Mokslininkams pavyko išsiaiškinti, kad daugiau nei 97,5 % visų vandens atsargų Žemėje yra jūrose ir vandenynuose. Šis faktas patvirtina, kad trūksta gėlo vandens, kuris sudaro tik 2,5 % pasaulio atsargų.
Problemos aktualumas
Daugiau nei pusė nesūdyto vandens yra poliarinėse kepurėse ir kalnų ledynuose „užšalusio“pavidalo. Be to, požeminiame vandenyje yra apie 24 proc. Analizuodami šią situaciją galime daryti išvadą, kad mūsų planetoje labai trūksta gėlo vandens.
Ežerai ir upės gali būti laikomi prieinamu ir nebrangiu š altiniu, kuriame sutelkta ne daugiau kaip 0,01 % pasaulio vandens atsargų.
Kadangi ji ypač svarbi gyvų būtybių gyvenimui, galima drąsiai teigti, kad drėgmė yra brangus Žemės lobis.
Apyvarta gamtoje
Vanduo nuolat juda. Išgaravęs nuo vandens telkinių paviršiaus, kaupiasi atmosferoje. Tuo momentu, kai garų koncentracija tampamaksimalus, vyksta perėjimas į skystą ar kietą būseną, krituliai papildo ežerų, upių atsargas.
Bendras drėgmės kiekis mūsų planetoje nesikeičia, ji tiesiog pereina iš vienos agregacijos būsenos į kitą.
Iš viso kritulių kiekio tik 80 % patenka tiesiai į vandenyną. Kas atsitiks su likusiais 20 procentų, kurie patenka ant žemės? Jų pagalba žmogus papildo vandens š altinius.
Pasirodo, kad sausumoje likusi drėgmė turi savybę patekti į ežerus (upes), nutekėti į rezervuarus. Be to, jis gali prasiskverbti į dirvą, papildyti požeminio vandens š altinius.
Gėlo vandens trūkumas atsiranda dėl gruntinio ir paviršinio vandens jungties sutrikimo. Abu š altiniai turi tam tikrų privalumų ir trūkumų.
Paviršiniai š altiniai
Gėlo vandens trūkumo problema yra susijusi su geologiniais ir klimatiniais veiksniais. Klimato požiūriu svarbus kritulių dažnis ir kiekis, taip pat ekologinė būklė regione. Krituliai atneša tam tikrą kiekį netirpių dalelių: augalų žiedadulkių, vulkaninių dulkių, grybelių sporų, bakterijų, įvairių mikroorganizmų.
Pramoninės emisijos
Gėlo vandens trūkumo problema iš dalies kyla dėl to, kad vandenyne yra įvairių druskų. Jūros drėgmėje yra chloro, sulfato, kalio, kalcio, magnio katijonų anijonų. Pramoniniai išmetimai taip pat prisideda prie atmosferos. Jie turi organiniųtirpikliai ir sieros bei azoto oksidai, kurie yra pagrindinė „rūgštaus lietaus“priežastis. Jo kokybę neigiamai veikia šiuo metu žemės ūkyje aktyviai naudojamos cheminės medžiagos.
Geologiniai veiksniai
Tai apima upės vagos struktūrą. Jei jį sudaro klinčių uolienos, tada vanduo yra kietas ir skaidrus. Jei kanalo pagrindas yra granitas, tada vanduo yra minkštas. Drumstumą jam suteikia suspenduotos neorganinės ir organinės kilmės dalelės.
Dirvožemio š altiniai
Gėlo vandens trūkumo sprendimas yra rimta problema, kuri nusipelno atskiro tyrimo ir svarstymo. Pavyzdžiui, dalį problemos galima išspręsti požeminio vandens sąskaita. Jie susidaro dėl ištirpusio vandens prasiskverbimo į dirvą. Jis ištirpdo dirvožemio organines medžiagas, yra prisotintas molekulinio deguonies. Gilesni yra molio, smėlio, kalkių sluoksniai. Juose filtruojami organiniai junginiai, vanduo prisotinamas mikroelementais ir neorganinėmis druskomis.
Žeminių š altinių kokybei įtakos turi keli veiksniai:
- lietaus drėgmės kokybę lemia rūgštingumas, druskos prisotinimas;
- skysčio būklė povandeniniame rezervuare;
- sluoksnių, per kuriuos jis praeina, specifiškumas;
- geologinė vandeningojo sluoksnio prigimtis.
Gėlo vandens trūkumo priežastis taip pat galima paaiškinti tuo, kad požeminiame vandenyje yra magnio, kalcio, geležies, natrio, taip pat šiek tiekmangano katijonų kiekis. Jie sudaro druskas kartu su bikarbonatais, karbonatais, chloridais, sulfatais.
