Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Хранение воды - это широкий термин, относящийся к хранению как питьевой воды для потребления, так и непитьевой воды для использования в сельском хозяйстве. Как в развивающихся странах, так и в некоторых развитых странах с тропическим климатом существует необходимость в хранении питьевой воды в сухой сезон . При хранении воды в сельском хозяйстве вода хранится для дальнейшего использования в природных источниках воды, таких как подземные водоносные горизонты , почвенная вода , естественные водно-болотные угодья., а также небольшие искусственные пруды, резервуары и водохранилища за крупными плотинами. Хранение воды влечет за собой множество потенциальных проблем независимо от того, для какой цели она предназначена, включая загрязнение органическими и неорганическими способами. [1]

Плотина Большого Нила, первый водопад, Египет, 1908, Copyright, 1908, Stereo-Travel Co., Brooklyn Museum Archives

Типы водохранилищ [ править ]

Подземные воды [ править ]

Подземная вода находится под поверхность земли в почвенных поровых пространствах и в трещинах в горных породах . Единица породы или рыхлое отложение называется водоносным горизонтом, если она может дать пригодное для использования количество воды. Глубина, на которой поровые пространства почвы или трещины и пустоты в породе полностью насыщаются водой, называется уровнем грунтовых вод . Есть два основных типа водоносных горизонтов: неограниченный водоносный горизонт - это место, где поверхность не ограничена непроницаемыми породами, поэтому уровень грунтовых вод находится под атмосферным давлением. В замкнутом водоносном горизонте верхняя поверхность воды перекрыта слоем непроницаемой породы, поэтому грунтовые воды хранятся под давлением. [2]

Водоносные горизонты получают воду двумя путями: одним из них являются осадки, которые проходят через ненасыщенную зону почвенного профиля, а вторым - озера и реки. [2] Когда уровень грунтовых вод достигает своей емкости или вся почва полностью насыщается, уровень грунтовых вод встречается с поверхностью земли, откуда вода выходит в виде родников или просачивается . [2]

Также возможно искусственно подпитывать водоносные горизонты (с помощью скважин), например, за счет использования системы хранения и восстановления водоносных горизонтов (ASR).

Влажность почвы [ править ]

Подземные воды хранятся в двух зонах, одна из которых является зоной насыщения или водоносным горизонтом , а другая - поровым пространством ненасыщенной почвы непосредственно под поверхностью земли. Влажность почвы - это вода, удерживаемая между частицами почвы в корневой зоне ( ризосфере ) растений, обычно в верхних 200 см почвы. Запасы воды в почвенном профиле чрезвычайно важны для сельского хозяйства, особенно в местах, где для выращивания растений используются осадки. Например, в Африке неорошаемое земледелие составляет 95% обрабатываемых земель. [3]

Водно-болотные угодья [ править ]

Водно-болотные угодья в национальном парке Донана (Уэльва, Испания)

Водно-болотные угодья охватывают границу раздела поверхность / подповерхность, в разное время накапливая воду в виде грунтовых вод, почвенной влаги и поверхностных вод. Это жизненно важные экосистемы, которые поддерживают дикую природу и предоставляют ценные экосистемные услуги , такие как защита от наводнений и очистка воды. Они также обеспечивают средства к существованию миллионам людей, живущих внутри и вокруг них. Например, в дельте реки Внутренний Нигер в зоне Западного Сахеля проживает более миллиона человек, которые зарабатывают себе на жизнь рыбаками, скотоводами или фермерами, используя ежегодный подъем и опускание воды реки и ее поймы. [4]

Водно-болотные угодья в основном представляют собой губки, которые улавливают и медленно выделяют большое количество дождя, талых, грунтовых и паводковых вод. Деревья и другая растительность водно-болотных угодий замедляют скорость паводковых вод и более равномерно распределяют их по водно-болотным угодьям. Сочетание увеличенного запаса воды и паводковых вод препятствует снижению высоты паводков и сокращает эрозию. [5]

Пруды и резервуары [ править ]

Бассейны для содержания под стражей и резервуары для воды можно определить как общественные и домашние хранилища воды, заполненные дождевой водой, просачиванием грунтовых вод или поверхностным стоком. Обычно они открыты и поэтому подвержены сильному испарению. Они могут быть большим подспорьем для фермеров, помогая им преодолеть засуху. Однако они могут способствовать распространению трансмиссивных заболеваний, таких как малярия или шистосомоз . [6]

