Kādiem nolūkiem izmanto svaigu ūdeni? Ūdens patēriņš. Jaunā materiāla skaidrojums
No 1018 tonnām ūdens uz Zemes tikai 3% ir saldūdens, no kuriem 80% nav lietojami, jo ledus veido polāros vāciņus. Svaigs ūdens kļūst pieejams cilvēkiem, piedaloties hidroloģiskajā ciklā jeb ūdens ciklā dabā, kas shematiski attēlots attēlā. 12.3. Katru gadu ūdens apritē tiek iesaistīti aptuveni 500 000 km3 ūdens tā iztvaikošanas un nokrišņu lietus vai sniega veidā rezultātā. Teorētiski maksimālais lietošanai pieejamais saldūdens daudzums ir aptuveni 40 000 km3 gadā. Mēs runājam par ūdeni, kas no zemes virsmas ieplūst jūrās un okeānos (tā sauktā notece).
Ūdens cikls dabā ir zināms kopš Vecās Derības Bībeles laikiem:
"Visas upes ieplūst jūrā, bet jūra nepārplūst,
Uz vietu, kur plūst upes -
Viņi tur skrien."
Mācītājs, 1:7.
Rīsi. 12.3. Ūdens cikls dabā.
Saldūdens izmantošanu parasti iedala atkārtotā lietošanā un neatgriezeniskā patēriņā. Atbilstoši tam saldūdeni dažreiz iedala atkārtoti lietojamā un neatgriezeniski patērējamā.
Ūdens atkārtotu izmantošanu var ilustrēt ar tādiem piemēriem kā navigācija, zivju audzēšana un hidroelektrostacija.
Neatgriezeniski patērēts saldūdens vairs nav pieejams atkārtotai izmantošanai. Tas ietver saldūdeni, kas pēc patēriņa tika zaudēts iztvaikošanas rezultātā (tostarp ar augu lapām); ūdens, kas iekļauts produktos, kā arī noteces ūdens, kas sasniedzis jūru (okeānu) un sajaucies ar sālsūdeni. Patēriņa saldūdens patēriņš pasaulē svārstās no 2500 līdz 3000 km3 gadā, no kuriem aptuveni 10% tiek izmantoti mājsaimniecības vajadzībām, 8% rūpniecībā un lielākā daļa - 82% - apūdeņošanai lauksaimniecībā.
Ūdens patēriņš
Ūdens patēriņš sadzīves vajadzībām. Sadzīves vajadzībām ūdeni izmanto dzeršanai, ēdiena gatavošanai, mazgāšanai, mazgāšanai, notekūdeņu skalošanai kanalizācijā un dārzu un ielu laistīšanai.
Eiropā vidējais sadzīves ūdens patēriņš uz vienu iedzīvotāju ir aptuveni 230 litri dienā. Tas ir aptuveni tāds pats kā Romas impērijas laikā. Apmēram 10% no visa cilvēces patērētā ūdens tiek patērēti sadzīves vajadzībām.
Ūdens patēriņš rūpnieciskiem mērķiem. Vairāk nekā 85% no rūpnieciskiem mērķiem izmantotā ūdens tiek patērēti dzesēšanas procesos. Pārējo patērē mazgāšanas procesos, gāzes attīrīšanā, hidrauliskajam transportam un kā šķīdinātāju. Katra vieglā automobiļa ražošanai tiek izlietots aptuveni pusmiljons litru ūdens; šajā summā ietilpst gan izlietotais ūdens, gan atkārtoti izmantots ūdens.
Aptuveni 8% no visa pasaulē izmantotā ūdens tiek patērēti rūpnieciskiem mērķiem.
Ūdens patēriņš un lauksaimniecība. Lauksaimniecība veido 82% no pasaules ūdens patēriņa. Šo ūdeni izmanto apūdeņošanai. Vienas tonnas kokvilnas audzēšanai nepieciešami 11 000 miljoni litru ūdens. Gatavu ķirbju audzēšanai nepieciešami 150 litri ūdens.
Ūdens patēriņš hidroenerģijas ražošanai. Vairāk nekā 50% no Apvienotās Karalistes kopējā ūdens apgādes tiek izmantoti spēkstacijās. Ūdens tiek izmantots hidroelektrostacijās, kā arī termoelektrostacijās - lai radītu tvaikus, kas rotē turbīnas, un dzesēšanas nolūkiem. Lai gan spēkstacijas patērē milzīgu ūdens daudzumu, tas tiek izmantots praktiski bez zudumiem, slēgtā ciklā.
Tiek lēsts, ka līdz divdesmit pirmajam gadsimtam ūdens patēriņš visā pasaulē pārsniegs dabisko piegādi. Lai atrisinātu šo problēmu, tiek izstrādātas dažādas saldūdens iegūšanas metodes, kas aprakstītas zemāk.
Palielināta saldūdens pieplūde. Lielākā daļa ūdens, kas plūst no zemes virsmas okeānos, ir izšķiests, nederīgs cilvēku vajadzībām. Rezervuāru un urbumu veidošana gruntsūdeņu ieguvei palielina ūdens daudzumu, ko izmanto cilvēki, pirms tas nonāk okeānos.
