Neden tatlı su sıkıntısı olabilir?
Değişimin etkileriyle bağlantılı içme suyu kıtlığı
İstatistiklere göre dünyanın neredeyse 1/5'iNüfusun önemli bir kısmı temiz içme suyu sıkıntısının olduğu bölgelerde yaşıyor. Ayrıca nüfusun 1/4'ü, akiferlerden ve nehirlerden çekilmesi için gerekli altyapı eksikliği nedeniyle su sıkıntısı yaşayan gelişmekte olan ülkelerde yaşıyor.
En önemli sorunlardan biri kirliliktatlı su, mevcut rezervleri önemli ölçüde azaltır. Bu kirlilik, endüstriyel emisyonlar ve akış, tarlalardan gelen gübre akışı ve yeraltı suyunun pompalanması nedeniyle kıyı bölgelerindeki tuzlu suyun akiferlere girmesiyle kolaylaştırılmaktadır.
Tatlı su nasıl kirlenir
- Kirleticiler tatlı suya çeşitli şekillerde girer: kazalar, kasıtlı atık bertarafı, dökülmeler ve sızıntılar.
- En büyük potansiyel kirlilik kaynağı,İngiltere ve Galler'deki toprakların neredeyse %80'ini işgal eden çiftlikler. Toprağı kaplayan işlenmemiş hayvan gübresinin bir kısmı tatlı su kaynaklarına girer.
- Ayrıca İngiltere ve Galler'deki çiftçilertoprağa 2,5 milyon ton azot, fosfor ve potasyum uygularlar ve bu gübrelerin bir kısmı tatlı suya düşer. Bazıları besin zincirine giren ve çevre sorunlarına neden olan kalıcı organik bileşiklerdir. Birleşik Krallık, 1950'lerde büyük miktarlarda üretilen organoklorlu bileşiklerin üretimini artık aşamalı olarak bırakıyor.
- Balık hastalıklarıyla mücadelede ilaçların yaygın kullanımı nedeniyle, balık çiftlikleri tarafından boşaltılan atık sular tatlı su rezervuarlarına yönelik artan bir tehdit oluşturmaktadır.
- Şehirlerin çevresindeki yeraltı sularının hızlı kirlenmesi. Kaynak, hatalı çalışma nedeniyle artan kirli kuyu sayısıdır.
- Ormancılık ve açık drenaj - kaynaklarbaşta demir, alüminyum ve kadmiyum olmak üzere tatlı suya giren çok miktarda madde. Ağaçların büyümesiyle, orman toprağının asitliği artar ve şiddetli yağmurlar, vahşi yaşam için zararlı olan çok asitli akışlar oluşturur.
- Özellikle tatlı suların atmosfer kirliliğizararlı. Bu tür kirleticilerin iki türü vardır: kaba (kül, kurum, toz ve sıvı damlacıkları) ve gazlar (kükürt dioksit ve azot dioksit). Hepsi endüstriyel veya tarımsal faaliyet ürünleridir. Bu gazlar bir yağmur damlasında su ile birleştiğinde konsantre asitler oluşur - sülfürik ve nitrik.
Su kütlelerinin küresel kirliliği
- Ekolojik felaketler. Tüm ciddi okyanus kirliliği vakaları petrolle ilişkilidir. Tanker ambarlarının yıkanması konusundaki yaygın uygulamanın bir sonucu olarak, her yıl 8 ila 20 milyon varil arasında petrol kasıtlı olarak okyanuslara boşaltılıyor. Ilıman iklim çökeltilerinde petrol sızıntısının etkileri 9 aydan daha uzun süre gözlemlenebilmektedir. Kuzey Kutbu koşullarında petrol çok daha uzun süre dayanır.
- Atık su. Küçük miktarlarda suyu zenginleştirir, bitki ve balıkların büyümesini destekler, büyük miktarlarda ise ekosistemleri yok eder. Dünyanın en büyük atık su bertaraf alanlarından ikisinde - Los Angeles (ABD) ve Marsilya'da (Fransa) uzmanlar yirmi yılı aşkın süredir kirli suyu temizliyor. Uydu görüntüleri egzoz manifoldlarından atılan atık suyun yayılımını net bir şekilde gösteriyor. Sualtı görüntüleri deniz organizmalarının toplu ölümüne işaret ediyor.
