Uvod

1. Su?tina problema ?iste vode

1.1 Smanjenje resursa slatke vode

1.2 Zaga?enje vode iz doma?instava, poljoprivrednih i industrijskih otpadnih voda

1.3 Zaga?enje termalne vode

1.4 Zaga?enje okeana naftom

1.5 Ostalo zaga?enje vode

2. Mogu?a rje?enja

2.1 Pre?i??avanje vode

2.2 Recikliranje vode

2.3 Desalinizacija slane vode

Zaklju?ak

Spisak kori?tenih izvora

Aplikacija

UVOD

Mo?da se to mo?e re?i

svrha osobe

je to

uni?titi svoju porodicu

unapred napravljen globus

neprikladan za stanovanje.

J.-B. Lamarck

Nekada su ljudi bili zadovoljni vodom, koju su nalazili u rijekama, jezerima, potocima i bunarima. Ali razvojem industrije i porastom stanovni?tva postalo je potrebno mnogo pa?ljivije upravljati vodoopskrbom kako bi se izbjegla ?teta po zdravlje ljudi i ?teta po okoli?.

Ranije neiscrpni resurs - svje?a ?ista voda - postaje iscrpiv. Danas u mnogim dijelovima svijeta nedostaje vode pogodne za pi?e, industrijsku proizvodnju i navodnjavanje. ?ak i sada, 20.000 ljudi umire svake godine zbog zaga?enja vodenih tijela u Rusiji dioksinom.

Tema koju sam odabrao sada je aktuelnija nego ikad, jer ako ne mi, onda ?e na?a djeca sigurno osjetiti puni uticaj antropogenog zaga?enja ?ivotne sredine. Me?utim, ako na vrijeme prepoznate problem i slijedite na?ine za njegovo rje?avanje, onda se mo?e izbje?i ekolo?ka katastrofa.

Svrha ovog rada je upoznavanje sa problemom ?iste vode kao globalnim ekolo?kim problemom. Zna?ajna pa?nja ?e se posvetiti uzrocima, ekolo?kim posljedicama i mogu?im rje?enjima ovog problema.

1. Su?tina problema ?iste vode

Me?u hemijskim jedinjenjima s kojima se ?ovjek mora suo?iti u svakodnevnom ?ivotu, voda je mo?da najpoznatija, a ujedno i naj?udnija. Njegova zadivljuju?a svojstva oduvijek su privla?ila pa?nju nau?nika, a posljednjih godina postala su, osim toga, povod za razne skoro nau?ne spekulacije. Voda nije pasivni rastvara?, kao ?to se obi?no veruje, ona je aktivni agens u molekularnoj biologiji; kada se smrzne, ?iri se umjesto da se skuplja kao ve?ina teku?ina, dosti?u?i najve?u gustinu na 4°C. Do sada, nijedan od teoreti?ara koji rade na op?toj teoriji fluida nije se pribli?io opisu njenih ?udnih svojstava.

Posebno treba spomenuti slabe vodikove veze, zahvaljuju?i kojima molekule vode za kratko vrijeme formiraju prili?no slo?ene strukture. Nau?ni ?lanak Larsa Petterssona i njegovih kolega sa ?tokholmskog univerziteta iz 2004. godine napravio je veliku buku. U njemu je, posebno, navedeno da je svaki molekul vode povezan vodoni?nim vezama sa ta?no dvije druge. Zbog toga nastaju lanci i prstenovi, du?ine reda stotine molekula. Na tom putu istra?iva?i se nadaju da ?e prona?i racionalno obja?njenje za neobi?nost vode.

Ali za stanovnike na?e planete voda nije prvenstveno interesantna zbog toga: bez ?iste vode za pi?e svi ?e jednostavno izumrijeti, a njena dostupnost postaje sve problemati?nija s godinama. Prema podacima Svjetske zdravstvene organizacije (WHO), trenutno ga 1,2 milijarde ljudi nema u potrebnoj koli?ini, milioni ljudi umiru svake godine od bolesti uzrokovanih tvarima otopljenim u vodi. U januaru 2008. godine, na godi?njem sastanku Svjetskog ekonomskog foruma UN-a 2008, odr?anom u ?vicarskoj, tvrdilo se da ?e do 2025. godine stanovni?tvu vi?e od polovine svjetskih zemalja nedostajati ?ista voda, a do 2050. godine - 75%.

Problem ?iste vode dolazi sa svih strana: na primjer, nau?nici sugeriraju da ?e u narednih 30 godina otapanje gle?era (jedne od glavnih rezervi slatke vode na Zemlji) dovesti do sna?nih skokova nivoa mnogih velikih rijeka. , kao ?to su Brahmaputra, Gang, Huang He, ?to ?e dovesti milijardu i po ljudi u jugoisto?noj Aziji u opasnosti od nedostatka vode za pi?e. Istovremeno, ?ak i sada protok vode, na primjer, iz ?ute rijeke je toliko velik da povremeno ne sti?e do mora.

1.1 Smanjenje koli?ine slatke vodevodama

Resursi slatke vode postoje zahvaljuju?i vje?nom ciklusu vode. Kao rezultat isparavanja, formira se gigantski volumen vode koji dosti?e 525 hiljada km3 godi?nje. 86% ove koli?ine otpada na slane vode Svjetskog okeana i unutra?njih mora - Kaspijskog, Arala, itd.; ostatak isparava na kopnu, od ?ega je polovina zbog transpiracije vlage od strane biljaka. Svake godine ispari sloj vode debljine oko 1250 mm. Dio ponovo pada sa padavinama u okean, a dio vjetrovi nose na kopno i ovdje hrani rijeke i jezera, gle?ere i podzemne vode. Prirodni destilator se hrani energijom Sunca i oduzima oko 20% te energije.

Samo 2% hidrosfere ?ini slatka voda, ali se ona stalno obnavlja. Brzina obnove odre?uje resurse koji su dostupni ?ovje?anstvu. Ve?ina slatke vode (85%) koncentrirana je u ledu polarnih zona i gle?era. Stopa izmjene vode ovdje je manja nego u okeanu i iznosi 8000 godina. Povr?inska voda na kopnu se obnavlja oko 500 puta br?e nego u okeanu. Jo? br?e, za oko 10-12 dana, vode rijeka se obnavljaju. Slatke vode rijeka imaju najve?u prakti?nu vrijednost za ?ovje?anstvo.

Rijeke su oduvijek bile izvor slatke vode. Ali u modernoj eri po?eli su da prevoze otpad. Otpad u slivnom podru?ju te?e niz korita rijeka u mora i okeane. Ve?ina kori?tene rije?ne vode vra?a se u rijeke i rezervoare u obliku otpadnih voda. Do sada je rast postrojenja za pre?i??avanje otpadnih voda zaostajao za rastom potro?nje vode. I na prvi pogled, to je korijen zla. U stvari, sve je mnogo ozbiljnije. ?ak i uz najnapredniji tretman, uklju?uju?i biolo?ki tretman, sve otopljene anorganske tvari i do 10% organskih zaga?iva?a ostaju u pro?i??enoj otpadnoj vodi. Takva voda ponovo mo?e postati prikladna za potro?nju tek nakon vi?ekratnog razrje?ivanja ?istom prirodnom vodom. I ovdje je za osobu va?an omjer apsolutne koli?ine otpadne vode, ?ak i ako je pro?i??ena, i protoka rijeke.

Globalni bilans voda je pokazao da se 2.200 km vode godi?nje tro?i na sve vrste kori?tenja vode. Gotovo 20% svjetskih resursa slatke vode koristi se za razrje?ivanje otpadnih voda. Prora?uni za 2000. godinu, uz pretpostavku da ?e se potro?nja vode smanjiti i tretman ?e pokriti sve otpadne vode, pokazali su da ?e za razrje?ivanje otpadnih voda i dalje biti potrebno 30-35 hiljada km3 slatke vode godi?nje. To zna?i da ?e resursi ukupnog svjetskog rije?nog toka biti blizu iscrpljivanja, au mnogim dijelovima svijeta ve? su iscrpljeni. Uostalom, 1 km3 pre?i??ene otpadne vode "pokvari" 10 km3 rije?ne vode, a nepro?i??ene - 3-5 puta vi?e. Koli?ina slatke vode se ne smanjuje, ali njen kvalitet naglo opada, postaje neprikladna za potro?nju.

?ovje?anstvo ?e morati promijeniti strategiju kori?tenja vode. Nu?nost nas tjera da izolujemo antropogeni ciklus vode od prirodnog. U praksi to zna?i prelazak na recirkulacijsko vodoopskrbu, na malovodnu ili malootpadnu, a zatim na "suhu" ili bezotpadnu tehnologiju, pra?en naglim smanjenjem koli?ine potro?nje vode i pro?i??ene otpadne vode. .

