Забруднення води, як екологічна проблема номер один на планеті.

Основне джерело забруднення води на планеті – це людська діяльність. Отже, шлях вирішення проблеми лежить у очищенні стоків та недопущенні попадання забруднюючих речовин у водоймища.

Заходи щодо очищення вод

Для захисту природних вод від забруднених стоків застосовуються різні споруди для механічної очистки. .

Спочатку всі стоки потрапляють на очисну станцію, де за допомогою проціджують решіток відбувається первинне видалення сміття. очищають води від 75% мінеральних мас. Далі вода проходить наступні стадії механічної очистки - відстоювання, дискову фільтрацію і центрифугування.

Хімічний спосіб

Хімічний спосіб очищення стічних вод передбачає використання хімічних реагентів, які викликають наступні реакції:

1. Нейтралізація - метод перетворення кислот і лугів у менш небезпечні сполуки.При цьому змінюється реакція води на нейтральну.
2. Окислення - Необхідно в тому випадку, коли забруднення не вдається знешкодити іншими способами. Після застосування активних окислювальних препаратів – хлору, озону, біхромату калію, хлорату кальцію, піролюзиту – переважна більшість патогенних мікроорганізмів гине. Найпередовіша методика – це озонування води, але вона є і найдорожчою.
3. Відновлення – дозволяє очищати брудну воду від сполук ртуті, хрому та миш'яку. За допомогою вугілля, водню, бісульфату натрію, сульфату заліза шкідливі домішки відновлюються до первісного виду, а потім механічно видаляються.

Третичне очищення

За такого методу вода проходить багатоступінчасту систему очищення із застосуванням порошків – активованого вугілля, коагулянтів та реагентів для окислення. Вони ведуть до розкладання лугів, кислот, і навіть знезаражують воду від процесів патогенних мікроорганізмів. Такий вид очищення широко застосовується на нафтопереробній, хімічній та металургійній промисловості. для очищення відпрацьованої води для її повторного використання. Ці галузі, а також автомийки, електростанції, харчокомбінати очищають та використовують повторно близько 90-98% оборотної води. Але повністю очистити стічні води зараз здатні лише кілька підприємств у світі.

Спеціалізована

Спеціалізоване очищення практикується на промислових підприємствах і застосовується на основі кількох фізико-хімічних методів, що підбираються під певний вид стічних вод. Доцільним і найпоширенішим вважається чотиристадійне спеціалізоване очищення води, що включає в себе етапи:

1. Попереднє очищення - сюди відноситься видалення великих частинок та олій, нейтралізація токсинів. Якщо таких забруднень немає, ця стадія пропускається. Попереднє очищення має на увазі під собою коагуляцію, флокуляцію, відстоювання, просіювання.
2. Видалення домішок шляхом осадження, флотації, сепарації, фільтрації, деемульгації.
3. За допомогою хімічного окислення, знешкодження, електрокоагуляції, електрофлотації електролізу та мембранного очищення домішки видаляються до заданого порога..
4. Глибоке очищення відбувається видалення розчинних речовин за допомогою сорбції активованим вугіллям, зворотного осмосу та іонного обміну.

Інші способи очищення

З розвитком технологій з'являються інноваційні способи очищення води, такі як іонообмінне очищення води, знезараження ультрафіолетом, використання вуглецевого волокна та вуглецевої суміші високої реакційної здатності (УСВР). Ці методи хоч і є дорогими, але забезпечують високу швидкість та максимальну ефективність очищення вод.

Також існує метод біологічної очистки води, головним механізмом якого є мікроорганізми.

За допомогою своєї життєдіяльності найпростіші запускають окисно-відновлювальні реакції, що видаляють органічні включення. Основні споруди біологічної очистки – це біопруди, аеротенки, біологічні фільтри, анаеробні реактори.

Заходи щодо охорони водних ресурсів

Береги водоймища зміцнюються за допомогою висадки певних рослин, які також служать очисниками води та кормовою базою для риб та водоплавних тварин. Сільгоспугіддя та тваринницькі ферми поділяються лісозагороджувальними висадками. Їхня коренева система перешкоджає змиву у водойми добрив та органічних речовин після поливів, дощових та талих вод.

Створення водоохоронних зон дозволяє екосистемі водоймища відновитися самостійно. На таких територіях встановлюється спеціальний режим використання та охорони природних об'єктів.