- Metaller ve kimyasallar.Ekolojik dengeyi bozabilecek tehlikeli kimyasallar arasında kadmiyum, nikel, arsenik, bakır, kurşun, çinko ve krom gibi ağır metaller yer alıyor. Bu metallerin yılda 50.000 tona kadarının yalnızca Kuzey Denizi'ne boşaltıldığı tahmin edilmektedir. Hayvan dokusunda biriken pestisitler (aldrin, dieldrin ve endrin) daha da endişe vericidir. Bu tür kimyasalların kullanımının uzun vadeli etkileri henüz bilinmemektedir.
- Ekosistemler üzerindeki etki. Tüm okyanuslar kirlilikten etkilenir, ancak kıyıdaki endüstriyel tesislerden yoğun gemi trafiğine kadar çok daha fazla sayıda kirlilik kaynağı nedeniyle kıyı suları açık okyanusa göre daha kirlidir. Avrupa çevresinde ve Kuzey Amerika'nın doğu kıyısı açıklarında, sığ kıta sahanlıkları, zehirli bakterilere, alglere ve kirletici maddelere karşı hassas olan istiridye, midye ve balık kafeslerine ev sahipliği yapmaktadır.
- Çiçekli su. Birinci dereceden tüketiciler, fitoplankton biyokütlesinin patlayıcı büyümesiyle baş edemiyor, bunun sonucunda çoğu besin zincirlerinde kullanılmıyor ve dibe batarak ölüyor. Ölü fitoplanktonun organik maddesini ayrıştırırken dip bakterileri genellikle suda çözünen tüm oksijeni kullanır ve bu da hipoksik bir bölgenin oluşmasına yol açabilir (oksijen içeriği aerobik organizmalar için yetersiz). Bu tür bölgeler, aerobik bentosun biyolojik çeşitliliğinde ve biyokütlesinde azalmaya yol açar.
- Plastik atıklardan kaynaklanan kirlilik. Plastik atık birikimleri, akıntıların etkisiyle Dünya Okyanuslarında özel çöp yığınları oluşturuyor. Şu anda bilinen beş büyük çöp yığını kümesi var; ikisi Pasifik ve Atlantik okyanuslarında, biri de Hint Okyanusu'nda. Bu atık girdapları esas olarak kıtaların yoğun nüfuslu kıyı bölgelerinden yapılan deşarjlardan kaynaklanan plastik atıklardan oluşuyor.
Dünyanın su kaynakları nasıl dağıtılır
Tüm stokların yaklaşık üçte biri tazesu Güney Amerika'da, dörtte biri Asya'da yoğunlaşıyor ve Sovyet sonrası uzay ülkeleri %20'den biraz daha fazlasını oluşturuyor. Ve sadece yaklaşık %2'si Orta Doğu ve Kuzey Afrika'ya dağıtılıyor.
En büyük tatlı su tüketicileriHindistan, Çin, ABD, Pakistan, Japonya, Tayland, Endonezya, Bangladeş, Meksika ve Rusya olarak kabul edildi. Aynı zamanda, Çin, Hindistan ve Afrika'nın tamamında özellikle şiddetli bir içme suyu sıkıntısı gözlemlenmektedir.
Tatlı su eksikliğine ek olarak, başka bir şey var.asıl sorun kalitesidir. Bozulması doğrudan artan çevre kirliliği seviyesine bağlıdır. Çoğu durumda, bunun nedeni insan faaliyetleri ve aşırı nüfustur.
Tehlikeli olmaması için su nasıl filtrelenir
Saf içme suyu, kesinlikle konuşursak, deniryasaktır. Bir kimyagerin bakış açısından saf su, tüm safsızlıklardan ve mikroorganizmalardan arınmış bir distilattır. Bir mikrobiyolog için temiz su, bakteriler için ideal bir ortamdır. Bizim için saf su, sağlığa zarar vermeden günlük olarak içilebilen minerallerle zenginleştirilmiş bir sıvıdır.
