Niedobór wody

http://www.architekt.bedzin.pl

DIME Hydrophobic Materials z ZEA oraz Helmut Schulze z Niemiec Opracowali hydrofobowy piasek 10-cio centymetrową warstwę piasku należy umieścić pod warstwą gleby Piasek hydrofobowy działa jak folia, uniemożliwiając przesiąkanie wody w głąb gruntu Zdaniem autorów rolnicy muszą podlewać pola 5-6 razy dziennie. Dzięki piaskowi można ograniczyć podlewanie do 1 razu na dzień Skład substancji nie jest znany, jednak uzyskał certyfikat bezpieczeństwa ekologicznego niemieckiej Federalnej Agencji Ochrony Środowiska

Zamiana wody słonej na słodką Obecnie w Instytucie Technologii w Massachusetts trwają prace nad ukończeniem budowy takiego urządzenia W pewnych określonych warunkach fizycznych i chemicznych, w wyniku działania pola elektrycznego cząstki (wśród których jest sól i organizmy) ulegają odseparowaniu Pod wpływem działania prądu elektrycznego wynaleźli sposób na zamianę wody słonej w słodką Urządzenie działa, lecz wymaga jeszcze wielu poprawek technicznych. Na dzień dzisiejszy nowa technologia nie może być wykorzystana.

GE Water & Process Technologies Obecnie na świecie jest blisko 11000 zakładów otrzymujących wodę pitną z wody morskiej, w ok. 120 państwach Największa ich liczba jest na Bliskim Wschodzie Wodę pitną uzyskuje się na dwa sposoby Wielostopniowa destylacja rzutowa Chłodna woda przepływa przez kolumny destylacyjne w których się ogrzewa Dopływa do grzejnika, gdzie jest przegrzewana pod dużym ciśnieniem

Następnie przepływa dalej do kolumny w której panuje niższe ciśnienie. Zaczyna wrzeć Para w górnej części kolumny (na chłodnicy) skrapla się i trafia do odbieralnika Woda przepływa do kolejnej kolumny ciśnienia dalej spada i proces się powtarza, aż woda przejdzie przez wszystkie kolumny Wymaga dostarczenia bardzo dużej ilości energii Odwrotna osmoza Słona woda pod dużym ciśnieniem jest wtłaczana do rury wyścielonej specjalną błoną Błona ta przepuszcza cząsteczki wody, jednak zatrzymuje cząsteczki soli Woda bez soli zbiera się przy ścianie rury, skąd jest przetłaczana do innego zbiornika. Często błona się zatyka i trzeba ją wymieniać przez co jest bardzo kosztowna Dziennie na świecie odsala się najprawdopodobniej ok. 26 mln m^3 wody

Największy zakład produkuje dziś 0,5 mln m^3 wody Koszty uzyskania wody słodkiej są różne i zależą od zastosowanej technologii, ilości odsalanej wody, zawartości soli w wodzie oraz temperatury wody Obecnie koszty uzyskania wody za pomocą odwrotnej osmozy wahają się między 0,46$ a 1,9$ za m^3

Zagrożenia wynikające z braku wody

Zagrożenia dla rozwoju państw Sfera ekonomiczna i gospodarcza Sfera ekologiczna - brak możliwości dostaw ekosystemom Sfera polityczna i zagrożenia związane z wybuchem konfliktów Odsetek ludności w wieku 18 29 lat jako grupa ludności najbardziej podatna na niepokoje i manipulacje polityczne Czynnik ten odgrywa znaczącą rolę przy ocenie możliwości wybuchu konfliktów o wodę Czynniki dodatkowe: stopa wzrostu ludności miast i dostępność do słodkiej wody w przeliczeniu na 1 mieszkańca

Wpływ polityki rządów na konflikty Nieskoordynowane planowanie i prowadzenie inwestycji bez konsultacji społecznych Problem obszarów chronionych ustalanych na poziomie centralnym, bez konsultacji lokalnych

Dane statystyczne określają bezpośrednie zużycie wody przez człowieka na ok. 4 l dziennie. Każdy człowiek konsumuje dziennie 2000 l wody, zużyte na wyprodukowanie żywności Przyczyny klęsk głodu: Aktualnie rolnictwo pochłania więcej niż 70% wody słodkiej, a w Azji i Afryce wielkość ta dochodzi do 90%

Cena wody 1 l wody w slumsach w Nairobi kosztuje 5 razy więcej niż w amerykańskim city W wielu krajach Afryki, Azji i Ameryki Południowej litr wody jest 12 razy droższy niż w miastach Europy Zachodniej Wg danych UNESCO średni dystans do dostępnych zasobów wodnych w Afryce i Azji wynosi 6 km

