbjuds så att olika torkastrategier inte motverkar varandra, " sa Schwabe.

"Kanske det bredare budskapet här är att vårt vattensystem är ett uppkopplat, dynamisk, och komplexa system, ”, tillade han. ”Förändringar i vattentillförsel eller efterfrågan i en tid eller plats har sannolikt implikationer på tillgången på vatten i en annan tid och plats. Denna förståelse är både nödvändig och avgörande för utvecklingen av effektiva, rättvis, och hållbar vattenpolitik."

Tidningens fullständiga titel är "Oavsiktliga konsekvenser av vattenbesparing på användningen av renat kommunalt avloppsvatten."