Проблема водоснабжения пресной водой

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.

Источник

Недостаток питьевой воды

Недостаток питьевой воды является одной из наиболее серьезных экологических проблем современности. Какие-то государства и народы встретились с ней уже давно, а каким-то только предстоит это сделать, если они немедленно не примут меры по распространению очистительных сооружений и экономии воды.

Так или иначе, вопрос стоит невероятно остро для каждого государства, только кому-то жизненно необходимо принимать меры уже сейчас, а кто-то может подождать еще несколько лет.

В этой статье речь пойдет о том, в чем заключается дефицит воды, в каких странах он распространен и как можно с ним бороться. Более того, будут рассмотрены основные пресные водоемы и самые широко распространенные причины нехватки пресной воды. В самом конце мы расскажем о том, как протекает эта проблема в России и как с ней справляться.

Всемирная водная проблема

Нужно четко понимать, как обстоят дела по всему земному шару. Если брать в расчет статистику, то в среднем почти каждая пятая часть общего населения Земли проживает в регионах, в которых распространен сильный дефицит пригодной для питья воды.

Еще четвертая часть проживает на территории стран, вышедших на путь развития. Эти государства также испытывают недостаток воды. Это напрямую связано с отсутствием инфраструктуры, которая нужна для того чтобы забирать воду из поврежденных водоемов и подвергать её очистке. Эта проблема наблюдается даже в странах, где присутствуют большие запасы питьевой воды, ведь из-за обильного выпадения осадков и человеческого влияния она утрачивает свою чистоту и безопасность.

Всё зависит не только от исходного качества воды, но и от того, как она используется, распределяется и охраняется. Чуть ли ни главной проблемой может считаться загрязнение. Проблема очень сильно влияет на общие водные запасы. Загрязнению способствуют крупные промышленные предприятия, смыв полевых удобрений и проникновение соленой влаги.

Запасы пресной воды на Земле

На сегодняшний день общий запас воды, пригодной для питья, составляет чуть больше 1.4 миллиарда кубических метров. Таким образом, на каждого человека в среднем приходится около двухсот миллионов кубов.

На первый взгляд может показаться, что запасы невероятно велики, но это далеко не так. Важно учитывать, что свыше 95 процентов всех запасов – соленые водоемы, находящиеся в Мировом океане. Всем и так очевидно, что такая вода непригодна для употребления. А еще один процент общих запасов – воды, расположенные под поверхностью земли.

Если подвести итог по вышесказанному, то можно заметить, что всего лишь два с половиной процента от общего количества воды на поверхности Земли пригодно для питья. Также не менее важно учитывать, что вся чистая вода, используемая человеком, берется из пресных рек и озер, в то время как основные запасы расположены в ледниках и далеких горизонтах.

Причины водного кризиса

Как бы печально это ни звучало, для людей, живущих в регионах Африки, пострадавших от многочисленных засух, вода стала самой настоящей роскошью. Нехватка питьевой воды здесь как никогда актуальна, и это не шутки, ведь зачастую людям приходятся каждый день проходить десятки километров, чтобы найти пригодный источник.

Общую картину ухудшает еще и то, что даже если они найдут этот самый источник, то им придется бороться с многочисленными заболеваниями, которые нередко передаются через воду. Вся эта ситуация отражается на экономическом развитии страны, потому что оно страдает, когда люди вынуждены бороться за основные потребности.

Основными причинами дефицита пресной воды можно считать:

• Завышенные цены. В регионах, где население страдает от нехватки воды, люди вынуждены платить огромные деньги, чтобы получить чистое питье. Слои населения, которым не хватает денег, пьют из загрязненных источников и луж на обочинах.
• Истощение грунтовых вод. В ходе развития и расселения человеческого рода изменяется климат и, как следствие, теряются подземные воды по всему земному шару.
• Загрязнение чистых водоемов и подземных источников. Большинство кладов питьевой воды, особенно тех, что расположены в сельской местности, подвергаются сильному загрязнению. Это связано с плохой санитарией и отсутствием очистительных конструкций. Общий уровень вредных бактерий сильно влияет на воду и делает её непригодной для питья.
• Использование грунтовых вод, ведущее к снижению уровня урожайности и лишним водным потерям. Свыше семидесяти пяти процентов воды, пригодной для питья, используется для того чтобы вырастить определенные сельскохозяйственные культуры, а большая её часть теряется из-за низкого качества труб.
• Неправильное использование воды. Этот пункт вытекает в том числе и из предыдущего, но речь немного не об этом. Например, для изготовления одного бургера требуется чуть меньше двух с половиной тысяч литров. Некорректное пользование чистой водой ведет к тому, что большая её часть теряется и ведет к усилению кризиса.
• Проблема нехватки пресной воды усугубляется еще и изменениями климата, потому что меняются природные условия испарения воды и места выпадения осадков.
• Многочисленные болезни. Из-за недостатка очистительных сооружений, болезнетворные бактерии, особенно в пострадавших частях света, поражают воду, пригодную для питья.
• Коррупция. Люди, которые должны решать проблему, зачастую игнорируют её или ставят интересы в виде денег выше жизни и здоровья населения. Это приводит к печальным последствиям и, зачастую, смертям.

