Проблема водных ресурсов: вода в дефиците

XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Проблема водных ресурсов: вода в дефиците

Мишенина Е.А. 1
1Негосударственное учреждение "Школа "Престиж"
Колесникова Т.А. 1Шуховцева Т.А. 1
1Негосударственное учреждение "Школа "Престиж"
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Актуальность исследования. Вода является наиболее распространённым веществом в природе и встречается в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном.

Роль воды в природе обширна и разнообразна. Без воды невозможно развитие и существование растений, животных и человека.

Как известно, 2/3 земной поверхности покрыто водой. Если бы ее можно было распределить равномерным слоем, то наша планета была бы заключена в четырехкилометровый слой воды [1].

Весь органический мир состоит из воды: на животные - 75 %, рыбы - 75 %, медузы - 99 %, картофель - 76 %, яблоки - 85 %, помидоры - 90 %, огурцы - 95 %, арбузы - 96 %. [2].

Человеческое тело также состоит из воды на 50-86 %. Содержание воды в различных частях тела составляет: кости - 20-30%, печень - до 69%, мышцы - до 75%, почки - до 82%, кровь - до 85% [3,2].

Вода разделяется на пресную и соленую: 97 % запасов воды на нашей планете составляют соленая вода, 2 % — лед, 1 % — пресная вода, необходимая для всей жизни на суше. Пресная вода распределена по миру неравномерно [1].

Как недавно обнаружили ученые, вода обладает множеством различных свойств, в том числе памятью. Японские ученые отметили, что физиологическая функция воды (фиксирует и удерживает биополе), свойства воды (обладание памятью) и химический состав могут влиять на формирование эмбрионов. Ученые считают, что избыток щелочности в питьевой воде приводит к рождению в основном мальчиков, а с преобладанием кислотных остатков - девочек [2].

Видно, что роль воды в природе и жизни человека очень велика.

Лабораторные исследования доказали, что экологическое состояние водных ресурсов не всегда соответствует нормам. Поэтому возникают различные проблемы.

Одна треть населения мира сталкивается с трудностями из-за нехватки воды. Дефицит остро ощущается в таких городах, как Нью-Йорк и Токио. Во многих населенных пунктах Алжира где вода в основном привозная [2].

Чистая питьевая вода является дорогостоящим товаром, который экспортируется из одной страны в другую. Например, Гонконг покупает воду в Китае. В некоторых странах Западной Европы нехватка пресной питьевой воды связана с полным ее отсутствием и такие страны, как Нидерланды, Германия, Дания покупают воду из Скандинавских стран.

В Казахстане также сложилась сложная ситуация с обеспечением населения качественной питьевой водой. Обеспеченность водопроводной водой в Республике Казахстан составляет 77 %, централизованными источниками водоснабжения - 16 %, водой из открытых водоемов и арыков пользуется 3 % населения, привозной - 4 %. В Западно-Казахстанской области недостаточная обеспеченность водопроводной водой составит 53%, а в Мангистауской области более 20% населения пользуются привозной водой. Людям, проживающим в нижнем течении Амударьи, также не хватает питьевой воды [2].

Ухудшение качества воды и ее дефицит могут привести к повышению заболеваемости и смертности, тем самым нарушив эколого-экономический баланс.

Мы считаем, что проблемы дефицита и качества воды на Земле, особенно в Казахстане, являются актуальными.

Гипотеза: увеличение дефицита, являющегося следствием ухудшения качества пресной воды и сокращения водных ресурсов, приведет к экологической катастрофе и глобальному экономическому кризису, поэтому люди должны обратить внимание на качество водных ресурсов, экономить воду дома, на работе и искать пути решения проблемы нарастающего дефицита воды.

Цель: обосновать причины дефицита и ухудшения качества пресной воды в глобальном и локальном (на примере города Алматы) масштабах и предложить пути решения этой проблемы.

Для этого необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить информацию по теме исследования.

2. Объяснить причины нехватки и ухудшения качества пресной питьевой воды в разных регионах мира.

3. Проанализировать состояние водных ресурсов Казахстана и причины дефицита пресной воды.

4. Провести ряд экспериментов с пробами речной и водопроводной воды города Алматы:

а) органолептический анализ проб речной и водопроводной воды г. Алматы;

б) определить содержание загрязняющих веществ во взятых пробах воды;

5. Проанализировать состояние питьевой воды г. Алматы.

