Вода как ценное сырье

Вода — основа жизни и базовое промышленное сырье

Вода является основой жизни и сырьем для огромного количества технологий во всех отраслях промышленности.

Вода — прекрасный растворитель как неорганических, так и многих органических веществ и газов, что объясняется ее сильнополяризованной структурой. Из-за этого в чистом виде она в природе не существует. Все природные воды являются растворами тех или иных веществ, с которыми вода контактировала в процессе круговорота. Эти вещества могут быть полезны или вредны для человеческого организма при использовании воды для питьевых целей или в пищевой промышленности. При использовании воды в промышленности для многих технологических процессов действуют жесткие ограничения по содержанию в ней тех или иных примесей.

Вода содержится в поверхностных или подземных источниках. Подземные воды содержат в основном природные компоненты — продукты растворения пород, с которыми контактировала вода. Состав таких вод относительно стабилен. Воды одного горизонта, отобранные в разных точках, даже отстоящих на большом расстоянии, достаточно близки по составу. При этом воды из находящихся рядом скважин, пробуренных в разные горизонты, могут различаться достаточно сильно. В поверхностных водах наряду с природной составляющей во все большем количестве присутствуют техногенные загрязнения. Поверхностные воды интенсивно загрязняются отходами сельского хозяйства, промышленности, энергетики, городскими стоками и т. п. Состав таких вод зависит от большого количества факторов: времени года, дождей, наличия притоков, режима работы промышленных, сельскохозяйственных и муниципальных предприятий и т. п. Поэтому состав вод по течению реки до и после населенных пунктов может значительно отличаться.

Состав воды по макро- и микрокомпонентам для питьевого или промышленного применения должен удовлетворять определенным нормам, которые рассмотрены ниже. Очистка воды до заданных концентраций по различным загрязнителям осуществляется многочисленными методами, которые были разработаны ранее, совершенствуются и создаются в настоящее время.

Источник

Подземные воды как промышленное сырьё

АННОТАЦИЯ

В статье изучена потенциальные ресурсы подземных промышленных гидротермальных вод на территории Сурхандарьинского области. Исследование экспериментальные результаты установлена, что о минерализация, среды, температуры, содержания йода и брома их эксплуатационным запасе.

ABSTRACT

Potential resources of underground industrial hydrothermal waters in Surxondaryo Rregion are studied in the article. Research of experimental results establishes mineralization, environment, temperature, iodine and bromine of their operational reserve.

Ключевые слова: йод, йодсодержащая вода, бром, литий, стронций, кальций, цинк, минерализация, гидротермальный сырья.

Keywords: iodine, iodine containing water, bromine, lithium, strontium, calcium, zinc, mineralization, hydrothermal raw material.

Введение. Йод является ценным химическим элементом и играет важную роль как в жизни живых организмов, так в различных отраслях народного хозяйства. В частности, йод особое место занимает в регулировании обмена веществ человека, животных и птиц. Йод используется в пищевой и фармацевтической промышленности, ветеринарии.

Йод имеет особо важное значение, для жителей Узбекистана. Республика Узбекистан удалена от морских побережий, от источников йода. Кроме этого, очень высокая температура окружающей среды среднеазиатского региона способствует испарению даже того йода, который содержится в почвах. Поэтому с растительностью и живой пищей йод поступает в организм человека в недостаточном количестве, что приводит к большому количеству различных заболеваний и особенно эндемического зоба.

В настоящее время в мире йододефицитным эндемическим зобом страдает более 1 млрд. 600 млн. человек. На сегодняшний день определенная часть населения Бухарской, Самаркандской, Ферганской, Андижанской, Наманганской, Сурхандарьинской областей и Каракалпакской Республики страдает эндемическим зобом. Следовательно, для Республики Узбекистан в настоящее время необходимо производство достаточного количества йода и его соединений для медицинских нужд, для йодирования пищевой соли и для других целей [1, с. 24].

Актуальная задача современности — расширение границ использования минеральных ресурсов как путем повышения полноты и комплексности их извлечения из недр, так и за счет освоения нетрадиционных видов полезных ископаемых, к которым можно отнести и воду.

На целесообразность переработки гидроминерального сырья указывают примеры эффективной добычи из него то многих, странах поваренной соли, йода, брома, калия. В настоящее время из подземных рассолов, возможно добывать соду, медь, цинк, некоторые урановые соли, значительную часть лития, и глауберовой соли, иногда извлекаются магний. В США из рассолов добывают бром и литий, в Чехии — фтористый кальций, глауберову соль, в Японии литий, германий и мышьяк [2, с. 21].

