Всё о воде

Апрель 2021

Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
« Март
1	2	3	4
5	6	7	8	9	10	11
12	13	14	15	16	17	18
19	20	21	22	23	24	25
26	27	28	29	30

Проблема пресной воды

Пресная вода – один из наиболее важных для человека природных ресурсов. Возобновление пресных водных ресурсов происходит благодаря всем известному круговороту воды.

В год с поверхности земли испаряется приблизительно 525 тыс. куб. м. воды, причем большую часть водяного пара, а именно 86%, нам дают океаны и моря. На суше испарение жидкости достигает до 1250 мм в год. Но стоит отметить, что половина образуется в результате выделения излишков влаги растениями, так называемой транспирации. Эта естественная природная дистилляция использует 20% солнечной энергии. Водяной пар в виде осадков выпадает на землю и вновь пополняет океаны, моря, ледники, поверхностные и подземные воды.

Пресные воды, как ни странно, составляют лишь 2% гидросферы. Они способны постоянно возобновляться, что является очень хорошим показателем. Скорость возобновления пресных вод определяет доступность ресурсов человеку. 85% таких вод сосредоточено, конечно же, в ледниках. Скорость водообмена в них достигает до 8000 лет, это меньше, чем в самом океане.

Что касается же поверхностных вод суши, то они могут обновляться быстрее раз в 500, чем океанские. А вот обновление речных вод происходит всего лишь за 10, максимум за12 суток. Воды рек имеют для человека наибольшее практическое значение.

Один из важнейших источников пресной воды для человека – реки. Но на сегодняшний день мы все чаще и чаще сталкиваемся с проблемой пресной воды. Многие реки в настоящее время транспортируют промышленные отходы, которые, к сожалению, попадают в океаны и моря. Использованная пресная вода возвращается человеком в реки в качестве сточных вод. Рост очистных сооружений сегодня отстает от нормы потребления воды. Но это не самое страшное, все еще впереди!

Использованную в промышленности воду невозможно очистить до конца. Большинство растворенных неорганических соединений и около 10% органических вредных веществ оседают в чистых сточных водах. Такую воду можно будет потреблять только после неоднократного смешивания с чистой природной водой, поэтому тут важно соотношение количества сточных, даже очищенных, и речных вод.

Проблема пресной воды заключается в следующем: это, прежде всего, ухудшение ее качества. Вода становится непригодной для употребления, то есть приготовления пищи и питья.

Как показывает мировой водохозяйственный баланс, на все виды водопользования расходуется 2200 куб. м в год. Почти 20% всех мировых пресных вод уходит на разбавление стоков. Согласно данным 2000 года видно, что, даже уменьшив норму водопотребления и очищая все сточные воды, на разбавление стоков ежегодно будет уходить 30-35 тыс. куб. м. в год, а это очень и очень много. Во многих районах земного шара водные ресурсы уже исчерпаны, а где-то – близятся к исчерпанию. Стоит задуматься, а хорошо ли это?

Человечеству необходимо менять стратегию водопользования. Это может быть: переход на замкнутое водоснабжение, изоляция антропогенного водного цикла, в конечном итоге могут помочь при решении проблемы пресной воды. Конечно, не стоит забывать и о внедрение маловодной или малоотходной технологий, а в будущем – использование «сухого» или безотходного производства с резким уменьшением объемов потребляемой воды и сточных вод.

Несмотря на большие запасы пресной воды, они могут быстро истощаться в связи с нерациональным водопользованием и загрязнением. Во многих странах загрязнены и без того скудные запасы пресных вод. Загрязняющие вещества в зависимости от происхождения и химического строения способны подразделяться на несколько классов.

Пресная вода: ситуация в мире, пути решения и масштаб вопроса

Вода — главный источник всего живого на планете Земля. Без нее не было бы жизни. В критической ситуации человек может дольше прожить без еды, но никак без воды. Основные запасы питьевой воды сосредоточены в пресных источниках, которые составляют около 3% от мировых водных запасов.