Karstā laikā iztvaikojot, no ezeriem un ūdenskrātuvēm tiek zaudēts liels ūdens daudzums. To var novērst, pārklājot ūdens virsmu ar plānu 1-heksadekanola spirta kārtiņu.
Jūras ūdens un iesāļa ūdens izmantošana. Saldūdeni var iegūt no jūras ūdens, atsāļojot vakuumdestilācijas rezultātā iztvaicētājos.
Ūdens destilācija tajās tiek veikta zem pazemināta spiediena. Tomēr šī metode prasa daudz enerģijas un ir ekonomiska tikai tādās valstīs kā Kuveita, kur enerģija ir pieejama par salīdzinoši zemām cenām un lietus ūdens ir ārkārtīgi maz.
Svaigu ūdeni var iegūt arī, izmantojot elektrodialīzi (skatīt 10.3. sadaļu) no iesāļa ūdens. Šāds ūdens ir sastopams upju grīvās; tai ir sāļums starp saldūdens upes ūdeni un sāls jūras ūdeni.
Pašlaik visā pasaulē darbojas vairāk nekā 2000 atsāļošanas iekārtu. Ūdens atsāļošanai tiek izmantotas ne tikai vakuumdestilācijas un elektrodialīzes metodes, bet arī sasaldēšanas metodes, jonu apmaiņa un reversā osmoze.
“Ūdens piesārņojums un aizsardzība” - 77. pants. 76. pants. 1 ģeogrāfijas mācību grāmata – 0,5 kubikmetri. Ūdens piesārņojums. Antuāns de Sent-Ekziperī. Ūdens, tev nav ne garšas, ne krāsas, ne smaržas. Neattīrīti notekūdeņi no apdzīvotām vietām apdraud bīstamu infekcijas slimību izplatību. Ūdens aizsardzība. Jūs esat lielākā bagātība pasaulē. 78. pants. Ūdens ir jāattīra.
"Baltijas jūra" - Naftas piesārņojums. Baltijas jūras problēmas. Rīcības plāns BM aizsardzībai. Dabiskās faunas nāve. Baltijas jūras atrašanās vieta. Piesārņojums ir sadalīts diezgan vienmērīgi. Piesārņojuma koncentrācija gandrīz visur saglabājas 200 gramu robežās uz 1 kvadrātmetru. metrs. Augsta toksiskā piesārņojuma pakāpe.
“Okeāna piesārņojums” - Notekūdeņu attīrīšanas iekārtu būvniecība uzņēmumos. Okeāna piesārņojums ir cilvēka darbības rezultāts. Cilvēki, nesāpiniet dabu! Pasaules okeāna piesārņojuma cēloņi. Mūsu pētījuma tēma ir “Pasaules okeāna piesārņojums”. Darbu veica Pašvaldības izglītības iestādes 6.vidusskolas 4.klases skolēni. Naftas produktu pēdu iznīcināšanai tiek izmantotas efektīvas ķimikālijas.
"Ūdens un piesārņojums" — piesārņotājus var iedalīt vairākās dažādās klasēs. Ceturtā klase ir infekciozi organismi un patogēni mikroorganismi. Ūdens piesārņojums. Daudzi naftas produkti ir indīgi dzīvniekiem. Nitrāti var izraisīt nāvi no anēmijas zīdaiņiem. Un pēdējā klase (piektā) ir termiskais piesārņojums.
“Cilvēku radītais ūdens piesārņojums” – šādā veidā tiek piesārņoti virszemes, pazemes un gruntsūdeņi. Ūdens cilvēka dzīvē. Piesārņojuma cēloņi un avoti. Ūdens piesārņojumam ir daudz iemeslu. Piesārņojuma izcelsme var būt: komunālā (notekūdeņu), rūpnieciskā, lauksaimniecības, dabiskā. Ūdens piesārņojuma veidi un izraisītās slimības.
“Ūdens piesārņojums” - 1) bioloģisks. (ja piesārņoti ar virszemes notekūdeņiem). Treškārt, ūdens no termoelektrostacijas, nonākot rezervuārā, izraisa tajā esošā ūdens t 0 C pieaugumu. Nr.3. neizšķīdušo materiālu – mālu kā rūpniecības atkritumu novadīšana ūdenstilpēs. Termiskais piesārņojums. Otrkārt, smalkā māla frakcija, kas nogulsnējas uz grunts, iznīcinās iznārstojošo zivju ikru.
Kopumā ir 11 prezentācijas
Kā mēs izmantojam ūdeni
Ūdens ir mūsu nenovērtējamākais resurss. Tas ir vitāli svarīgi. Cilvēki, augi un dzīvnieki lielākoties sastāv no ūdens. Visas dzīvās būtnes nomirtu, ja nebūtu ūdens. Mēs izmantojam ūdeni dzeršanai, mazgāšanai, tīrīšanai, ēdiena gatavošanai un augu audzēšanai un daudzām citām lietām. Vidēji cilvēks katru dienu patērē aptuveni 150-250 galonus ūdens. Vēl vairāk ūdens rūpniecībā izmanto elektrības, preču un cilvēku un preču pārvadāšanai.
