دانشمندان موفق شدند کشف کنند که بیش از ۹۷.۵ درصد از کل ذخایر آب روی زمین در دریاها و اقیانوس ها است. این واقعیت کمبود آب شیرین را تأیید می کند که تنها 2.5 درصد از ذخایر جهان را تشکیل می دهد.
ارتباط مشکل
بیش از نیمی از آب های بدون نمک در کلاهک های قطبی و یخچال های طبیعی کوه ها به شکل "یخ زده" است. علاوه بر این، حدود 24 درصد در آب های زیرزمینی قرار دارد. با تحلیل این وضعیت می توان نتیجه گرفت که کمبود جدی آب شیرین در سیاره ما وجود دارد.
دریاچه ها و رودخانه ها را می توان به عنوان منبعی مقرون به صرفه و ارزان در نظر گرفت که بیش از ۰.۰۱ درصد از ذخایر آبی جهان در آنها متمرکز نیست.
از آنجایی که برای زندگی موجودات زنده اهمیت ویژه ای دارد، به جرات می توان گفت که رطوبت، گنجینه گرانبهای زمین است.
گردش در طبیعت
آب در حرکت دائمی است. پس از تبخیر از سطح اجسام آبی، در اتمسفر تجمع می یابد. در لحظه ای که غلظت بخار می شودحداکثر، انتقال به حالت مایع یا جامد وجود دارد، بارندگی ذخایر دریاچه ها، رودخانه ها را پر می کند.
میزان کل رطوبت در سیاره ما بدون تغییر باقی می ماند، فقط از یک حالت تجمع به حالت دیگر می رود.
از کل میزان بارندگی، تنها 80٪ مستقیماً به اقیانوس ختم می شود. 20 درصد باقی مانده که روی خشکی می افتد چه می شود؟ با کمک آنها، فرد منابع آب را دوباره پر می کند.
معلوم شد که رطوبتی که در خشکی باقی می ماند، توانایی ورود به دریاچه ها (رودخانه ها) و تخلیه به مخازن را دارد. علاوه بر این، می تواند در خاک نفوذ کند و منابع آب زیرزمینی را دوباره پر کند.
کمبود آب شیرین به دلیل اختلال در ارتباط بین آب های زیرزمینی و سطحی رخ می دهد. هر دو منبع مزایا و معایب خاصی دارند.
منابع سطح
مشکل کمبود آب شیرین با عوامل زمین شناسی و اقلیمی مرتبط است. از نظر اقلیمی فراوانی و میزان بارندگی و همچنین وضعیت اکولوژیکی منطقه حائز اهمیت است. بارش مقدار معینی از ذرات نامحلول را به همراه دارد: گرده گیاهان، گرد و غبار آتشفشانی، اسپور قارچ، باکتری، میکروارگانیسم های مختلف.
انتشارات صنعتی
مشکل کمبود آب شیرین تا حدودی به این دلیل است که اقیانوس دارای انواع نمک است. در رطوبت دریا آنیون های کلر، سولفات، کاتیون های پتاسیم، کلسیم، منیزیم وجود دارد. انتشارات صنعتی نیز به جو کمک می کند. ارگانیک دارندحلال ها و اکسیدهای گوگرد و نیتروژن که عامل اصلی «باران اسیدی» هستند. کیفیت آن تحت تأثیر مواد شیمیایی است که در حال حاضر به طور فعال در کشاورزی استفاده می شود.
عوامل زمین شناسی
اینها شامل ساختار بستر رودخانه است. اگر از سنگ های آهکی تشکیل شده باشد، آب سخت و شفاف است. اگر پایه کانال گرانیتی باشد، آب نرم است. کدورت توسط ذرات معلق با منشا معدنی و آلی به آن داده می شود.
چشمه خاک
راه حل کمبود آب شیرین یک مشکل جدی است که شایسته مطالعه و بررسی جداگانه است. به عنوان مثال، بخشی از مشکل را می توان با هزینه آب زیرزمینی حل کرد. آنها در نتیجه نشت آب مذاب به خاک تشکیل می شوند. این ماده آلی خاک را حل می کند، با اکسیژن مولکولی اشباع می شود. لایه های رسی، شنی و آهکی عمیق تر هستند. ترکیبات آلی در آنها فیلتر می شود، آب با عناصر ریز و نمک های معدنی اشباع می شود.
چندین عامل بر کیفیت منابع زمینی تأثیر می گذارد:
- کیفیت رطوبت باران با اسیدیته، اشباع نمک تعیین می شود؛
- وضعیت مایع در مخزن زیر آب؛
- ویژگی لایه هایی که از آن عبور می کند؛
- ماهیت زمین شناسی آبخوان.
دلایل کمبود آب شیرین را می توان با این واقعیت نیز توضیح داد که آب های زیرزمینی حاوی منیزیم، کلسیم، آهن، سدیم و همچنین اندکی هستند.مقدار کاتیون های منگنز آنها همراه با بی کربنات ها، کربنات ها، کلریدها، سولفات ها نمک تشکیل می دهند.