6. Экспериментально показать, как можно сэкономить питьевую воду в домашних условиях.

7. Разработать возможные пути решения проблемы дефицита и качества воды.

Методы исследования: изучение информации, продуцирование идей, формулирование гипотезы, анализ и синтез, наблюдение, сравнение, эксперимент, математические расчеты, методы визуализации данных, фотографирование.

I. Теоретическая часть

1. Дефицит водных ресурсов – глобальная проблема

Дефицит воды - это отсутствие достаточных запасов воды для удовлетворения потребностей населения и домашних животных в чистой питьевой воде. Основными источниками пресной воды являются реки, озера и болота. Однако, естественное распределение ресурсов во всем мире неравномерно. Например, в Европе проживает 20% жителей всей планеты и на ее долю приходится всего 7% ее запасов. [4]

Число людей на земле растет с каждым днем, а вместе с ним растет и спрос на питьевую воду. Другими словами, если ежегодный прирост населения составляет 84 миллиона человек, то необходимое увеличение водных ресурсов должно составлять не менее 60 миллионов кубометров. [4]

Неправильное, нерациональное использование природных ресурсов приводит к их кратковременному потреблению, поскольку восстановление подземных вод происходит очень медленно - 1% в год. Кроме того, загрязнение воды (промышленные сточные воды, сбросы, смывание удобрений с полей) играет важную роль в этой проблеме. Например, в Соединенных Штатах 37% рек и озер настолько загрязнены, что в них даже нельзя купаться. [4]

Если не будут приняты меры, то к 2030 году почти 5 миллиардов человек, что составляет около 67% населения земного шара, по-прежнему не будут иметь удовлетворительной очистки воды. На сегодняшний день на каждого жителя земной поверхности приходится около 750 кубических метров. К 2050 году этот показатель снизится до 450 кубометров. Согласно классификации Организации Объединенных Наций, до 80% стран мира будут находиться в районах ниже черты дефицита воды. Прогнозируется, что они будут затронуты Африкой, Ближним Востоком, северным Китаем и Южной Азией. [4]

Изучая информацию о проблемах дефицита воды, нашли интересные сообщения в журнале «Вокруг Света» №3 за 2022 г. «Вода в дефиците» [5], представляющую статистические данные по отдельным регионам мира.

На основе представленных в журнале таблиц построили диаграммы 1-3, отражающие ситуацию нехватки пресной воды в отдельных регионах мира:

Диаграмма 1 – Доля смертей из-за небезопасных источников воды

Из 10 развивающихся стран 9 – африканские страны и самый высокий процент смертности в центрально африканских странах, где основная причина – плохое качество воды и природные условия.

Из 10 стран, в которых люди не имеют доступа к безопасным источникам питьевой воды относятся: 4 - африканских государства, 2-латиноамериканских, 3 – азиатских и даже Россия. Лидерами в этой десятке являются также африканские страны.

Диаграмма 2 – Количество людей без доступа к безопасным источникам питьевой воды

Диаграмма 3 – Количество людей без доступа к улучшенным источникам водоснабжения

5 азиатских и 5 африканских стран из 10 имеют значительное количество людей, не имеющих доступа к качественной воде, к улучшенным источникам водоснабжения.

Лидерами в ТОП-10 стран являются Китай и Индия по причине высокой численности населения и недостаточного количества качественной воды.

Представленные диаграммы наглядно отображают страны мира с дефицитом пресной воды – это страны Африки, Юго-Западной, Южной, Юго-Восточной и Восточной Азии.

Необходимо отметить, что в условиях нарастающего дефицита воды, сельское хозяйство стран мира использует 70% доступной пресной воды.

В результате анализа информации о дефиците пресной воды можно сделать следующие выводы:

Поверхность Земли покрыта водой более чем на 70%, и примерно треть наземного запаса - пресная и теоретически пригодная для употребления вода.

При этом около 1/3 населения планеты – 2,6 миллиарда человек – живут в странах с серьезным дефицитом воды.

Потребность в воде за последние 100 лет увеличилась в 6 раз и продолжает расти по 1% в год.

Если предотвратить повышение температуры на планете выше 1,5оС по сравнению с доиндустриальным периодом, то можно вдвое сократить проблему нехватки пресной воды. [5]

Таким образом, по данным ООН, к 2050 году более 5 миллиардов человек будут страдать от недостатка питьевой воды. Во многих странах эта проблема ощутима уже сегодня. [5]

Дефицит воды возникает в результате ухудшения ее качества, поэтому он наблюдается даже в странах достаточно обеспеченных питьевой водой (например, Бразилия и Россия). Это связано не только с уменьшением запасов пресной воды, но и загрязнением всей гидросферы.