Lai apmierinātu mājsaimniecības vajadzības, nepieciešams daudz ūdens. Vannai var būt nepieciešami 30 līdz 40 galoni. Vidējā tualete vienlaikus patērē apmēram 5 galonus. 20-40 galoni nonāk dušā. Veļas mazgājamās mašīnas patērē vidēji 25 galonus uz vienu slodzi. Virtuves izlietne patērē aptuveni 20 galonus dienā ūdens pagatavošanai un trauku mazgāšanai. Vannas istabas izlietne, ko izmanto roku mazgāšanai, skūšanai un zobu tīrīšanai, katru dienu iztērē 15 galonus.
Lielāko daļu saldūdens izmanto arī zālienu, puķu dobju, sakņu dārzu laistīšanai, kā arī automašīnu mazgāšanai un peldbaseinu uzpildīšanai. Mums jābūt uzmanīgiem, lai nepiesārņotu ūdeni, ko lietojam ārā. Daudzi cilvēki izmanto ķimikālijas savos zālienos un dārzos un pēc tam laista tos ar tīru ūdeni. Ūdens izskalos no augiem esošās ķīmiskās vielas un pēc tam ieplūdīs kanalizācijas sistēmā un pēc tam tieši upēs un pietekās, kur zivis dēj olas. Šis piesārņotais ūdens var nogalināt zivis un savvaļas dzīvniekus. Mums vienmēr ir jāpārliecinās, ka vide netiek piesārņota.
Mums ir jāaizsargā ūdens un tas nav jāizmanto ļaunprātīgi. Katra pilsēta, maza vai liela, izmanto ūdeni. Pilsētas izmanto ūdeni, lai apkarotu ugunsgrēkus, mazgā ielas un laistītu sabiedriskās telpas, piemēram, parkus, zālienus, kokus, krūmus un puķu dobes. Ūdeni izmanto arī, lai piepildītu publiskās strūklakas un dzeramā ūdens avotus, tostarp tos, kas atrodas pie skolām un bibliotēkām. Dažādas nozares izmanto arī ūdeni. Padomājiet par ūdeni, ko izmanto jūsu pilsētas uzņēmumi. Restorāni, slimnīcas, veļas mazgātavas, ķīmiskās tīrītavas, golfa laukumi. Dažādas viesnīcas, automazgātavas, skaistumkopšanas saloni, frizētavas, degvielas uzpildes stacijas, fitnesa klubi. Tie visi palielina ūdens patēriņu. Mums ir jādomā par to cilvēku skaitu, kuriem ūdens jālieto un jātaupa, lai ūdens pietiktu visiem.
Saimniecībai nepieciešamais ūdens daudzums ir pārsteidzošs. Domājot par ūdeni fermā, mēs domājam par ražas laistīšanu, taču liels ūdens daudzums ir vajadzīgs arī piena lopkopības fermai. Cāļiem, sivēniem, aitām un visiem citiem kūts dzīvniekiem ir nepieciešams dzeramais ūdens, lai tie varētu dzīvot. Viņiem ir jāaudzē pārtika, un viņiem ir nepieciešams arī ūdens, lai gaļa būtu svaiga dzesēšanas sistēmās. Arī dārzeņiem un graudiem ir nepieciešams ūdens. Ūdeni izmanto mēslošanas līdzekļu, herbicīdu un pesticīdu izkliedēšanai, kas palīdz ražot vairāk ražas, bet var arī piesārņot ūdeni. Lielāko daļu saimniecībā patērētā ūdens izmanto apūdeņošanai. Pētījumi liecina, ka, izmantojot pilienveida apūdeņošanu, lauksaimnieki var ietaupīt līdz pat 60% ūdens salīdzinājumā ar citām apūdeņošanas metodēm.
Lai izaudzētu vienu kukurūzas vārpu, ir nepieciešami aptuveni 26 galoni ūdens, savukārt, lai iegūtu vienu mārciņu liellopu gaļas, ir nepieciešami 2000 līdz 2500 galoni ūdens. Lai iegūtu vienu olu, ir nepieciešami aptuveni 120 galoni ūdens. Vienam maizes klaipam ir nepieciešami aptuveni 300 galonu ūdens un aptuveni 12 000 galonu, lai izaudzētu vienu bušeli (apmēram 9,3 galonus) kviešu. Ticiet vai nē, ātrās ēdināšanas produkta, tostarp sviestmaizes, ceptas gaļas un bezalkoholiskā dzēriena, pagatavošanā tiek izmantoti aptuveni 1400 galonu ūdens.
Hidroelektrostacijas ir lielākā ūdens daudzuma patērētājas.
Hidroelektrostacijas uztver padeves ūdens kinētisko enerģiju, lai ražotu elektroenerģiju. Viņi to dara ar aizsprosta palīdzību. Aizsprosts liek ūdenim celties un tādējādi ūdenim krītot būs vairāk enerģijas. Krītošā ūdens spēks rada spiedienu uz turbīnām, liekot tām sākt griezties. Rotējošas turbīnas nodod krītošā ūdens kinētisko enerģiju ģeneratoriem. Ģeneratori griežas, kad turbīnas griežas, tādējādi ražojot elektroenerģiju, kas pēc tam tiek pārsūtīta pa elektropārvades līnijām uz mājām un uzņēmumiem.