Rezerve slatke vode su potencijalno velike. Me?utim, u bilo kojem dijelu svijeta, oni mogu biti iscrpljeni zbog neodr?ivog kori?tenja vode ili zaga?enja. Broj takvih mjesta raste, pokrivaju?i ?itava geografska podru?ja. Potrebu za vodom ne zadovoljava 20% urbanog i 75% ruralnog stanovni?tva svijeta. Koli?ina potro?ene vode zavisi od regije i ?ivotnog standarda i kre?e se od 3 do 700 litara dnevno po osobi.

Potro?nja vode u industriji zavisi i od ekonomskog razvoja podru?ja. Na primjer, u Kanadi industrija tro?i 84% ukupnog unosa vode, au Indiji - 1%. Vodointenzivne industrije su ?eli?na, hemijska, petrohemijska, celulozna i papirna i prehrambena industrija. Oni tro?e skoro 70% sve vode koja se koristi u industriji (vidi dodatak). U prosjeku, industrija tro?i oko 20% ukupne vode koja se tro?i u svijetu. Glavni potro?a? slatke vode je poljoprivreda: 70-80% sve slatke vode koristi se za njene potrebe. Poljoprivreda navodnjavanja zauzima samo 15-17% povr?ine poljoprivrednog zemlji?ta i daje polovinu ukupne proizvodnje. Gotovo 70% svjetskih usjeva pamuka izdr?ava se navodnjavanjem.

Ukupni otjecanje rijeka ZND (SSSR) za godinu je 4720 km. Ali vodni resursi su raspore?eni izuzetno neravnomjerno. U najnaseljenijim regijama, gdje ?ivi do 80% industrijske proizvodnje i gdje se nalazi 90% zemlji?ta pogodnog za poljoprivredu, udio vodnih resursa je samo 20%. Mnogi dijelovi zemlje nisu dovoljno snabdjeveni vodom. To su jug i jugoistok evropskog dijela ZND-a, Kaspijska nizina, jug Zapadnog Sibira i Kazahstana, te neke druge regije Srednje Azije, jug Transbaikalije, Centralna Jakutija. Sjeverni regioni ZND, balti?ke dr?ave, planinski regioni Kavkaza, centralne Azije, planine Sayan i Daleki istok najbolje su opskrbljeni vodom.

Tok rijeka varira u zavisnosti od klimatskih fluktuacija. Ljudska intervencija u prirodne procese ve? je uticala na oticanje rijeka. U poljoprivredi se ve?ina vode ne vra?a u rijeke, ve? se tro?i na isparavanje i formiranje biljne mase, jer tokom fotosinteze vodonik iz molekula vode prelazi u organska jedinjenja. Za regulisanje toka rijeka, koji nije ujedna?en tokom cijele godine, izgra?eno je 1.500 akumulacija (reguli?u do 9% ukupnog toka). Otok rijeka Dalekog istoka, Sibira i sjevera evropskog dijela zemlje jo? nije pod utjecajem ljudske ekonomske aktivnosti. Me?utim, u najnaseljenijim podru?jima smanjio se za 8%, au blizini rijeka kao ?to su Terek, Don, Dnjestar i Ural za 11-20%. Otjecanje vode u Volgi, Sir Darji i Amu Darji primjetno je smanjeno. Kao rezultat toga, dotok vode u Azovsko more smanjen je za 23%, u Aralsko more - za 33%. Nivo Arala je pao za 12,5 m.

Ograni?ene, pa ?ak i oskudne u mnogim zemljama, zalihe svje?e vode zna?ajno se smanjuju zbog zaga?enja. Obi?no se zaga?iva?i dijele u nekoliko klasa ovisno o njihovoj prirodi, hemijskoj strukturi i porijeklu.

1.2 zaga?enje vode u doma?instvuovymi, poljoprivredni iindustrijski otpad.

Organski materijali dolaze iz doma?ih, poljoprivrednih ili industrijskih otpadnih voda. Njihova razgradnja nastaje pod djelovanjem mikroorganizama i pra?ena je potro?njom kisika otopljenog u vodi. Ako u vodi ima dovoljno kisika, a koli?ina otpada mala, tada ih aerobne bakterije brzo pretvaraju u relativno bezopasne ostatke. Ina?e, aktivnost aerobnih bakterija je potisnuta, sadr?aj kisika naglo opada i razvijaju se procesi propadanja. Kada je sadr?aj kiseonika u vodi ispod 5 mg po 1 litri, au mresti?tima ispod 7 mg, mnoge vrste riba uginu.

Patogeni mikroorganizmi i virusi nalaze se u slabo pro?i??enoj ili nikako pro?i??enoj kanalizaciji iz naselja i sto?nih farmi. Ulaskom u vodu za pi?e, patogeni mikrobi i virusi izazivaju razne epidemije, kao ?to su izbijanje salmoneloze, gastroenteritisa, hepatitisa itd. U razvijenim zemljama ?irenje epidemija putem javnog vodosnabdijevanja trenutno je rijetko. Prehrambeni proizvodi mogu biti kontaminirani, kao ?to je povr?e uzgajano na poljima koja su oplo?ena muljem iz tretmana ku?nih otpadnih voda (od njema?kog Schlamme - bukvalno prljav?tina). Vodeni beski?menjaci, kao ?to su kamenice ili drugi meku?ci, iz kontaminiranih vodenih tijela ?esto su bili uzrok izbijanja tifusne groznice.

Hranjive tvari, uglavnom jedinjenja du?ika i fosfora, ulaze u vodena tijela sa ku?nim i poljoprivrednim otpadnim vodama. Pove?anje sadr?aja nitrita i nitrata u povr?inskim i podzemnim vodama dovodi do kontaminacije vode za pi?e i razvoja odre?enih bolesti, a rast ovih materija u vodnim tijelima uzrokuje njihovu pove?anu eutrofikaciju (pove?anje rezervi nutrijenata i organskih tvari). , zbog ?ega se plankton i alge brzo razvijaju, upijaju?i sav kiseonik iz vode).

Neorganske i organske supstance tako?e uklju?uju jedinjenja te?kih metala, naftne derivate, pesticide (toksi?ne hemikalije), sinteti?ke deterd?ente (deterd?ente), fenole. Oni ulaze u vodena tijela s industrijskim otpadom, ku?nim i poljoprivrednim otpadnim vodama. Mnogi od njih u vodenom okru?enju ili se uop?e ne razgra?uju, ili se razgra?uju vrlo sporo i mogu se akumulirati u lancima ishrane.

Pove?anje dna je jedna od hidrolo?kih posljedica urbanizacije. Njihov broj u rijekama i akumulacijama se stalno pove?ava zbog erozije tla kao posljedica nepravilne poljoprivrede, kr?enja ?uma i regulacije rije?nog toka. Ova pojava dovodi do naru?avanja ekolo?ke ravnote?e u vodenim sistemima, a bento?ki organizmi imaju ?tetan u?inak.

1.3 Zaga?enje termalne vode

Izvor termi?kog zaga?enja su zagrijane otpadne vode iz termoelektrana i industrije. Pove?anje temperature prirodnih voda mijenja prirodne uvjete za vodene organizme, smanjuje koli?inu otopljenog kisika i mijenja brzinu metabolizma. Mnogi stanovnici rijeka, jezera ili akumulacija nestaju, razvoj drugih je potisnut.

Prije nekoliko decenija, zaga?ene vode bile su poput ostrva u relativno ?istom prirodnom okru?enju. Sada se slika promijenila, formirali su se ?vrsti nizovi kontaminiranih teritorija.

1.4 zaga?enje nafteSvijetocean

Zaga?enje okeana naftom je nesumnjivo najra?ireniji fenomen. Od 2 do 4% vodene povr?ine Tihog i Atlantskog oceana stalno je prekriveno naftnom mrljom. Godi?nje u morske vode dospe do 6 miliona tona naftnih ugljovodonika. Skoro polovina ovog iznosa je povezana sa transportom i razvojem le?i?ta na ?elfu. Kontinentalno zaga?enje naftom ulazi u okean kroz rije?no otjecanje.

Reke sveta godi?nje unose vi?e od 1,8 miliona tona naftnih derivata u morske i okeanske vode.

Na moru zaga?enje naftom ima razli?ite oblike. Mo?e prekriti povr?inu vode tankim filmom, a u slu?aju izlijevanja, debljina uljnog premaza u po?etku mo?e biti nekoliko centimetara. Vremenom se formira emulzija ulje u vodi ili voda u ulju. Kasnije se pojavljuju grudice te?ke frakcije nafte, naftni agregati koji mogu dugo plutati na povr?ini mora. Za plutaju?e grudve lo? ulja zaka?ene su razne male ?ivotinje kojima se rado hrane ribe i kitovi. Zajedno sa njima gutaju ulje. Neke ribe od toga uginu, druge su natopljene uljem i postaju neprikladne za jelo zbog neugodnog mirisa i okusa. .

