Proč může být nedostatek čerstvé vody?
Nedostatek pitné vody je spojen s dopady změn
Podle statistik téměř 1/5 světaobyvatel žije v oblastech, kde je vážný nedostatek čisté pitné vody. Navíc 1/4 populace žije v rozvojových zemích, které trpí nedostatkem vody kvůli nedostatku infrastruktury nezbytné pro její stažení z vodonosných vrstev a řek.
Jedním z hlavních problémů je znečištěnísladká voda, což výrazně snižuje dostupné zásoby. Toto znečištění je usnadněno průmyslovými emisemi a odtokem, odtokem hnojiv z polí a pronikáním slané vody v pobřežních oblastech do vodonosných vrstev v důsledku čerpání podzemních vod.
Jak je znečištěná sladká voda
- Znečišťující látky se do sladké vody dostávají různými způsoby: nehodami, záměrným odstraňováním odpadu, rozlitím a úniky.
- Největším potenciálním zdrojem znečištění jefarmy, které zabírají téměř 80% půdy v Anglii a Walesu. Část neošetřeného hnoje, který pokrývá půdu, vstupuje do zdrojů sladké vody.
- Navíc farmáři v Anglii a Walesuaplikují do půdy 2,5 milionu tun dusíku, fosforu a draslíku a některá z těchto hnojiv skončí ve sladké vodě. Některé z nich jsou perzistentní organické sloučeniny, které vstupují do potravinového řetězce a způsobují problémy životního prostředí. Spojené království nyní postupně ukončuje výrobu organochlorových sloučenin vyráběných ve velkém v padesátých letech minulého století.
- Rostoucí hrozbu pro sladkovodní nádrže představují odpadní vody vypouštěné rybími farmami v důsledku rozšířeného používání léčiv k boji proti chorobám ryb.
- Rychlé znečištění podzemních vod v okolí měst. Zdrojem je rostoucí počet kontaminovaných vrtů v důsledku nesprávného provozu.
- Lesnictví a otevřená drenáž - zdrojevelké množství látek vstupujících do sladké vody, především železo, hliník a kadmium. S růstem stromů roste kyselost lesní půdy a silné deště vytvářejí velmi kyselé odtoky, které škodí divoké zvěři.
- Zvláště znečištění sladké vody atmosférouškodlivý. Existují dva druhy těchto znečišťujících látek: hrubě rozptýlené (popel, saze, prach a kapičky kapalin) a plyny (oxid siřičitý a oxid dusičitý). Všechny jsou produkty průmyslové nebo zemědělské činnosti. Když se tyto plyny spojí s vodou v dešťové kapce, vytvoří se koncentrované kyseliny - sírová a dusičná.
Globální znečištění vodních ploch
- Ekologické katastrofy. Všechny závažné případy znečištění oceánů souvisejí s tím, oil.As v důsledku rozšířené praxe mytí nákladových prostorů tankerů je oceán každoročně záměrně vypouštěn do oceánu. 8 až 20 milionů barelů oil.In srážky mírného pásma, mohou být účinky ropných skvrnV arktických podmínkách přetrvává ropa mnohem déle.
- Odpadní voda. V malém množství obohacují vodu a podporují růst rostlin a ryb a ve velkém množství ničíDvě z největších lokalit na světě, Los Angeles (USA) a Marseille (Francie), čistí znečištěnou vodu již více než dvě desetiletí.Satelitní snímky jasně ukazují šíření odpadních vod vypouštěných výfukovým potrubím.Podvodní průzkumy ukazují na masové vymírání mořských organismů.
- Mezi nebezpečné chemické látky, které mohou narušit ekologickou rovnováhu, patří těžké kovy, jako je kadmium, nikl, arsen, měď, olovo, zinek a chrom. Odhaduje se, že jen do Severního moře se ročně vypustí až 50 000 tunJeště znepokojivější jsou pesticidy – aldrin, dieldrin a endrin – které se hromadí v živočišných tkáních.Dlouhodobé účinky těchto chemikálií nejsou dosud známy.
- Dopady na ekosystémy. Všechny oceány trpí znečištěním, ale znečištění pobřežních vod je vyšší než v otevřeném oceánu, a to kvůli mnohem většímu počtu zdrojů znečištění:Kolem Evropy a u východního pobřeží Severní Ameriky vznikají mělké kontinentální šelfyklece pro chov ústřic, mušlí a ryb, které jsou citlivé na toxické bakterie, řasy a kontaminanty.