No kopējās elektroenerģijas pasaulē aptuveni 20% nāk no hidroelektrostacijām. Aptuveni 10% no visas elektroenerģijas saražo hidroelektrostacijas. Hidroelektroenerģijas ražošana novērš lielu daļu piesārņojuma. Hidroelektroenerģijas ražošana pēc būtības ir tīra ražošanas metode un neatstāj nekādus atkritumus. Elektroenerģija, ko ražo hidroelektrostaciju aizsprosti, samazina naftas un ogļu daudzumu, kas nepieciešams, lai apmierinātu elektroenerģijas vajadzības. Tas novērš nepieciešamību katru gadu sadedzināt aptuveni 22 miljardus galonu naftas vai 120 miljonus tonnu ogļu. Enerģijas daudzums, ko var piegādāt hidroelektrostacija, ir atkarīgs no divām lietām: augstuma, kurā atrodas krītošais ūdens, un krītošā ūdens daudzuma. Jo augstāks ir aizsprosts, jo ilgāk ūdens krīt un tiek saražots vairāk enerģijas. Ja augstums tiek dubultots, saražotās enerģijas daudzums tiks dubultots. Krītošā ūdens daudzums ietekmē arī saražotās enerģijas daudzumu. Jo vairāk ūdens plūst cauri turbīnām, liekot tām griezties, jo lielāks ir saražotās enerģijas daudzums.
Ūdens ir vajadzīgs arī rūpniecībā. Tas tiek uzkarsēts, un tvaiks tiek izmantots iekārtas iedarbināšanai. Ūdens tiek izmantots karstu metālu atdzesēšanai, piemēram, tērauda ražošanā.
Ūdens tiek izmantots arī gaisa atdzesēšanai. Tas ir svarīgs elements daudzās ķīmiskās vielās, piemēram, medikamentos, losjonos, šampūnos, kosmētikā, tīrīšanas līdzekļos un arī dzērienos. Ūdens tiek izmantots pārtikas gatavošanā un neskaitāmos procesos rūpnīcās, tostarp papīra ražošanā. Ūdenim, ko izmanto pārtikas un dzērienu apstrādē, jābūt pilnīgi tīram. Un ražošanas uzņēmumi var izmantot zemākas kvalitātes ūdeni.
Atpūta ir vēl viena joma, kur mēs izmantojam un baudām ūdeni. Daudziem cilvēkiem patīk makšķerēt, braukt ar laivām, burāt, braukt ar kanoe laivām, braukt ar plostiem, peldēt un daudzas citas atpūtas aktivitātes, kas ir atkarīgas no ūdens. Lielākā daļa no mums izbauda vismaz vienu no šīm brīvdienām un būtu vīlušies, ja nekad vairs nevarētu izbaudīt nevienu no tiem. Ja mūsu ūdens ir pastāvīgi piesārņots, tad vienkārši peldēties kļūst bīstami, un zivju izzušana ūdenskrātuvēs mums atņemtu makšķerēšanu. Neviens nevarētu izbaudīt laivošanu, burāšanu, kanoe laivu vai pludināšanu piesārņotā ūdenī. Mums jāatceras, ka ir ļoti svarīgi aizsargāt ūdeni no piesārņojuma.
Transports ir vēl viens ūdens izmantošanas veids. Daudzi cilvēki izmanto laivas un prāmjus, lai nokļūtu darbā un no tā. Cilvēki arī izbauda kruīzus vai vienkārši burāšanu. Kuģniecības bojājumi ietver degvielas noplūdes, kas pārklāj ūdeni ar naftas un ogļu putekļiem, un krasta eroziju, kas kaitē zivīm un citiem ūdens organismiem.
Ir labi zināms, ka dzīvība uz planētas Zeme radās ūdens klātbūtnes dēļ. Tieši ūdeni vai tā klātbūtnes pazīmes pagātnē amerikāņi meklē uz planētas Marss, lai atbildētu uz jautājumu, vai uz Marsa ir bijusi dzīvība.
Ūdens ir visizplatītākā, pieejamākā un lētākā viela. Dzīvība radās ūdenī, iznāca no tā, pakāpeniski apdzīvojot zemi un gaisu. Bez ūdens dzīvība uz planētas Zeme nav iedomājama, cilvēka dzīvība nav iedomājama. Tieši ūdens pieejamība un neaizstājamība ir novedusi pie tā plašas izmantošanas ikdienā, rūpniecībā un lauksaimniecībā, medicīnā – visās cilvēka darbības sfērās. Grūti atcerēties, kur netiek izmantots ūdens. Bet tieši tas rada problēmas, kas saistītas ar tā sagatavošanu lietošanai, ar to tīrīšana .