Sve komponente ulja su toksi?ne za morske organizme. Nafta uti?e na strukturu zajednice morskih ?ivotinja. Sa zaga?enjem naftom, omjer vrsta se mijenja i smanjuje se njihova raznolikost. Dakle, mikroorganizmi koji se hrane naftnim ugljovodonicima razvijaju se u izobilju, a biomasa ovih mikroorganizama je otrovna za mnoge morske ?ivote. Dokazano je da je dugotrajna hroni?na izlo?enost ?ak i malim koncentracijama ulja vrlo opasna. Istovremeno, primarna biolo?ka produktivnost mora postupno opada. Nafta ima jo? jednu neugodnu sporednu osobinu. Njegovi ugljovodonici su sposobni da otapaju niz drugih zaga?iva?a, poput pesticida, te?kih metala, koji se zajedno sa naftom koncentri?u u prizemnom sloju i jo? vi?e ga truju. Aromati?na frakcija ulja sadr?i supstance mutagene i kancerogene prirode, kao ?to je benzpiren. Sada je prikupljeno mnogo dokaza o mutagenim efektima zaga?enog morskog okru?enja. Benzpiren aktivno cirkuli?e kroz morske prehrambene lance i zavr?ava u ljudskoj hrani.

Najve?e koli?ine nafte koncentrisane su u tankom prizemnom sloju morske vode, ?to igra posebno va?nu ulogu za razli?ite aspekte ?ivota okeana. U njemu su koncentrisani mnogi organizmi, ovaj sloj igra ulogu "vrti?a" za mnoge populacije. Povr?inski slojevi nafte ometaju razmjenu plina izme?u atmosfere i oceana. Mijenjaju se procesi rastvaranja i osloba?anja kisika, uglji?nog dioksida, prijenosa topline, mijenja se reflektivnost (albedo) morske vode.

Najvi?e patim od ?ivinskog ulja, posebno kada su obalne vode zaga?ene. Ulje lijepi perje, gubi svojstva toplinske izolacije, a osim toga, ptica umrljana uljem ne mo?e plivati. Ptice se smrzavaju i utapaju. ?ak ni ?i??enje perja rastvara?ima ne spa?ava sve ?rtve. Ostali stanovnici mora manje pate. Brojna istra?ivanja su pokazala da nafta koja je u?la u more ne stvara nikakvu trajnu ili dugoro?nu opasnost za organizme koji ?ive u vodi i da se u njima ne akumulira, tako da je isklju?en njen ulazak u ?ovjeka kroz lanac ishrane.

Prema posljednjim podacima, zna?ajna ?teta flori i fauni mo?e se nanijeti samo u pojedina?nim slu?ajevima. Na primjer, naftni proizvodi napravljeni od njega - benzin, dizel gorivo i tako dalje - mnogo su opasniji od sirove nafte. Opasne visoke koncentracije nafte u primorju (zoni oseke), posebno na pje??anoj obali, u tim slu?ajevima, koncentracija nafte ostaje visoka dugo vremena i uzrokuje veliku ?tetu. Ali, sre?om, takvi slu?ajevi su rijetki.

Obi?no, tokom nesre?a na tankerima, nafta se brzo raspr?uje kroz vodu, razrje?uje se i po?inje raspadati. Pokazalo se da naftni ugljikovodici mogu pro?i kroz njihov probavni trakt, pa ?ak i kroz tkiva bez ?tete za morske organizme: takvi su eksperimenti ra?eni s rakovima, ?koljkama, raznim vrstama malih riba, a ?tetni efekti nisu prona?eni za pokusne ?ivotinje.

1.5 Ostalo zaga?enje vode

Hlorovani ugljovodonici, koji se ?iroko koriste kao sredstvo za suzbijanje ?teto?ina u poljoprivredi i ?umarstvu, sa prenosiocima zaraznih bolesti, ve? decenijama ulaze u Svetski okean zajedno sa re?nim oticajem i kroz atmosferu. DDT i njegovi derivati, poliklorovani bifenili i druga stabilna jedinjenja ove klase danas se nalaze ?irom svetskih okeana, uklju?uju?i Arktik i Antarktik. Lako su rastvorljivi u mastima i stoga se akumuliraju u organima riba, sisara, morskih ptica. Budu?i da su ksenobiotici, odnosno tvari potpuno vje?ta?kog porijekla, nemaju svoje "potro?a?e" me?u mikroorganizmima i stoga se u prirodnim uvjetima gotovo i ne razgra?uju, ve? se samo akumuliraju u Svjetskom okeanu. Istovremeno su akutno toksi?ni, uti?u na hematopoetski sistem, inhibiraju enzimsku aktivnost i sna?no uti?u na nasledstvo.

Zajedno sa rije?nim otjecanjem, u okean ulaze i te?ki metali, od kojih mnogi imaju toksi?na svojstva. Ukupni rije?ni otjecanje iznosi 46 hiljada km vode godi?nje. Zajedno s njim u Svjetski okean ulazi do 2 miliona tona olova, do 20 hiljada tona kadmijuma i do 10 hiljada tona ?ive. Obalne vode i unutra?nja mora imaju najve?i nivo zaga?enja. Atmosfera tako?e igra zna?ajnu ulogu u zaga?enju okeana. Na primjer, do 30% sve ?ive i 50% olova koji u?u u okean godi?nje se transportuje kroz atmosferu. Zbog svog toksi?nog dejstva u morskom okru?enju, ?iva je posebno opasna. Pod uticajem mikrobiolo?kih procesa, toksi?na neorganska ?iva se pretvara u mnogo toksi?nije organske oblike ?ive. Jedinjenja metil ?ive akumulirane bioakumulacijom u ribama ili ?koljkama predstavljaju direktnu prijetnju ljudskom ?ivotu i zdravlju. Prisjetimo se, na primjer, zloglasne bolesti "minamato", koja je dobila ime po Japanskom zaljevu, gdje se tako o?tro manifestiralo trovanje lokalnog stanovni?tva ?ivom. Odnijela je mnogo ?ivota i naru?ila zdravlje mnogih ljudi koji su jeli morsku hranu iz ovog zaljeva, na ?ijem se dnu nakupilo mnogo ?ive iz otpada iz obli?njeg postrojenja. ?iva, kadmijum, olovo, bakar, cink, hrom, arsen i drugi te?ki metali ne samo da se akumuliraju u morskim organizmima, truju?i na taj na?in morsku hranu, ve? i naj?tetnije uti?u na stanovnike mora. Koeficijenti akumulacije toksi?nih metala, odnosno njihova koncentracija po jedinici te?ine u morskim organizmima u odnosu na morsku vodu, variraju u velikoj mjeri - od stotina do stotina tisu?a, ovisno o prirodi metala i vrsti organizama. Ovi koeficijenti pokazuju kako se ?tetne tvari akumuliraju u ribama, meku?cima, rakovima, planktonu i drugim organizmima. Razmjeri zaga?enja proizvoda mora i okeana su toliko veliki da su u mnogim zemljama uspostavljeni sanitarni standardi za sadr?aj odre?enih ?tetnih tvari u njima. Zanimljivo je napomenuti da sa samo 10 puta ve?om prirodnom koncentracijom ?ive u vodi, kontaminacija ostrigama ve? prema?uje granice postavljene u nekim zemljama. To pokazuje koliko je blizu granica zaga?enja mora koja se ne mo?e prije?i bez ?tetnih posljedica po ?ivot i zdravlje ljudi.

2. Mogu?a rje?enja

Kako bi se izbjegla vodna kriza, razvijaju se nove tehnologije za pre?i??avanje i dezinfekciju vode, njeno desalinizaciju, kao i metode za njeno ponovno kori?tenje. Me?utim, pored nau?nih istra?ivanja, potrebne su i efikasne metode za organizovanje kontrole nad vodnim resursima zemalja: na?alost, u ve?ini dr?ava, nekoliko organizacija je uklju?eno u kori??enje i planiranje vodnih resursa (na primer, u SAD vi?e od dvadeset u to su uklju?ene razli?ite federalne agencije). Ova tema je postala tema za izdanje nau?nog ?asopisa Nature od 19. marta 2007. godine. Konkretno, Mark Shannon i njegove kolege sa Univerziteta Illinois u Urbana-Champaign (SAD) pregledali su nova nau?na dostignu?a i sisteme sljede?e generacije u sljede?im oblastima: dezinfekcija vode i uklanjanje patogena bez upotrebe prevelikih koli?ina hemikalija i formiranje toksi?nih nusproizvoda, proizvoda; otkrivanje i uklanjanje zaga?iva?a u niskim koncentracijama; ponovna upotreba vode, kao i desalinizacija morskih i kopnenih voda. Va?no je da ove tehnologije budu relativno jeftine i prikladne za upotrebu u zemljama u razvoju.

2.1 Pre?i??avanje vode

Dezinfekcija je posebno va?na u zemljama u razvoju jugoisto?ne Azije i podsaharske Afrike, gdje patogeni koji se prenose vodom najvjerovatnije uzrokuju masovne bolesti. Uz patogene - kao ?to su helminti (crvi), jednostani?ne protozoe, gljivice i bakterije, pove?anu opasnost predstavljaju virusi i prioni. Slobodni hlor – naj?e??e (i ujedno najjeftinije i jedno od najefikasnijih) dezinfekciono sredstvo na svetu – odli?no radi sa crevnim virusima, ali je nemo?an protiv Cryptosporidium C. parvum ili mikobakterija koji izazivaju dijareju. Situacija je komplicirana ?injenicom da mnogi patogeni ?ive u tankim biofilmovima na zidovima vodovodnih cijevi.