- Kvetoucí voda. Spotřebitelé prvního řádu se nemohou vyrovnat s explozivním růstem biomasy fytoplanktonu, v důsledku čehož většina z nich není využita v potravních řetězcích a jednoduše odumírají a klesají ke dnu. Při rozkladu organické hmoty odumřelého fytoplanktonu spodní bakterie často využívají veškerý kyslík rozpuštěný ve vodě, což může vést k vytvoření hypoxické zóny (s obsahem kyslíku nedostatečným pro aerobní organismy). Takové zóny vedou ke snížení biodiverzity a biomasy aerobního bentosu.
- Znečištění plastovým odpadem. Akumulace plastového odpadu tvoří speciální odpadkové plochy ve Světovém oceánu pod vlivem proudů. V současnosti je známo pět velkých shluků odpadků – po dvou v Tichém a Atlantském oceánu a po jednom v Indickém oceánu. Tyto odpadní víry se skládají hlavně z plastového odpadu, který vzniká vypouštěním z hustě obydlených pobřežních oblastí kontinentů.
Jak jsou distribuovány světové vodní zdroje
Zhruba třetina všech zásob je čerstváVoda se koncentruje v Jižní Americe, čtvrtina z ní je v Asii a země post-sovětského vesmíru tvoří o něco více než 20%. A jen asi 2% jsou distribuována na Blízký východ a severní Afriku.
Největší spotřebitelé sladké vodypovažovány za Indii, Čínu, USA, Pákistán, Japonsko, Thajsko, Indonésii, Bangladéš, Mexiko a Rusko. Zvláště akutní nedostatek pitné vody je přitom pozorován v Číně, Indii a celé Africe.
Kromě nedostatku sladké vody je tu ještě jednaskutečným problémem je jeho kvalita. Jeho zhoršení přímo závisí na zvýšené úrovni znečištění životního prostředí. Ve většině případů za to mohou lidské činnosti a přelidnění.
Jak filtrovat vodu, aby nebyla nebezpečná
Říká se přísně řečeno čistá pitná vodaje to zakázáno. Čistá voda je z pohledu chemika destilát zbavený všech nečistot a mikroorganismů. Pro mikrobiologa je čistá voda ideálním prostředím pro bakterie. Čistá voda je pro nás tekutina obohacená minerály, kterou lze pít denně bez rizika pro zdraví.
Dnes neexistuje jedinýuniverzální metoda čištění sladké vody - její volba závisí na složení vody, požadavcích na ni a rozsahu jejího dalšího použití. Existují například ozónové, osmotické, filtrační a iontové čisticí systémy, z nichž každý má svá pro a proti.
Zatím nejslibnější technologií jenanofiltrace. Tato metoda účinně eliminuje i halogenové organické nečistoty a nečistoty obsahující chlor ve vodě bez použití agresivních činidel. Nanofiltrace se používá v Holandsku, USA a Francii. Tato metoda je jednou z nejdražších, takže není široce používána. Dokonce i v zemích, kde se používá technologie nanofiltrace, to dělají pouze pro čištění vody se zvláštním účelem.
Metody filtrace vody budoucnosti
- Nanovlákno
Korejští vědci představili novinkutechnologie, díky které je mořská voda pitná během několika minut. Vědci použili proces membránové destilace, který umožnil dosáhnout 99,9% čištění vody od soli. Jsou přesvědčeni, že toto řešení zmírní krizi pitné vody, kterou zhoršila změna klimatu.
Nová studie podrobně popisuje jakčištění mořské vody pomocí nanovlákenné membrány jako solného filtru. Přestože vědci membránovou destilaci používali již dříve, narazili na problém, který proces zpomalil. Pokud se membrána příliš namočila nebo zaplavila vodou, nemohla již oddělit sůl.
Vědci proto museli počkat, až membrána zaschne, nebo přijít s dalšími řešeními, například pomocí stlačeného vzduchu uvolnit zachycenou vodu z pórů.
- Nejnovější odsolovací zařízení
Průzkumníci z Dalian MarineUniverzity v Číně vyvinuly nové odsolovací zařízení, které může plavat na povrchu mořské vody, efektivně absorbovat sluneční energii a toto teplo využívat k odpařování vody.