Ūdens dabā
Ūdens ir bez smaržas, garšas, bezkrāsains šķidrums (biezās kārtās zilgans); blīvums p = 1,000 g/cm3 (pie 3,98°C), Tkausēšana. = 0°C, Bp = 100°C. Viena no visbiežāk sastopamajām vielām dabā. Hidrosfēra aizņem 71% no biosfēras. Biosfēra, kurā ietilpst viss dzīvo organismu kopums un tā planētas matērijas daļa, kas atrodas nepārtrauktā apmaiņā ar šiem organismiem, ir niecīgi plāna – no okeāna baseinu dzīlēm līdz sniegotu virsotņu augstumiem biosfēras slānis sasniedz biezums ir tikai 20 km, kas ir tikai 0,3% no Zemes rādiusa. Turklāt šī solītā plēve uz Zemes virsmas galvenokārt ir ūdens, un šajā ziņā mūsu planēta ir Ūdens planēta.
Apskatīsim Brokhausa un Efrona "Vārdnīcu": "minerāls" (no mina - pazemes eja, adit) - šis nosaukums tiek dots viendabīgiem cietiem vai šķidriem neorganiskiem dabas produktiem ar noteiktu ķīmisko sastāvu, kas ir daļa no ciets zemes apvalks, kā arī citi debess ķermeņi.
Tādējādi šķidrais ūdens ir šķidrs minerāls, cietais ūdens (ledus) ir ciets minerāls. Pēdējās desmitgadēs ir atklātas lielas degvielas rezerves dabisko ogļūdeņražu cieto kristālisko hidrātu veidā. Ūdens ir lielisks šķīdinātājs, tāpēc dabā nav iespējams atrast šķidru “tīru” ūdeni, tas ir, ūdeni, kurā nav izšķīdušas neorganiskās un organiskās vielas. Ūdens ir lieliska dzīvotne dzīviem organismiem un tāpēc dabā nav iespējams atrast “tīru” ūdeni, t.i. ūdens, kas nesatur mikrobus, baktērijas, vēžveidīgos, zivis u.c.
Ūdens un cilvēks
Minerāls, kas ir tik universāls pēc savām īpašībām un izplatības plašuma, ir atradis ārkārtīgi plašu pielietojumu cilvēka dzīvē. Ūdeni izmanto ikdienā, rūpniecībā, lauksaimniecībā – jebkur. Es sniegšu piemērus, kādos tilpumos tiek izmantots ūdens.
Siltumenerģētikā ūdens ir dzesēšanas šķidrums un darba šķidrums. Viena gigavata elektroenerģijas ražošanai termoelektrostacijas izmanto 32-42 m3 ūdens sekundē. Jo īpaši tikai viena spēka agregāta turbīnas kondensatora dzesēšanai tiek izmantoti no 6 līdz 10 tūkstošiem m3/h. Ja ņem vērā, ka 1990.gadā PSRS saražoja 1,726 miljardus GWh elektroenerģijas, un līdz 2010.gadam tā plānoja palielināt elektroenerģijas ražošanu tikai termoelektrostacijās par 50-55%, tad var pieņemt, ka PSRS sabrukums, ražošanas kritums un ievērojams saražotās elektroenerģijas apjomu samazinājums izglāba bijušās PSRS republikas no vides katastrofas. Metalurģijā ūdeni izmanto iekārtu dzesēšanai, kā dzesēšanas šķidrumu un kā darba šķidrumu termoelektrostacijām, kuras ir pieejamas katrā metalurģijas rūpnīcā, bet nepieder EM. Tas ir, tie nav ņemti vērā iepriekš minētajos skaitļos. Vienas domnas dzesēšanai vien tiek izmantots līdz 10 tūkst.m3/h.
Ķīmijā ūdens ir šķīdinātājs; viens no dažu ķīmisko reakciju reaģentiem; “transportlīdzeklis”, tas ir, vide, kas ļauj pārvietot reaģentus un reakcijas produktus no viena tehnoloģiskā aparāta uz citu; dzesēšanas šķidrums un aukstumaģents termiskajos procesos. Galu galā arī šķidrie ražošanas atkritumi nonāk vidē ūdens šķīdumu un suspensiju veidā. Nav iespējams norādīt kopējos ķīmiskajā rūpniecībā izmantotā ūdens apjomus. Lai būtu vismaz priekšstats par izmantotā ūdens un ūdens šķīdumu apjomiem, norādīšu, ka PSRS sodas rūpnīcas vien gadā saražoja vairāk nekā 1 miljonu tonnu sodas pelnu un 1 tonnu sodas pelnu (tikai veidā). nātrija hlorīda šķīduma - sālījuma) tika iztērēti 5,5 m3 sālījuma. Tad tehnoloģiskajā procesā šis apjoms pieauga aptuveni divas reizes un tika novadīts kā šķidrie atkritumi. Pats lasītājs šos skaitļus var reizināt kopā.
Medicīnā ūdens ir šķīdinātājs, zāles, sanitārijas un higiēnas līdzeklis un “transportlīdzeklis”. Pieaugošais medicīniskās aprūpes līmenis un iedzīvotāju skaita pieaugums uz planētas Zeme, protams, palielina ūdens patēriņu medicīniskiem nolūkiem.