Nove efikasne metode dezinfekcije trebale bi se sastojati od nekoliko barijera: uklanjanje pomo?u fizi?ko-hemijskih reakcija (na primjer, koagulacija, sedimentacija ili membranska filtracija) i neutralizacija kori?tenjem ultraljubi?astog zra?enja i kemijskih reagensa. Relativno nedavno, svjetlo vidljivog spektra ponovo se koristi za fotohemijsku neutralizaciju patogena, au nekim slu?ajevima je efikasna kombinacija UV zraka sa hlorom ili ozonom. Istina, ovaj pristup ponekad uzrokuje pojavu ?tetnih nusproizvoda: na primjer, djelovanje ozona u vodi koja sadr?i bromidne ione mo?e uzrokovati kancerogen bromat.

U Indiji, gdje se potreba za dezinfekcijom vode osje?a prili?no akutno, u tu svrhu se koristi slana voda.

U zemljama u razvoju koristi se tehnologija za dezinfekciju vode u bocama od polietilen tereftalata (PET) koriste?i, prvo, sun?evu svjetlost, a drugo, natrijev hipohlorid (ova metoda se koristi uglavnom u ruralnim podru?jima). Zahvaljuju?i hloru, bilo je mogu?e smanjiti u?estalost gastrointestinalnih bolesti, me?utim, u podru?jima gdje se amonijak i organski du?ik nalaze u vodi, metoda ne funkcionira: hlor stvara spojeve s ovim tvarima i postaje neaktivan.

Pretpostavlja se da ?e u budu?nosti metode dezinfekcije uklju?ivati djelovanje ultraljubi?astih i nanostruktura. Ultraljubi?asto zra?enje je efikasno u borbi protiv bakterija koje ?ive u vodi, sa cistama protozoa, ali ne deluje na viruse. Me?utim, ultraljubi?asto svjetlo mo?e aktivirati spojeve fotokatalizatora kao ?to je titan (TiO2), koji zauzvrat mogu ubiti viruse. Osim toga, nova jedinjenja kao ?to su TiO2 sa du?ikom (TiON) ili sa du?ikom i nekim metalima (paladij) mogu se aktivirati vidljivom svjetlo??u, zahtijevaju?i manje energije od ultraljubi?aste ili ?ak sun?eve svjetlosti. Istina, takve instalacije za dezinfekciju imaju izuzetno nisku produktivnost.

Drugi va?an zadatak u pre?i??avanju vode je uklanjanje ?tetnih tvari iz nje. Postoji ogromna koli?ina otrovnih tvari i spojeva (kao ?to su arsen, te?ki metali, halogenirana aromati?na jedinjenja, nitrozamini, nitrati, fosfati i mnogi drugi). Lista supstanci koje su navodno ?tetne po zdravlje stalno raste, a mnoge od njih su toksi?ne ?ak i u tragovima. Te?ko je i skupo otkriti ove supstance u vodi, a zatim ih ukloniti u prisustvu drugih, netoksi?nih ne?isto?a, ?iji sadr?aj mo?e biti za red veli?ine ve?i. I iznad svega, ova potraga za jednim toksinom mo?e ometati otkrivanje drugog, opasnijeg. Metode pra?enja zaga?iva?a neizbje?no uklju?uju kori?tenje sofisticirane laboratorijske opreme i uklju?ivanje kvalifikovanog osoblja, pa je vrlo va?no, gdje god je to mogu?e, prona?i jeftine i relativno jednostavne na?ine za identifikaciju zaga?enja.

Ovdje je va?na i svojevrsna „specijalizacija“: na primjer, arsenik trioksid (As-III) je 50 puta toksi?niji od pentoksida (As-V), te je stoga potrebno mjeriti njihov sadr?aj zajedno i zasebno, za naknadne neutralizacija ili uklanjanje. Postoje?e metode mjerenja ili imaju nisku granicu ta?nosti ili zahtijevaju kvalifikovane stru?njake.

Nau?nici smatraju da je obe?avaju?i pravac u razvoju metoda za detekciju ?tetnih supstanci metoda molekularnog prepoznavanja (molecular recognition motiv), zasnovana na upotrebi senzornih reagensa (kao ?to je lakmusov papir poznat iz ?kole), zajedno sa mikro- ili nanofluidnom kontrolom (mikro/nanofluidna manipulacija) i telemetrija. Sli?ne metode biosenzora mogu se primijeniti na patogene koji ?ive u vodi. Me?utim, u ovom slu?aju potrebno je pratiti prisustvo anjona u vodi: njihovo prisustvo mo?e neutralizirati prili?no u?inkovite - pod drugim uvjetima - metode. Dakle, kada se voda tretira ozonom, bakterije umiru, ali ako u vodi ima Br iona dolazi do oksidacije u BrO3-, odnosno jedna vrsta zaga?enja prelazi u drugu.

vode na suprotnoj strani. U skladu sa zakonima hidrostatike, voda prodire kroz membranu, ra??i??avaju?i put. Op?enito, postoje dva na?ina rje?avanja ?tetnih tvari – utjecaj na mikro-zaga?iva? uz pomo? kemijskih ili biokemijskih reagensa dok ne pre?e u neopasan oblik, ili njegovo uklanjanje iz vode. Ovo pitanje se odlu?uje ovisno o podru?ju. Na primjer, bunari u Banglade?u koriste tehnologiju filtracije Sono, a tvornice u Sjedinjenim Dr?avama koriste reverznu osmozu za rje?avanje istog problema – uklanjanje arsena iz vode.

Sistem reverzne osmoze koji se koristi u SAD: pritisak vode na strani sinteti?ke membrane, na kojoj se nalaze zaga?iva?i, prema?uje pritisak ?iste vode na suprotnoj strani. U skladu sa zakonima hidrostatike, voda prodire kroz membranu, ra??i??avaju?i put.

Trenutno, organske ?tetne tvari u vodi poku?avaju ih reakcijama pretvoriti u bezopasni du?ik, uglji?ni dioksid i vodu. Ozbiljni anjonski zaga?iva?i kao ?to su nitrati i perhlorati uklanjaju se pomo?u smola za izmjenu jona i reverzne osmoze, dok se toksi?ne slane vode bacaju u skladi?ta. U budu?nosti ?e se vjerovatno koristiti bimetalni katalizatori za mineralizaciju ovih slanih otopina, kao i aktivni nanokatalizatori u membranama za transformaciju anjona.

2.2 Ponovna upotreba vode

Za?titnici prirode sada sanjaju o ponovnoj upotrebi industrijske i komunalne otpadne vode koja je pre?i??ena do kvaliteta vode za pi?e. Ali u ovom slu?aju morate se suo?iti s ogromnim brojem svih vrsta zaga?iva?a i patogena, kao i organskih tvari koje se moraju ukloniti ili pretvoriti u bezopasne spojeve. Samim tim sve operacije postaju skuplje i komplikovanije.

Urbane otpadne vode obi?no se pre?i??avaju u postrojenjima za pre?i??avanje otpadnih voda, u kojima se suspenduju mikrobi, uklanjaju?i organske materije i ostatke hrane, a zatim u talo?nicima, gde se odvajaju ?vrste i te?ne frakcije. Voda nakon takvog tretmana mo?e se ispu?tati u povr?inska vodna tijela, kao i koristiti za ograni?eno navodnjavanje i za neke fabri?ke potrebe. Trenutno, jedna od aktivno implementiranih tehnologija su membranski bioreaktori (Membrane Bioreactor). Ova tehnologija kombinuje upotrebu biomase suspendovane u vodi (kao u konvencionalnim postrojenjima za pre?i??avanje otpadnih voda) i vodenih mikro- i ultra tankih membrana umesto talo?nika. Voda nakon MBR-a mo?e se slobodno koristiti za navodnjavanje i za potrebe fabrike.

MBR tako?e mogu biti od velike koristi u zemljama u razvoju sa lo?im sanitarnim uslovima, posebno u megapolisima koji se brzo razvijaju, jer omogu?avaju direktno pre?i??avanje otpadnih voda, odvajaju?i korisne supstance, ?istu vodu, azot i fosfor iz njih. MBR se tako?er koristi kao predtretman vode reverznom osmozom; ako ga zatim tretirate UV (ili fotokatalizatorima koji reaguju na vidljivu svjetlost), onda ?e biti pogodan za pi?e. U budu?nosti je mogu?e da ?e se sistemi za "ponovnu upotrebu vode" sastojati od samo dva stepena: MBR sa nanofiltracionom membranom (koja ?e eliminisati potrebu za fazom reverzne osmoze) i fotokataliti?kog reaktora, koji ?e slu?iti kao barijera. na patogene i uni?tavaju organske zaga?iva?e niske molekularne te?ine. Istina, jedna od ozbiljnih prepreka je brzo za?epljenje membrane, a uspjeh razvoja ovog podru?ja pro?i??avanja vode uvelike ovisi o novim modifikacijama i svojstvima membrane.

