Miért lehet friss vízhiány?
Az ivóvízhiány a változás hatásaihoz kapcsolódik
A statisztikák szerint a világ majdnem 1/5 -ea lakosság olyan területein él, ahol komoly ivóvízhiány van. Ezenkívül a lakosság 1/4 -e fejlődő országokban él, amelyek vízhiányban szenvednek, mivel hiányzik a vízforraló rétegekből és folyókból való kivonásához szükséges infrastruktúra.
Az egyik fő probléma a szennyezésfriss víz, jelentősen csökkentve a rendelkezésre álló tartalékokat. Ezt a szennyezést elősegítik az ipari kibocsátások és lefolyás, a műtrágya lefolyása a szántóföldről, valamint a felszín alatti víz szivattyúzása miatt a tengerparti zónákban a sós víz behatolása a víztartó rétegekbe.
Hogyan szennyezett az édesvíz
- A szennyező anyagok többféle módon jutnak be az édesvízbe: balesetek, szándékos hulladékkezelés, kiömlések és szivárgások révén.
- A legnagyobb potenciális szennyezőforrásgazdaságok, amelyek Anglia és Wales földterületének közel 80% -át foglalják el. A talajt borító kezeletlen állati trágya egy része édesvízforrásba kerül.
- Emellett az angliai és walesi gazdák2,5 millió tonna nitrogént, foszfort és káliumot juttatnak a talajba, és ezeknek a műtrágyáknak egy része édesvízbe kerül. Néhányuk tartós szerves vegyület, amely belép az élelmiszerláncba és környezeti problémákat okoz. Az Egyesült Királyság mostanra megszünteti az 1950 -es években nagy mennyiségben előállított szerves klórvegyületek előállítását.
- Egyre nagyobb veszélyt jelent az édesvízi tározókra a halgazdaságok által kibocsátott szennyvíz, mivel a gyógyszerek széles körben elterjedtek a halbetegségek leküzdésében.
- A talajvíz gyors szennyezése a városok körül. A forrás a nem megfelelő működés miatt növekvő számú szennyezett kutak száma.
- Erdészet és nyílt vízelvezetés - forrásoknagy mennyiségű anyag kerül édesvízbe, elsősorban vas, alumínium és kadmium. A fák növekedésével az erdő talajának savassága nő, és a heves esőzések nagyon savas lefolyásokat képeznek, amelyek károsak az élővilágra.
- Különösen az édesvíz légköri szennyeződésehátrányos. Kétféle ilyen szennyező anyag létezik: durván diszpergált (hamu, korom, por és folyadékcseppek) és gázok (kén -dioxid és nitrogén -dioxid). Mindegyik ipari vagy mezőgazdasági tevékenység terméke. Amikor ezek a gázok esőcseppben vízzel egyesülnek, tömény savak képződnek - kénsav és salétromsav.
A víztestek globális szennyezése
- Ökológiai katasztrófák. Az óceánok minden súlyos szennyezése az olajjal kapcsolatos. A tartályhajók raktereinek mosásának elterjedt gyakorlata következtében évente 8-20 millió hordó olajat dobnak szándékosan az óceánba. A mérsékelt éghajlatú üledékekben az olajszennyezések hatása több mint 9 hónapig megfigyelhető. Sarkvidéki körülmények között az olaj sokkal tovább tart.
- Szennyvíz. Kis mennyiségben dúsítják a vizet, elősegítik a növények és halak növekedését, nagy mennyiségben pedig elpusztítják az ökoszisztémákat. A világ két legnagyobb szennyvízlerakójában – Los Angelesben (USA) és Marseille-ben (Franciaország) – több mint két évtizede végzik a szakemberek a szennyezett víz tisztítását. A műholdfelvételeken jól látható a kipufogócsonkok által kibocsátott szennyvíz szétterülése. A víz alatti filmezés a tengeri élőlények tömeges pusztulását jelzi.
- Fémek és vegyszerek. Az ökológiai egyensúlyt megzavaró veszélyes vegyi anyagok közé tartoznak a nehézfémek, például a kadmium, nikkel, arzén, réz, ólom, cink és króm. Becslések szerint ezekből a fémekből évente legfeljebb 50 000 tonna kerül csak az Északi-tengerbe. Még riasztóbbak azok a peszticidek – aldrin, dieldrin és endrin –, amelyek felhalmozódnak az állati szövetekben. Az ilyen vegyszerek használatának hosszú távú hatásai még nem ismertek.
- Az ökoszisztémákra gyakorolt hatás. Minden óceánt érint a szennyezés, de a part menti vizek szennyezettebbek, mint a nyílt óceánokban, mivel sokkal több szennyezőforrás van: a part menti ipari létesítményektől a nagy hajóforgalomig. Európa körül és Észak-Amerika keleti partjainál a sekély kontinentális talapzatokon osztrigák, kagylók és halak ketrecei találhatók, amelyek érzékenyek a mérgező baktériumokra, algákra és szennyező anyagokra.