Как нам известно еще со школы, вода участвует в природном круговороте. Испарение с поверхности различных водоемов приводит к ее накоплению в атмосфере и дальнейшему возврату на землю в виде осадков — дождя, снега, града. Вот почему пресная вода не иссякает на земле. Около 20-25% выпавших на суше осадков используются для восполнения имеющихся водных источников. Они могут попадать в водохранилища, или, просачиваясь в почву, увеличивать количество грунтовых вод.

Возникающее нарушение между грунтовыми и поверхностными водными источниками приводит к истощению ресурсов пресной воды. При использовании поверхностных источников следует учитывать несколько особенностей регионов:

• Климатические. Связаны с частотой, количеством и экологическим состоянием определенной области. Так, выпадение осадков сопровождается присутствием в них вулканической пыли, пыльцы растений, бактерий и других частиц. Негативное влияние оказывают промышленные выбросы и увеличение применение химикатов в сельскохозяйственной отрасли.
• Геологические. Они связаны со структурой речного русла и теми породами, которыми оно сформировано. Это позволяет получать жесткую, мягкую, прозрачную или мутную воду.

Частично проблему нехватки пресной воды можно решить за счет использования грунтовых источников, которые формируются при просачивании воды в почву. За счет присутствия в грунтовых водах различных металлов, которые образуют соли, процесс очистки таких источников представляется сложным и дорогостоящим. Позволить себе такой метод очистки могут не все страны. Не стоит забывать и о том, что распределение водных ресурсов на планете крайне неравномерно. Существуют страны, которые испытывают недостаток пресной воды.

Какие страны испытывают недостаток пресной воды

1/3 часть суши принадлежит засушливому поясу, в котором особенно остро ощущается нехватка водных ресурсов. Также, здесь находятся и страны, испытывающие дефицит пресной воды.

Выделяют около 13 стран, которые в данный момент испытывают острую нехватку воды (м3/человека):

• Египет — 36;
• Израиль — 150;
• Туркменистан — 206;
• Молдова — 236;
• Узбекистан — 625;
• Азербайджан — 972;
• Пакистан — 350;
• Алжир — 440;
• Венгрия — 594;
• Голландия — 676;
• ЮАР — 982;
• Марокко — 963;
• Бангладеш — 761.

Неутешительные прогнозы и способы решения проблемы

Уже к 2030 году около 47% от общей численности населения будут страдать от дефицита пресной воды. Главный путь решения проблемы чистой пресной воды заключается в проведении профилактических мероприятий, направленных на удешевление процесса очистки, а также восстановление и освоение новых источников.

• Создание водохранилищ позволяет оберегать, накапливать и сохранять водные запасы;
• Разработка технологий по очистке сточных и бытовых вод. Это позволит сэкономить большое количество воды. Рабочие очистительные системы позволят применять используемую воду для своих нужд несколько раз;
• Опреснение — процесс превращения соленой воды в пресную. Это совершенный и менее затратный способ, позволяющий решить проблему нехватки пресной воды. Серьезную научно-исследовательскую работу в этой области вдут не только экологические организации, но химики, инженеры и другие специалисты со всего мира;
• Выведение специальных сельскохозяйственных культур, которые могут расти в засушливых районах и требуют минимального полива. Также в сельском хозяйстве применяют технологию капельного полива, когда вода подводится напрямую к корням растений. Это позволяет уменьшить расход воды в несколько раз.
• Бурение скважин и растопление ледников. Многие считают, что главный путь решения проблемы чистой пресной воды — это транспортировка айсбергов. Данный метод является достаточно дорогостоящим и заключается в том, что айсберг разделяют на несколько частей и перевозят на крупных судах к месту назначения. Существенным недостатком является то, что приходится выбирать пути, пролегающие через холодные течения, чтобы исключить возможность преждевременного таяния ледника. Как известно, именно в ледниках сосредоточена большая часть пресной воды, так необходимая человечеству. Но технология очень дорогая и позволить себе такой способ получения пресной воды могут единицы. Многие все-таки считают, что именно транспортировка айсбергов — главный путь решения проблемы чистой пресной воды.

Насколько это серьезно?

Глобальные последствия нехватки пресной воды просто ужасны для мирового сообщества:

• значительно снизится уровень жизни населения;
• остановится большое количество промышленных предприятий;
• сельское хозяйство придет в упадок;
• обострение политических и военных конфликтов;
• увеличится число эпидемий и болезней;
• снизится рождаемость;
• смертность повыситься.