В ряде стран мира, в том числе и в Казахстане, загрязнение источников воды увеличивает расходы на их отчистку, поэтому необходимо усовершенствовать технологию отчистки сточных вод.

1.1. Основные вещества, загрязняющие воду

Загрязнению подвержены все виды вод: океанические, поверхностные и подземные. Качество вод, особенно пресных это один из важнейших факторов здоровья населения. Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) отмечает, что на планете от низкого качества воды ежегодно умирает около 5 миллионов человек (в основном детей), а получают различные степени отравления или заболевания от 500 миллионов до 1 миллиарда человек. [1]

Различают первичные и вторичные загрязнения вод. Первичное связано с поступлением в водоемы различных загрязняющих веществ, а вторичное загрязнение это следствие первичных загрязнителей. [1]

Первичными загрязнителями являются продукты эрозии почв, минеральные удобрения, ядохимикаты, атмосферные осадки, канализационные стоки, мусор, отходы предприятий, водный транспорт.

Таблица 1 – Основные загрязняющие воды вещества (агенты) и их источники (обобщенные данные) [1]

Загрязняющее вещество, элемент или агент загрязнения

Основные источники загрязнения

Важнейшие следствия загрязнения

Азот, фосфор, другие биогенные элементы и их соединения, органические вещества

Смыв минеральных и органических удобрений, кислые осадки, синтетические моющие средства, животноводческие комплексы, бытовые и прочие стоки, эрозия почв и др.

Основные факторы загрязнения и эвтрофикации (богатого питания) вод

Взвешенные частицы (повышение мутности)

Продукты эрозии почв, разрушение берегов и русел рек, смыв с урбанизированных территорий.

Уменьшение прозрачности воды, заиление русел рек и других водоемов, эвтрофикация.

Пестициды и другие ядовитые вещества

Смыв с полей, потери при транспортировке и хранении, утечки с предприятий и т.п.

Отравление или поражение организмов, образование вторичных загрязняющих веществ, высвобождение из соединений тяжелых металлов

Мусор и другие твердые отходы

Захоронение в океане, смыв сточными водами, водный транспорт и т.п.

Загрязнение прямое и продуктами разложения, заглатывание гидробионтами, источник эвтрофикации вод.

Нефть и нефтепродукты

Потери при добыче (особенно со дна морей) и при транспортировке (особенно при авариях танкеров), утечки с двигателей, сточные воды

Нефтяная пленка, мазут, гибель планктона и других гидробионтов, потеря вкусовых качеств продуктами промысла, уменьшение альбедо и испарение с водной поверхности

Тяжёлые металлы и их соединения

Сточные воды, выпадения из атмосферы, потери при транспортировке и т.п.

Накопление в цепях питания и донных отложениях, превращение в более ядовитые вещества, отравление гидробионтов и других групп организмов

Тепловое загрязнение (повышение температуры вод)

Тепловая и атомная энергетика (вода как охлаждающий агент), водохранилища (особенно мелководья), поступление подогретых вод с предприятий и других объектов

Уменьшение насыщенности воды кислородом, ускорение процессов эфтрофикации, нарушение жизненных циклов и стрессы гидробионтов

К число наиболее опасных загрязняющих веществ относятся нефть и нефтепродукты.

1.2. Состояние водных ресурсов Казахстана

Казахстан является одной из наиболее уязвимых стран Центральной Азии, испытывающей дефицит (нехватку) воды. В целом, нехватка воды в Казахстане связана как с питьевой водой, так и с водой, необходимой для сельского хозяйства и промышленности.

Из-за особенностей физико-географического положения (центральное расположение Евразии) водные ресурсы Казахстана относительно бедны по сравнению со странами СНГ, Европой и Сибирью, но он богаче, чем страны Центральной Азии.

Нехватка пресной воды является самой серьезной экологической проблемой в Республике Казахстан. Причина нехватки водных ресурсов - природные условия (90% стока уменьшается весной) и образование стока в соседних странах, что приводит к чрезмерному и безвозвратному использованию воды для орошения. Кроме того, распределение поверхностных вод в стране очень неравномерно и поэтому подвержено значительным сезонным и временным колебаниям.