Samotný blok se skládá ze tří vrstev:hlavní částí je polyetylenová pěna, která jí pomáhá plavat a působí jako tepelný izolant. Vnější strana pěny je obalena speciálním papírem – savým materiálem používaným u jednorázových plen. Odvádí vodu nahoru na povrch.
Je důležité si uvědomit, že zařízení se dokáže vyhnout jedné závažné chybě - kontaminaci v důsledku hromadění solí na povrchu. Postupem času to snižuje jeho účinnost.
Během testů tým zjistil, že fyziologický roztoknevytvořila se žádná vrstva. To naznačuje, že speciální póry na povlaku bloku odvádějí sůl a sypou ji zpět do mořské vody. Další výhodou týmu je, že papírový materiál lze znovu použít více než 30krát.
- Nanočásticový katalyzátor zlata Palladium
Chemici z Cardiffské univerzity vytvořili katalyzátor pro okamžitou dezinfekci vody na bázi částic palladia a zlata.
Autoři práce zjistili, že v procesuSyntéza H2O2 produkuje mnoho dalších molekul obsahujících kyslík, které interagují s mikroby desítky a stovky milionůkrát aktivněji než peroxid a bělidlo.
Podobná úroveň baktericidní aktivity těchto sloučenin,jak poznamenal Hutchins a jeho kolegové, umožňuje téměř okamžité čištění vody od mikrobů, spór a dalších organických kontaminantů, které mohou negativně ovlivnit lidské zdraví.
- Flexibilní membrána
Chemici z Kalifornské univerzity v Berkeley našli způsob, jak usnadnit odstraňování toxických kovů, jako je rtuť a bór, z vody.
Nová metoda založená na membráně odstraňuje téměř 100%toxické kovy a uvolňuje cenné kovy pro pozdější použití nebo likvidaci. Podle autorů lze membránu snadno integrovat do současných systémů úpravy vody.
Ve vývoji jsou chemici z KalifornieUniversity of Berkeley syntetizoval flexibilní polymerní membrány s nanočásticemi, které lze vyladit tak, aby absorbovaly specifické kovové ionty, jako je zlato nebo uran.
Membrána může být naladěna na konkrétní typ částic, které bude absorbovat.
- Filtry na dřevo
Vědci z Massachusettského technologického institutu použili bělové dřevo nekvetoucích stromů k vytvoření filtru pro pitnou vodu z přírodních materiálů.
Vyrobili nové xylemové filtry, kteréodfiltruje patogeny, jako jsou E. coli a rotaviry. Laboratorní testy potvrdily, že jejich vývoj odstraňuje bakterie z kontaminovaných pramenů a podzemních vod. Vědci také vyvinuli jednoduché metody k prodloužení trvanlivosti filtrů. Díky tomu mohou dřevěné disky čistit vodu po dobu nejméně dvou let.
Důsledky nedostatku vody
Nedostatek čisté vody nutí lidipoužívat k pití vodu z nebezpečných zdrojů, což je spojeno se zvýšeným rizikem poškození zdraví. Konzumace kontaminované sladké vody vede ke zhoršování životních podmínek a rozvoji závažných onemocnění včetně úmrtí.
Kvůli nedostatku vody existuje praxe skladovánívody v domácnostech, což může výrazně zvýšit riziko znečištění a vytvořit příznivé podmínky pro růst škodlivých bakterií. Vážným problémem je také hygiena: lidé se nemohou pořádně prát, prát prádlo a udržovat čistý domov.
Pokud nebudou přijata žádná opatření, zůstane do roku 2030 téměř 5 miliard lidí – asi 67 % populace planety – bez uspokojivého čištění vody.
Dnes na každého obyvatele Země připadá asi750 m³ sladké vody ročně, do roku 2050 se toto množství sníží na 450 m³. Až 80 % zemí světa se ocitne v oblasti, která je podle klasifikace OSN klasifikována jako pod hranicí nedostatku vody.
Jen v Africe se do roku 2020 v důsledku změny klimatu ocitne v takové situaci 75 až 250 milionů lidí. Nedostatek vody v pouštních a polopouštních oblastech způsobí intenzivní migraci obyvatel.
Většina Indie již trpí nedostatkem pitné vody.
Přečtěte si více:
Obyvatel Turecka náhodou našel na dvoře domu stopy neznámé civilizace
Jak vypukl podvodní požár v Mexickém zálivu a k čemu by to mohlo vést
Data ze špionážních satelitů pomohla zjistit příčinu tání ledovců v Asii