Проблема дефицита воды и пути ее решения
Решение проблемы дефицита пресной воды — актуальная проблема для всего человечества. Даже для тех стран, которые не сталкиваются с недостатком в данный момент. Большая часть земных запасов находится в замороженном виде, это ледники. Около 24% — это подземные грунтовые воды. Только оставшаяся часть легкодоступная. На недорогие и доступные источники, реки и озера, приходится лишь 0,01% от общего мирового запаса. При этом вода обладает высочайшей ценностью. Это самый главный ресурс на планете, так как без него невозможна жизнь.
Еще со школы мы знаем о круговороте воды. С поверхности земли и водоемов она испаряется и попадает в атмосферу. Затем выпадает в виде жидких или твердых осадков, пополняя запасы водоемов. Ее количество не меняется, меняется состояние. Около 80% осадков попадают непосредственно в мировой океан, остальную часть человек использует для своих нужд, затем она попадает в реки и озера, пополняет запасы грунтовых вод. Дефицит связан с нарушением баланса между поверхностными и грунтовыми водами.
В океанической воде присутствует множество солей. Промышленные выбросы загрязняют все виды вод, делая их непригодными для применения. Свой негативный вклад вносит сельское хозяйство, в этой сфере активно применяются загрязняющие химикаты. Чтобы понять, в чем заключается проблема дефицита пресной воды, необходимо ознакомиться со всеми причинами.
О причинах
Водный кризис возникает не из-за природных факторов, а под воздействием человека. К таким факторам относят:
- увеличение потребности за счет растущего населения планеты;
- нерациональное использование источников. Удобрения с полей смываются в грунтовые воды, а скорость их возобновления очень медленная, всего 1% в год. Из-за этого в некоторых странах нельзя купаться в озерах и реках;
- 85% потребления приходится на сельское хозяйство. На производство килограмма свинины уходит 6000 литров воды, говядины — 15000 литров. При этом ввиду роста населения сельское хозяйство необходимо постоянно развивать;
- парниковый эффект. Сформировался из-за большого количества газовых выбросов в атмосферу;
- неравномерное распределение по земному шару;
- изменения климата.
О важности воды
Все понимают, что вопрос дефицита пресной воды очень серьезный. Но лишь немногие отдают себе отчет в том, насколько остро он стоит. Растения состоят из воды примерно на 90%, их потребность очень велика. Организм взрослого человека состоит из воды в среднем на 65%. Кровь состоит на 92% из воды, мышцы и головной мозг — на 75%, даже в костной ткани, которая кажется очень сухой, около 22% воды.
Вода участвует во многих химических реакциях, она является компонентом всех обменных процессов в живых существах. Эта та необходимая среда, где проходит вся жизнедеятельность. Жидкость помогает теплокровным регулировать температурный режим, увлажняет воздух при дыхании, доставляет питательные вещества к каждой клеточке организма, выводит из них продукты распада и токсины.
Чтобы любое живое существо поддерживало функции жизнеобеспечения, ему необходимо определенное количество воды с подходящим солевым составом. При нарушении этих условий происходят нарушения, они касаются всех функций: терморегуляции, переваривания еды, производство крови. Без пригодной для питья воды человек может жить лишь несколько суток.
Когда людям не хватает питьевой, они вынуждены использовать техническую воду. И это приводит к вспышкам заболеваний и росту смертности. Суточная потребность человека составляет от двух до четырех литров, это зависит от особенностей работы организма, физической активности и других внешних факторов.
О грунтовых водах
Проблема могла бы решиться при возможности использования жидкости в грунте. Они формируются, когда талая вода впитывается в почву, сначала она вбирает молекулярный кислород и растворяет органические компоненты в почве. Расположенные ниже слои: глина, песок, известняк выполняют роль естественного фильтра, они очищают от органических соединений и насыщают неорганическими.
Качество грунтовых вод зависит от:
- состава дождей, их загрязненности и кислотности;
- состава самой жидкости под землей;
- через какие слои она проходит;
- какая природа водоносного слоя.
