מדענים הצליחו לגלות שיותר מ-97.5% מכל עתודות המים על פני כדור הארץ נמצאות בים ובאוקיינוסים. עובדה זו מאשרת את המחסור במים מתוקים, שהם רק 2.5% מהעתודות בעולם.
רלוונטיות הבעיה
יותר ממחצית מהמים הלא מומלחים נמצאים במכסות הקוטב ובקרחוני ההרים בצורה "קפואה". בנוסף, כ-24% נמצאים במי תהום. בניתוח מצב זה, אנו יכולים להסיק שיש מחסור חמור במים מתוקים על הפלנטה שלנו.
אגמים ונהרות יכולים להיחשב כמקור זול וזול, שבו לא מרוכזים יותר מ-0.01% ממאגרי המים בעולם.
בגלל שיש לה חשיבות מיוחדת לחיי יצורים חיים, אפשר לומר בבטחה שלחות היא האוצר היקר של כדור הארץ.
המחזור בטבע
מים נמצאים בתנועה מתמדת. לאחר אידוי מפני השטח של מקווי מים, הוא מצטבר באטמוספרה. ברגע שבו ריכוז האדים הופךמקסימום, יש מעבר למצב נוזלי או מוצק, משקעים ממלאים את הרזרבות של אגמים, נהרות.
הכמות הכוללת של הלחות על הפלנטה שלנו נשארת ללא שינוי, היא פשוט עוברת ממצב צבירה אחד למשנהו.
מתוך כמות המשקעים הכוללת, רק 80% מגיעים ישירות לאוקיינוס. מה קורה ל-20 האחוזים הנותרים שנופלים ביבשה? בעזרתם, אדם ממלא את מקורות המים.
מסתבר שללחות שנשארת ביבשה יש יכולת להיכנס לאגמים (נהרות), להתנקז למאגרים. בנוסף, הוא יכול לחלחל לתוך האדמה, לחדש את מקורות מי התהום.
מחסור במים מתוקים נוצר עקב שיבוש בחיבור בין מי הקרקע למי הקרקע. לשני המקורות יש יתרונות וחסרונות מסוימים.
מקורות פני השטח
בעיית המחסור במים מתוקים קשורה לגורמים גיאולוגיים ואקלימיים. מנקודת מבט אקלימית, יש חשיבות לתדירות וכמות המשקעים, כמו גם למצב האקולוגי באזור. משקעים מביאים כמות מסוימת של חלקיקים בלתי מסיסים: אבקת צמחים, אבק געשי, נבגי פטריות, חיידקים, מיקרואורגניזמים שונים.
פליטות תעשייתיות
בעיית המחסור במים מתוקים נובעת בחלקה מהעובדה שהאוקיינוס מכיל מגוון מלחים. בלחות הים יש אניונים של כלור, סולפט, קטיונים של אשלגן, סידן, מגנזיום. גם פליטות תעשייתיות תורמות לאטמוספירה. יש להם אורגניממסים ותחמוצות של גופרית וחנקן, שהם הגורם העיקרי ל"גשם חומצי". איכותו מושפעת לרעה מהכימיקלים הנמצאים בשימוש פעיל בחקלאות בזמן הנוכחי.
גורמים גיאולוגיים
אלה כוללים את המבנה של אפיק הנהר. אם הוא נוצר על ידי סלעי גיר, אז המים קשים וצלולים. אם בסיס התעלה הוא גרניט, אז המים רכים. העכירות ניתנת לו על ידי חלקיקים מרחפים ממקור אנאורגני ואורגני.
מעיינות אדמה
הפתרון למחסור במים מתוקים הוא בעיה רצינית שראויה ללימוד ושיקול נפרד. למשל, חלק מהבעיה יכול להיפתר על חשבון מי התהום. הם נוצרים כתוצאה מחדירת מי נמס לאדמה. הוא ממיס את החומר האורגני של האדמה, רווי בחמצן מולקולרי. עמוק יותר שכבות חימר, חול, סיד. תרכובות אורגניות מסוננות בהן, מים רוויים במיקרו-אלמנטים ובמלחים אנאורגניים.
כמה גורמים משפיעים על איכות מקורות הקרקע:
- איכות הלחות של הגשם נקבעת על ידי חומציות, ריווי מלח;
- מצב הנוזל במיכל התת-מימי;
- ספציפיות של השכבות שדרכן הוא עובר;
- טבע הגיאולוגי של האקוויפר.
ניתן להסביר את הסיבות למיעוט מים מתוקים גם בעובדה שמי תהום מכילים מגנזיום, סידן, ברזל, נתרן, כמו גם מעטכמות קטיוני מנגן. הם יוצרים מלחים יחד עם ביקרבונטים, קרבונטים, כלורידים, סולפטים.