Zakoni o ?ivotnoj sredini tako?er predstavljaju zna?ajnu prepreku: u mnogim zemljama strogo je zabranjeno ponovno kori?tenje vode za javnu upotrebu. Me?utim, zbog nedostatka vodnih resursa, i to se mijenja: na primjer, u Sjedinjenim Dr?avama ponovna upotreba vode raste za 15% godi?nje.

2.3 Desalinizacija slane vode

Pove?anje opskrbe slatkom vodom desalinizacijom voda mora, okeana i slanih kopnenih voda vrlo je primamljiv cilj, jer ove rezerve ?ine 97,5% sve vode na Zemlji. Tehnologije desalinizacije su daleko napredovale, posebno u posljednjoj deceniji, ali i dalje zahtijevaju mnogo energije i kapitalnih ulaganja, ?to usporava njihovo ?irenje. Najvjerovatnije ?e se smanjiti udio velikih konvencionalnih (termalnih) postrojenja za desalinizaciju: tro?e previ?e energije i uvelike pate od korozije.

Pretpostavlja se da budu?nost pripada malim sistemima desalinizacije dizajniranim za jednu ili vi?e porodica (ovo se uglavnom odnosi na zemlje u razvoju).

Moderne tehnologije desalinizacije koriste separaciju membranom reverzne osmoze i termi?ku destilaciju. Ograni?avaju?i faktori za razvoj desalinizacije su, kao ?to je ve? spomenuto, visoka potro?nja energije i operativni tro?kovi, brzo zaga?ivanje biljnih membrana, kao i problem odlaganja slane vode i prisutnost ostataka zaga?iva?a niske molekularne te?ine, poput bora, u voda.

Perspektive istra?ivanja u ovom pravcu odre?uju se prvenstveno smanjenjem specifi?nih tro?kova energije, i tu postoji odre?eni napredak: ako su 1980-ih u prosjeku iznosili 10 kWh/m3, sada su smanjeni na 4 kWh/m3. Ali postoje i drugi va?ni uspjesi: stvaranje novih materijala za membrane (na primjer, od uglji?nih nanocijevi), kao i stvaranje novih biotehnologija pro?i??avanja.

Ostaje da se nadamo da ?e nauka i tehnologija u narednim godinama zaista napraviti veliki iskorak - uostalom, iako je mnogima ostala gotovo nevidljiva, bauk vodene krize ve? dugo opsjeda ne samo Evropu, ve? i cijeli svijet. .

ZAKLJU?AK

Problem obezbje?enja odgovaraju?e koli?ine i kvaliteta vode jedan je od najva?nijih i od globalnog zna?aja.

?ovje?anstvo trenutno koristi 3,8 hiljada km3 vode godi?nje, a potro?nja se mo?e pove?ati na maksimalno 12 hiljada km3. Pri sada?njoj stopi rasta potro?nje vode, to ?e biti dovoljno za narednih 25-30 godina. Ispumpavanje podzemnih voda dovodi do slijeganja tla i zgrada (Meksiko Siti, Bangkok) i smanjenja nivoa podzemnih voda za desetine metara (Manila).

Kako se populacija Zemlje stalno pove?ava, tako se i potra?nja za ?istom slatkom vodom stalno pove?ava. Ve? u dana?nje vrijeme ne samo podru?ja kojima je priroda uskratila vodne resurse osje?aju nedostatak svje?e vode, ve? i mnoge regije koje su donedavno smatrane prosperitetnim u tom pogledu. Trenutno, potrebe za slatkom vodom ne zadovoljava 20% urbanog i 75% ruralnog stanovni?tva planete.

Ograni?ena zaliha svje?e vode dodatno je smanjena zbog zaga?enja.

Glavnu opasnost predstavlja kanalizacija (industrijska, poljoprivredna i doma?a). Potonji, ulaze?i u povr?inske i podzemne izvore vode, zaga?uju ih ?tetnim toksi?nim ne?isto?ama opasnim po zdravlje ljudi, zbog ?ega se smanjuju ionako ograni?ene rezerve slatke vode. ?ovjeku je potrebna ?ista, kvalitetna svje?a voda i samo je u njegovoj mo?i da sa?uva njene rezerve.

LISTKORI??ENOIZVORI

1. Materijali nau?nog ?asopisa Nature za 2007. godinu

2. Artamonov, V.I. Biljke i ?isto?a prirodne sredine. - M.: Nauka, 1986. - 206 str.

3. Nikoladze, G.I. Tehnologija pre?i??avanja prirodnih voda. - M.: Vi?a ?kola, 1987. - 132 str.

4. Podosenova, E.V. Tehni?ka sredstva za?tite ?ivotne sredine. - M., 1980. - 158 str.

5. Voronkov, N.A. Ecology. - M.: Agar, 2000. - 257 str.

Ve?ina vodnih resursa na Zemlji je zaga?ena. ?ak i ako je na?a planeta prekrivena sa 70% vode, nije sva prikladna za ljudsku upotrebu. Brza industrijalizacija, zloupotreba oskudnih vodnih resursa i mnogi drugi faktori igraju ulogu u procesu zaga?ivanja voda. Svake godine u svijetu se generi?e oko 400 milijardi tona otpada. Ve?ina ovog otpada se odla?e u vodena tijela. Od ukupne vode na Zemlji, samo 3% je slatka voda. Ako ova slatka voda bude stalno zaga?ena, onda ?e kriza vode postati ozbiljan problem u bliskoj budu?nosti. Stoga je neophodno voditi ra?una o na?im vodnim resursima. ?injenice o zaga?enju vode u svijetu predstavljene u ovom ?lanku trebale bi pomo?i u razumijevanju ozbiljnosti ovog problema.

?injenice i brojke o zaga?enju vode u svijetu

Zaga?enje vode je problem koji poga?a gotovo svaku zemlju na svijetu. Ako se ne preduzmu odgovaraju?i koraci za kontrolu ove prijetnje, to ?e dovesti do katastrofalnih posljedica u bliskoj budu?nosti. ?injenice koje se odnose na zaga?enje vode prikazane su koriste?i sljede?e to?ke.

Rijeke na azijskom kontinentu su najzaga?enije. Sadr?aj olova u ovim rijekama je 20 puta ve?i nego u rezervoarima industrijaliziranih zemalja drugih kontinenata. Bakterija prona?ena u ovim rijekama (iz ljudskog otpada) je tri puta vi?e od prosjeka u svijetu.

U Irskoj su hemijska ?ubriva i kanalizacija glavni zaga?iva?i vode. Oko 30% rijeka u ovoj zemlji je zaga?eno.
Zaga?enje podzemnih voda je veliki problem u Banglade?u. Arsen je jedan od glavnih zaga?iva?a koji uti?e na kvalitet vode u ovoj zemlji. Oko 85% ukupne povr?ine Banglade?a je kontaminirano podzemnim vodama. To zna?i da je vi?e od 1,2 miliona gra?ana ove zemlje izlo?eno ?tetnom uticaju vode kontaminirane arsenom.
Kraljska rijeka u Australiji, Murray, jedna je od najzaga?enijih rijeka na svijetu. Kao rezultat toga, 100.000 razli?itih sisara, oko milion ptica i nekih drugih stvorenja umrlo je zbog kisele vode prisutne u ovoj rijeci.

Situacija u Americi u vezi sa zaga?enjem vode ne razlikuje se mnogo od ostatka svijeta. Primje?uje se da je oko 40% rijeka u Sjedinjenim Dr?avama zaga?eno. Iz tog razloga, vodu iz ovih rijeka ne treba koristiti za pi?e, kupanje ili bilo kakvu sli?nu aktivnost. Ove rijeke nisu sposobne podr?avati vodeni ?ivot. ?etrdeset ?est posto jezera u SAD-u nije pogodno za odr?avanje vodenog ?ivota.

Zaga?iva?i u vodi iz gra?evinske industrije uklju?uju: cement, gips, metal, abrazive itd. Ovi materijali su mnogo ?tetniji od biolo?kog otpada.
Termi?ko zaga?enje vode uzrokovano oticanjem tople vode iz industrijskih preduze?a je u porastu. Pove?anje temperature vode predstavlja prijetnju ekolo?koj ravnote?i. Mnoga vodena bi?a gube ?ivote zbog termi?kog zaga?enja.

Odvodnjavanje uzrokovano padavinama jedan je od glavnih uzroka zaga?enja vode. Otpadni materijali kao ?to su ulja, hemikalije koje se emituju iz vozila, hemikalije za doma?instvo, itd. su glavni zaga?iva?i iz urbanih sredina. Mineralna i organska ?ubriva i ostaci pesticida ?ine ve?inu zaga?iva?a.