В то же время ситуация с водоснабжением в республике изменяется от региона к региону. Согласно Национальному докладу о состоянии окружающей среды и использовании природных ресурсов Республики Казахстан за 2016 год, «Существует довольно много районов, богатых водными ресурсами, таких как бассейн реки Ертис (Восточно-Казахстанская область). В то же время в Казахстане выделено восемь водоразделов, крупнейшими из которых являются Ертис, Балкаш-Алаколь, Арал-Сырдарья и Жайык-Каспий (в общей сложности более 90% водных ресурсов)».

Нурлан Каппаров, бывший министр окружающей среды Республики Казахстан, в 2013 году опубликовал прогноз, согласно которому, если не будут приняты эффективные меры для решения этой проблемы, дефицит воды в Казахстане усилится к 2050 году. [7]

1.3. Причины дефицита питьевой воды

Основными причинами нехватки питьевой воды в Казахстане являются ухудшение состояния инфраструктуры и отсутствие инновационных методов строительства систем водоснабжения. После распада Советского Союза в 1990 году многие населенные пункты в Казахстане были постепенно отрезаны и лишены питьевого водоснабжения из-за нарушения советской инфраструктуры, построенной в середине прошлого века.

Вода по-прежнему подается в отдаленные населенные пункты Казахстана в ограниченном количестве цистерн или грузовиков, но в то же время Казахстан реализует крупномасштабные проекты по инновационным технологиям в области использования природных ресурсов. Одним из амбициозных планов является переход Казахстана к «зеленой» экономике. В 2017 году Казахстан впервые провел глобальную инновационную выставку по переходу на возобновляемые источники энергии и природные ресурсы «Expo-2017».

Следующая причина дефицита воды – загрязнение поверхностных вод выбросами промышленных предприятий, бытовыми стоками, твердыми бытовыми отходами, стоками сельскохозяйственных угодий, загрязненных минеральными удобрениями. К дефициту питьевой воды приводит неэкономичное её расходование: неисправная водопроводная сеть, чрезмерная водопотребление.

В практической части нашей работы, мы представим математические расчеты не экономного расходования воды в быту. [7]

II. Практическая часть

3. Экологическое состояние речной и водопроводной воды

в городе Алматы

В ходе проводимого нами исследования мы взяли пробы воды из малых рек города Алматы и водопроводной воды некоторых районов. Провели органолептический и химический анализ взятых проб по определению качества воды.

Качество воды характеризуют её прозрачность, мутность, цвет, запах, вкус, реакция среды, содержание растворимых солей, степень загрязнения химического, бактериологического и др.

3.1. Органолептический анализ

Для проведения органолептического анализа взяли пробу воды из следующих рек: река Бутаковка (верхняя и нижнее течение), Малая Алматинка, река Есентай (в районе Бухар-Жырау и улицы Кабанбай батыра). Также были взяты и проанализированы пробы водопроводной воды, взятой из дома проживания автора проекта и школы «Престиж».

Полученные результаты исследуемых нами проб воды представлены в таблице 1.

Таблица 2 – Органолептический анализ речной и водопроводной воды города Алматы

Характеристики воды

Пробы воды

1

2

3

4

5

6

7

8

1. Из какого источника взята проба

р.Бутаковка (верхнее)

р.Бутаковка (нижнее)

р.Малая Алматинка (верхнее течение)

р.Малая Алматинка

(нижнее течение)

р.Есентай (район Бухар-Жырау)

р.Есентай ул. Кабанбай Батыра

Школьный водопровод

Дом.водопровод

2. Прозрачность

прозрачный

прозрачный

мутная

мутная

мутная

мутная

прозрачная

прозрачная

3. Цвет

зеленоватый оттенок

без оттенка

бурый

желтый

желтый

желтый

бесцветная

бесцветная

4. Запах и его интенсивность

древесный, слабый

древесный, слабый

землистый, глинистый, слабый

древесный, заметный

гнилостный, отчетливый

древесный, отчетливый

с легким запахом хлорки

с запахом хлорки

5. Вкус

-

-

-

-

-

-

приятная на вкус

приятная на вкус

6. Осадок

незначительный песчаный

незначительный песчаный

песчаный, коричневатый

плотный, бурый осадок с примесью песка и растений

хлопьевидный желтовато-коричневый, мелкие растительные остатки

плотный, бурый осадок с примесью растительных остатков

нет

нет

7. Реакция среды (pH)

5

5

6,5

5,5

6,5

7

6

5,5

8. Наличие солей

имеются в умеренном количестве

имеются в умеренном количестве

имеются в значительном количестве

имеются в умеренном количестве

имеются в умеренном количестве

имеются в значительном количестве

имеются в умеренном количестве

имеются в небольшом количестве

Пробы воды были взяты в пластиковые бутылки при анализе наливали в химические стаканы и определяли её прозрачность, запах. Вкус воды из алматинских рек не определяли, так как пробовать загрязненную природную воду не рекомендуется.