В них присутствуют кальций, магний, натрий, железо, катионы марганца. Если это старый источник, то концентрация солей будет высокой, у него будет солоноватый вкус. Люди ищут способы очищать грунтовые источники, решения есть, но они очень дорогостоящие.
Ситуация в мире
Пути решения проблемы дефицита пресной воды ищут во всем мире. В некоторых странах люди гибнут не только из-за дефицита, но и в процессе добычи необходимой влаги. На всей планете всего девять стран, в которых потребляемые объемы успевают восполниться естественным путем. Остальные государства страдают, по прогнозам ООН через десятилетие проблема будет касаться двух жителей земли из трех.
Опасность еще и в том, что 85% инфекционных болезней распространяются через питьевые источники. В Африке и Индии колодцы обмелели, людям приходится перекапывать землю. Они могут добыть жидкость таким путем, но в ней присутствуют бактерии. Употребление не станет безопасным даже после кипячения. В Индии от таких инфекций ежегодно умирает до 200 тысяч человек.
В развитых странах от этого тоже страдают. Голландия и Япония заводят воду из Норвегии. В отличие от Африки, у них есть на это деньги. На Земле становится все больше людей, прирост составляет 83 миллиона в год, потребность в воде возрастает на 64 миллиона кубометров. Данная глобальная проблема на данный момент не имеет надежного решения. Но воодушевляет то, что человечество научилось решать проблемы глобального уровня. Узнать об этом можно из статьи “5 глобальных проблем, которые решают технологии”.
Как преодолеть дефицит?
Решить сложившуюся проблему могут развитые страны, но им нужно действовать согласованно и принимать совместные меры. Но на практике государства принимают какие-то решения локального масштаба. Эти решения могут быть продуктивными на местном уровне, но в глобальном смысле они не имеют практически никакого значения. Основной путь — это грамотная экологическая дисциплина на всех уровнях. Это касается не только правителей стран, но и каждого отдельного гражданина.
На высоком уровне экологическая дисциплина предполагает разработки и внедрение новых технологий, изменение сложившихся систем переработки отходов, контроль за численностью населения в определенных областях, где проблема с пресной водой стоит особенно остро. Если этого не сделать, то дефицит водного ресурса сильно изменит мир, и это произойдет уже в ближайшие десятилетия.
Суть проблемы в том, что нет достаточного восполнения. Если не принимать меры, то наступит экологическая катастрофа. В наши дни прибегают к таким методам:
- создание водохранилищ для сохранения. Это позволяет не только сохранять, но и иметь резерв на случай непредвиденной ситуации;
- переработка. Включает в себя очищение сточных и хозяйственно-бытовых вод. Там можно существенно сэкономить;
- опреснение соленой воды. Главная проблема этого метода в дороговизне. Но методики совершенствуются и становятся менее затратными;
- селекция в сельском хозяйстве. Генетика научилась выводить такие культуры, которые будут нормально развиваться в соленой почве. Их можно поливать из моря, и это позволяет экономить пресные источники;
- капельный полив. Это удобно и экономично. Вдоль посевов протягиваются тонкие трубочки для водоснабжения, они лежат под землей на нужной глубине и доставляют влагу прямо к корням. Расход от этого становится меньше, к тому же облегчается труд фермеров;
- сточные воды. Их можно использовать для полива растений. Это применимо не во всех ситуациях, но очень эффективно там, где применимо;
- искусственные леса. Если создавать такие в пустынях, то проблема может быть частично решена. В мире такое пока еще не реализовано, но разработки ведутся.
Проблема дефицита пресной воды и способы решения рассматриваются разными учеными. Выдвигаются и альтернативные подходы, к примеру, добыча из ледников. Если найти решение растопить их, то будет добыто значительное количество ценного ресурса. Но такая добыча может принести серьезные последствия для экологии. Наука в данный момент не может точно предсказать, какими именно будут эти последствия.
