Vedcom sa podarilo zistiť, že viac ako 97,5 % všetkých zásob vody na Zemi sa nachádza v moriach a oceánoch. Tento fakt potvrdzuje nedostatok sladkej vody, ktorá predstavuje len 2,5 % svetových zásob.
Relevantnosť problému
Viac ako polovica neslanej vody je v polárnych čiapkach a horských ľadovcoch v „zamrznutej“forme. Okrem toho sa asi 24 % nachádza v podzemných vodách. Analýzou tejto situácie môžeme konštatovať, že na našej planéte je vážny nedostatok sladkej vody.
Jazerá a rieky možno považovať za cenovo dostupný a lacný zdroj, v ktorom sa koncentruje maximálne 0,01 % svetových zásob vody.
Pretože má mimoriadny význam pre život živých bytostí, môžeme s istotou povedať, že vlhkosť je vzácnym pokladom Zeme.
Obeh v prírode
Voda je v neustálom pohybe. Po odparení z povrchu vodných útvarov sa hromadí v atmosfére. V okamihu, keď sa koncentrácia pár stanemaximálne dochádza k prechodu do kvapalného alebo pevného skupenstva, zrážkami sa dopĺňajú zásoby jazier, riek.
Celkové množstvo vlhkosti na našej planéte zostáva nezmenené, len prechádza z jedného stavu agregácie do druhého.
Z celkového množstva zrážok len 80 % skončí priamo v oceáne. Čo sa stane so zvyšnými 20 percentami, ktoré spadnú na pevninu? S ich pomocou človek dopĺňa vodné zdroje.
Ukazuje sa, že vlhkosť, ktorá zostáva na súši, má schopnosť dostať sa do jazier (riek) a odtekať do nádrží. Okrem toho dokáže preniknúť do pôdy a doplniť zdroje podzemnej vody.
K nedostatku sladkej vody dochádza v dôsledku prerušenia spojenia medzi podzemnou a povrchovou vodou. Oba zdroje majú určité výhody a nevýhody.
Povrchové zdroje
Problém nedostatku sladkej vody súvisí s geologickými a klimatickými faktormi. Z klimatického hľadiska je dôležitá frekvencia a množstvo zrážok, ako aj ekologický stav v regióne. Zrážky prinášajú určité množstvo nerozpustných častíc: peľ rastlín, sopečný prach, spóry húb, baktérie, rôzne mikroorganizmy.
Priemyselné emisie
Problém nedostatku sladkej vody je čiastočne spôsobený skutočnosťou, že oceán obsahuje rôzne soli. V morskej vlhkosti sú anióny chlóru, síranu, katiónov draslíka, vápnika, horčíka. Priemyselné emisie tiež prispievajú k atmosfére. Majú organickérozpúšťadlá a oxidy síry a dusíka, ktoré sú hlavnou príčinou „kyslých dažďov“. Jeho kvalitu negatívne ovplyvňujú chemikálie, ktoré sa v súčasnosti aktívne používajú v poľnohospodárstve.
Geologické faktory
Zahŕňajú štruktúru koryta rieky. Ak ju tvoria vápencové skaly, potom je voda tvrdá a priezračná. Ak je základom kanála žula, potom je voda mäkká. Zákal mu dodávajú suspendované častice anorganického a organického pôvodu.
Pôdne pramene
Riešenie nedostatku sladkej vody je vážny problém, ktorý si zaslúži samostatné štúdium a zváženie. Časť problému sa dá napríklad vyriešiť na úkor podzemnej vody. Vznikajú v dôsledku presakovania roztopenej vody do pôdy. Rozpúšťa organickú hmotu pôdy, je nasýtená molekulárnym kyslíkom. Hlbšie sú hlinité, piesčité, vápencové vrstvy. Filtrujú sa v nich organické zlúčeniny, voda je nasýtená mikroelementmi a anorganickými soľami.
Kvalitu pozemných zdrojov ovplyvňuje niekoľko faktorov:
- kvalita dažďovej vlhkosti je určená kyslosťou, nasýtením soľou;
- stav kvapaliny v podvodnej nádrži;
- špecifickosť vrstiev, cez ktoré prechádza;
- geologická povaha vodonosnej vrstvy.
Príčiny nedostatku sladkej vody možno vysvetliť aj tým, že podzemná voda obsahuje horčík, vápnik, železo, sodík, ako aj miernemnožstvo katiónov mangánu. Spolu s hydrogénuhličitanmi, uhličitanmi, chloridmi, síranmi tvoria soli.