Izlijevanje nafte u okeane jedan je od globalnih problema koji su odgovorni za zaga?enje vode u velikim razmjerima. Na hiljade riba i drugih vodenih bi?a umire od izlivanja nafte godi?nje. Osim nafte, u oceanima se nalaze i ogromne koli?ine prakti?ki nerazgradivog otpada, poput svih vrsta plasti?nih proizvoda. ?injenice o zaga?enju vode u svijetu govore o nadolaze?em globalnom problemu i ovaj ?lanak bi trebao pomo?i da se stekne dublje razumijevanje toga.

Dolazi do procesa eutrofikacije, u kojem dolazi do propadanja vode u akumulacijama u velikoj mjeri. Kao rezultat eutrofikacije, po?inje pretjerani rast fitoplanktona. Nivo kiseonika u vodi je u velikoj meri smanjen i time je ugro?en ?ivot riba i drugih ?ivih bi?a u vodi.

Kontrola zaga?enja vode

Mora se shvatiti da nam voda koju zaga?ujemo mo?e dugoro?no ?tetiti. Jednom kada otrovne hemikalije u?u u lanac ishrane, ljudi nemaju drugog izbora nego da ?ive i nose ih kroz sistem tela. Smanjenje upotrebe hemijskih ?ubriva jedan je od najboljih na?ina za ?i??enje vode od zaga?iva?a. U suprotnom, ove nejasne hemikalije ?e trajno zagaditi vodena tijela na zemlji. Ula?u se napori da se rije?i problem zaga?enja vode. Me?utim, ovaj problem se ne mo?e u potpunosti rije?iti jer se moraju poduzeti efikasne mjere za njegovo otklanjanje. S obzirom na brzinu kojom naru?avamo ekosistem, postaje neophodno po?tovati stroge propise u smanjenju zaga?enja vode. Jezera i rijeke na planeti Zemlji postaju sve zaga?enije. Evo ?injenica o zaga?enju vode u svijetu i potrebno je koncentrirati i organizirati napore ljudi i vlada svih zemalja na pravi na?in kako bi se problemi minimizirali.

Ponovno promi?ljanje ?injenica o zaga?enju vode

Voda je najvredniji strate?ki resurs Zemlje. Nastavljaju?i temu o ?injenicama o zaga?enju vode u svijetu, predstavljamo nove informacije nau?nika u kontekstu ovog problema. Ako uzmemo u obzir sve rezerve vode, onda je ne vi?e od 1% vode ?iste i pitke. Kontaminirana voda uzrokuje 3,4 miliona smrtnih slu?ajeva svake godine, a ovaj broj ?e se samo pove?avati u budu?nosti. Da biste izbjegli ovu sudbinu, ne pijte vodu nigdje, a jo? vi?e iz rijeka i jezera. Ako si ne mo?ete priu?titi fla?iranu vodu, koristite metode pro?i??avanja vode. U najmanju ruku, ovo je klju?anje, ali bolje je koristiti posebne filtere za ?i??enje.

Drugi problem je dostupnost vode za pi?e. Tako je u mnogim regijama Afrike i Azije vrlo te?ko prona?i izvore ?iste vode. ?esto, da bi do?li do vode, stanovnici ovih dijelova svijeta hodaju po nekoliko kilometara dnevno. Naravno, na ovim mjestima neki ljudi umiru ne samo od pijenja prljave vode, ve? i od dehidracije.

Uzimaju?i u obzir ?injenice o vodi, vrijedi naglasiti da se dnevno gubi preko 3,5 hiljada litara vode koja prska i isparava iz rije?nih slivova.

Da bi se rije?io problem zaga?enja i nedostatka vode za pi?e u svijetu, potrebno je privu?i pa?nju javnosti i pa?nju organizacija koje ga mogu rije?iti. Ako se vlade svih zemalja potrude i organizuju racionalno kori?tenje vodnih resursa, situacija u mnogim dr?avama ?e se zna?ajno pobolj?ati. Me?utim, zaboravljamo da sve zavisi od nas samih. Ako ljudi sami ?tede vodu, mo?emo nastaviti da u?ivamo u ovoj pogodnosti. Na primjer, u Peruu je postavljen bilbord sa informacijama o problemu ?iste vode. Ovo privla?i pa?nju stanovni?tva zemlje i pove?ava njihovu svijest o ovom pitanju.

Prisustvo sve?e ?iste vode neophodan je uslov za postojanje svih ?ivih organizama na planeti.

Udio slatke vode pogodne za potro?nju ?ini samo 3% njene ukupne koli?ine.

Unato? tome, osoba ga u procesu svoje aktivnosti nemilosrdno zaga?uje.

Tako je vrlo velika koli?ina slatke vode postala potpuno neupotrebljiva. Do o?trog pogor?anja kvaliteta slatke vode do?lo je kao posljedica kontaminacije hemijskim i radioaktivnim supstancama, pesticidima, sinteti?kim ?ubrivima i kanalizacijom, a to je ve?.

Vrste zaga?enja

Jasno je da su sve vrste zaga?enja koje postoje prisutne i u vodenoj sredini.

Ovo je prili?no opse?na lista.

Na mnogo na?ina, rje?enje problema zaga?enja bit ?e .

te?ki metali

Tokom rada velikih fabrika, industrijski otpadni otpad se ispu?ta u slatku vodu, ?iji je sastav prepun raznih vrsta te?kih metala. Mnogi od njih, ulaze?i u ljudsko tijelo, ?tetno djeluju na njega, ?to dovodi do te?kog trovanja, smrti. Takve tvari nazivaju se ksenobiotici, odnosno elementi koji su stranci ?ivom organizmu. Klasa ksenobiotika uklju?uje elemente kao ?to su kadmijum, nikl, olovo, ?iva i mnoge druge.

Izvori zaga?enja vode ovim supstancama su poznati. To su, prije svega, metalur?ka preduze?a, automobilske fabrike.

Prirodni procesi na planeti tako?er mogu doprinijeti zaga?enju. Na primjer, ?tetna jedinjenja nalaze se u velikim koli?inama u proizvodima vulkanske aktivnosti, koji s vremena na vrijeme ulaze u jezera, zaga?uju?i ih.

Ali, naravno, antropogeni faktor je ovdje od presudne va?nosti.

radioaktivne supstance

Razvoj nuklearne industrije nanio je zna?ajnu ?tetu cijelom ?ivotu na planeti, uklju?uju?i i rezervoare slatke vode. Tokom aktivnosti nuklearnih preduze?a nastaju radioaktivni izotopi, ?ijim se raspadom osloba?aju ?estice razli?itih prodornih sposobnosti (alfa, beta i gama ?estice). Svi oni su sposobni nanijeti nepopravljivu ?tetu ?ivim bi?ima, jer kada u?u u tijelo, ovi elementi o?te?uju njegove stanice i doprinose razvoju raka.

Izvori zaga?enja mogu biti:

• atmosferske padavine u podru?jima gdje se izvode nuklearni testovi;
• otpadne vode koje u rezervoar ispu?taju preduze?a nuklearne industrije.
• brodovi koji koriste nuklearne reaktore (u slu?aju nesre?e).

Neorgansko zaga?enje

Jedinjenja toksi?nih hemijskih elemenata smatraju se glavnim anorganskim elementima koji pogor?avaju kvalitet vode u rezervoarima. To uklju?uje otrovne metalne spojeve, alkalije, soli. Kao rezultat prodiranja ovih supstanci u vodu, njen sastav se mijenja kako bi je konzumirali ?ivi organizmi.

Glavni izvor zaga?enja su otpadne vode iz velikih preduze?a, fabrika i rudnika. Neki anorganski zaga?iva?i poja?avaju svoja negativna svojstva kada su u kiseloj sredini. Tako kisele otpadne vode koje dolaze iz rudnika uglja nose aluminij, bakar, cink u koncentracijama koje su vrlo opasne za ?ive organizme.

Svakodnevno ogromna koli?ina vode iz kanalizacije te?e u rezervoare.

Takva voda sadr?i mnogo zaga?iva?a. To su ?estice deterd?enata, sitni ostaci hrane i ku?nog otpada, fekalije. Ove tvari u procesu svoje razgradnje daju ?ivot brojnim patogenim mikroorganizmima.

Ako u?u u ljudski organizam, mogu izazvati niz ozbiljnih bolesti, poput dizenterije, trbu?nog tifusa.

Iz velikih gradova takvi efluenti ulaze u rijeke i okeane.

Sinteti?ka ?ubriva

Sinteti?ka gnojiva koja koriste ljudi sadr?e mnoge ?tetne tvari poput nitrata i fosfata. Njihov ulazak u rezervoar izaziva prekomjeran rast specifi?ne modrozelene alge. Naraste do ogromne veli?ine, spre?ava razvoj drugih biljaka u akumulaciji, dok same alge ne mogu poslu?iti kao hrana za ?ive organizme koji ?ive u vodi. Sve to dovodi do nestanka ?ivota u akumulaciji i njenog zamagljivanja.

Kako rije?iti problem zaga?enja vode

Naravno, postoje na?ini za rje?avanje ovog problema.