„Seniausiuose“antžeminiuose š altiniuose druskų koncentracija tokia didelė, kad jos turi sūrų skonį. Gėlo vandens trūkumas planetoje verčia ieškoti požeminio vandens š altinių valymo technologijų. Gyvybę teikianti aukštos kokybės drėgmė yra giliuose kalkakmenio sluoksniuose, tačiau tai brangus malonumas.
Vandens vertė
Kodėl žmogus turėtų ieškoti būdų, kaip išspręsti gėlo vandens trūkumą? Priežastis ta, kad šis skystis pagrįstai vadinamas gyvybės Žemėje pagrindu. Pati savaime ji neturi maistinės vertės, tačiau be jos gyvų organizmų egzistavimas neįmanomas.
Augaluose – iki 90 % vandens, o suaugusio žmogaus organizme – apie 65 %. Atskiruose organuose jo kiekis labai skiriasi:
- kauluose iki 22%;
- smegenyse - 75%;
- kraujyje iki 92%;
- raumenys 75%.
Kalbėdami apie tai, kaip sprendžiama gėlo vandens trūkumo problema, pastebime, kad tai puikus daugelio cheminių junginių tirpiklis. Tai gali būti laikoma aplinka, kurioje vyksta gyvybės procesai.
Pagrindinės funkcijos
Jis drėkina orą kvėpuojant, padeda reguliuoti kūno temperatūrą. Būtent ji tiekia deguonį ir maistines medžiagas į įvairias žmogaus kūno ląsteles, saugo gyvybiškai svarbius organus, šalina iš organizmo atliekas ir toksinus.
UžGyvo organizmo egzistavimas yra svarbus pastovus ir tam tikras vandens kiekis. Pasikeitus jo kiekiui, druskos sudėčiai, rimtai pažeidžiami maisto asimiliacijos procesai, kraujodaros. Be gėlo vandens šilumos mainai su aplinka nereguliuojami.
Žmogus rimtai kenčia dėl sumažėjusio gėlo vandens, be jo gali išsiversti vos kelias dienas. Vandens kiekio organizme sumažinimas 10-20 % yra rimta grėsmė gyvybei.
Dėl gėlo vandens trūkumo reikia sumažinti jo suvartojimą techninėms reikmėms. Rezultatas gali būti infekcinių ligų protrūkis, todėl labai svarbu sukurti naujus jūros vandens gėlinimo būdus.
Atsižvelgiant į darbo intensyvumą, išorinius veiksnius, kultūros tradicijas, žmogus per dieną suvartoja nuo dviejų iki keturių litrų vandens. Pasaulio sveikatos organizacijos duomenimis, ne daugiau kaip 5 % geriamojo vandens gali būti laikomas priimtinu žmonėms vartoti.
Visuotinė problema
Gėlo vandens atsargos mūsų planetoje gali būti laikomos vienu ištekliu. Norint tikėtis ilgalaikės pasaulio atsargų plėtros, būtinas aiškus pasaulinių problemų sprendimas. Gėlo vandens trūkumas ypač aktualus regionams, kuriuose nėra visaverčių ir stabilių gėlo vandens š altinių. Antžeminiai ir požeminiai š altiniai yra apgailėtinos būklės.
Pagrindinės problemos, kurios neigiamai veikia vandens telkinių (ežerų ir upių) kokybę, yra susijusios su šiais veiksniais:
- nepakankamas valymasbuitinės nuotekos;
- silpna pramoninių nuotekų kontrolė;
- vandens baseinų praradimas ir sunaikinimas;
- neracionali pramonės įmonių vieta;
- miškų kirtimas;
- blogas ūkininkavimas.
To pasekoje pažeidžiama natūrali vandens ekosistemos pusiausvyra, kyla grėsmė gėlo vandens gyviesiems ištekliams, todėl žemėje trūksta gėlo vandens.
Problemos masto įvertinimas
Turi įtakos vandens telkinių būklei, pesticidų buvimui vandenyje ir užtvankų statybai, vandens įrenginių kūrimui, drėkinimo projektams.
Erozija, miškų naikinimas, dumblėjimas ir dykumėjimas taip pat turi neigiamą poveikį ekosistemoms. Tokios problemos kyla todėl, kad visuomenė nesuvokia netinkamo požiūrio į vandens išteklius rimtumo. Žmonių ūkinė veikla, organizuota nenaudinga gamtai, sukuria gėlo vandens trūkumą: problemos ir sprendimai – neatidėliotinas klausimas, privertęs žmoniją persvarstyti savo požiūrį į vandens ekosistemas.