במקורות הקרקע ה"עתיקים" ביותר, ריכוז המלחים כל כך גבוה שיש להם טעם מלוח. המחסור במים מתוקים על פני כדור הארץ מאלץ אותנו לחפש טכנולוגיות לניקוי מקורות מי תהום. הלחות הנותנת חיים באיכות גבוהה ממוקמת בשכבות הגיר העמוקות, אבל זו תענוג יקר.
ערך המים
למה אדם צריך לחפש דרכים לפתור את המחסור במים מתוקים? הסיבה היא שהנוזל הזה נקרא בצדק בסיס החיים על פני כדור הארץ. כשלעצמו, אין לו ערך תזונתי, אבל בלעדיו, קיומם של אורגניזמים חיים בלתי אפשרי.
בצמחים - עד 90% מהמים, ובגופו של מבוגר זה כ-65%. באיברים בודדים, הכמות שלו שונה משמעותית:
- בעצמות עד 22%;
- במוח - 75%;
- בדם עד 92%;
- שריר 75%.
אם מדברים על איך נפתרת הבעיה של מחסור במים מתוקים, נציין שזהו ממס מצוין לתרכובות כימיות רבות. זה יכול להיחשב הסביבה שבה מתבצעים תהליכי חיים.
פונקציות עיקריות
זה מעניק לחות לאוויר במהלך הנשימה, עוזר לווסת את טמפרטורת הגוף. היא זו שמספקת חמצן וחומרי מזון לתאים שונים בגוף האדם, מגנה על איברים חיוניים, מסירה פסולת ורעלים מהגוף.
עבורקיומו של אורגניזם חי הוא חשוב קבוע ותכולת מים מסוימת. עם שינוי בכמותו, בהרכב המלח, יש הפרה חמורה של תהליכי הטמעה של מזון, hematopoiesis. ללא מים מתוקים, אין ויסות של חילופי חום עם הסביבה.
אדם סובל מאוד בגלל הירידה במים מתוקים, הוא מסוגל להסתדר בלעדיהם לכמה ימים בלבד. הפחתת כמות המים בגוף ב-10-20% מהווה איום רציני על החיים.
המחסור במים מתוקים מוביל לצורך לצמצם את צריכתם לצרכים טכניים. התוצאה עלולה להיות התפרצות של מחלות זיהומיות, ולכן כל כך חשוב לפתח דרכים חדשות להתפלת מי ים.
בהתחשב בעוצמת העבודה, גורמים חיצוניים, מסורות תרבותיות, אדם צורך בין שניים לארבעה ליטר מים ביום. לפי ארגון הבריאות העולמי, לא יותר מ-5% ממי השתייה יכולים להיחשב מקובלים למאכל אדם.
בעיה גלובלית
ניתן להתייחס למאגרי מים מתוקים על הפלנטה שלנו כמשאב יחיד. על מנת לסמוך על פיתוח ארוך טווח של עתודות עולמיות, נדרש פתרון ברור לבעיות גלובליות. המחסור במים מתוקים רלוונטי במיוחד לאזורים בהם אין מקורות מים מתוקים מן המניין ויציבים. מקורות עיליים ותת-קרקעיים נמצאים במצב מצער.
הבעיות העיקריות המשפיעות לרעה על איכות גופי המים (אגמים ונהרות) קשורות לגורמים הבאים:
- ניקיון מספיקשפכים ביתיים;
- שליטה חלשה בשפכים תעשייתיים;
- הפסד והרס של פרשת מים;
- מיקום לא הגיוני של מפעלים תעשייתיים;
- כריית יערות;
- חקלאות גרועה.
התוצאה היא הפרה של האיזון הטבעי של מערכת המים האקולוגית, קיים איום על משאבי החיים של מים מתוקים, מה שגורם למחסור במים מתוקים על פני כדור הארץ.
הערכת היקף הבעיה
משפיע על מצב מקווי המים, הימצאות חומרי הדברה במים ובניית סכרים, יצירת מתקני מים, פרויקטי השקיה.
לשחיקה, כריתת יערות, סחופת יערות ומדבור יש גם השפעה שלילית על מערכות אקולוגיות. בעיות כאלה מתעוררות משום שהציבור אינו מבין את חומרת הגישה השגויה למקורות המים. פעילות כלכלית אנושית, המאורגנת לרעת הטבע, יוצרת מחסור במים מתוקים: בעיות ופתרונות - נושא דחוף שאילץ את האנושות לשקול מחדש את יחסה למערכות אקולוגיות מימיות.