در "قدیمی ترین" منابع زمینی، غلظت نمک ها به قدری زیاد است که طعم شوری دارند. کمبود آب شیرین در کره زمین ما را مجبور می کند به دنبال فناوری هایی برای تمیز کردن منابع آب زیرزمینی باشیم. رطوبت حیات بخش با کیفیت بالا در لایه های عمیق سنگ آهک قرار دارد، اما این یک لذت گران است.
ارزش آب
چرا انسان باید به دنبال راه هایی برای رفع کمبود آب شیرین باشد؟ دلیل آن این است که این مایع به درستی اساس زندگی روی زمین نامیده می شود. به خودی خود ارزش غذایی ندارد اما بدون آن وجود موجودات زنده غیرممکن است.
در گیاهان - تا 90٪ آب و در بدن یک فرد بالغ حدود 65٪ است. در اندام های فردی، مقدار آن به طور قابل توجهی متفاوت است:
- در استخوان تا 22%؛
- در مغز - 75%؛
- در خون تا 92%؛
- muscle 75%.
با صحبت در مورد چگونگی حل مشکل کمبود آب شیرین، خاطرنشان می کنیم که این یک حلال عالی برای بسیاری از ترکیبات شیمیایی است. می توان آن را محیطی در نظر گرفت که فرآیندهای زندگی در آن انجام می شود.
عملکردهای اصلی
هوا را در هنگام تنفس مرطوب می کند، به تنظیم دمای بدن کمک می کند. اوست که اکسیژن و مواد مغذی را به سلول‌های مختلف بدن انسان می‌رساند، از اندام‌های حیاتی محافظت می‌کند، مواد زائد و سموم را از بدن دفع می‌کند.
برایوجود یک موجود زنده، محتوای آب ثابت و معین مهم است. با تغییر در مقدار آن، ترکیب نمک، نقض جدی فرآیندهای جذب غذا، خون سازی وجود دارد. بدون آب شیرین، تبادل حرارت با محیط تنظیم نمی شود.
فردی به دلیل کاهش آب شیرین به شدت رنج می برد، فقط چند روز می تواند بدون آن زندگی کند. کاهش 10 تا 20 درصدی آب در بدن یک تهدید جدی برای زندگی است.
کمبود آب شیرین منجر به نیاز به کاهش مصرف آن برای نیازهای فنی می شود. نتیجه می تواند شیوع بیماری های عفونی باشد، به همین دلیل است که توسعه روش های جدید برای شیرین سازی آب دریا بسیار مهم است.
با در نظر گرفتن شدت کار، عوامل بیرونی، سنت های فرهنگی، فرد روزانه دو تا چهار لیتر آب مصرف می کند. طبق گفته سازمان بهداشت جهانی، بیش از 5 درصد از آب آشامیدنی را نمی توان برای مصرف انسان قابل قبول دانست.
یک مشکل جهانی
ذخایر آب شیرین در سیاره ما را می توان به عنوان یک منبع واحد در نظر گرفت. برای اینکه بتوان روی توسعه بلندمدت ذخایر جهانی حساب کرد، یک راه حل روشن برای مشکلات جهانی مورد نیاز است. کمبود آب شیرین به ویژه برای مناطقی که در آن منابع کامل و پایدار آب شیرین وجود ندارد، مهم است. منابع سطحی و زیرزمینی در وضعیت اسفناکی قرار دارند.
مشکلات اصلی که بر کیفیت آب (دریاچه ها و رودخانه ها) تأثیر منفی می گذارد به عوامل زیر مربوط می شود:
- نظافت کافیفاضلاب خانگی؛
- کنترل ضعیف پساب های صنعتی؛
- از دست دادن و تخریب حوزه های آبخیز؛
- موقعیت غیر منطقی بنگاه های صنعتی؛
- جنگل زدایی;
- کشاورزی بد.
نتیجه نقض تعادل طبیعی اکوسیستم آب است، تهدیدی برای منابع زنده آب شیرین وجود دارد که باعث کمبود آب شیرین در زمین می شود.
ارزیابی مقیاس مسئله
بر وضعیت بدنه های آبی، وجود سموم دفع آفات در آب و ساخت سدها، ایجاد تأسیسات آبی، پروژه های آبیاری تأثیر می گذارد.
فرسایش، جنگل زدایی، لجن زایی و بیابان زایی نیز تأثیر منفی بر اکوسیستم ها دارد. چنین مشکلاتی به این دلیل به وجود می آیند که عموم مردم جدیت رویکرد نادرست به منابع آب را درک نمی کنند. فعالیت‌های اقتصادی انسان، سازمان‌دهی شده به ضرر طبیعت، کمبود آب شیرین ایجاد می‌کند: مشکلات و راه‌حل‌ها - مسئله‌ای فوری که بشریت را مجبور کرده است تا در نگرش خود به اکوسیستم‌های آبی تجدیدنظر کند.