Ознакомившись в данной статье со всеми фактами, Вы можете сделать вывод, насколько проблема чистой пресной воды актуальна для мира в целом и имеет глобальный масштаб.

Возросший дефицит пресной воды вызван в основном увеличением численности населения, быстрым развитием промышленности и сельского хозяйства. Использованную пресную воду человек возвращает в виде сточных вод в мировой океан или перерабатывает на очистных сооружениях. Технология очистки еще не полностью отработана и не имеет достаточных мощностей для восполнения утраченных водных ресурсов.

Истощение запасов пресной воды и загрязнение вод мирового океана могут привести к распространению различных заболеваний, увеличению смертности населения, политическим конфликтам, вооруженным столкновениям и даже к войне. Именно поэтому так важно найти своевременное решение проблемы дефицита пресной воды в мире и открыть альтернативные источники. И чем раньше и быстрее мировое сообщество придет к осознанию этой ужасающей проблемы, тем больше шансов у человечества решить ее и спасти не только свою, но и жизни будущих поколений и нашу хрупкую планету.

Глобальная проблема дефицита пресной воды, пути ее решения

Ученым удалось выяснить, что на земле в настоящее время более 97,5 % всех водных запасов приходится на моря и океаны. Это факт подтверждает дефицит пресной воды, которая составляет только 2,5 % от мировых запасов.

Актуальность проблемы

Больше половины несоленой воды находится в полярных шапках и горных ледниках в «замороженном» виде. Кроме того, порядка 24 % располагается в грунтовых подземных водах. Анализируя данную ситуацию, можно сделать вывод, что на нашей планете существует серьезный дефицит пресной воды.

В качестве доступного и недорогого источника можно рассматривать озера, реки, в которых сосредоточено не больше 0,01 % мировых водных запасов.

Так как она имеет особое значение для жизни живых существ, можно с уверенностью говорить о том, что влага является драгоценным сокровищем Земли.

Круговорот в природе

Вода находится в постоянном движении. После испарения с поверхности водоемов, накапливается в атмосфере. В тот момент, когда концентрация пара станет максимальной, происходит переход в жидкое или твердое состояние, осадки пополняют запасы озер, рек.

Общее количество влаги на нашей планете остается неизменным, она просто переходит из одного агрегатного состояния в другое.

Из общего количества выпадающих осадков только 80 % оказывается непосредственно в океане. Что происходит с 20 оставшимися процентами, которые выпадают на суше? С их помощью человек пополняет источники воды.

Получается, что у той влаги, которая осталась на суше, есть возможность попадать в озера (реки), стекать в водохранилища. Кроме того, она может просачиваться в почву, пополнять запасы грунтовых источников.

Дефицит пресной воды возникает из-за нарушения связи между грунтовыми и поверхностными водами. Оба источника обладают определенными преимуществами и недостатками.

Поверхностные источники

Проблема дефицита пресной воды связана с геологическими и климатическими факторами. С климатической точки зрения важна частота и количество осадков, а также экологическое состояние в регионе. Выпадающие осадки приносят некоторое количество нерастворимых частиц: пыльцы растений, вулканической пыли, грибковых спор, бактерий, разнообразных микроорганизмов.

Промышленные выбросы

Проблема дефицита пресной воды частично возникает и из-за того, что в океане содержатся разнообразные соли. В морской влаге есть анионы хлора, сульфата, катионы калия, кальция, магния. Свой «вклад» вносят в атмосферу и промышленные выбросы. В них есть органические растворители и оксиды серы и азота, которые являются главной причиной «кислотных дождей». Негативно воздействуют на ее качество и химикаты, которые активно применяются в настоящее время в сельском хозяйстве.

Геологические факторы

К ним относят структуру русла рек. Если оно сформировано известняковыми породами, в таком случае вода жесткая и прозрачная. Если основой русла является гранит, в таком случае вода является мягкой. Мутность ей придают взвешенные частицы неорганического и органического происхождения.