דרכים לפתור את הבעיה
קודם כל, יש צורך לפתח אמצעי מניעה שימנעו צעדים יקרים לניקוי, שיקום ופיתוח משאבי מים מתוקים.
מים המגיעים מבאר, רשת אספקת מים עירונית, חייבים לעבור טיפול מוקדם כדי לעמוד בתקני ההיגיינה.
Freezing
אחת הדרכים להשיג מים מתוקים היאלשקול הקפאת ימית. טכניקה זו משמשת באותם אזורים שבהם יש מחסור חמור במים מתוקים. מהם החסרונות העיקריים של טכנולוגיה כזו? ההקפאה מתבצעת בטמפרטורות נמוכות, מה שמרמז עלויות אנרגיה משמעותיות. בשל העלייה במחירי האנרגיה, שיטה זו להשגת מים מתוקים בקושי יכולה להיחשב חסכונית ורציונלית.
היבטים חשובים של הבעיה
כדי לפתור את בעיית המחסור במים מתוקים, מדענים מציעים לבצע טיפול מקיף בשפכים, תוך בניית מערכות טיהור מלאות. ניתן להעריך את איכות המים רק אם תוצאות הניתוח הבקטריולוגי והכימי שלהם זמינות.
מהן הבעיות העיקריות במים המשמשים צרכנים? הוא עשוי להכיל חלקיקים מכניים בלתי מסיסים, חלודה, חומרים קולואידים. הם לא רק מובילים לסתימה מהירה של צנרת הביוב והמים, אלא גם משפיעות לרעה על בריאות האדם, מעוררות מחלות זיהומיות רבות.
טעם, צבע, ריח לא נעים - כל אלה נקראים אינדיקטורים אורגנולפטיים שעלולים להשפיע על איכות מי השתייה. כמה תרכובות אורגניות, מימן גופרתי ושאריות כלור יכולים להיות מקורות לבעיות כאלה.
כדי לשפר את איכות שתיית המים המתוקים, חשוב גם להעריך את הזיהום הבקטריולוגי שלהם. הגורם לתהליכים כאלה הם חיידקים או חיידקים שונים. חלק מהם עלולים לסכן את בריאותם של אנשים, לכן, למרות הימצאותם של מי שתייה כאלה, אין לצרוך אותם.
לעיתים קרובות, אפילו החיידקים הכי לא מזיקים יוצרים מוצרים אורגניים במהלך חייהם. כאשר הם מקיימים אינטראקציה עם כלור וברום, מתקבלות תרכובות מסרטנות ורעילות.
בין הגורמים המובילים למחסור במים מתוקים, אפשר למנות את זיהום גופי המים. המשמעות היא ירידה בחשיבותם הכלכלית, פונקציות ביוספריות המתרחשות כאשר חומרים מזיקים נכנסים. לדוגמה, תחנות כוח, מפעלי תעשייה מזרים מים מחוממים לנהרות ואגמים. תהליך כזה מלווה בעלייה בטמפרטורת המים, ירידה בכמות החמצן, עלייה ברעילות של זיהומים והפרה של האיזון הביולוגי.
באזורים רבים, המקורות העיקריים של מים מתוקים הם מי תהום, שנחשבו בעבר לנקיים ביותר. כתוצאה מפעילות אנושית, רבים מהמקורות הללו מזוהמים. לרוע המזל, מידת הזיהום היא לעתים כה גבוהה עד שלא ניתן לשתות מים תת קרקעיים.
מסקנה
לצרכים שונים, האנושות צורכת כמות עצומה של מים מתוקים. הצרכנים העיקריים הם חקלאות ומפעלי תעשייה. בין התעשיות עתירות המים ביותר ניתן למנות את תעשיות הפלדה, הכרייה, הכימיה, עיסת הנייר והפטרוכימיה. יותר ממחצית מכלל המים המשמשים מפעלים תעשייתיים משמשים לצרכיהם. אם לא נעשה בו שימושמערכות טיהור איכותיות המאפשרות לך לעשות שימוש חוזר במים מתוקים, במקרה זה, בעוד כמה שנים, המחסור במים מתוקים יהפוך לאסון רחב היקף.
אנשי סביבה וכימאים עורכים עבודת מחקר רצינית שמטרתה למצוא את הדרכים הטובות ביותר להתפלת מי ים. כיום, שיטות חדשניות לטיהור מי שתייה כבר מיושמות כדי לצמצם את ההפסדים שלה.
בנוסף, מוקדשת תשומת לב מיוחדת להתקנת מערכות ניקיון שלמות במפעלים תעשייתיים. רק עם גישה משולבת לכל הנושאים הקשורים להתפלה וטיהור מי ים נוכל לסמוך על צמצום המחסור במים מתוקים.