Poznato je da ve?ina zaga?iva?a ulazi u vodna tijela zajedno sa otpadnim vodama velikih preduze?a. Pre?i??avanje vode jedan je od na?ina rje?avanja problema zaga?enja vode. Vlasnici preduze?a treba da vode ra?una o instalaciji visokokvalitetnih postrojenja za tretman. Prisutnost takvih ure?aja, naravno, nije u stanju u potpunosti zaustaviti osloba?anje otrovnih tvari, ali mogu zna?ajno smanjiti njihovu koncentraciju.

Tako?er, ku?ni filteri koji ?e ga o?istiti u ku?i pomo?i ?e u borbi protiv zaga?enja vode za pi?e.

Sama osoba treba da vodi ra?una o ?isto?i slatke vode. Pridr?avanje nekoliko jednostavnih pravila pomo?i ?e vam da zna?ajno smanjite razinu zaga?enja vode:

• Vodu iz slavine koristite ?tedljivo.
• Izbjegavajte izlivanje ku?nog otpada u kanalizaciju.
• O?istite obli?nje vodene tokove i pla?e kad god je to mogu?e.
• Nemojte koristiti sinteti?ka ?ubriva. Najbolja ?ubriva su organski ku?ni otpad, poko?ena trava, otpalo li??e ili kompost.
• Odlo?ite odba?eno sme?e.

Unato? ?injenici da problem zaga?enja vode sada poprima alarmantne razmjere, sasvim ga je mogu?e rije?iti. Da bi to u?inio, svaka osoba mora ulo?iti neke napore, pa?ljivije se odnositi prema prirodi.

Drugovi iz razreda

2 komentara

Svima je poznato da je postotak vode u ljudskom tijelu velik i od njenog kvaliteta ovisi na? metabolizam i cjelokupno zdravlje. Vidim na?ine za rje?avanje ovog ekolo?kog problema u odnosu na na?u dr?avu: smanjenje potro?nje vode na minimum, i ?ta je gotovo - dakle po naduvanim tarifama; dobijena sredstva dati za razvoj postrojenja za pre?i??avanje vode (?i??enje aktivnim muljem, ozoniranje).

Voda je izvor svega ?ivota. Bez toga ne mogu ?ivjeti ni ljudi ni ?ivotinje. Nisam mislio da su problemi sa slatkom vodom tako veliki. Ali nemogu?e je ?ivjeti punim ?ivotom bez rudnika, kanalizacije, fabrika itd. U budu?nosti ?e, naravno, ?ovje?anstvo imati rje?enje za ovaj problem, ali ?ta sada u?initi? Smatram da bi se ljudi trebali aktivno pozabaviti pitanjem vode i ne?to poduzeti.

Zaga?enje vodnih tijela- ispu?tanje ili na drugi na?in ulazak u vodna tijela (povr?inska i podzemna), kao i stvaranje u njima ?tetnih materija koje naru?avaju kvalitet vode, ograni?avaju njihovu upotrebu ili negativno uti?u na stanje dna i obala vodnih tijela; antropogeno uno?enje raznih zaga?iva?a u vodeni ekosistem, ?iji uticaj na ?ive organizme prevazilazi prirodni nivo, uzrokuju?i njihovo ugnjetavanje, degradaciju i smrt.

Postoji nekoliko vrsta zaga?enja vode:

Najopasnijim se u ovom trenutku ?ini hemijsko zaga?enje vode zbog globalnih razmjera ovog procesa, sve ve?eg broja zaga?iva?a, me?u kojima ima mnogo ksenobiotika, odnosno tvari stranih vodenim i privodnim ekosistemima.

Zaga?iva?i ulaze u okolinu u te?nom, ?vrstom, gasovitom i aerosolnom obliku. Na?ini njihovog ulaska u vodeni okoli? su raznoliki: direktno u vodna tijela, kroz atmosferu sa padavinama iu procesu suhih padavina, kroz sliv sa povr?inskim, podzemnim i podzemnim otjecanjem.

Izvori zaga?iva?a mogu se podijeliti na koncentrisane, distribuirane ili difuzne i linearne.

Koncentrisano oticanje dolazi od preduze?a, komunalnih preduze?a i, po pravilu, kontroli?e ga po obimu i sastavu relevantne slu?be i njime se mo?e upravljati, posebno, izgradnjom postrojenja za pre?i??avanje. Difuzno otjecanje dolazi neredovno iz naseljenih podru?ja, neopremljenih deponija i deponija, poljoprivrednih oranica i sto?arskih farmi, kao i atmosferskih padavina. Ovo otjecanje op?enito nije kontrolirano niti regulirano.

Izvori difuznog oticanja su i zone anomalnog tehnogenog zaga?enja tla, koje sistematski „hranjuju“ vodna tijela opasnim materijama. Takve zone su nastale, na primjer, nakon nesre?e u ?ernobilu. To su i le?e od teku?eg otpada, na primjer, naftni proizvodi, odlagali?ta ?vrstog otpada ?ija je hidroizolacija pokvarena.

Gotovo je nemogu?e kontrolisati protok zaga?iva?a iz takvih izvora, jedini na?in je sprije?iti njihovo stvaranje.

Globalno zaga?enje je znak dana?njice. Prirodni i umjetni tokovi hemikalija su uporedivi po obimu; za neke supstance (prvenstveno metale) intenzitet antropogenog prometa je vi?estruko ve?i od intenziteta prirodnog ciklusa.

Kisele padavine, nastale kao rezultat ulaska du?ikovih i sumpornih oksida u atmosferu, zna?ajno mijenjaju pona?anje mikroelemenata u vodnim tijelima i na njihovim slivovima. Aktivira se proces uklanjanja mikroelemenata iz tla, dolazi do zakiseljavanja vode u rezervoarima, ?to negativno uti?e na sve vodene ekosisteme.

Va?na posljedica zaga?enja vode je nakupljanje zaga?iva?a u donjem sedimentu vodnih tijela. Pod odre?enim uslovima ispu?taju se u vodenu masu, uzrokuju?i pove?anje zaga?enja uz vidljivo odsustvo zaga?enja iz kanalizacije.

Opasni zaga?iva?i vode uklju?uju naftu i naftne derivate. Njihovi izvori su sve faze proizvodnje, transporta i prerade nafte, kao i potro?nja naftnih derivata. Desetine hiljada srednjih i velikih slu?ajnih izlivanja nafte i naftnih derivata de?avaju se u Rusiji svake godine. Mnogo nafte dospijeva u vodu zbog curenja u naftovodima i produktovodima, na ?eljeznici, u skladi?tima nafte. Prirodno ulje je mje?avina desetina pojedina?nih ugljovodonika, od kojih su neki toksi?ni. Sadr?i i te?ke metale (na primjer, molibden i vanadij), radionuklide (uranijum i torijum).

Glavni proces transformacije ugljovodonika u prirodnom okru?enju je biorazgradnja. Me?utim, njegova brzina je mala i ovisi o hidrometeorolo?koj situaciji. U sjevernim regijama, gdje su koncentrisane glavne rezerve ruske nafte, stopa biorazgradnje nafte je vrlo niska. Ne?to nafte i nedovoljno oksidiranih ugljikovodika zavr?avaju na dnu vodenih tijela, gdje je njihova stopa oksidacije prakti?ki nula. Supstance kao ?to su poliaromati?ni ugljovodonici ulja, uklju?uju?i 3,4-benz (a) piren, pokazuju pove?anu stabilnost u vodi. Pove?anje njegove koncentracije predstavlja stvarnu opasnost za organizme vodenog ekosistema.

Jo? jedna opasna komponenta zaga?enja vode su pesticidi. Migriraju?i u obliku suspenzija, talo?e se na dno vodenih tijela. Donji sedimenti su glavni rezervoar za akumulaciju pesticida i drugih postojanih organskih zaga?iva?a, ?to osigurava njihovu dugotrajnu cirkulaciju u vodenim ekosistemima. U lancima ishrane njihova koncentracija se vi?estruko pove?ava. Tako se, u pore?enju sa sadr?ajem u donjem mulju, koncentracija DDT-a u algama pove?ava 10 puta, u zooplanktonu (rakovi) - 100 puta, u ribama - 1000 puta, u ribama grabe?ljivicama - 10000 puta.

Brojni pesticidi imaju strukturu nepoznatu prirodi i stoga su otporni na biotransformaciju. Ovi pesticidi uklju?uju organoklorne pesticide, koji su izuzetno toksi?ni i postojani u vodenoj sredini i tlu. Njihovi predstavnici, poput DDT-a, zabranjeni su, ali se tragovi ove supstance i dalje nalaze u prirodi.

Postojane tvari uklju?uju dioksine i poliklorirane bifenile. Neki od njih imaju izuzetnu toksi?nost, koja nadma?uje najja?e otrove. Na primjer, maksimalno dopu?tene koncentracije dioksina u povr?inskim i podzemnim vodama u SAD su 0,013 ng/l, u Njema?koj - 0,01 ng/l. Aktivno se akumuliraju u lancima ishrane, posebno u zavr?nim karikama ovih lanaca - kod ?ivotinja. Najve?e koncentracije zabilje?ene su u ribi.