Інші методи

На державному рівні необхідна розробка інноваційних методів утилізації промислових відходів, способів очищення стічних вод та створення безвідходних технологічних процесів. Потрібно використання на виробництвах систем очищення для повторного використання відпрацьованої води з метою економії цього ресурсу. В останні роки набуває поширення спосіб штучної аерації водойми, коли за допомогою розчиненого у воді кисню покращується процес самоочищення екосистеми.

Як можна боротися із забрудненням води на побутовому рівні

Люди можуть самостійно оберігати водяну екосистему, використовуючи методи раціонального природокористування.

Використання органічних добрив

Внесення в грунт золи, гною, рослинних залишків та інших органічних добрив дозволяє відновити родючість ґрунту найбезпечнішим способом. Розкладаючись, органіка стає джерелом поживних речовин та вуглекислоти, покращує фізико-хімічні властивості ґрунту. – кислотність, буферність, водно-повітряний режим ґрунту. Але найголовніше – такий вид добрива залучає до кругообігу речовини, що раніше перебувають у природі, і не забруднює навколишнє середовище.

Економія води

Заощаджувати воду потрібно не лише з метою збереження водних ресурсів, а й з метою виживання людства. Існує кілька простих способів, застосовуючи які у побуті, можна суттєво знизити водоспоживання та мотивувати на це підростаюче покоління.Це використання справного сантехнічного обладнання, щоб уникнути протікання, прийняття гігієнічного душу замість ванни, використання насадок-розпилювачів для кранів, повне завантаження пральних та посудомийних машин, використання дощової та талої води для поливу присадибних ділянок.

Правильна утилізація відходів

Нині у комунальне обслуговування населення впроваджується система сортування сміття. Назріла потреба відокремлювати харчові відходи від пластику, скла, батарейок. Кожна сім'я може відсортувати сміття і утилізувати його грамотно. Наприклад, макулатуру та склотару можна здати в пункт прийому. Дрігач і старі речі можна використовувати як ганчірки в гаражі або на дачі. Бляшані кришки та банки допустимо закопувати в землю, де вони послужать залізовмісним добривом. Харчові відходи закладаються в компост підвищення родючості грунту. А відсортовані скло та пластик утилізують міські служби, згідно з діючими нормами з переробки ТПВ.

Як знизити водний слід людства до стійкого рівня?

Ар'єн Хукстра — професор у галузі управління водними ресурсами в Університеті Твенте, м. Київ Ентсхеде, Нідерланди.

Дефіцит прісної води дедалі частіше сприймається як глобальний системний ризик. У своїх останніх семи щорічних доповідях про глобальні ризики починаючи з 2012 року Всесвітній економічний форум згадує кризи водопостачання серед п'яти основних ризиків з точки зору потенційних наслідків для світової економіки. _. Результати нещодавно проведеного дослідження вказують на те, що дві третини населення Землі проводять щонайменше один місяць на рік в умовах гострого дефіциту води 2 . Майже половина людей із цього числа проживає в Індії та Китаї. А понад мільярд людей у ​​всьому світі живуть в умовах гострої нестачі води цілий рік.

Широко поширене надмірне споживання водних ресурсів. Такі річки, як Хуанхе у Китаї та Колорадо США, не досягають океану. По шляху течії вода їх вилучається задоволення потреб фермерів, промислових підприємств і домашніх господарств. Аральське море в Центральній Азії і озеро Урмія в Ірані майже зникли з лиця Землі через вилучення води з річок, що їх живлять. Запаси грунтових вод також виснажуються темпами, що викликають тривогу, на всіх континентах. Так, Сполучені Штати надмірно експлуатують водоносні горизонти Високих рівнин та Каліфорнійської долини; Така сама проблема спостерігається в Індії та Пакистані в тому, що стосується горизонтів верхньої течії Гангу та нижньої течії Інду, а також у Китаї у тому, що стосується водоносного горизонту під Північно-Китайською рівниною. Перевищення темпів виснаження запасів підземних вод над темпами їхнього поповнення природним шляхом часто становить від 10 до 50 разів 3 . У багатьох країнах, таких як Ємен, дзеркало ґрунтових вод знижується зі швидкістю один метр на рік. Забруднення води також поширене. Сільськогосподарські добрива та пестициди потрапляють у річки, а влада не вживає жодних серйозних дій щодо таких порушень норм якості води.Через стічні води підприємств швейної промисловості деякі річки в Бангладеш і Китаї набувають червоного, фіолетового або синього відтінку — залежно від квітів, модних цього сезону в країнах Заходу.