- Virágzó víz. Az elsőrendű fogyasztók nem tudnak megbirkózni a fitoplankton biomassza robbanásszerű növekedésével, aminek következtében a legtöbbjük nem kerül felhasználásra a táplálékláncban, és egyszerűen elpusztul, a fenékre süllyedve. Az elhalt fitoplankton szervesanyagának lebontása során a fenékbaktériumok gyakran a vízben oldott összes oxigént felhasználják, ami hipoxiás zóna kialakulásához vezethet (aerob szervezetek számára elégtelen oxigéntartalommal). Az ilyen zónák az aerob bentosz biológiai sokféleségének és biomasszájának csökkenéséhez vezetnek.
- Műanyag hulladékból származó szennyezés. A felgyülemlett műanyaghulladék speciális szemétfoltokat képez a Világóceánban az áramlatok hatására. Jelenleg öt nagy szeméthalmaz ismert – kettő-két a Csendes- és az Atlanti-óceánban, egy-egy pedig az Indiai-óceánban. Ezek a hulladékgyűrők főként a kontinensek sűrűn lakott part menti területeiről származó kibocsátásokból származó műanyaghulladékból állnak.
A világ vízkészleteinek elosztása
Az összes készlet harmada frissa víz Dél-Amerikában koncentrálódik, egynegyede Ázsiában van, és a posztszovjet tér országai valamivel több mint 20%-ot tesznek ki. És csak körülbelül 2% -át osztják el a Közel -Keleten és Észak -Afrikában.
A legnagyobb frissvíz -fogyasztókIndia, Kína, USA, Pakisztán, Japán, Thaiföld, Indonézia, Banglades, Mexikó és Oroszország. Ugyanakkor különösen akut ivóvízhiány figyelhető meg Kínában, Indiában és egész Afrikában.
Az édesvíz hiánya mellett van még egyaz igazi probléma a minősége. Rontása közvetlenül függ a fokozott környezetszennyezéstől. A legtöbb esetben ennek oka az emberi tevékenység és a túlnépesedés.
Hogyan kell szűrni a vizet, hogy ne legyen veszélyes
Szigorúan véve a tiszta ivóvizet nevezikez tiltott. Vegyész szemszögéből a tiszta víz minden szennyeződéstől és mikroorganizmustól mentes desztillátum. A mikrobiológus számára a tiszta víz az ideális környezet a baktériumok számára. Számunkra a tiszta víz ásványi anyagokkal dúsított folyadék, amelyet naponta meg lehet inni egészségkárosodás nélkül.
Ma nincs egyetlenuniverzális módszer az édesvíz tisztítására - választása a víz összetételétől, az arra vonatkozó követelményektől és további felhasználási körétől függ. Például léteznek ózon-, ozmotikus, szűrő- és iontisztító rendszerek, amelyek mindegyikének megvannak a maga előnyei és hátrányai.
Az eddigi legígéretesebb technológiananoszűrés. Ez a módszer hatékonyan eltávolítja még a halogén szerves és klórtartalmú szennyeződéseket is a vízből agresszív reagensek használata nélkül. A nanoszűrést Hollandiában, az USA -ban és Franciaországban használják. Ez a módszer az egyik legdrágább, ezért nem széles körben használják. Még azokban az országokban is, ahol nanoszűrési technológiát alkalmaznak, csak speciális célú víz tisztítására teszik.
A jövő vízszűrési módszerei
- Nanofiber
Koreai kutatók újat mutattak betechnológia, amely néhány perc alatt ihatóvá teszi a tengervizet. A tudósok membrándesztillációs eljárást alkalmaztak, amely lehetővé tette a víz 99,9%-os sótól való tisztítását. Bíznak benne, hogy a megoldás enyhíti a klímaváltozás által súlyosbított ivóvízválságot.
Egy új tanulmány részletezi, hogyantengervíz tisztítása nanoszálas membrán segítségével sószűrőként. Bár a tudósok korábban is alkalmaztak membrándesztillációt, olyan problémába ütköztek, amely lelassította a folyamatot. Ha a membrán túl nedves lett, vagy elönti a víz, már nem tudta szétválasztani a sót.
Ezért a tudósoknak meg kellett várniuk a membrán kiszáradását, vagy további megoldásokkal kellett előállniuk, például nyomás alatt lévő levegőt használva, hogy felszabadítsák a csapdába esett vizet a pórusokból.
- A legújabb sótalanító üzemek
A Dalian Marine felfedezőiA kínai egyetemek új sótalanító berendezést fejlesztettek ki, amely képes lebegni a tengervíz felszínén, hatékonyan elnyeli a napenergiát, és ezt a hőt használja fel a víz elpárologtatására.