После суточного отстаивания воды определяли характер образовавшихся осадков. Причем, в разных частях реки (верхнее и нижнее течение) характер осадков может быть разным. Это зависит от русла реки.

С помощью универсального индикатора исследовали водородный показатель (pH), который является мерой определения кислотности водных растворов. Он влияет на химические процессы воды, в состав органического мира итд, pH определяют от 1 до 14, pH природных вод находится от 6,5 до 8,5. Более низкий значение pH могут наблюдаться в болотных водах. Летом при интенсивном фотосинтезе pH может повышаться до 9. На величину pH влияет содержание карбонатов, гидроокисей, солей, подверженных гидролизу, гуминовых веществ итп. Данный показатель является индикатором загрязнения открытых водоемов при выпуске в них кислых или щелочных сточных вод. [9]

Значение pH в речных водах изменяется в пределах от 6,5 до 8,5. В наших исследованиях pH колеблется от 5 до 7: вода из р. Бутаковки, Малой Алматинки (нижнее течение) и вода из домашнего водопровода – кислые воды, вода Малой Алматинки (верхнее течение), вода р. Есентай и школьная водопроводная вода – нейтральные воды.

Если pH меньше 7, то это свидетельствует об избытке кислотности, если pH больше 7 – избыток щелочи. Избыток кислотности (показателей pHменьше 7) благоприятен для жизни земноводных – лягушек.

Для определения pH воды и речной, и водопроводной капали ее на кусочек универсальной индикаторной бумаги и сравнивали полученный цвет со шкалой pH. По значению pH определяли реакцию среды.

Для определения наличия солей в воде использовали чистые и обезжиренные предметные стекла, на которые наносили несколько капель каждого исследуемого образца воды. Затем, воду из стекол выпаривали. Белый налет на стеклах указывал на наличие солей. На одних стеклах он был более интенсивный (р. Малая Алматинка верхнее течение, р. Есентай, школьная водопроводная вода). Следовательно, в этих образцах воды больше растворено солей.

Итак, органолептический анализ воды характеризует основные качества взятых проб. Согласно результатам проведенного анализа качество взятых проб хорошие.

3.2. Определение содержания в воде загрязняющих веществ

В воде взятых проб определяли наличие фосфатов, нитратов, солей свинца. Эти исследования мы проводили в школьной химической лаборатории.

Для обнаружения фосфатов применяли молибденовую жидкость (NH4)2MoO4+HNO3; для обнаружения нитрат-ионов использовали дифениламин (C6H5)2NH; для обнаружения свинца использовали иодид калия и сульфид натрия. [8]

Незначительное количество фосфатов было обнаружено в воде р. Бутаковки и в нижнем течении Малой Алматинки. Нитратов и солей свинца в исследуемых пробах не обнаружили.

После анализа экологического состояния речной воды мы обратились к «Информационному бюллетеню о состоянии окружающей среды города Алматы и Алматинской области» (июль 2022 года), подготовленного Филиалом РГП «Казгидромет» по городу Алматы Министерство экологии, геоэкологии и природных ресурсов Республики Казахстан [10] просмотрели мониторинг качества поверхностных вод на территории Алматинской, Жетысуской областей и города Алматы. По результатам мониторинга, опубликованных в таблице 9 названного документа, мы увидели, что реки Малая Алматинка (Киши Алматы) и Есентай на 1 июля 2022 года (по сравнению с июлем 2021 года) по качеству воды перешли со 2 класса в 1 класс. Река Большая Алматинка (Улкен Алматы) и в июле 2021 и в июле 2022 года по качеству воды находилась в 1 классе.

Следовательно, малые реки Алматы имеют качественную воду, объясняется это не только природными факторами, но и антропогенными: люди стали заботиться о реках города.