V „najstarších“mletých zdrojoch je koncentrácia solí taká vysoká, že majú slanú chuť. Nedostatok sladkej vody na planéte nás núti hľadať technológie na čistenie zdrojov podzemnej vody. Životodarná vlhkosť vysokej kvality sa nachádza v hlbokých vápencových vrstvách, ale to je drahé potešenie.
Hodnota vody
Prečo by mal človek hľadať spôsoby, ako vyriešiť nedostatok sladkej vody? Dôvodom je, že táto kvapalina sa právom nazýva základom života na Zemi. Sama o sebe nemá žiadnu nutričnú hodnotu, no bez nej je existencia živých organizmov nemožná.
V rastlinách - až 90% vody a v tele dospelého človeka je to asi 65%. V jednotlivých orgánoch sa jeho množstvo výrazne líši:
- v kostiach až 22%;
- v mozgu - 75%;
- v krvi až 92%;
- svaly 75 %.
Keď hovoríme o tom, ako sa rieši problém nedostatku sladkej vody, poznamenávame, že ide o vynikajúce rozpúšťadlo pre mnohé chemické zlúčeniny. Možno ho považovať za prostredie, v ktorom prebiehajú životné procesy.
Hlavné funkcie
Zvlhčuje vzduch pri dýchaní, pomáha regulovať telesnú teplotu. Je to ona, ktorá dodáva kyslík a živiny do rôznych buniek ľudského tela, chráni životne dôležité orgány, odstraňuje odpad a toxíny z tela.
PrePre existenciu živého organizmu je dôležitý stály a určitý obsah vody. So zmenou jeho množstva, zloženia soli, dochádza k vážnemu narušeniu procesov asimilácie potravy, hematopoézy. Bez čerstvej vody neexistuje žiadna regulácia výmeny tepla s okolím.
Človek vážne trpí úbytkom sladkej vody, dokáže sa bez nej zaobísť len niekoľko dní. Zníženie množstva vody v tele o 10-20% je vážnou hrozbou pre život.
Nedostatok sladkej vody vedie k potrebe znížiť jej spotrebu pre technické potreby. Výsledkom môže byť prepuknutie infekčných chorôb, a preto je také dôležité vyvinúť nové spôsoby odsoľovania morskej vody.
Ak vezmeme do úvahy intenzitu práce, vonkajšie faktory, kultúrne tradície, človek spotrebuje od dvoch do štyroch litrov vody denne. Podľa Svetovej zdravotníckej organizácie nie viac ako 5 % pitnej vody možno považovať za prijateľné na ľudskú spotrebu.
Globálny problém
Zásoby sladkej vody na našej planéte možno považovať za jeden zdroj. Aby bolo možné počítať s dlhodobým rozvojom svetových zásob, je potrebné jasné riešenie globálnych problémov. Nedostatok sladkej vody je relevantný najmä pre regióny, v ktorých neexistujú plnohodnotné a stabilné zdroje sladkej vody. Povrchové a podzemné zdroje sú v žalostnom stave.
Hlavné problémy, ktoré negatívne ovplyvňujú kvalitu vodných útvarov (jazerá a rieky), súvisia s nasledujúcimi faktormi:
- nedostatočné čistenieodpadová voda z domácností;
- slabá kontrola priemyselných odpadových vôd;
- strata a zničenie povodí;
- iracionálne umiestnenie priemyselných podnikov;
- odlesňovanie;
- zlé poľnohospodárstvo.
Výsledkom je narušenie prirodzenej rovnováhy vodného ekosystému, ohrozenie sladkovodných živých zdrojov, čo spôsobuje nedostatok sladkej vody na Zemi.
Posúdenie rozsahu problému
Ovplyvňuje stav vodných útvarov, prítomnosť pesticídov vo vode a výstavbu priehrad, vytváranie vodných zariadení, zavlažovacie projekty.
Erózia, odlesňovanie, zanášanie a rozširovanie púšte má tiež negatívny vplyv na ekosystémy. Takéto problémy vznikajú preto, lebo verejnosť nechápe závažnosť nesprávneho prístupu k vodným zdrojom. Ľudská ekonomická činnosť, organizovaná na úkor prírody, spôsobuje nedostatok sladkej vody: problémy a riešenia – naliehavý problém, ktorý prinútil ľudstvo prehodnotiť svoj postoj k vodným ekosystémom.