Bugün tek yoktatlı suyu arıtmak için evrensel bir yöntem - seçimi suyun bileşimine, gereksinimlerine ve daha fazla kullanım kapsamına bağlıdır. Örneğin, her birinin kendine göre artıları ve eksileri olan ozon, ozmotik, filtrasyon ve iyonik arıtma sistemleri vardır.
Şimdiye kadarki en umut verici teknoloji,nanofiltrasyon. Bu yöntem, agresif reaktifler kullanmadan sudaki halojen organik ve klor içeren safsızlıkları bile etkili bir şekilde ortadan kaldıracaktır. Nanofiltrasyon Hollanda, ABD ve Fransa'da kullanılmaktadır. Bu yöntem en pahalı olanlardan biridir, bu nedenle yaygın olarak kullanılmaz. Nanofiltrasyon teknolojisinin kullanıldığı ülkelerde bile bunu sadece suyu özel bir amaçla arıtmak için yapıyorlar.
Geleceğin su filtreleme yöntemleri
- nanofiber
Koreli araştırmacılar yeni birDeniz suyunu birkaç dakikada içilebilir hale getiren teknoloji. Bilim adamları, suyun tuzdan %99,9 oranında arıtılmasını mümkün kılan bir membran damıtma işlemi kullandılar. Çözümün, iklim değişikliğinin daha da kötüleştirdiği içme suyu krizini hafifleteceğinden eminler.
Yeni bir çalışma bunun nasıl olduğunu ayrıntılarıyla anlatıyorTuz filtresi olarak nanofiber membran kullanılarak deniz suyunun arıtılması. Bilim insanları daha önce membran distilasyonu kullanmış olsalar da süreci yavaşlatan bir sorunla karşılaştılar. Membran çok ıslanırsa veya su ile dolarsa tuzu artık ayıramaz.
Bu nedenle, bilim adamları zarın kurumasını beklemek veya örneğin gözeneklerden sıkışan suyu serbest bırakmak için basınçlı hava kullanarak ek çözümler bulmak zorunda kaldılar.
- En son tuzdan arındırma tesisleri
Dalian Denizinden KaşiflerÇin'deki üniversiteler, deniz suyunun yüzeyinde yüzebilen, güneş enerjisini verimli bir şekilde emebilen ve bu ısıyı suyu buharlaştırmak için kullanabilen yeni bir tuzdan arındırma tesisi geliştirdi.
Bloğun kendisi üç katmandan oluşur:Ana kısım, yüzmesine yardımcı olan ve ısı yalıtkanı görevi gören polietilen köpüktür. Köpüğün dış kısmı, tek kullanımlık çocuk bezlerinde kullanılan emici bir malzeme olan özel kağıtla sarılır. Suyu yüzeye kadar yönlendirir.
Cihazın ciddi bir hatadan, yüzeyde tuz birikmesinden kaynaklanan kirlenmeden kaçınmayı başardığına dikkat etmek önemlidir. Zamanla bu, etkinliğini azaltır.
Testler sırasında ekip, tuzlu su buldukatman oluşmamıştır. Bu, bloğun kaplamasındaki özel gözeneklerin tuzu boşalttığını ve deniz suyuna geri bıraktığını gösterir. Ekip, başka bir yararın da kağıt malzemenin 30 defadan fazla yeniden kullanılabilmesi olduğunu söyledi.
- Paladyum ve Altın Nanoparçacık Katalizörü
Cardiff Üniversitesi'ndeki kimyagerler, paladyum ve altın parçacıklarına dayalı anında su dezenfeksiyonu için bir katalizör oluşturdular.
Çalışmanın yazarları bu süreçte şunu keşfettiler:H2O2'nin sentezi, mikroplarla peroksit ve ağartıcıdan onlarca ve yüz milyonlarca kat daha aktif bir şekilde etkileşime giren, oksijen içeren birçok başka molekül üretir.