4. Питьевая вода Алматы

4.1. Основные источники водоснабжения Алматы

Алматы имеет два основных источника водоснабжения: 40% воды поступает из горных районов и 60% — из подземных. [11]

Структура водоснабжения включает в себя более 386 скважин. Они расположены как внутри города — залежи подземных вод Алматы - так и за его пределами. Главный водозабор - Талгарский - расположен недалеко от села Гульдала. Отсюда в город поступает 30% воды. Эта вода подается на все тепловые электростанции для выработки электроэнергии и горячего водоснабжения, а также водоснабжения Турскибского, Жетысуского, Алатауского и Медеуского районов. [11]

В городе много колодцев глубиной от 150 до 500 метров. Подземные воды являются основным источником водоснабжения в Алатау, Ауэзовском районе и части Алмалы. [11]

Большая часть региона Медеу и весь регион выше по течению обеспечиваются Медеуской фильтровальной станцией, которая очищает воду из реки Киши (Малая) Алматинка и ее притоков. Головное очистное сооружение готовит воду из реки Большая Алматинка и обеспечивает водой Бостандыкский и часть Алмалинского районов.

Реки Каргалы и Аксай являются источниками водоснабжения в верхней части Наурызбайского района. Вода очищается после подъема из скважины на поверхность, а затем перекачивается в специальный резервуар, откуда снова поступает к потребителю по трубам и насосному оборудованию. Поэтому большая часть затрат на водоснабжение приходится на электроэнергию.

4.2. Решение проблемы дефицита и качества питьевой воды: как сократить потребление воды

Подсчитано, что человек потребляет около 60 тонн воды в год. Кроме того, 300 тонн потребуется для удовлетворения бытовых нужд. Все это питьевая вода.

Столкнувшись с острой нехваткой воды в некоторых районах, люди понимают, что при желании они могут использовать меньше ведра воды в день, в том числе для стирки одежды и приготовления пищи. При этом, по справочным данным, расход воды в современных хозяйствах (на человека в сутки): мытье рук без перекрытия крана - 6 - 8 литров; чистка зубов, не закрывая кран – 6 – 8 литров; смыв унитаза при каждом смыве – 15 литров; душ – 15 – 20 литров в минуту; одна стирка – 130 – 150 литров; баня – 150 литров и т. д. Если учитывать влажную уборку, цифра будет выше. [2]

Например, во многих городах Японии экономия воды пропагандируется с помощью специальных программ «общественного внимания». Они предназначены для обеспечения удовлетворения потребностей в воде без привлечения новых источников воды. Ограничьте время принятия ванны и порекомендуйте выключать кран, когда чистите зубы. Привлечь внимание потребителей к приборам и сантехнике, позволяющим значительно экономить воду: унитазы со сливом менее 10 литров за один смыв; специальные душевые лейки с небольшими отверстиями; компактные посудомоечные и стиральные машины. [2]

4.3. Эксперименты: экономия воды в быту – сокращение в потреблении

4.3.1. Расход воды в каждой казахстанской семье

Мы уже писали о том, сколько воды расходуется ежесуточно одним человеком в отдельно взятых странах. Эта цифра очень большая – до 500 литров воды в сутки. А сколько же тратится воды одним человеком у нас в городе Алматы?

Автором проекта был проведен эксперимент на своей семье, состоящей из 3 человек. Было интересно подсчитать сколько воды растрачивает семья за сутки, неделю, месяц и год. По результатам показаний счетчиков расхода воды были получены следующие результаты:

Эксперимент 1 «Сколько тратит воды семья из 3 человек?»

В день

295 л

В неделю

2060 л

В месяц

8240 л

В год

98880 л

А если представить количество семей проживающих в городе, в других населенных пунктах, в целом, в нашей стране, то количество потребляемой воды с учетом того, что в Казахстане численность населения составляет 1,977 млн человек будет таким:

В день

583,215 л

В неделю

4072,62 л

В месяц

16290,48 л

В год

195485,76 л

Как мы видим из этой таблицы, расходы пресной питьевой воды огромные. Поэтому воду необходимо беречь, экономить.

4.3.2. Эксперименты по экономии воды в быту

Экономя питьевую воду, можно частично решить проблему нехватки питьевой воды. Мы провели несколько экспериментов и подсчитали, как сэкономить воду в быту.

Эксперимент №2 «Капающий кран»

Мы взяли стакан на 200 мл и поставили его под капающий кран. Подсчитали время, необходимое для наполнения стакана при медленно капающем кране, оно составляет 20 минут.