Давно используется другой способ — бурение скважин для добычи. Есть и более экзотические идеи, к примеру, воздействие на дождевые облака, чтобы откорректировать водообмен. Также предлагалась идея использовать туман, чтобы извлекать из него водный конденсат.
Практически все решения, которые работают, но не нашли массового применения упираются в одну и ту же проблему: дорогую себестоимость добываемой воды. Поэтому человечество работает не только над разработкой новых способов, но и над оптимизацией уже существующих.
Проблемы Мирового океана
Сложности существуют не только с пресной водой. Мировой океан тоже страдает, и это приводит к дисбалансу во всех водных ресурсах на Земле. Здесь основная проблема касается таяния ледников по причине глобального потепления. От этого уровень воды становится выше.
На ледники приходится 10% от всей территории Мирового океана. Большая часть этих ледяных глыб находится в Антарктиде, Гренландии и у побережья Канады. Активнее всего таяние происходит в Альпах. Прогнозы ученых устрашают, они утверждают, что к 2100 году останется только 4% льдов относительно 2003 года.
Повышение уровня опасно не только затоплением городов на побережье. От этого меняется климат во всем мире. В некоторых местностях уже заметны сильные изменения. В качестве примера можно привести регион Тянь-Шань. Еще совсем недавно он был зеленой местностью, а теперь его поглотила засуха.
Где-то таянию ледников способствуют люди. Так делают в некоторых государствах Южной Америки, чтобы добыть пресную воду. Естественное таяние для них очень невыгодно, так как возможности добычи снизятся. Добытую из ледников жидкость используют в основном в сельском хозяйстве и для получения электроэнергии. Если ледники растают сами, то данные отрасли придут в убыток, что скажется на качестве жизни населения.
Решение проблемы дефицита пресной воды касается всех людей. Каждый человек способен влиять на ситуацию, соблюдая или не соблюдая предписания относительно сбережения воды, действующие в его регионе.
Источник
Качество питьевой воды как глобальная экологическая проблема
Дата публикации: 12.12.2020 2020-12-12
Статья просмотрена: 457 раз
Библиографическое описание:
Мареев, И. А. Качество питьевой воды как глобальная экологическая проблема / И. А. Мареев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 50 (340). — С. 402-403. — URL: https://moluch.ru/archive/340/76555/ (дата обращения: 22.10.2021).
В статье рассматриваются основные проблемы качества питьевой воды, которые пагубно влияют на здоровье человека, показаны факторы, влияющие на качество воды.
Ключевые слова: питьевая вода, пресная вода, здоровье, экологическая проблема, окружающая среда.
Качество питьевой воды — глобальная экологическая проблема современного человечества. Вода является одним из ключевых факторов здоровья человека. Практически все ее источники подвергаются антропогенному и техногенному воздействию разной интенсивности. Проблема качества питьевой воды актуальна как в глобальном масштабе, так и в рамках отдельно взятого региона или населенного пункта.
В настоящее время питьевая вода — это проблема социальная, политическая, медицинская, географическая, экологическая, а также инженерная и экономическая.
Питьевая вода — вода, отвечающая по своему качеству в естественном состоянии или после обработки (очистки, обеззараживания) установленным нормативным требованиям и предназначенная для питьевых и бытовых нужд человека либо для производства пищевой продукции. Речь идет о требованиях к совокупности свойств и состава воды, при которых она не оказывает неблагоприятного влияния на здоровье человека как при употреблении внутрь, так и при использовании в гигиенических целях, а также при производстве пищевой продукции [4].
Качественная питьевая вода — это вода, не содержащая примесей, вредных для здоровья человека. Она должна быть без запаха и цвета, и безопасна при длительном ее употреблении. В соответствии с санитарно-эпидемиологическими требованиями население должно обеспечиваться питьевой водой в приоритетном порядке в количестве, достаточном для удовлетворения физиологических и бытовых потребностей, так же питьевая вода должна быть безопасной в эпидемиологическом и радиационном отношении, безвредна по составу и иметь благоприятные органолептические и гидрохимические показатели [3].