Lauksaimniecībā ūdens ir barības vielu nesējs augu un dzīvnieku šūnām, vielmaiņas reakciju dalībnieks, fotosintēzes, hidrolīzes reakciju procesa dalībnieks, dzīvo organismu temperatūras regulators. Lauksaimniecības augu laistīšanai un dzīvnieku un mājputnu barošanai izmantotie ūdens apjomi neatpaliek no rūpniecībā izmantotajiem apjomiem.
Ikdienā ūdens ir sanitārijas un higiēnas līdzeklis, gatavošanas laikā notiekošo ķīmisko reakciju dalībnieks, dzesēšanas šķidrums, transportlīdzeklis, kas cilvēku atkritumus izvada kanalizācijas sistēmā. Ūdens patēriņa līmenis uz vienu cilvēku dažādās pilsētās ievērojami atšķiras. Tā, piemēram, Sanktpēterburgā tas ir 0,70 m3/mēn, vidēji Ukrainā ir 0,32 m3/mēn, bet Eiropā 0,11 m3/mēn. Padomājiet par aptuveni 6 miljardiem. cilvēki, kas apdzīvo planētu Zeme, un jums kļūs skaidrs, kāpēc ik pa laikam tiek runāts par arvien pieaugošām problēmām ar dzeramo ūdeni pat planētas “mitrajos” reģionos.
Kas ir "tīrs" ūdens?
Skaidrs, ka minerālam, kas nāk no dažādām atradnēm, ar atšķirīgu sastāvu un tik plašu pielietojumu, nevar formulēt vienotas “kvalitātes” prasības. Prasības neapstrādātam ūdenim, tas ir, ūdenim no ūdens avota, ir vienādas. Prasības “attīrītam” ūdenim, tas ir, ūdenim, kas sagatavots turpmākai lietošanai, ir pilnīgi atšķirīgas.
Turklāt priekšstati par izmantotā ūdens kvalitāti gadu gaitā ir mainījušies, atspoguļojot:
- zināšanas par šķīduma, ko sauc par ūdeni, atsevišķu sastāvdaļu ietekmi uz dzīvo organismu vai tehnoloģisko procesu;
- izstrādātas un apgūtas analīzes metodes;
- zinātnes un tehnikas attīstības līmenis;
- “atgriezeniskā saite” starp cilvēku patērēto ūdeni un izšķīdušo vielu, cieto ieslēgumu un mikroorganismu kopumu, kas tiek novadīts notekūdeņu, rūpnieciskās un lauksaimniecības ražošanas šķidro atkritumu veidā.
Piemēram, pirms aptuveni 200 gadiem dzeramā ūdens kvalitātes novērtēšanai tika izmantotas tikai organoleptiskās metodes: krāsas, garšas, smaržas novērtējums. Mūsdienās pārtikas rūpniecības uzņēmuma sanitārās laboratorijas veikto pārbaužu saraksts ir izvietots uz divām lapām, kas aizpildītas ar sīku druku. Pēc tradīcijas šajā sarakstā paliek arī organoleptiskās kvalitātes rādītāji. Analīzes veidā iegūtajām zināšanām par ūdens sastāvu no ūdens apgādes avota ir jānoved pie tehnoloģiskām metodēm tīrīšana no jebkāda veida piesārņojuma. Tāpēc mēs, protams, pārejam pie metožu apspriešanas Ūdens attīrīšana Un Ūdens attīrīšana.
Kas ir ūdens apstrāde un ūdens attīrīšana?
Pievērsīsimies uzziņu literatūrai.
Medicīnas terminu enciklopēdiskā vārdnīca ziņo:"Ūdens attīrīšana (sin. dabiskā ūdens attīrīšana) ir sanitāro un tehnisko pasākumu kopums, kura mērķis ir noņemt piemaisījumus, kas apdraud cilvēkus."
Mazā medicīnas enciklopēdija:“Ūdens attīrīšana ir ūdens attīrīšana, izmantojot dažādas tehnoloģiskās metodes (koagulācija, filtrēšana u.c.), lai uzlabotu tā organoleptiskās un fizikāli ķīmiskās īpašības atbilstoši GOST prasībām – skatīt “ūdens”.
Lauksaimniecības vārdnīca:"Ūdens attīrīšana - avota ūdens kvalitātes nodrošināšana atbilstoši patērētāju prasībām. Ūdens attīrīšanas metodes: dzidrināšana (duļķainības noņemšana), atkrāsošana (organisko vielu noņemšana), dezinfekcija, dezodorēšana, atsāļošana, mīkstināšana."
Lielā padomju enciklopēdija:“Ūdens attīrīšana ir ūdens apstrāde, kas nāk no dabiska ūdens avota, lai darbinātu tvaika un karstā ūdens katlus vai dažādiem tehnoloģiskiem mērķiem.Ūdens attīrīšanu veic termoelektrostacijās, transportā, komunālajos uzņēmumos, rūpniecības uzņēmumos.
Apkopojiet.
Ūdens attīrīšana ir nosaukums, lai panāktu ūdens kvalitātes atbilstību rūpniecības uzņēmumu prasībām. Cilvēku un dzīvnieku vajadzībām izmantotā ūdens attīrīšanu sauc par ūdens kvalitātes paaugstināšanu līdz attiecīgajiem GOST noteiktajiem standartiem.