Также, мы подсчитали, сколько воды вылилось из медленно капающего крана за час, день, неделю, месяц и год, и получили следующие результаты:

Таблица 3 – Нежелательный расход воды в бытовых условиях – «Капающий кран»

Время

Объём вытекшей воды,

мл, л

20 мин.

200 мл

час

600 мл

сутки

14,4 л

неделю

100,8 л

месяц (30 дн.)

432 л

год

5184 л

Таким образом, капающий кран теряет 5184 литра воды в год.

Эксперимент 3 «Протекающий кран»

Таблица 4 – Потери воды при протекающем кране

Время

Объём вытекшей воды, мл, л

3 мин.

200 мл

час

4000 мл (4л)

сутки

96 л

неделю

672 л

месяц (30 дн.)

2880 л

год

34560 л

Как видно из таблицы 4, количество воды, вытекающей струйкой приведет к большей потере воды, поэтому необходимо отремонтировать кран, чтобы предотвратить потерю воды.

Эксперимент 4 «Ванна или душ?»

Наши эксперименты показали, что при купании в ванне расходуется 102 литра воды, а при купании в душе на человека расходуется 75 литров воды, поэтому в целях экономии воды рекомендуется мыться под душем.

Таким образом, исследования доказывают, что существует множество способов экономии воды в любом доме, учреждении, организации, где неисправна система водоснабжения.

4.4. Рекомендации по экономии воды в бытовых условиях

По результатам проведенных нами экспериментов №1,2,3,4 и на основе анализа используемой нами информации, мы реши разработать рекомендации для населения по экономии воды в бытовых условиях:

Что надо знать об экономном водопотреблении

- При постоянно открытом кране за 3 мин. душа расходуется 36 л.

- Ванна на одного человека - это 180-270 л.

- При постоянно открытом кране на умывание рук тратится 12 л за 1 мин.  

- При смывании воды в туалете расходуется 11-15 л.  

- При постоянном открытом кране во время принятия душа расходуется 10 л воды в минуту.  

- Если во время чистки зубов оставлять кран все время открытым, то только за 30 секунд утекает 6 л воды. А мы чистим зубы в среднем 3,5 минуты.  

- Выключив воду во время намыливания волос, вы сэкономите 40 л воды - это 5% экономии. 40 л - это 2 канистры по 20 л.  

- Нормированный объем воды на 1 чел./мес. - 330 л.  

- Если мыть посуду, овощи или фрукты в тазике, расход воды составит 20 л, а под открытым краном – 110 л.   Советы по рациональному использованию воды - Пользуясь стаканом при чистке зубов, вода не утечет зря.  

- Используя для мытья посуды, овощей и фруктов, сосуд вы потратите гораздо меньше воды.  

- Необходимо своевременно проверять состояние труб и выявлять утечку, повреждение водопроводных труб может вызвать утечку воды  

- Важно своевременно чинить кран, если капает вода.  

- Возьмите себе за правило после использования воды туго закрывать кран, так вы сбережете воду.  

- Раз в неделю, проводя осмотр вокруг дома, проверив не намокает ли стена от внутристенных труб, вы можете вовремя выявить и предотвратить утечку.  

- Мойте машину с ведром - это 30 л, а 20-минутная мойка машины со шлангом - это 240 л.  

- При чистке зубов и полоскании рта, используйте воду, заранее набранную в стакан. Вы сэкономите 40 литров воды - это 5% экономии. 40 л - это 4 ведра по 10 литров.  

- Установите счетчик. Без счетчиков на воду происходит чрезмерное, а также бесплатное потребление воды, превышающее норму.  

- Можно экономно использовать воду в душе, просто не стоять под душем «часами».  

- Старайтесь не наполнять воду в ванне до краев, так вы сбережете воду.  

- Мойте жирную посуду после того, как протрете ее поверхность бумагой или чем-то др. Тогда при мытье вы сэкономите воду.  

- Вы сэкономите много воды, если стирать белье в стиральной машине, когда оно достигнет определенного количества, а не по 1-2 вещи.  

- Стирая белье в ручную, если его немного, вы сэкономите много воды.  

- Можно использовать воду после стирки хотя бы для мытья полов и туалета.  

- Используя моющие средства в необходимом количестве, на полоскание уйдет меньше воды и времени.  

