إدارة المياه
تُعد المياه موردًا أساسيًا لجميع أشكال الحياة على الكوكب. تبلغ المياه العذبة  ثلاثة بالمئة فقط من موارد المياه على الأرض وثلثي المياه العذبة محصورة في القمم الجليدية والأنهار الجليدية. و توجد واحد في المئة في مناطق نائية لا يمكن الوصول إليها والكثير من مياه الأمطار الموسمية والفيضانات لا يمكن استخدامها بسهولة. ومع تقدم الوقت ، أصبحت المياه أكثر ندرة وأصبح الوصول إلى مياه نظيفة وآمنة للشرب محدودًا بين الدول. وفي الوقت الحالي ، تستغل البشرية حوالي 0.08 في المائة فقط من المياه العذبة في العالم مع تزايد الطلب للصرف الصحي والشرب والتصنيع والترفيه والزراعة. نظرًا للنسبة المئوية القليلة المتبقية من المياه ، كان تحسين المياه العذبة التي تركناها من الموارد الطبيعية يمثل صعوبة مستمرة في عدة مواقع حول العالم.
علم المياه
لقد وجد بالماء نسبة متدنية جدا من الماء الثقيل أو ما يسمي بـ«أكسيد الدوتيريوم» (D2O) والديتريم هو نظير الهيدروجين ذو وزن جزيئي 2. كما به آثار قليلة من أكسيد التريتيوم (T2O) والتريتيم نظير للهيدروجين وزنه الجزيئي 3. فالهيدروجين، هو أخف عناصر الكون، وأكثرها وجوداً به، حيث تصل نسبته إلى أكثر من 90%، وهو غاز قابل للاشتعال. والأكسجين غاز نشط يساعد على الاشتعال. ويُكَوِّن حوالي 20% من الهواء الجوى، وهو ضروري لتنفس الكائنات الحية، ويدخل في التركيب العضوي لجميع الأحياء، مع الهيدروجين والكربون. وعلى الرغم من أن الهيدروجين غاز مشتعل، والأكسجين غاز يساعد على الاشتعال، إلاّ أنه عند اتحاد ذرتي هيدروجين مع ذرة أكسجين، ينتج الماء الذي يطفئ النار. ورغم أن الماء مكون من ذرات أكسجين إلا أنه ليس الأكسجين الذي تحتاجه الكائنات المائية الحية كالسمك والنباتات البحرية. لأنها تعيش على الأكسجين الذائب كغاز في الماء. والمياه الجارية في الأنهار والمحيطات والمجاري المائية بها نسبة أعلى من الأكسجين عما في المياه الراكدة بالبرك والمستنقعات التي تعيش بها أحياء مائية تستهلك الأكسجين بها.