راههای حل مشکل
اول از همه، لازم است اقدامات پیشگیرانه ای ایجاد شود که از اقدامات پرهزینه برای پاکسازی، احیا و توسعه منابع آب شیرین جلوگیری کند.
آبی که از یک چاه می آید، یک شبکه آبرسانی شهری، باید از قبل تصفیه شود تا استانداردهای بهداشتی را رعایت کند.
یخ زدن
یکی از راه های بدست آوردن آب شیرین این استانجماد دریایی را در نظر بگیرید. این تکنیک است که در مناطقی که کمبود شدید آب شیرین وجود دارد استفاده می شود. معایب اصلی چنین فناوری چیست؟ انجماد در دماهای پایین انجام می شود که هزینه انرژی قابل توجهی را به همراه دارد. با توجه به افزایش قیمت انرژی، به سختی می توان این روش تهیه آب شیرین را اقتصادی و منطقی دانست.
جنبه های مهم مشکل
به منظور حل مشکل کمبود آب شیرین، دانشمندان پیشنهاد می کنند که یک تصفیه جامع فاضلاب، ساخت سیستم های تصفیه تمام عیار انجام دهند. کیفیت آب تنها در صورتی قابل ارزیابی است که نتایج آنالیزهای باکتریولوژیکی و شیمیایی آن در دسترس باشد.
مشکلات اصلی مصرف آب توسط مصرف کنندگان چیست؟ ممکن است حاوی ذرات مکانیکی نامحلول، زنگ زدگی، مواد کلوئیدی باشد. آنها نه تنها منجر به گرفتگی سریع لوله های فاضلاب و آب می شوند، بلکه بر سلامت انسان تأثیر منفی می گذارند و بسیاری از بیماری های عفونی را تحریک می کنند.
طعم، رنگ، بوی ناخوشایند - همه اینها شاخص های ارگانولپتیک نامیده می شوند که می توانند بر کیفیت آب آشامیدنی تأثیر بگذارند. برخی از ترکیبات آلی، سولفید هیدروژن و کلر باقیمانده می توانند منابع چنین مشکلاتی باشند.
برای بهبود کیفیت آب شیرین آشامیدنی، ارزیابی آلودگی باکتریولوژیکی آن نیز مهم است. علت چنین فرآیندهایی میکروب ها یا باکتری های مختلف هستند. قسمتی ازمی توانند سلامت افراد را به خطر بیندازند، بنابراین با وجود وجود چنین آب آشامیدنی، نباید مصرف شود.
اغلب حتی بی ضررترین باکتری ها در طول زندگی خود محصولات ارگانیک را تشکیل می دهند. هنگامی که آنها با کلر و برم تعامل دارند، ترکیبات سرطان زا و سمی به دست می آیند.
از عواملی که منجر به کمبود آب شیرین می شود، می توان آلودگی بدنه های آبی را نام برد. این به معنای کاهش اهمیت اقتصادی آنها، عملکردهای بیوسفری است که با ورود مواد مضر رخ می دهد. به عنوان مثال، نیروگاه ها، کارخانه های صنعتی آب گرم شده را به رودخانه ها و دریاچه ها تخلیه می کنند. چنین فرآیندی با افزایش دمای آب، کاهش میزان اکسیژن، افزایش سمیت ناخالصی ها و نقض تعادل بیولوژیکی همراه است.
در بسیاری از مناطق، منابع اصلی آب شیرین، آب های زیرزمینی هستند که قبلاً تمیزترین آنها محسوب می شد. در نتیجه فعالیت های انسانی، بسیاری از این منابع آلوده می شوند. متأسفانه، درجه آلودگی اغلب آنقدر زیاد است که آب زیرزمینی غیرقابل نوشیدن است.
نتیجه گیری
بشر برای نیازهای مختلف مقدار زیادی آب شیرین مصرف می کند. مصرف‌کنندگان اصلی، کارخانه‌های کشاورزی و صنعتی هستند. از جمله صنایع پر آب می توان به صنایع فولاد، معدن، شیمیایی، خمیر و کاغذ و پتروشیمی اشاره کرد. بیش از نیمی از کل آب مصرفی بنگاه های صنعتی برای نیازهای آنها استفاده می شود. در صورت عدم استفادهسیستم های تصفیه با کیفیت بالا که به شما امکان استفاده مجدد از آب شیرین را می دهد، در این صورت، در چند سال آینده، کمبود آب شیرین به یک فاجعه در مقیاس بزرگ تبدیل می شود.
محیط بانان و شیمیدانان در حال انجام کارهای تحقیقاتی جدی با هدف یافتن بهترین راه ها برای نمک زدایی آب دریا هستند. در حال حاضر روش‌های نوآورانه‌ای برای تصفیه آب آشامیدنی برای کاهش تلفات آن در حال استفاده است.
علاوه بر این به نصب سیستم های نظافت کامل در شرکت های صنعتی توجه ویژه ای می شود. تنها با یک رویکرد یکپارچه به تمام مسائل مربوط به نمک زدایی و تصفیه آب دریا می توان روی کاهش کمبود آب شیرین حساب کرد.