Грунтовые источники

Решение дефицита пресной воды – серьезная проблема, заслуживающая отдельного изучения и рассмотрения. Например, частично вопрос можно решить за счет грунтовых вод. Образуются они в результате просачивания талой воды в почву. Она растворяет органические вещества почвенного грунта, насыщается молекулярным кислородом. Глубже располагаются глинистые, песчаные, известковые слои. В них происходит фильтрование органических соединений, вода насыщается микроэлементами и неорганическими солями.

На качество грунтовых источников оказывает влияние несколько факторов:

• качество дождевой влаги определяется кислотностью, насыщенностью солями;
• состояние жидкости в подводном резервуаре;
• специфика слоев, сквозь которые она проходит;
• геологическая природа водоносного слоя.

Причины дефицита пресной воды можно объяснить и тем, что в грунтовых водах есть магний, кальций, железо, натрий, а также незначительное количество катионов марганца. Они образуют соли вместе с гидрокарбонатами, карбонатами, хлоридами, сульфатами.

В самых «старых» грунтовых источниках настолько велика концентрация солей, что у них ощущается солоноватый вкус. Дефицит пресной воды на планете заставляет искать технологии очистки грунтовых источников. Живительная влага высокого качества располагается в глубинных известняковых слоях, но это дорогое удовольствие.

Значение воды

Почему человек должен искать пути решения дефицита пресной воды? Причина в том, что эту жидкость по праву называют основой жизни на Земле. Сама по себе она не обладает питательной ценностью, но без нее невозможно существование живых организмов.

В растениях – до 90 % воды, а в организме взрослого человека ее около 65 %. В отдельных органах ее количество существенно отличается:

• в костях до 22 %;
• в мозге – 75 %;
• в крови до 92 %;
• в мускулах 75 %.

Рассуждая о том, как решается проблема дефицита пресной воды, отметим, что она является отличным растворителем для многих химических соединений. Ее можно считать той средой, в которой осуществляются процессы жизнедеятельности.

Основные функции

Она увлажняет воздух в процессе дыхания, способствует регулировке температуры тела. Именно она осуществляет доставку кислорода и питательных компонентов к разным клеткам организма человека, защищает жизненно важные органы, выводит отходы и шлаки из организма.

Для существования живого организма важно постоянное и определенное содержание воды. При изменении ее количества, солевого состава, происходит серьезное нарушение процессов усвоения пищи, кроветворения. Без пресной воды нет регуляции теплообмена с окружающей средой.

Человек серьезно страдает из-за снижения пресной воды, он способен провести без нее всего несколько дней. Уменьшение количества воды в организме на 10-20 % – это серьезная угроза для жизни.

Дефицит пресной воды приводит к необходимости снижения ее потребления в технических нуждах. Результатом может стать вспышка инфекционных заболеваний, поэтому так важно разрабатывать новые способы опреснения морской воды.

С учетом интенсивности работы, внешних факторов, культурных традиций, человек в сутки употребляет от двух до четырех литров воды. По данным Всемирной организации здравоохранения не больше 5 % питьевой воды можно считать приемлемой для употребления людьми.

Проблема мирового масштаба

Запасы пресной воды на нашей планете можно рассматривать в качестве единого ресурса. Для того чтобы рассчитывать на длительное освоение мировых запасов, требуется четкое решение глобальных проблем. Дефицит пресной воды особенно актуален для регионов, в которых нет полноценных и стабильных источников пресной воды. В плачевном состоянии находятся поверхностные и подземные источники.

Основные проблемы, которые негативно влияют на качество водоемов (озер и рек), связаны со следующими факторами:

• недостаточной очисткой бытовых сточных вод;
• слабым контролем промышленных стоков;
• утратой и разрушением водосборных площадей;
• нерациональным размещением промышленных предприятий;
• вырубкой лесов;
• бесхозяйственным земледелием.

Итогом становится нарушение естественного баланса водной экосистемы, появляется угроза для пресноводных живых ресурсов, что вызывает дефицит пресной воды на земле.

Оценка масштаба проблемы

Отражается на состоянии водоемов, наличии пестицидов в воде и возведение плотин, создание водохозяйственных сооружений, ирригационные проекты.