Во, что обходится расточительность:

- Утечка крана, с диаметром струи 1 мм за мес. - 6 куб.м. = 6000 л  

- При утечке унитаза тонкой струйкой, объем утечки в мес. - 40 куб.м.  

- При капельной утечке, 60 капель в мин., объем утечки в мес. -1куб.м.  

- Без счетчика объем потребления в месяц 1 человеком - 9,9 куб.м, в то время как со счетчиком - 5, 07 куб.м. [12]

Берегите воду – это источник жизни!

Заключение

Вода играет большую роль в жизни человечества. Она является главным фактором для развития экономики каждой страны и всех регионов мира.

В результате проведенного исследования, мы сделали следующие выводы:

1. Во многих странах мира, в том числе и в Казахстане, ощущается дефицит пресной воды, причинами которого являются сухой климат, экологическое состояние водных ресурсов, значительное потребление воды, качество воды и техническое состояние системы водоснабжения в быту и на производстве.

2. Проблема нехватки пресной воды может быть решена за счет использования водосберегающих технологий.

3. В повседневной жизни необходимо следить за техническим состоянием водопроводных кранов и систем водоснабжения, а также использовать стиральные и посудомоечные машины для значительной экономии воды, внедрять систему повторного использования воды.

4. Для решения проблемы нехватки воды, необходимо проводить просветительскую работу среди населения, которому необходимо заботиться об этом природном ресурсе.

5. Во время классных часов в образовательных учреждениях проводить внеклассные мероприятия, посвященные бережному отношению к воде и ее экономии.

6. Согласно древнегреческому изречению: «Самое лучшее – это вода: лучше, чем Олимпийские игры, лучше, чем золото». Вода – это важное условие и основа жизни, поэтому воду необходимо беречь.

7. Загрязнение и нехватка воды может привести к серьезным экологическим и экономическим проблемам разных стран и регионов мира.

8. Дефицит водных ресурсов, в конечном итоге, может привести к гибели всего живого на Земле. Вода – это практически единственный источник пополнение кислородом атмосферы в процессе её разложения при фотосинтетических процессах.

«Вода… Нельзя сказать, что Ты необходима для жизни, Ты сама жизнь.» -, так выразил все отношение к воде с позиции ее необходимости Антуан де Сент-Экзюпери.

Список использованных источников информации и литературы

1. Воронков Н.А. Экология общая, социальная, прикладная: Учебник для студентов учебных заведений. Пособие для учителей. М.: Агар, 1999.-С.185-208.

2. Утолим ли мы жажду?: Учебное пособие/ Сост. Бушман Л.Н. Общественное объединение ЦКИ «ЭкоОбраз», Караганда-Алматы, 2002

3. Значение воды в жизни человека/https://ecoteco.ru/library/magazine/zhurnal-13/ekologiya/znachenie-vody-v-zhizni-cheloveka/

4. https://waterservice.kz/blog/art29.html

5. Зайцев В., Вода в дефиците//Вокруг Света 3(2974) Апрель-Май 2022., С. 16-17

6. Голубкина Н.А., Лабораторный практикум по экологии. 2-е изд., испр. и доп. – М.: ФОРУМ, 2008. – 64 с.: ил. – (Профессиональное образование)

7. https://cabar.asia/ru/kak-kazahstan-reshaet-problemu-defitsita-pitevoj-vody-v-epohu-neftyannogo-liderstva-v-tsentralnoj-azii

8. Пасечник В.В., Школьный практикум. Экология. 9 кл. – М.: Дрофа, 1998. – 64 с., С. 24-26; 30-31

9. Федорова А.И., Никольская А.Н., Практикум по экологии и охране окружающей среды: Учеб. пособие для студ. высш. учебн. заведений. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2003 – 288 с.: ил. С. 223-227

10. Мониторинг качества поверхностных вод на территории города Алматы и Алматинской области//Информационный Бюллетень о состоянии окружающей среды города Алматы и Алматинской области. Сентябрь, 2021 г., Филиал РГП «Казгидромет» по г. Алматы Министерства экологии, геологии и природных ресурсов Республики Казахстан

11. https://the-steppe.com/gorod/pochemu-nekotorye-rayony-almaty-ostalis-bez-pitevoy-vody

12. Состояние воды в Алматы: Пора ли беспокоиться?/ https://www.the-village.kz/village/city/situation/3897-water-in-almaty

13. https://greda.kz/a17307-priblizitelnyj-rashod-vody.html

Просмотров работы: 1056