Rūpniecības un komunālo uzņēmumu novadīto notekūdeņu attīrīšana pēc analoģijas tiks saukta par šķidro notekūdeņu sastāva nodrošināšanu MPC standartiem (maksimāli pieļaujamā koncentrācija).
Kā minēts iepriekš, pieaugot zināšanām un cilvēka darbības rezultātā pasliktinoties vides situācijai, patērētā ūdens standarti tiek pastāvīgi pārskatīti. Lai tos izpildītu, tiek pilnveidotas ūdens attīrīšanas tehnoloģijas un iekārtas.
Piemēram, Amerikas Savienoto Valstu farmakopeja (USP) nosaka vairākus ūdens veidus: attīrīts ūdens, ūdens injekcijām, sterilizēts ūdens, sterils ūdens injekcijām, sterils bakteriostatiskais ūdens injekcijām, sterils ūdens inhalācijām un sterils ūdens apūdeņošanai. USP nosaka standartus sterilizācijas un iepakošanas metodēm konkrētiem izmantotā ūdens veidiem.
Mūsdienu cilvēks izmanto saldūdeni dažādām vajadzībām. Pirmkārt, protams, ūdens cilvēkam ir nepieciešams dzīvības uzturēšanai, ēdiena gatavošanai un dzeršanai, kā arī personīgajai higiēnai.
Cilvēka saimnieciskā darbība patērē daudzkārt vairāk ūdens, nekā nepieciešams ikdienas un fizioloģiskajām vajadzībām.
Jautājumos par ūdens lietošanu cilvēkiem ir uzkrāts liels skaits statistikas datu, kas pietiekami ticami atspoguļo reālo ainu.
Tiek uzskatīts, ka, ja akmens laikmeta cilvēks iztika ar desmit litriem ūdens dienā, tad mūsdienu cilvēkam jau nepieciešami 220-230 litri. Tajā pašā laikā viņa fizioloģiskajām vajadzībām (dzeršanai, ēdiena gatavošanai) tiks tērēti ne vairāk kā 5 procenti no šīs summas.
Cilvēks katru dienu elpojot izvada 0,4 litrus ūdens, svīstot – 0,6 litrus caur ādu un 1-1,5 litrus tieši ar urīnu, t.i. tikai līdz 2,5 litriem. Šo ūdens zudumu cilvēks atjauno, patērējot gandrīz tikpat daudz ūdens dienā. Izrādās, ka pieaugušais, kas sver 70 kg, savas pieaugušā dzīves laikā (65-70 gadi) patērē 64 tonnas ūdens, t.i. 1000 reižu lielāka par savu masu.
Ūdens cilvēka organismā tiek pilnībā nomainīts vidēji 17 dienās.
Neviena cilvēka saimnieciskā darbība nav iespējama bez ūdens. Ņemsim lauksaimniecību. Lai audzētu graudus, dārzeņus, augļus, ūdensdārzus, barotu un dzirdinātu mājdzīvniekus, nepieciešams milzīgs saldūdens daudzums. Laukos bieži trūkst lietus atnestā ūdens, un tiem ir nepieciešama mākslīgā apūdeņošana. Cilvēki ir veidojuši apūdeņošanas struktūras un rezervuārus, kā arī ielikuši kanālus dažādās Zemes vietās jau vairāk nekā vienu tūkstošgadi. Apūdeņošanai no upēm gadā tiek patērēti aptuveni 3000 km 3 ūdens jeb 68% no kopējā uzņemtā ūdens daudzuma.
Rūpniecība visā pasaulē ik gadu patērē apmēram 1000 km 3 ūdens, kas tiek ņemts no upēm, ezeriem un jūrām. Apmēram puse no šī daudzuma tiek izmantota termoelektrostacijās tvaika, karstā ūdens un dzesēšanas ģeneratoru ražošanai, bet pārējo izmanto citos uzņēmumos un transportā.
Izņemtā ūdens apjoms būtu vēl lielāks, ja rūpniecībā nebūtu atgaitas ūdens piegādes, t.i. tā paša ūdens atkārtota izmantošana.
Visām spēkstacijām, iekšdedzes dzinējiem, turbīnām, kodolreaktoriem u.c. normālai darbībai nepieciešama dzesēšana. Visbiežāk kā dzesēšanas līdzekli izmanto ūdeni. Visu uzskaitīto ierīču un mehānismu darba process norit tā, ka, tiklīdz to darba zonā tiek saņemts siltums, daļa no šī siltuma, un diezgan ievērojama, ir nekavējoties jānoņem. Izņemto siltumu ne vienmēr var izmantot citām vajadzībām, un tas tiek izvadīts gaisā caur dzesēšanas ūdeni. Nu, dzinējos un ģeneratoros, kur tiek izmantota gaisa dzesēšanas sistēma, siltuma pārpalikums tiek izvadīts gaisā tieši vai ar ventilatoru palīdzību.
Šis spēkstaciju termodinamiskais trūkums ir jāpieļauj, jo to konstrukcijas materiāli un smērvielas var izturēt ekspluatācijas slodzes tikai ierobežotās temperatūras robežās.