Отрицательное воздействие на экосистемы оказывает и эрозия, обезлесение, заиление, опустынивание земель. Такие проблемы появляются из-за непонимания общественностью серьезности неправильного подхода к водным ресурсам. Хозяйственная деятельность человека, организованная во вред природе, создает дефицит пресной воды: проблемы и способы решения — актуальный вопрос, который заставил человечество пересмотреть свое отношение к водным экосистемам.

Способы решения проблемы

В первую очередь необходима разработка профилактических мер, которые позволят избежать дорогостоящих мероприятий по очистке, восстановлению, освоению пресных водных ресурсов.

Воду, которая поступает из скважины, водопроводной муниципальной сети, необходимо предварительно очищать, чтобы она соответствовала гигиеническим нормативам.

Вымораживание

Одним из способов получения пресной воды можно считать вымораживание морской. Именно этой методикой пользуются в тех регионах, где существует серьезный недостаток пресных водоемов. Каковы основные недостатки подобной технологии? Вымораживание осуществляется при пониженных температурах, что предполагает существенные энергетические затраты. В связи с повышением цен на энергоносители, данный метод получения пресной воды сложно считать экономичным и рациональным.

Важные аспекты проблемы

Для того чтобы решать проблему недостатка пресной воды, ученые предлагают проводить комплексную очистку сточных вод, сооружая полноценные очистные системы. Оценивать качество воды можно только при наличии результатов ее бактериологического и химического анализа.

Каковы основные проблемы с водой, используемой потребителями? В ней могут присутствовать нерастворимые механические частицы, ржавчина, коллоидные вещества. Они не только приводят к быстрому засорению канализационных и водопроводных труб, но и негативно отражаются на здоровье человека, провоцируют множество инфекционных заболеваний.

Неприятный привкус, цветность, запах – все это называют органолептическими показателями, которые могут воздействовать на качество питьевой воды. Источниками подобных проблем могут являться некоторые органические соединения, сероводород, а также остаточный хлор.

Для улучшения качества питьевой пресной воды важно также проводить оценку ее бактериологической загрязненности. Причиной таких процессов являются разные микробы либо бактерии. Часть из них может угрожать здоровью людей, поэтому, несмотря на наличие такой питьевой воды, ее нельзя употреблять.

Часто даже самые безобидные бактерии в процессе своей жизнедеятельности образуют органические продукты. При их взаимодействии с хлором и бромом получаются канцерогенные и ядовитые соединения.

Среди тех факторов, которые приводят к дефициту пресной воды, можно назвать и загрязнение водоемов. Под ним подразумевают снижение их экономического значения, биосферных функций, возникающее при поступлении вредных веществ. Например, электрические станции, промышленные комбинаты сбрасывают в реки и озера подогретую воду. Подобный процесс сопровождается повышением температуры воды, уменьшением количества кислорода, возрастанием токсичности примесей, нарушением биологического равновесия.

Во многих регионах основными источниками пресной воды являются подземные воды, которые ранее считались самыми чистыми. В результате хозяйственной деятельности человека многие из подобных источников загрязнены. К сожалению, степень их загрязненности часто настолько высока, что подземная вода оказывается непригодной для питья.

Заключение

Для различных нужд человечество потребляет огромное количество пресной воды. В качестве основных потребителей выступает сельское хозяйство и промышленные комбинаты. Среди самых водоемких отраслей выделяют сталелитейную, горнодобывающую, химическую, целлюлозно-бумажную, нефтехимическую промышленности. На их нужды уходит более половины всей воды, используемой промышленными предприятиями. Если не будут использоваться качественные очистительные системы, позволяющие многократно применять пресную воду, в таком случае через пару лет дефицит пресной воды станет масштабной катастрофой.

Экологи и химики ведут серьезную научно-исследовательскую работу, направленную на поиск оптимальных способов опреснения морской воды. В настоящее время уже применяются инновационные методы очистки питьевой воды, позволяющие снижать ее потери.

Кроме того, особое внимание уделяется вопросам установки полноценных систем очистки на промышленных предприятиях. Только при комплексном подходе ко всем вопросам, касающимся опреснения и очистки морской воды, можно рассчитывать на снижение дефицита пресной воды.