Problemos sprendimo būdai
Visų pirma, būtina parengti prevencines priemones, kurios padėtų išvengti brangių gėlo vandens išteklių valymo, atkūrimo ir plėtros priemonių.
Vanduo, gaunamas iš šulinio, miesto vandentiekio tinklo, turi būti iš anksto apdorotas, kad atitiktų higienos normas.
Sušalimas
Vienas iš būdų gauti gėlo vandens yraapsvarstykite galimybę užšaldyti jūrą. Būtent ši technika naudojama tuose regionuose, kur labai trūksta gėlo vandens. Kokie pagrindiniai tokios technologijos trūkumai? Užšaldymas atliekamas žemoje temperatūroje, o tai reikalauja didelių energijos sąnaudų. Dėl padidėjusių energijos kainų šis gėlo vandens gavimo būdas vargu ar gali būti laikomas ekonomišku ir racionaliu.
Svarbūs problemos aspektai
Siekdami išspręsti gėlo vandens trūkumo problemą, mokslininkai siūlo atlikti kompleksinį nuotekų valymą, kuriant visavertes valymo sistemas. Vandens kokybę galima įvertinti tik turint jo bakteriologinės ir cheminės analizės rezultatus.
Kokios pagrindinės vartotojų naudojamo vandens problemos? Jame gali būti netirpių mechaninių dalelių, rūdžių, koloidinių medžiagų. Dėl jų ne tik greitai užsikemša kanalizacijos ir vandens vamzdžiai, bet ir neigiamai veikia žmonių sveikatą, išprovokuoja daugybę infekcinių ligų.
Nemalonus skonis, spalva, kvapas – visa tai vadinama organoleptiniais rodikliais, kurie gali turėti įtakos geriamojo vandens kokybei. Kai kurie organiniai junginiai, vandenilio sulfidas ir likutinis chloras gali sukelti tokių problemų.
Norint pagerinti geriamojo gėlo vandens kokybę, taip pat svarbu įvertinti jo bakteriologinį užterštumą. Tokių procesų priežastis yra skirtingi mikrobai ar bakterijos. Dalisjie gali kelti pavojų žmonių sveikatai, todėl, nepaisant tokio geriamojo vandens, jo vartoti negalima.
Dažnai net pačios nekenksmingiausios bakterijos per savo gyvenimą sudaro ekologiškus produktus. Kai jie sąveikauja su chloru ir bromu, susidaro kancerogeniniai ir toksiški junginiai.
Iš veiksnių, lemiančių gėlo vandens trūkumą, galima įvardinti vandens telkinių taršą. Tai reiškia, kad sumažėja jų ekonominė svarba, biosferos funkcijos, atsirandančios patekus kenksmingoms medžiagoms. Pavyzdžiui, elektrinės, pramonės įmonės pašildytą vandenį išleidžia į upes ir ežerus. Tokį procesą lydi vandens temperatūros padidėjimas, deguonies kiekio sumažėjimas, priemaišų toksiškumo padidėjimas ir biologinės pusiausvyros pažeidimas.
Daugelyje regionų pagrindiniai gėlo vandens š altiniai yra požeminis vanduo, kuris anksčiau buvo laikomas švariausiu. Dėl žmogaus veiklos daugelis šių š altinių yra užteršti. Deja, užterštumo laipsnis dažnai yra toks didelis, kad požeminis vanduo yra netinkamas gerti.
Išvada
Įvairiems poreikiams patenkinti žmonija sunaudoja didžiulį kiekį gėlo vandens. Pagrindiniai vartotojai yra žemės ūkio ir pramonės įmonės. Tarp daugiausiai vandens suvartojančių pramonės šakų yra plieno, kasybos, chemijos, celiuliozės ir popieriaus bei naftos chemijos pramonė. Daugiau nei pusė viso pramonės įmonių naudojamo vandens sunaudojama jų reikmėms. Jei nenaudojamasaukštos kokybės valymo sistemos, leidžiančios pakartotinai naudoti gėlą vandenį, tokiu atveju po poros metų gėlo vandens trūkumas taps didelio masto nelaime.
Aplinkosaugininkai ir chemikai atlieka rimtą mokslinį darbą, kurio tikslas – rasti geriausius jūros vandens gėlinimo būdus. Šiuo metu jau taikomi naujoviški geriamojo vandens valymo metodai, siekiant sumažinti jo nuostolius.
Be to, ypatingas dėmesys skiriamas sukomplektuotų valymo sistemų įrengimui pramonės įmonėse. Tik laikydamiesi integruoto požiūrio į visus klausimus, susijusius su jūros vandens gėlinimu ir valymu, galime tikėtis, kad sumažės gėlo vandens trūkumas.