Spôsoby riešenia problému
V prvom rade je potrebné vypracovať preventívne opatrenia, ktoré zabránia nákladným opatreniam na čistenie, obnovu a rozvoj zdrojov sladkej vody.
Voda, ktorá pochádza zo studne, mestskej vodovodnej siete, musí byť vopred upravená, aby spĺňala hygienické normy.
Mrazenie
Jedným zo spôsobov, ako získať čerstvú vodu, jezvážte zmrazenie námorných. Práve táto technika sa používa v tých regiónoch, kde je vážny nedostatok sladkej vody. Aké sú hlavné nevýhody takejto technológie? Zmrazovanie sa vykonáva pri nízkych teplotách, čo znamená značné náklady na energiu. Vzhľadom na nárast cien energií možno tento spôsob získavania čerstvej vody len ťažko považovať za ekonomický a racionálny.
Dôležité aspekty problému
Na vyriešenie problému nedostatku sladkej vody vedci navrhujú vykonať komplexné čistenie odpadových vôd a vybudovať plnohodnotné systémy čistenia. Kvalitu vody možno posúdiť len vtedy, ak sú k dispozícii výsledky jej bakteriologického a chemického rozboru.
Aké sú hlavné problémy s vodou používanou spotrebiteľmi? Môže obsahovať nerozpustné mechanické častice, hrdzu, koloidné látky. Vedú nielen k rýchlemu upchávaniu kanalizačných a vodovodných potrubí, ale negatívne ovplyvňujú aj ľudské zdravie, vyvolávajú mnohé infekčné choroby.
Nepríjemná chuť, farba, vôňa – to všetko sa nazýva organoleptické ukazovatele, ktoré môžu ovplyvniť kvalitu pitnej vody. Zdrojom takýchto problémov môžu byť niektoré organické zlúčeniny, sírovodík a zvyškový chlór.
Na zlepšenie kvality pitnej sladkej vody je dôležité posúdiť aj jej bakteriologickú kontamináciu. Príčinou takýchto procesov sú rôzne mikróby alebo baktérie. Časťmôžu ohroziť zdravie ľudí, preto by sa aj napriek prítomnosti takejto pitnej vody nemala konzumovať.
Často aj tie najneškodnejšie baktérie tvoria v priebehu svojho života organické produkty. Pri interakcii s chlórom a brómom vznikajú karcinogénne a toxické zlúčeniny.
Medzi faktory, ktoré vedú k nedostatku sladkej vody, možno menovať znečistenie vodných plôch. Znamená to pokles ich ekonomického významu, biosférických funkcií, ku ktorým dochádza pri vstupe škodlivých látok. Napríklad elektrárne, priemyselné závody vypúšťajú ohriatu vodu do riek a jazier. Takýto proces je sprevádzaný zvýšením teploty vody, znížením množstva kyslíka, zvýšením toxicity nečistôt a porušením biologickej rovnováhy.
V mnohých regiónoch sú hlavnými zdrojmi sladkej vody podzemné vody, ktoré boli predtým považované za najčistejšie. V dôsledku ľudskej činnosti sú mnohé z týchto zdrojov znečistené. Bohužiaľ, stupeň znečistenia je často taký vysoký, že podzemná voda je nepitná.
Záver
Pre rôzne potreby ľudstvo spotrebuje obrovské množstvo sladkej vody. Hlavnými spotrebiteľmi sú poľnohospodárstvo a priemyselné podniky. Medzi priemyselné odvetvia s najväčšou náročnosťou na vodu patrí oceliarsky, ťažobný, chemický, celulózový a papierenský priemysel a petrochemický priemysel. Viac ako polovica všetkej vody spotrebovanej priemyselnými podnikmi sa využíva pre ich potreby. Ak sa nepoužívavysokokvalitné čistiace systémy, ktoré umožňujú opätovné využitie sladkej vody, v tomto prípade sa o pár rokov nedostatok sladkej vody stane rozsiahlou katastrofou.
Environmentalisti a chemici vykonávajú seriózny výskum zameraný na nájdenie najlepších spôsobov odsoľovania morskej vody. V súčasnosti sa už využívajú inovatívne metódy čistenia pitnej vody na zníženie jej strát.
Okrem toho sa osobitná pozornosť venuje inštalácii kompletných čistiacich systémov v priemyselných podnikoch. Len s integrovaným prístupom ku všetkým problémom súvisiacim s odsoľovaním a čistením morskej vody môžeme počítať so znížením nedostatku sladkej vody.