При определении чистоты воды оперируют такими физическими свойствами как мутность, цвет, запах и вкус. Для чистой воды характерными являются следующие показатели: мутность — 2,5 ЕМФ (единиц мутности по формазину), отсутствие запаха (в лабораторных условиях показателем является интенсивность запаха), вкус не более 1 (по пятибальной системе, определяется лабораторным путем), цветность — не более 20 градусов Pt-Co шкалы.
К химическим свойствам воды относят: водородный показатель, общая минерализация, жесткость, кислотность, щелочность, окисляемость перманганатная и некоторые другие.
Для чистой воды водородный показатель: 6 ед. pH, общая минерализация — 1000 мг/л, окисляемость перманганатная — не более 5 г кислорода на литр. Кроме того, при определении чистоты воды используют бактериологические показатели, наличие неорганических и органических примесей, радиологические показатели и некоторые другие.
Известно, что вода выводит вредные вещества из организма, являясь важнейшим элементом физико-химических процессов, происходящих в организме. Обмен веществ невозможен без участия воды, и от ее чистоты будет зависеть в конечном итоге наше самочувствие.
Несмотря на то, что большинство проб питьевой воды удовлетворяет требованиям Сан ПиН, проблему качества воды нельзя считать решённой. В случае несоответствия воды стандартам, производится ее очистка и обеззараживание. Очистка воды подразумевает под собой освобождение воды от взвешенных частиц, мутности, от несвойственных ей цвета, запаха и привкусов, от избыточного содержания солей и газов. Очистка и обеззараживание воды производится различными средствами.
Некачественная питьевая вода способна вызвать: полиомиелит, тиф, дизентерию и холеру. На загрязнённую воду приходится более 30 % заболеваний во всём мире по данным ООН. В мире из-за низкого качества воды умирает около пяти миллионов человек в год по данным ВОЗ [1].
Основными источниками загрязнения питьевой воды являются:
1) Смыв с сельскохозяйственных полей удобрений, пестицидов и навозной жижи.
2) Незаконные сбросы с промышленных и химических предприятий.
3) Стоки с населённых пунктов.
4) Выброс бытового мусора населением.
5) Промышленные стоки.
6) Разработка руд и нефтяных месторождений.
Счётная палата РФ считает, что до 88 % вод, которые подлежат очистке, сбрасываются в реки неочищенными, как того требуется.
Основными загрязняющими веществами являются: нефтепродукты, фенолы, соединения тяжелых металлов, ртуть, азот нитритный и аммонийный.
Решением проблемы загрязнения питьевой воды является комплексная борьба, которая заключается:
1) В повышении общей культуры водопользования и бережного отношения к окружающей среде у населения.
2) В очистке пресных вод от бытового мусора.
3) В установке фильтров в городские стоки.
4) В сокращении выбросов от промышленных и химических предприятий.
5) В обеззараживании воды с помощью химических реагентов.
6) В откачке воды, которую нельзя очистить и её хранении в специальных резервуарах.
7) В улучшении системы экологического мониторинга пресных вод.
8) В повышении контроля за промышленными и химическими предприятиями.
9) В увеличении штрафов за загрязнение окружающей среды.
Возможно, в будущем, за счёт внедрения новых технологий по очистке отходов промышленного производства и жизнедеятельности, а также более рационального использования природных ресурсов, большинство проблем связанных с загрязнением питьевой воды будут решены.
- Алексеев, Л. С. Контроль качества воды — М.: ИНФРА-М, 2018. — 756 с.
- Экологический энциклопедический словарь. — М.: Ноосфера, 2002. — 930 с.
- Санитарные правила и нормы (СанПиН)2.1.4.1074–01.Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды центральных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. М.: Минздрав, 2002;
- Сиренко, Л. А. Биологически активные вещества водорослей и качество воды — М.: Книга по Требованию, 2012. — 256 с.
- Сергеев Е. М., Кофф Г. Л. Рациональное использование и охрана окружающей среды городов. — М.: Академия наук СССР, Институт Литосферы, изд. Наука, 1989. — 88 с.
Источник