Этот список можно продолжать еще долго, но в этом нет никакого смысла, всё понятно и без этого.

Пути решения проблемы нехватки воды

Проблема дефицита пресной воды глобальна и распространена по всему земному шару. Решить её в один миг – невозможно, в противном случае это было бы уже давно сделано. Однако, есть ряд рекомендаций, соблюдая которые удастся сохранить, а то и увеличить запасы пресной воды по всему миру.

От одного человека мало что зависит, эффект можно получить, лишь работая сообща:

• Чтобы уменьшить уровень недостатка пресной воды, нужно уменьшить водопотребление, сделав акцент на водосбережении. Это позволит не только сохранить мировой запас питья, но и иметь необходимый для людской жизнедеятельности ресурс в случае непредвиденных катаклизмов.
• Еще один путь решения – установка очистительных сооружений. Экономия воды – это, конечно, хорошо, но все время экономить и сводить расходы к минимуму не получится. Нужно думать о том, как давать воде вторую жизнь.
• Нехватка пресной воды может решиться еще и за счет опреснения соленых вод мирового океана. Инновационный, как никогда актуальный способ позволит человечеству пополнить запасы и оказать помощь бедствующим народам.

Какие страны испытывают недостаток пресной воды

В рейтинг самых бедствующих стран с точки зрения общих запасов пригодной для питья воды входят:

• Китайская республика и народы Индии.
• Страны северной Африки и Ближнего востока.
• Нигерия, Мексика и Пакистан.
• Страны Австралии.
• Бангладеш и народы южных частей Соединенных Штатов Америки.

Конечно же есть еще ряд частей света, страдающих от проблем с питьевой водой, однако дела там обстоят намного лучше, чем в вышеперечисленных государствах. Две третьих части от общего населения планеты страдает от недостатка воды, и 75% из них проживают на территории этих стран.

Нехватка пресной воды в России

Несмотря на то, что население Российской Федерации не страдает от недостатков пресной воды, долгосрочные прогнозы отнюдь не утешительны. Если руководствоваться лишь предположениями экспертов в этой области, то через тридцать лет общие запасы воды, пригодной для питья, уменьшатся практически в два раза.

Важно еще раз отметить, что лишь одна четвертая часть всей пресной воды на планете расположена в реках и озерах, все остальное – в ледниках и глубинных вод за горизонтом. Самыми распространенными источниками пресной воды считаются Верхнее озеро и Байкал, именно они по праву считаются одними из самых больших хранилищ пресной воды. Для питья пригодны не только воды озер, но и воды рек, однако в намного меньшей степени.

Государства, в том числе и Российская Федерация, не стоят на месте и предпринимают меры по сохранению воды, создавая искусственные водоемы, в которых и хранится пресная вода.

Главная мысль заключается в том, что не бывает ничего бесконечного. Сейчас население РФ не сталкивается с проблемой дефицита воды, но нет никаких гарантий того, что такая тенденция сохранится. Очень важно предпринимать действия по сохранению водных запасов.

Способы решения проблемы

Все основные техники, благодаря которым можно сохранить общие запасы воды, уже были приведены выше, однако, существует еще ряд идей, за счет которых можно этого добиться:

• Использование техники капельного полива. Как всем известно, большая часть пресной воды уходит на области сельского хозяйства. Огромное количество запасов уходит впустую, из-за трещин в трубах и избыточного поливания. Эта методика позволяет сэкономить воду. Сельскохозяйственные угодья оснащаются многочисленными разветвленными трубами малого диаметра. Через них вода попадает к растению и его корням. Это снижает расход воды в несколько раз.
• Использование для полива в сельском хозяйстве сточных вод. Такая практика может применяться далеко не всегда, однако в случае её использования даёт невероятный результат.
• Благодаря научным прорывам получилось вывести сельскохозяйственные культуры, устойчивые к соленым почвам. Это говорит о том, что такие растения могут поливаться водой из морей и океанов, и совершенно не обязательно тратить воду, которая может пойти на куда более полезные нужды.

Вопросы и ответы

Вопрос: Есть ли какие-то дополнительные причины дефицита пресной воды?

Ответ: Да, естественно. Более того, причины создают обычные люди, порой даже не замечая этого. Любой человек, оставляющий кран открытым, тратящий слишком много воды впустую, способствует снижению общих запасов. Конечно же, невозможно и неправильно выделять кого-то одного. Лишние траты одного человека – ничто, однако все лишние водные затраты обычных людей в совокупности крайне сильно урезают общие запасы.

Вопрос: Могут ли возникнуть какие-то дополнительные проблемы, из-за которых резко уменьшатся запасы пресной воды?

Ответ: Ничего нельзя исключать, ведь люди не застрахованы от возникновения тех или иных природных катаклизмов, для решения последствий которых потребуется много питьевой воды. Возможно всё, но на вопрос нельзя ответить точно.

Источник