Poliaromatski ugljovodonici (PAH) ulaze u okolinu sa energetskim i transportnim otpadom. Me?u njima, 70-80% mase emisija zauzima benzo(a)piren. PAH su klasifikovani kao jaki karcinogeni.

Povr?inski aktivne tvari (tenzidi) obi?no nisu otrovne tvari, ve? stvaraju film na povr?ini vode koji remeti razmjenu plinova izme?u vode i atmosfere. Fosfati, koji su dio surfaktanata, uzrokuju eutrofikaciju vodenih tijela.

Upotreba mineralnih i organskih gnojiva dovodi do kontaminacije tla, povr?inskih i podzemnih voda du?ikom, fosforom, mikroelementima. Zaga?enje jedinjenjima fosfora glavni je uzrok eutrofikacije vodnih tijela, a najve?u prijetnju bioti vodnih tijela nose modrozelene alge, odnosno cijanobakterije, koje se u toplim godi?njim dobima razmno?avaju u velikim koli?inama u vodnim tijelima podlo?nim eutrofikaciji. Kada ovi organizmi umiru i razgra?uju se, osloba?aju se akutno otrovne tvari, cijanotoksini. Oko 20% svih zaga?enja vodnih tijela fosforom ulazi u vodu iz agropejza?a, 45% obezbje?uje sto?arstvo i komunalne otpadne vode, vi?e od tre?ine - kao rezultat gubitaka tokom transporta i skladi?tenja ?ubriva.

Mineralna gnojiva sadr?e veliki "buket" elemenata u tragovima. Me?u njima su te?ki metali: hrom, olovo, cink, bakar, arsen, kadmijum, nikl. Mogu ?tetno utjecati na organizme ?ivotinja i ljudi.

Ogroman broj postoje?ih antropogenih izvora zaga?enja i brojni na?ini da zaga?iva?i u?u u vodna tijela prakti?no onemogu?uju potpuno uklanjanje zaga?enja vodnih tijela. Stoga je bilo potrebno utvrditi indikatore kvaliteta vode, koji osiguravaju sigurnost kori?tenja voda stanovni?tva i stabilnost akvati?nih ekosistema. Uspostavljanje ovakvih indikatora naziva se standardizacija kvaliteta vode. U sanitarno-higijenskoj regulativi prednja?i uticaj opasnih koncentracija hemikalija u vodi na zdravlje ljudi, dok se u ekolo?koj regulativi u prvi plan stavlja za?tita ?ivih organizama vodene sredine od njih.

Pokazatelj maksimalno dozvoljenih koncentracija (MAC) zasniva se na konceptu praga za djelovanje zaga?iva?a. Ispod ovog praga, koncentracija supstance se smatra sigurnom za organizme.

Raspodjela vodnih tijela prema prirodi i stepenu zaga?enja omogu?ava klasifikaciju, koja utvr?uje ?etiri stepena zaga?enja vodnog tijela: dozvoljeni (1-struki vi?ak MPC), umjeren (3-struki vi?ak MPC), visok (10-struki vi?ak). vi?estruki vi?ak MPC) i izuzetno visok (100-struki vi?ak MPC).

Propisi o ?ivotnoj sredini su dizajnirani da osiguraju odr?ivost i integritet vodenih ekosistema. Upotreba principa “slabe karike” ekosistema omogu?ava procjenu koncentracije zaga?iva?a koja je prihvatljiva za najranjiviju komponentu sistema. Ova koncentracija je prihva?ena kao prihvatljiva za cijeli ekosistem u cjelini.

Stepen zaga?enja kopnenih voda kontroli?e se sistemom dr?avnog monitoringa vodnih tijela. U 2007. godini uzorkovanje po fizi?ko-hemijskim pokazateljima uz istovremeno odre?ivanje hidrolo?kih pokazatelja obavljeno je na 1716 ta?aka (2390 dionica).

U Ruskoj Federaciji, problem snabdijevanja stanovni?tva kvalitetnom pija?om vodom ostaje nerije?en. Glavni razlog za to je nezadovoljavaju?e stanje izvora vode. Rijeke kao npr

Zaga?enje vodenih ekosistema dovodi do smanjenja biodiverziteta i osiroma?enja genskog fonda. Ovo nije jedini, ali va?an razlog za smanjenje biodiverziteta i obilja vodenih vrsta.

Za?tita prirodnih resursa i osiguranje kvaliteta prirodnih voda zadatak je od nacionalnog zna?aja.

Uredbom Vlade Ruske Federacije od 27. avgusta 2009. godine broj 1235-r odobrena je Vodna strategija Ruske Federacije za period do 2020. godine. U njemu se navodi da je za pobolj?anje kvaliteta vode u vodnim tijelima, obnavljanje vodnih ekosistema i rekreacijski potencijal vodnih tijela potrebno rije?iti sljede?e zadatke:

Za rje?avanje ovog problema potrebne su zakonodavne, organizacione, ekonomske, tehnolo?ke mjere, a najva?nije politi?ka volja usmjerena na rje?avanje formuliranih zadataka.

Zaga?enje vode

Bilo koje radnje koje izvr?i osoba s vodom dovode do promjene i njenih fizi?kih svojstava (na primjer, kada se zagrije) i njenog kemijskog sastava (na mjestima industrijskih otpadnih voda). S vremenom se tvari koje su pale u vodu grupiraju i ostaju u njoj ve? u istom stanju. Prva kategorija uklju?uje ku?ne i ve?inu industrijskih otpadnih voda. U drugu grupu spadaju razne vrste soli, pesticida, boja. Pogledajmo bli?e neke od faktora zaga?ivanja.

Naselja

Ovo je jedan od glavnih faktora koji uti?u na stanje vode. Potro?nja te?nosti po osobi dnevno u Americi iznosi 750 litara. Naravno, ovo nije koli?ina koju trebate popiti. Osoba tro?i vodu kada se pere, koristi je za kuhanje, koristi toalet. Glavni odvod ide u kanalizaciju. Istovremeno, zaga?enje vode se pove?ava u zavisnosti od broja stanovnika koji ?ive u naselju. Svaki grad ima svoje objekte za pre?i??avanje, u kojima se kanalizacija ?isti od bakterija i virusa koji mogu ozbiljno na?tetiti ljudskom tijelu. Pre?i??ena te?nost se izbacuje u reke. Zaga?enje vode ku?nim otpadnim vodama je tako?er poja?ano jer, osim bakterija, sadr?i ostatke hrane, sapuna, papira i druge tvari koje negativno utje?u na njeno stanje.

Industrija

Svaka razvijena dr?ava treba da ima svoje fabrike i fabrike. Ovo je najve?i faktor zaga?enja vode. Te?nost se koristi u tehnolo?kim procesima, slu?i i za hla?enje i za zagrevanje proizvoda, u hemijskim reakcijama se koriste razli?iti vodeni rastvori. Vi?e od 50% svih ispu?tanja dolazi od ?etiri glavna potro?a?a teku?ine: rafinerija nafte, ?eli?ana i visokih pe?i, te industrije celuloze i papira. Zbog ?injenice da je zbrinjavanje opasnog otpada ?esto za red veli?ine skuplje od njihovog primarnog tretmana, u ve?ini slu?ajeva, zajedno s industrijskim otpadnim vodama, u vodna tijela se ispu?ta velika koli?ina najrazli?itijih tvari. Hemijsko zaga?enje voda dovodi do naru?avanja cjelokupne ekolo?ke situacije u cijelom regionu.

termalni efekat

Ve?ina elektrana radi koriste?i energiju pare. Voda u ovom slu?aju djeluje kao rashladno sredstvo, nakon ?to pro?e kroz proces, jednostavno se ispu?ta natrag u rijeku. Temperatura struje na takvim mjestima mo?e porasti za nekoliko stepeni. Takav utjecaj naziva se zaga?enje termalne vode, ali postoji niz zamjerki na ovaj izraz, jer u nekim slu?ajevima pove?anje temperature mo?e dovesti do pobolj?anja ekolo?ke situacije.

Zaga?enje vode uljem

Ugljikovodici su jedan od glavnih izvora energije na cijeloj planeti. Kolaps tankera, udari na naftovodima stvaraju film na povr?ini vode kroz koji zrak ne mo?e u?i. Prosute tvari obavijaju morski ?ivot, ?to ?esto dovodi do njihove smrti. U otklanjanju zaga?enja uklju?eni su i volonteri i specijalna oprema. Voda je resurs koji daje ?ivot. Ona je ta koja daje ?ivot gotovo svakom stvorenju na na?oj planeti. Nemaran i neodgovoran odnos prema njemu dovest ?e do ?injenice da ?e se Zemlja jednostavno pretvoriti u pustinju spr?enu suncem. Neke zemlje se ve? suo?avaju sa nesta?icom vode. Naravno, postoje projekti za kori?tenje arkti?kog leda, ali najbolje rje?enje problema je smanjenje ukupnog zaga?enja vode.