Водохранилища предназначены для временного улавливания паводковых вод и не допускают постоянного накопления воды и, следовательно, не являются жизнеспособными или надежными источниками хранения воды. [7] Отстойные бассейны похожи на отстойные бассейны для управления наводнениями, но построены для постоянного накопления для контроля отложений и загрязняющих веществ в паводковых водах. [8]

Плотины и водохранилища [ править ]

Плотина Гувера

В прошлом крупные плотины часто были центром усилий по хранению воды. Многие крупные плотины и их водохранилища принесли значительные социальные и экономические выгоды. Например, Асуанская плотина в Египте , построенная в 1960-х годах, защитила страну от засухи и наводнений и снабжает водой около 15 миллионов гектаров. Однако плотины также могут иметь серьезные негативные последствия. Поскольку отложения задерживаются Асуанской плотиной, Нил больше не доставляет питательные вещества в пойму реки в больших количествах . Это снизило плодородие почвы и увеличило потребность в удобрениях. [9]Вода, хранящаяся в плотинах и водохранилищах, может быть очищена для получения питьевой воды, но в прошлом из-за плохого налогообложения и высоких цен на воду в США плотины водоснабжения не могли достичь запланированного уровня эксплуатации. [10] Из-за увеличения площади водной поверхности, создаваемой плотинами, огромное количество воды теряется на испарение , гораздо больше, чем то, что было бы потеряно из реки, которая текла на ее месте. [10]

Посадочные бассейны [ править ]

Богарное земледелие составляет 80% мирового сельского хозяйства. Многие из 852 миллионов бедных людей в мире живут в некоторых частях Азии и Африки, которые зависят от осадков для выращивания продовольственных культур . По мере роста мирового населения потребуется больше продуктов питания, но изменчивость климата, вероятно, затруднит сельское хозяйство. Ряд запасов воды может помочь фермерам преодолеть засушливые периоды, которые в противном случае привели бы к гибели урожая. Полевые исследования показали эффективность малых водохранилищ. Например, было показано , что использование небольших посадочных бассейнов для «сбора» воды в Зимбабве способствует повышению урожайности кукурузы, независимо от того, обильные ли осадки или мало. В Нигере, они привели к увеличению урожайности проса в 3–4 раза. [11]

Ньялуал Дэн Джоак несет раздачу ведер своему сообществу. Помимо строительства туалетов и проведения кампаний по охране здоровья, Oxfam предоставляет необходимые материалы, такие как ведра, мыло и противомоскитные сетки, которые помогают людям безопасно хранить воду и защищать членов семьи от смертельных заболеваний.

Загрязнение [ править ]

По состоянию на 2010 год сообщалось, что почти половина населения мира зависит от домашних запасов воды из-за отсутствия адекватных сетей водоснабжения. [12] Многие домашние решения созданы из подручных материалов. Было высказано предположение, что отсутствие надлежащих инструментов и оборудования для строительства приводит к тому, что система с большей вероятностью будет содержать бреши, делая их более восприимчивыми к загрязнению из окружающей среды и пользователей. [12]

Общие факторы [ править ]

  • Кровельные материалы: [13] В некоторых частях мира свинцовый фартук без покрытия используется в качестве кровельного материала. В исследовании, проведенном в Австралии в 2005–2006 годах, исследователи обнаружили, что водные хранилища дождевой воды были более кислыми и содержали повышенные уровни тяжелых металлов. [13]
  • Мытье рук: когда вода хранится в резервуарах для потребления, мытье рук может стать причиной отсутствия в резервуаре надлежащей системы крана или отсутствия информации о рисках, связанных с использованием рук для потребления воды. В исследовании 2009 года было обнаружено, что резервуары для воды в Танзании содержат на 140–180% больше бактерий-индикаторов фекалий, чем вода, которой они снабжались. [12]
  • Сток удобрений [14]

Общие риски [ править ]

  • Флюороз
  • Отравление мышьяком
  • Бактерии и другие органические загрязнители

Обеззараживание [ править ]

В случае загрязнения резервуара для воды или автоцистерны необходимо предпринять следующие шаги для возврата бака или автоцистерны, если они конструктивно не повреждены. Кроме того, рекомендуется чистить постоянно используемые резервуары каждые пять лет, а при сезонном использовании - ежегодно. [15]