Maga a blokk három rétegből áll:fő része polietilén hab, amely segíti a lebegést és hőszigetelőként működik. A hab külseje speciális papírba van csomagolva - egy nedvszívó anyag, amelyet az eldobható pelenkákban használnak. A vizet a felszínre tereli.
Fontos megjegyezni, hogy a készüléknek sikerül elkerülnie egy súlyos hibát - a felületen felhalmozódó sók miatti szennyeződést. Idővel ez csökkenti a hatékonyságát.
A vizsgálatok során a csapat megállapította, hogy sóoldatréteg nem képződött. Ez azt jelzi, hogy a blokk bevonatán lévő speciális pórusok leengedik a sót, és visszaengedik a tengervízbe. A csapat másik előnye, hogy a papíranyag több mint 30 -szor használható fel újra.
- Palladium és arany nanorészecskék katalizátora
A Cardiff Egyetem vegyészei katalizátort hoztak létre azonnali vízfertőtlenítésre palládium és arany részecskék alapján.
A munka szerzői a folyamat során felfedezték aztA H2O2 szintézise során sok más oxigéntartalmú molekula keletkezik, amelyek tíz- és százmilliószor aktívabban lépnek kölcsönhatásba a mikrobákkal, mint a peroxid és a fehérítő.
Ezen vegyületek hasonló szintű baktericid aktivitása,amint azt Hutchins és munkatársai is megjegyezték, ez szinte azonnali víztisztítást tesz lehetővé a mikrobáktól, spóráktól és egyéb szerves szennyeződésektől, amelyek negatívan befolyásolhatják az emberi egészséget.
- Rugalmas membrán
A Berkeley -i Kaliforniai Egyetem vegyészei megtalálták a módját annak, hogy megkönnyítsék a vízből a mérgező fémek, például a higany és a bór eltávolítását.
Egy új membrán alapú módszer csaknem 100% -ot eltávolítmérgező fémek, és értékes fémeket szabadít fel későbbi felhasználásra vagy ártalmatlanításra. A szerzők szerint a membránt könnyen be lehet építeni a jelenlegi víztisztító rendszerekbe.
Fejlesztés alatt, vegyészek KaliforniábólA Berkeley Egyetem rugalmas polimer membránokat szintetizált nanorészecskékkel, amelyek hangolhatók bizonyos fémionok, például arany vagy urán felszívására.
A membrán hangolható egy adott típusú részecskére, amelyet elnyel.
- Fa szűrők
A Massachusetts Institute of Technology tudósai a nem virágzó fák szappanját használták fel, hogy természetes anyagokból szűrőt hozzanak létre az ivóvízhez.
Új xilém szűrőket készítettekkiszűrni a kórokozókat, mint például az E. coli és a rotavírus. A laboratóriumi vizsgálatok megerősítették, hogy fejlesztésükkel eltávolítják a baktériumokat a szennyezett forrásokból és a talajvízből. A tudósok egyszerű módszereket is kifejlesztettek a szűrők eltarthatóságának meghosszabbítására. Ennek eredményeként a fatárcsák legalább két évig tisztíthatják a vizet.
A vízhiány következményei
A tiszta víz hiánya kényszeríti az embereketnem biztonságos forrásból származó vizet használjon ivásra, ami az egészségkárosodás fokozott kockázatával jár. A szennyezett édesvíz fogyasztása az életkörülmények romlásához és súlyos betegségek kialakulásához vezet, beleértve a halált is.
A vízhiány miatt a tárolás gyakorlata fennállvíz az otthonokban, ami jelentősen növelheti a szennyezés kockázatát, és kedvező feltételeket teremthet a káros baktériumok szaporodásához. A higiénia is komoly probléma: az emberek nem tudnak megfelelően mosakodni, ruhát mosni és otthonukat tisztán tartani.
Ha nem tesznek intézkedéseket, 2030-ra csaknem 5 milliárd ember – a bolygó lakosságának mintegy 67%-a – marad kielégítő víztisztítás nélkül.
Ma a Föld minden lakója számára kbévi 750 m³ édesvíz, 2050-re ez a mennyiség 450 m³-re csökken. A világ országainak akár 80%-a olyan területen találja magát, amely az ENSZ-besorolás szerint a vízhiányos határvonal alatt van.
Csak Afrikában 2020 -ra az éghajlatváltozás miatt 75 és 250 millió ember kerül ilyen helyzetbe. A sivatagi és félsivatagi régiók vízhiánya a lakosság intenzív migrációját okozza.
India nagy része már szenved az ivóvíz hiányától.
Olvass tovább:
Egy törökországi lakos véletlenül egy ismeretlen civilizáció nyomát találta a ház udvarán
Hogyan keletkezett víz alatti tűz a Mexikói-öbölben, és mi vezethet ehhez
Kém műholdak adatai segítettek kideríteni az ázsiai gleccserek olvadásának okát