Подземные воды наряду с поверхностными, являются основой водного фонда Узбекистана и служат, главным образом, для питьевых целей.

Промышленными водами называются природные воды с концентрацией отдельных компонентов, обеспечивающей экономически выгодную добычу и переработку. Кондиционными считаются воды, содержание элементов в которых превышает (в мг/л): брома — 266, йода – 21,32, лития — 34,4, свинца 3,6, селен – 3,4, марганец – 7,0, цинк – 26,6, кальция — 18000, магний — 2067, калия — 933, Натрия – 56700, стронция — 751. Рентабельность эксплуатации промышленных йод зависит также от производительности скважин, возможности утилизации отработанных вод и других условий.

Высокое содержание промышленно-ценных компонентов в рассолах предопределяет экономическую эффективность их переработки при условии применения комплексных технологических схем. Из рассолов можно получить большой перечень товарной продукции, к тому же что сырье имеет ряд преимуществ перед месторождениями твёрдых полезных ископаемых. Однако, одним из основных факторов, сдерживающих широкое промышленное внедрение комплексной переработки гидроминерального сырья, является отсутствие высокоэффективных конкурентоспособных технологий извлечения промышленно-ценных компонентов. Так существующие технологии позволяют извлекать лишь незначительное количество ценных компонентов, а большая часть ценного сырья при их реализации теряется.

Этому должны способствовать экологические службы Узбекистан, так как по мере отработки месторождений нефти и газа на поверхность извлекается все больше рассолов, которые необходимо утилизировать.

Рентабельность промышленного получения ценных компонентов определяется не только их концентрацией и составом подземных вод, но и гидрогеологическими условиями их разработки. Так, при неблагоприятных гидрогеологических условиях (большая глубина залегания подземных под, малый дебит эксплуатационных скважин из-за низких фильтрационных свойств пород, глубокий динамический уровень) добыча и переработка промышленных вод могут оказаться экономически невыгодными даже при больших концентрациях полезных компонентов. И наоборот, при более низких концентрациях ценных компонентов, но благоприятных гидрогеологических условиях, эксплуатация промышленных вод часто оказывается экономически и елее о образной.

Экспериментальная часть. Потенциальные ресурсы подземных промышленных гидротермальных вод на территории Сурхандарьнского области оцененные в 70—80 гг.

Скважина “Каттакум-2”, как поисково-разведочная, пробурена в 1979 году. Первоначальный дебит воды в 1979 году составил 432 м 3 /сут (5л/с), температура воды в устье 76° С. Дебит воды, замеренной при нагнетании воды в нефтеносные пласты, на 23.04.2016 г. составил 414,72 м 3 /сут (4,8 л/с), а температура воды 72°С и содержание йода 21-23 мг/л.

По величине минерализации воды из скважины на площади Учкызыл выводятся из отложений турона — верхнего мела. Из устья скважины вода изливается с расходом 2,5 л/с. Глубина скважины 1050,5 м. Минерализация 273 — 298 г/л и содержание йода 18-20 мг/л. В таблице приведена результате экскрементов.

Таблица 1.

Потенциальные ресурсы попутный подземных гидротермальных вод и редких элементов по некоторым наиболее перспективным платформенным артезианским бассейнам

Источник

Вода как ценный природный ресурс. Станет ли вода причиной военных конфликтов?

Общий объём воды на планете составляет около 1 338 000 000 км³. И только 2.5 % — это пресная вода, которая распределена по миру крайне неравномерно.

ТОП-10 стран по общему объёму водных возобновляемых ресурсов

Более 100 стран имеют менее 100км³ водных возобновляемых ресурсов.

Объём водных возобновляемых ресурсов на 1 жителя (м³)

Но, как известно, водные ресурсы распределены внутри страны также неравномерно. Так, например, 84% поверхностных вод в России расположено за Уралом.

Показатели нехватки воды в мире

Нехватка воды измеряется как отношение общего годового водозабора к общему доступному годовому возобновляемому запасу с учетом потребления в верхнем течении.

Как уже говорилось только 2.5% всего объёма воды — пресная вода. Если мы также будем учитывать доступность этой воды, то этот объём сократится до 0,014%. Более детальная картинка показывает, что Австралия, имеющая более 5000м³ водных ресурсов на жителя, на самом деле имеет трудности с водой. Густонаселённая юго-восточной часть страны испытывает «высокую» и «экстремально высокую» нехватку воды.

Индия, находящаяся в десятке стран по объёму водных ресурсов, также испытывает острый дефицит воды. Причины кроются в густонаселенности страны, экономической ситуации, неравномерности распределения водных ресурсов (по умолчанию во всех странах); а те воды, которые имеются — в большей части загрязнены.

