Ngành nước đang trong quá trình chuyển đổi mô hình từ tập trung vào xử lý và đáp ứng các giới hạn giấy phép xả thải sang vận hành tổng hợp nhằm tạo điều kiện cho nền kinh tế nước tuần hoàn thông qua tái sử dụng nước, phục hồi tài nguyên cũng như lập kế hoạch và vận hành ở cấp hệ thống. Mặc dù ngành này đã trải qua các giai đoạn khác nhau của cuộc cách mạng như vậy, từ cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng đến thu hồi năng lượng và tài nguyên tái tạo, nhưng khi nói đến bước tiếp theo để đạt được mức độ trung hòa carbon hoặc phát thải âm, ngành này lại tụt hậu so với các lĩnh vực cơ sở hạ tầng khác như năng lượng và giao thông vận tải.

Trong hai thập kỷ qua, mối quan hệ qua lại giữa nước và năng lượng đã được công nhận. Tương tự như vậy, mối liên hệ giữa lương thực và nông nghiệp ngày càng trở nên rõ ràng và đáng báo động. Trong năm qua, số lượng hiện tượng thời tiết cực đoan đã được ghi nhận ở hầu hết các nơi trên thế giới. Đây là một minh chứng rõ ràng về việc phải hiểu và giảm bớt hậu quả của biến đổi khí hậu như thế nào. Những tác động của kinh tế, lối sống và sự bất bình đẳng đáng báo động đang ngày càng trở nên dễ nhận thấy. Nếu phần giàu có trên thế giới không sẵn lòng thực hiện những thay đổi căn bản thì một nửa dân số ít giàu hơn trên toàn cầu sẽ làm gì để đối phó với cuộc khủng hoảng tài nguyên và khí hậu cũng không thành vấn đề. Mục đích của cuốn sách là chứng minh và mô tả sự phụ thuộc chặt chẽ giữa biến đổi khí hậu, nước, năng lượng, thực phẩm và lối sống.

Các tác động của con người, chẳng hạn như điều kiện khí hậu thay đổi, ô nhiễm trong nước và công nghiệp, phú dưỡng và nhiễm mặn, có tác động lớn đến các hệ thống nước ngọt. Chu trình dinh dưỡng trong các hệ sinh thái nước ngọt, động lực quần thể và cấu trúc cộng đồng, chất lượng nước, tính bền vững và quản lý sự ổn định của hệ sinh thái ngày càng trở nên quan trọng. Việc thiết lập một chiến lược quản lý sử dụng phương pháp tiếp cận đa ngành đảm bảo tính bền vững của các nguồn nước. Công việc hiện tại và tương lai đang được thực hiện trong lĩnh vực hồ học là cần thiết để bảo tồn và bảo vệ các hệ sinh thái nước ngọt của chúng ta.

Nước được coi là nguồn sống quan trọng nhất. Người ta cho rằng sự sống bắt đầu từ nước và lan truyền từ đó ra toàn thế giới. Nhưng nước đã bị ô nhiễm do con người gây ra kể từ khi bắt đầu cuộc cách mạng công nghiệp vào cuối thế kỷ 19. Vào cuối thế kỷ 20, hầu hết các nguồn nước không thể sử dụng cho mục đích nuôi trồng thủy sản, tưới tiêu và sử dụng của con người. Do đó, để phát triển bền vững, chúng ta phải bảo vệ các nguồn nước trên Trái đất, vì đây là hành tinh duy nhất chúng ta có!

Khi mối lo ngại về tình trạng khan hiếm tài nguyên nước và vai trò của các hoạt động nhân sinh ngày càng tăng, chất lượng nước ngày càng trở nên quan trọng. Các hoạt động từ nông nghiệp đến khai khoáng đã tác động đến chất lượng nước mà chúng tác động. Một số nghiên cứu đánh giá những tác động như vậy đã được tiến hành ở quy mô địa phương và toàn cầu trong nhiều năm. Cuốn sách này, bao gồm các đóng góp của các tác giả trong nhiều lĩnh vực liên quan đến nước, đi sâu vào một số phương pháp được sử dụng để hiểu và/hoặc cải thiện chất lượng nước, bao gồm đánh giá hóa học nước, giám sát sinh học, mô hình hóa và xử lý nước. Cuốn sách này sẽ hữu ích cho các nhà khoa học môi trường, chuyên gia về nước, nhà nghiên cứu, học giả và sinh viên.

Nước quan trọng hơn bao giờ hết. Nó ngày càng gây tranh cãi theo tỷ lệ thuận với tình trạng khan hiếm, nhu cầu, sự lãng quên và thương mại hóa của nó. Không có nơi nào trên hành tinh này mà nước không phải là, hoặc sẽ không phải là, mối quan tâm quan trọng.

Cuốn sách nhằm mục đích: cung cấp khung lý thuyết về các thành phố thông minh về nước và các hệ thống nước bền vững liên quan, bao gồm các khái niệm và nguyên tắc chính, cung cấp tư duy hoàn toàn mới về thiết kế và quản lý hệ thống nước đô thị bền vững ở nhiều quy mô khác nhau hướng tới sự thay đổi mô hình theo những hạn chế về tài nguyên và môi trường, đồng thời cung cấp quan điểm công nghệ với các nghiên cứu điển hình thành công về lựa chọn, tích hợp và tối ưu hóa công nghệ trên cơ sở “phù hợp với mục đích”.

Nội dung cuốn sách giới thiệu về việc chuyển đổi sang các công ty cung cấp nước đô thị có hàm lượng carbon thấp là một ý tưởng sáng tạo, hiện chỉ được một số công ty có tư duy tiến bộ chấp nhận. Lộ trình này hướng tới các nhà quản lý tiện ích nước đô thị chịu trách nhiệm lập kế hoạch hành động trong tương lai, cũng như hướng tới các bên liên quan sẽ hỗ trợ các kế hoạch hành động về tiện ích.

Cuốn sách cung cấp cái nhìn tổng quan về quản lý nước bền vững về mặt kỹ thuật ở miền Nam bán cầu, chủ yếu ở Ấn Độ. Nó cung cấp thông tin về việc áp dụng công nghệ, phát triển công nghệ mới và thực tiễn quản lý phù hợp với bối cảnh và khu vực cụ thể. Nó cũng đề cập đến các cảm biến kinh tế và dễ sử dụng để giám sát quy mô lớn các thông số chất lượng nước và số lượng nước.

Cuốn sách này nhằm mục đích giải thích các nguyên tắc cơ bản chi phối việc thu hồi tài nguyên từ nước (thực tế là có bao nhiêu); để cung cấp một cái nhìn tổng quan toàn diện và đánh giá quan trọng về các công nghệ đã có và mới nổi để phục hồi tài nguyên từ nước; và đưa việc thu hồi tài nguyên từ nước vào khuôn khổ pháp lý, kinh tế (bao gồm cả tính kinh tế theo quy mô của các sản phẩm được thu hồi), xã hội (quan điểm của người tiêu dùng) và khuôn khổ bền vững môi trường.