Деякі з нас, як і я сам, живуть у дощових регіонах, де нестача води може здаватися нерелевантною проблемою, проте ми теж маємо до неї відношення. Вражаючим чином водний слід європейських споживачів на 40 відсотків лежить за межами континенту — часом у регіонах, які мають гостру нестачу води. Значна частина нашої харчової продукції та багатьох інших товарів імпортується із вододефіцитних регіонів. Зокрема, великі обсяги води використовуються під час виробництва продуктів харчування. Для виробництва одного 200-грамового стейку потрібне в середньому 3 тис. літрів води. Для 200-грамового шоколадного батончика – 3,4 тис. літрів. Корми для худоби, що активно продаються, і продукти харчування найчастіше виробляються в регіонах, що страждають від нестачі води. Так, за підрахунками, близько 50 відсотків водного сліду британських споживачів посідає річкові басейни за межами країни, споживання води з яких перевищує стійкий рівень 4 .

Хоча виснаження та забруднення вод продовжується вже протягом багатьох років, прийнятного вирішення цієї проблеми досі не знайдено. Я пропоную набір із трьох заходів, націлених на раціональне використання водних ресурсів 5 . По-перше, країнам у всьому світі необхідно запровадити обмеження на споживання води із усіх водозбірних басейнів. Такі обмеження повинні діяти стосовно басейнів усіх річок.Вони повинні змінюватися протягом року в залежності від рівня води, оскільки у посушливі періоди максимальна кількість води, доступної для споживання, зменшується. Крім того, у річці можна використовувати не всю воду. Певний мінімальний обсяг необхідно зберігати для підтримки екосистеми та біорізноманіття, а також для забезпечення існування людей, які живуть нижче. Також доцільно запровадити максимальні рівні забруднення водозбірних басейнів, залежно від асимілюючої здатності конкретного водного об'єкта. Після введення обмежень слід стежити за тим, щоб кількість дозволів на водний слід, виданих окремим споживачам, не виходила за встановлені рамки. Тільки таким чином можна гарантувати збереження стійких сукупних обсягів споживання та забруднення води. Необхідно усвідомити, що споживання води не обов'язково є проблемою, за умови очищення використаної води та її повернення в річку або водоносний горизонт, звідки вона була вилучена. Таким чином, водний слід відноситься тільки до безповоротного водоспоживання, тобто до води, яка не повертається до джерела, з якого вона була взята, а також до забрудненої води, тобто води, яка не пройшла очищення перед утилізацією.

По-друге, необхідно сформулювати довідкові величини водного сліду стосовно всіх галузей, які споживають великі обсяги води, таких як виробництво продуктів харчування, напоїв, одягу, вирощування квітів та біоенергетика. Необхідно впроваджувати найкращі з наявних технологій та методів, що допомагають максимально знизити рівень водокористування та забруднення вод. Втрати води сільському господарстві та промисловості величезні.Завдяки введенню довідкових величин водного сліду стане можливим встановлення розумних обсягів водокористування, у тому числі на кожному етапі ланцюга постачання стосовно конкретного продукту. Згідно з низкою досліджень, суттєвої економії води та значного скорочення рівнів її забруднення можна досягти шляхом заміни застарілих виробничих методів більш ефективними з наявних. Також доцільно надавати відповідну інформацію споживачам, щоб вони могли зробити усвідомлений вибір. Сьогодні досить важко придбати продукти, вироблені відповідно до критеріїв раціонального водокористування, просто через недоступність відповідної інформації для споживача. Державним відомствам необхідно підвищувати рівень доступності інформації про продукти, змушуючи виробників звітувати про дотримання певних мінімальних стандартів виробництва як перед кінцевими споживачами, так і перед підприємствами, зацікавленими в стабільній якості продукції власних постачальників. Крім того, довідкові величини водного сліду будуть корисними при видачі дозволів на користування водними об'єктами конкретним споживачам з відповідними обмеженнями на водокористування з урахуванням виду діяльності виробника.