70% процентов пресной воды используется в сельском хозяйстве, 19% — в промышленности, 11% — в коммунальной сфере. Ближайшем будущем население Земли продолжит увеличиваться, обострив «водную проблему» во многих быстрорастущих странах. Также по мере роста благосостояния граждан объём потребляемой воды в сутки будет возрастать. Так, например, среднеевропейский житель расходует около 200 литров воды в сутки.

Мировой экономический форум внёс нехватку воды в лист крупнейших мировых рисков, которые будут иметь большое воздействие на следующие десятилетия. Так станет ли вода причиной военных конфликтов?

Если Вам понравился материал — ставьте лайк и подписывайтесь на канал! Мы стараемся для Вас!
Больше карт и инфографики на нашем телеграм-канале Via Map

Источник

Вода как важнейший природный ресурс: проблемы ее качества и перспективы

Валерий Спиридонов, первый кандидат на пересадку головы, для РИА Новости

Простая пресная вода стала одним из самых ценных ресурсов в мире, вокруг которого в будущем могут разразиться региональные или даже глобальные войны.

С фразы о том, что человек на 70% состоит из воды, начинается чуть ли не каждая статья о водных ресурсах, но что нам дает эта информация? Гораздо важнее знать, что организм постоянно обменивается водой с окружающей средой. Ежедневно человек теряет жидкость с потом, выдыхаемым воздухом, выделяемыми продуктами жизнедеятельности, и каждый день восполняет эти потери питьевой водой.

Несоблюдение питьевого режима в течение дня чревато обезвоживанием организма. При водопотере 15-25% от общей массы тела начинаются необратимые процессы, ведущие к гибели человека.

Вот почему вопрос употребления питьевой воды столь актуален. Не менее важны и показатели ее качества, а также уровень запасов воды в мире. Что станет с планетой в случае ее «обезвоживания» и каковы прогнозы?

Существует ли в природе чистая вода

Чистой питьевую воду, строго говоря, называть нельзя. С точки зрения химика чистая вода — это дистиллят, свободный от всех примесей и микроорганизмов. Для микробиолога чистая вода — идеальная среда для бактерий. Для нас чистая вода — жидкость, обогащенная минералами, которую можно без риска для здоровья пить ежедневно.

Кристально чистой воды в природе не существует, разве что в виде формулы в школьных учебниках химии. Объясняется это просто — вода является универсальным растворителем. В ней с легкостью растворяется большинство примесей, минералов и веществ.

В старых публикациях можно было встретить информацию, что относительно чистой считается родниковая, дождевая вода и роса. Сегодня же можно говорить, что это не совсем так. Родниковая вода содержит в своем составе частицы пород, через которые она пробивалась, а дождевая, в том числе и роса, загрязнена примесями из атмосферы конкретного региона.

Запасы пресной воды на Земле: видно ли дно?

Удобно думать, сидя у себя в квартире, в стране, где никоим образом не ощущается дефицит воды, что конфликты вокруг воды в принципе не возможны. Сложно представить, что в современном мире на самом деле есть целые селения, в которых женщинам и детям приходятся преодолевать десятки километров, чтобы набрать воды.

Это удивляет, учитывая то, что Земля на две трети покрыта водой. Общий ее объем составляет 1386 миллионов кубических километров С другой стороны, не менее очевидно и то, что проблема заключается не в количестве, а в качестве воды.

Пресной воды на Земле примерно в 40 раз меньше — ее запасы составляют всего порядка 35 миллионов кубических километров. И только сотая часть этих запасов находится в «шаговой» доступности для человечества. Добыча остального требует серьезных материальных, трудовых и временных затрат. Но и не это является основной проблемой: рациональное использование даже существующих запасов воды надолго гарантировало бы их неисчерпаемость.

Вся проблема в том, что пресная питьевая вода на планете распределена неравномерно: ее резервы расходуются, тогда, как население Земли растет. Последние исследования Международного института управления водными ресурсами показали, что на сегодняшний день треть мирового населения уже испытывает острый дефицит пресной питьевой воды.

Как распределены водные ресурсы мира

Наибольшими же потребителями пресной воды считается Индия, Китай, США, Пакистан, Япония, Таиланд, Индонезия, Бангладеш, Мексика и Россия. При этом особо остро дефицит питьевой воды наблюдается в Китае, Индии и на всей территории Африки.

Помимо нехватки пресной воды, есть еще одна актуальная проблема — ее качество. Его ухудшение напрямую зависит от повышенного уровня загрязнения окружающей среды. В большинстве случаев причиной этому становится человеческая деятельность и перенаселение.

Источник