Bu bileşiklerin benzer bir bakterisidal aktivite seviyesi,Hutchins ve meslektaşları tarafından belirtildiği gibi, insan sağlığını olumsuz yönde etkileyebilecek mikroplardan, sporlardan ve diğer organik kirleticilerden neredeyse anında su arıtımı sağlar.
- Esnek membran
Berkeley'deki California Üniversitesi'ndeki kimyagerler, cıva ve bor gibi toksik metalleri sudan çıkarmayı kolaylaştırmanın bir yolunu buldular.
Yeni bir membran bazlı yöntem neredeyse% 100 ortadan kaldırırtoksik metaller ve daha sonra kullanım veya bertaraf için değerli metaller açığa çıkarır. Yazarlara göre, membranın mevcut su arıtma sistemlerine entegre edilmesi kolaydır.
Geliştirme aşamasında, Kaliforniya'dan kimyagerlerBerkeley Üniversitesi, altın veya uranyum gibi belirli metal iyonlarını emecek şekilde ayarlanabilen nanopartiküller ile esnek polimer membranlar sentezledi.
Membran, emeceği belirli bir parçacık türüne göre ayarlanabilir.
- Ahşap filtreler
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'ndeki bilim adamları, doğal malzemelerden içme suyu için bir filtre oluşturmak için çiçekli olmayan ağaçların diri odunlarını kullandılar.
Yeni ksilem filtreleri yaptılar.E. coli ve rotavirüs gibi patojenleri filtreleyin. Laboratuvar testleri, geliştirmelerinin bakterileri kirlenmiş kaynaklardan ve yeraltı sularından uzaklaştırdığını doğruladı. Bilim adamları ayrıca filtrelerin raf ömrünü uzatmak için basit yöntemler geliştirdiler. Sonuç olarak, ahşap diskler suyu en az iki yıl boyunca arıtabilir.
Su kıtlığının sonuçları
Temiz su eksikliği insanları zorluyorSağlığa zarar verme riskinin artmasıyla ilişkili olan içme suyu için güvenli olmayan kaynaklardan su kullanın. Kirlenmiş tatlı suyun tüketimi yaşam koşullarının bozulmasına ve ölüm dahil ciddi hastalıkların gelişmesine yol açar.
Su eksikliği nedeniyle, depolama uygulaması vardır.Kirlilik riskini önemli ölçüde artırabilen ve zararlı bakterilerin büyümesi için uygun koşullar yaratabilen evlerde su. Hijyen de ciddi bir sorundur: İnsanlar kendilerini düzgün bir şekilde yıkayamaz, çamaşırlarını yıkayamaz ve evlerini temiz tutamazlar.
Hiçbir önlem alınmazsa, 2030 yılına kadar neredeyse 5 milyar insan (gezegen nüfusunun yaklaşık %67'si) tatmin edici su arıtımından mahrum kalacak.
Bugün, Dünya'nın her sakini için yaklaşıkYılda 750 m³ tatlı su, 2050 yılında ise bu miktar 450 m³'e düşecek. Dünya ülkelerinin %80'e yakını kendilerini BM sınıflandırmasına göre su kıtlığı sınırının altında olarak sınıflandırılan bir bölgede bulacaklar.
Yalnızca Afrika'da, 2020 yılına kadar iklim değişikliği nedeniyle 75 ila 250 milyon insan kendilerini böyle bir durumda bulacak. Çöl ve yarı çöl bölgelerindeki su eksikliği nüfusun yoğun göçüne neden olacaktır.
Zaten Hindistan'ın çoğu içme suyu sıkıntısı çekiyor.
Daha fazla oku:
Bir Türkiye sakini, evin avlusunda tesadüfen bilinmeyen bir medeniyetin izlerini buldu.
Meksika Körfezi'nde bir sualtı yangını nasıl çıktı ve bu neye yol açabilir?
Casus uydulardan elde edilen veriler, Asya'daki buzulların erimesinin nedenini bulmaya yardımcı oldu