По-третє, необхідно сприяти більш справедливому розподілу доступних для споживання водних ресурсів у всьому світі. Водний слід населення США та Південної Європи майже вдвічі перевищує середньосвітовий показник.Враховуючи, що обсяг води в перерахунку на одного мешканця землі обмежений, необхідно перерозподілити його та дійти згоди щодо прийнятних прямих та непрямих рівнів водокористування у перерахунку на одну особу. Такий крок вимагатиме політичних рішень на найвищому рівні і, безсумнівно, призведе до бурхливих дискусій і непростих переговорів, подібних до пристрастей з обговореннями проблем, пов'язаних зі зміною клімату. Якщо ми дійсно хочемо стабілізувати загальний водний слід та запобігти його зростанню в майбутньому, середньорічне споживання води на одну людину необхідно скоротити з 1385 кубічних метрів у 2000 році до 835 кубічних метрів до 2100 року, враховуючи прогнозований приріст населення Землі. Такий обсяг, безперечно, достатній для виживання, проте багатьом з нас доведеться пристосовувати особисті моделі споживання, щоб скоротити пряме та опосередковане водокористування.

У рамках рівного розподілу водних ресурсів по всьому світу Китаю та Індії протягом наступного століття довелося б скоротити свій водний слід у перерахунку на одну особу приблизно на 22,5 відсотка. Це досить непросте завдання, враховуючи той факт, що нині дані країни поступово збільшують споживання води. Ще більш серйозною проблема є для США, населенню яких довелося б скоротити споживання води на 70 відсотків. Одним лише запровадженням найефективніших технологій цю проблему не вирішити. Людям потрібно змінити свої моделі споживання. Причому елементарні рішення, такі як скорочення часу прийняття душу з десяти хвилин до п'яти, допоможуть лише частково, оскільки для більшості з нас використання води вдома становить лише 1—4 відсотки водного сліду.Інше посідає споживчі товари, особливо у продукти харчування. У багатьох країнах 30—40 відсотків загального непрямого водоспоживання посідає споживання м'ясних і молочних продуктів. Таким чином, більш ефективним способом економії води стало зниження споживання м'яса або вегетаріанство.

Як узагальнення вищевикладеного слід зазначити необхідність суттєвого скорочення водного сліду людства у багатьох річкових басейнах світу. Цього можна досягти шляхом введення обмежень на водний слід стосовно кожного річкового басейну та довідкових величин максимально допустимої витрати води при виробництві конкретного продукту, а також шляхом зміни моделей споживання, у тому числі за рахунок раціональнішого споживання їжі та зниження споживання м'яса. Справедливий розподіл обмежених ресурсів прісної води у світі є надзвичайно важливим у справі зниження загроз біорізноманіттю та благополуччю людини, пов'язаних з нестачею води. Міжнародне співробітництво має вирішальне значення для вживання вищевказаних заходів.

Примітки

1. World Economic Forum, Global Risks Report 2018, 13th ed. (Geneva, Switzerland, 2018).
2. Mesfin M. Mekonnen and Arjen Y. Hoekstra, “Чотири мільйони людей, що передають severe water scarcity”, Science Advances, vol. 2, No. 2 (12 February 2016), e1500323. http://advances.sciencemag.org/content/2/2/e1500323.full.
3. Carole Dalin та інші, “Groundwater depletion embedded in international food trade”, Nature, vol. 543, No.7647 (30 березня 2017), pp. 700-704. https://www.nature.com/articles/nature21403.
4. Arjen Y. Hoekstra and Mesfin M. Mekonnen, “Імпортований російський ризик: територія Великобританії”, Економічні ресурси, vol. 11, No. 5 (27 April 2016), 055002. http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/11/5/055002.
5. Arjen Y. Hoekstra, The Water Footprint of Modern Consumer Society (London, United Kingdom, Routledge, 2013).

«Хроніка ООН» не є офіційним документом.Для нас велика честь публікувати статті високопосадовців Організації Об'єднаних Націй, а також відомих державних та громадських діячів з усього світу. Виражені у статтях погляди та думки належать авторам і можуть не співпадати з офіційною позицією Організації Об'єднаних Націй. Подібно зазначені у статтях, картах та додатках кордону, географічні назви та позначення можуть відрізнятися від офіційно визнаних Організацією.