Saskaņā ar statistiku, šobrīd no upēm un ezeriem visā pasaulē mājsaimniecību, lauksaimniecības un rūpniecības vajadzībām tiek zaudēti aptuveni 4400 km 3 ūdens gadā. Salīdzinot ar pasaules saldūdens rezervēm, šis ūdens patēriņš ir ļoti mazs: tikai 10% no upju gada caurplūduma, 5% no saldūdens tilpuma ezeros un mazāk nekā 0,5% saldūdens ledājos. Šķiet, par ko te uztraukties?
Šeit jāatzīmē, ka saldūdens daļa kopējā ūdens tilpumā uz Zemes ir niecīga un sastāda tikai 2 procentus (apmēram 32 miljoni km 3). Turklāt 80% no šīs summas gandrīz nav pieejami lietošanai, jo Tas ir ledāju ūdens, kas atrodas Antarktīdā, Grenlandē, kā arī netālu no Ziemeļpola un augstu kalnu virsotnēs.
Svaigs ūdens ir nevienmērīgi sadalīts visā pasaulē. Uz Zemes ir daudz sausu reģionu, kur katastrofāli trūkst saldūdens. Vismaz viens miljards cilvēku no sešiem miljardiem cilvēku, kas veido visu Zemes iedzīvotāju skaitu, tagad dzīvo šādos apstākļos. Pieaugot iedzīvotāju skaitam, ūdensapgādes problēma tikai saasināsies.
Un tas nav pat jautājums par iedzīvotāju skaitu, bet gan par to, ka tīra ūdens kļūst arvien mazāk. Dabiskie ūdeņi ir bijuši piesārņoti jau vairākus gadsimtus cilvēku saimnieciskās darbības rezultātā. Netīri notekūdeņi, lietus no laukiem izskalotas toksiskas ķīmiskas vielas, ūdenī izšķīdušās gāzes no rūpniecības uzņēmumiem un transportlīdzekļiem, neattīrītu rūpniecisko notekūdeņu novadīšana upēs un ezeros - tas viss iznīcina ūdeni.
Jau tagad ar ikgadējo upju caurplūdumu visā pasaulē nepietiek, lai atšķaidītu visus notekūdeņus, lai tie novestu vismaz līdz minimāli pieņemamam līmenim no medicīnas un sanitārijas viedokļa.
Šādos apstākļos tādas darbības kā tīra dzeramā ūdens izmantošana ielu laistīšanai un tualetes (WC) darbībai un pat trauku mazgāšana zem tekoša ūdens no krāna nekādā gadījumā nevar tikt uzskatīta par normālu.
ANO komisija pārbaudīja dzeramā ūdens kvalitāti 122 valstīs. 2003. gadā publicētais aptaujas ziņojums liecina, ka Somijā tajā laikā bija tīrākais ūdens. Tai sekoja Kanāda, Jaunzēlande, Lielbritānija un Japāna. Krievija bija septītajā vietā (un tas ir ļoti labi!). Beļģija bija pēdējā vietā (kas ir ļoti dīvaini!). Pat Indijā, Sudānā un Ruandā ūdens bija tīrāks nekā Beļģijā.
Tagad nevienu nepārsteidz, ka veikalos Krievijas un citu valstu pilsētās kopā ar minerālūdeni tiek pārdots arī parasts dzeramais ūdens. Mājsaimniecības ūdens filtri kļūst arvien pieprasītāki. Uzņēmīgi cilvēki atrod iespējas izmantot pat tīra ūdens situācijas pasliktināšanos. Piemēram, franču alus darīšanas uzņēmums Fischer ražo alu, kura 0,33 litru pudele pirmajā ražošanas gadā (2000. gadā) maksāja 80 frankus (gandrīz 12 USD) un tagad ir nedaudz lētāks. Kāpēc tik augsta cena? Izrādās, pēc kompānijas teiktā, šis alus ir brūvēts ar ūdeni no Grenlandes ledus, kas ir 250 tūkstošus gadu vecs. Šo alu sauc par “63 o N/46 o W”, kas nozīmē senā ledus uzņemšanas punkta koordinātas: 63 grādi ziemeļu platuma, 46 grādi rietumu garuma.
Dabisko ūdeņu piesārņojuma pakāpe un ātrums, kādā šis piesārņojums notiek, no cilvēces prasa steidzamu rīcību. Vides katastrofa jau ir sākusies, un mums nav tiesību izlikties, ka nekas nenotiek. Taču, lai globālā mērogā uzsāktu patiesi nepieciešamu darbu ūdens un gaisa taupīšanai, ir nepieciešams galvenais: visu bez izņēmuma valstu līderu politiskā griba un viņu saskaņota rīcība. Citādi mūsu mazbērniem (nemaz nerunājot par mūsu mazmazbērniem) normālos dabas apstākļos nebūs jābauda svaigs gaiss un kristāldzidrs, svaigs un garšīgs ūdens. Un tas jau izskatīsies pēc dzīvo paaudžu nozieguma pret nākamajām paaudzēm un pašas Dabas priekšā.