  1. Очистка: слейте воду из резервуара (er) от любой оставшейся жидкости, убедившись, что все опасные жидкости собраны и утилизированы должным образом. Затем протрите резервуар изнутри смесью с моющим средством и горячей водой. [16]
  2. Дезинфекция: Заполните резервуар на четверть чистой водой. Посыпьте 80 г гранулированного высокопрочного гипохлорита кальция (HSCH) в резервуар на каждые 1000 литров общей емкости резервуара. Полностью заполните емкость чистой водой, закройте крышку и оставьте на 24 часа. [16]
  3. Промывка: после того, как раствор хлора оставался в резервуаре в течение 24 часов, промойте / опорожните резервуар для хранения. Не сливать резервуар в септическую систему или прилегающий водоем. Продолжайте промывать, пока сточные воды не станут чистыми и не исчезнет запах хлора. [15]
  4. Тест: После того, как резервуар для хранения был тщательно промыт, проверьте наличие остатков свободного хлора, чтобы убедиться, что он не обнаруживается. После того, как будет получен необнаруживаемый остаточный хлор, соберите пробы воды, содержащей общие для эксплуатации и технического обслуживания (O&M) бактерии группы кишечной палочки . [15]

Если результаты теста на бактерии отрицательны, питьевая вода считается безопасной для употребления и питья.

См. Также [ править ]

  • Голубой Нил
  • Накопительная гидроэлектроэнергия
  • Река Вольта

Ссылки [ править ]

  1. ^ Ламбин, Эрик Ф .; Тран, Аннелиз; Ванвамбеке, Софи О .; Линард, Екатерина; Соти, Валери (2010). «Патогенные ландшафты: взаимодействие между землей, людьми, переносчиками болезней и их животными-хозяевами» . Международный журнал географии здоровья . 9 : 54. DOI : 10,1186 / 1476-072X-9-54 . PMC  2984574 . PMID  20979609 .
  2. ^ a b c «Подземные воды» (PDF) . EPA.gov.
  3. ^ Поиск способов повышения производительности и сокращения бедности за счет более эффективного управления водными ресурсами в « Истории успеха в Африке », выпуск 4, 2010 г., IWMI .
  4. ^ Проект «Водно-болотные угодья и сокращение бедности» , Wetlands International, 12-2005 г.
  5. ^ "Почему водно-болотные угодья так важны?" . EPA.gov.
  6. ^ Alemayehu, T .; Ye-Ebiyo, Y .; Ghebreyesus, TA; Witten, KH; Босман, А .; Теклехайманот, А. (1998). «Малярия, шистосомоз и кишечные гельминты в связи с микродамами в Тыграе, северная Эфиопия». Parassitologia . 40 (3): 259–67. PMID 10376281 . 
  7. ^ "Изложение фактов о практике управления прудом для задержанных" (PDF) . Заповедник округа Дофин.
  8. ^ «Лучшие методы управления ливневым стоком» (PDF) . Заповедник округа Ларами.
  9. ^ Маккартни, М. и Смахтин, В. Голубая книга. Хранение воды в эпоху изменения климата: решение проблемы увеличения изменчивости осадков , IWMI
  10. ^ а б «Плотины и водохранилища» . MIT Вода для всех.
  11. ↑ Разнообразные источники воды - ключ к продовольственной безопасности: отчет , Reuters, 5 сентября 2010 г.
  12. ^ a b c Пикеринг, Эми Дж .; Дэвис, Дженнифер; Уолтерс, Сара П .; Horak, Helena M .; Keymer, Daniel P .; Муши, Дуглас; Стрикфаден, Рашель; Chynoweth, Joshua S .; Лю, Джесси (01.05.2010). «Руки, вода и здоровье: фекальное загрязнение в сообществах Танзании с улучшенными источниками воды, не подключенными к сети». Наука об окружающей среде и технологии . 44 (9): 3267–3272. Bibcode : 2010EnST ... 44.3267P . DOI : 10.1021 / es903524m . ISSN 0013-936X . PMID 20222746 .  
  13. ^ a b Кашмири, SV; Hotchkiss, RD (сентябрь 1975 г.). «Исследование пневмококковых меродиплоидов на молекулярном уровне» . Генетика . 81 (1): 9–19. DOI : 10.1093 / генетика / 81.1.9 . PMC 1213391 . PMID 1324 .  
  14. ^ Виггинтон, Николас С. (2015-09-18). «Загрязнение удобрительной воды» . Наука . 349 (6254): 1297–1298. Bibcode : 2015Sci ... 349.1297W . DOI : 10.1126 / science.349.6254.1297-g . ISSN 0036-8075 . 
  15. ^ а б в https://www.maine.gov/dhhs/mecdc/environmental-health/dwp/fit/documents/CleaningStorageTanks.pdf
  16. ^ a b «Очистка и дезинфекция резервуаров для хранения воды и автоцистерн» (PDF) . Всемирная организация здравоохранения .

Внешние ссылки [ править ]

  • [1]