Zagrożenie głodem lub niedostatkiem żywności Szacuje się, że w 2025 r na świecie będzie żyć 7,8 mld ludzi (prognoza z roku 2000) Wzrost liczby ludności o 38% - wzrost zbiorów zboża o ok. 40% Wzrost o 29% powierzchni obszarów nawadnianych (wg IMWI) Wzrost zapotrzebowania na wodę do nawodnień o 17% (wg IMWI) Wg FAO wzrost odpowiednio o 34% i 12% Wg Shiklomanova wzrost zapotrzebowania na wodę do nawodnień o 27% IMWI International Water Management Institute

Według obliczeń utrzymanie diety na poziomie 2800 kcal/os/rok wymaga 1 tys m^3/os/rok

Zakłada się zę wzrost efektywności nawadniania w państwach Trzeciego Św. wyniesie zaledwie 4% Osiągnięcie wyższej efektywności uzależnione jest od zakupu nowego systemu pomp, który jest niezwykle kosztowny, przebudowy starej infrastruktury, przebudowy doprowadzalników, na których to są największe straty w wyniku infiltracji

Część państw poprawia efektywność systemów nawadniających: W Indiach, Jordanii, Hiszpanii i USA dzięki zastosowaniu nawodnień kroplowych uzyskano oszczędność rzędu 30 70%, przy zwiększeniu plonów o 20 90% W Teksasie dzięki zraszaczom efektywność użycia wody wzrosła o 90%, przy zwiększeniu plonów o 10 15%

Część badaczy proponuje wprowadzić nowe miary wydajności do szacowania efektywności w rolnictwie W miejsce kg/ha proponują kg/m^3 wody

Szczególnie problematyczne są wymagane terminy nawodnień, najbardziej optymalne dla wzrostu roślin Na niektórych obszarach z jednego systemu nawodnienia korzysta wielu użytkowników, często z różnych zwaśnionych plemion

Perspektywiczne możliwości ograniczenia potrzeb wodnych w rolnictwie Zwiększenie efektywności zużycia wody w rolnictwie Postęp w genetyce Zwiększenie możliwości użycia wód w obiegach zamkniętych Poprawa jakości wody, która zwiększa dostępność zasobów wodnych Postęp w agrotechnice

Zagrożenie chorobami Najgroźniejsze choroby przenoszone drogą wodną: Cholera Tyfus Czerwonka Zakaźne zapalenie wątroby Choroby pasożytnicze

Cholera ostra i zaraźliwa choroba zakaźna przewodu pokarmowego, której przyczyną jest spożycie pokarmu lub wody skażonej bakterią szczepami przecinkowca cholery

Największe zagrożenie cholerą jest w Afryce, południowej Azji i w Ameryce Łacińskiej. Do zakażenia dochodzi na drodze pokarmowej - głównie przez skażoną ludzkimi odchodami wodę, rzadko przez żywność. Okres wylęgania trwa do 5 dni.

Cholerę charakteryzuje brak gorączki, biegunka o typowym wodnisto-ryżowym charakterze oraz słodkawym zapachu wymioty bez nudności, prowadzące do szybkiego odwodnienia i wyniszczenia chorego. Jeśli nie zostanie podjęte leczenie dochodzi do wypływu wody z komórek nabłonka jelit, co powoduje: zmarszczenie skóry (jak skóra rąk po myciu naczyń), zmianę głosu, zapadnięcie oczu i wyostrzenie rysów twarzy (inaczej tzw. twarz Hipokratesa).

Mogą wystąpić zakażenia bezobjawowe. W skrajnie poważnych przypadkach dojść może do śpiączki. Brak pomocy medycznej często (około 50 procent przypadków) prowadzi do zgonu.

Bakteria wywołująca cholerę jest bardzo wrażliwa na kwas, normalnie występujący w żołądku. Zabija on zazwyczaj małe ilości bakterii zanim te zdołają się osiedlić. Jedynie w przypadku wniknięcia dużych ilości lub osłabienia odporności organizmu ryzyko pojawienia się objawów choroby jest znaczne. dostępna jest szczepionka przeciw cholerze, jednak jej skuteczność jest poddawana dyskusji. Jest nieskuteczna przeciw odmianie Bengal - szczepowi wyizolowanemu niedawno w południowej Azji. Ponieważ w pozostałych przypadkach działanie szczepionki jest ograniczone szczepienie powinni rozważyć tylko niektórzy podróżni udający się na tereny wysoce endemiczne

Tyfus / dur brzuszny ogólnoustrojowa choroba bakteryjna wywołana pałeczkami Salmonella bakterie z grupy salmonelli, które w temperaturze 60 C giną już po kilkunastu minutach Źródłem zakażenia może być brudna woda, nieumyte owoce, a także nieczystości

Charakteryzuje się: gorączką, krańcowym wyczerpaniem, bólami brzucha, różową wysypką, tak zwaną różyczką durową, zlokalizowaną na skórze klatki piersiowej lub nadbrzusza

Nie zdiagnozowany i nieleczony prawidłowo prowadzi do otępienia, światłowstrętu, krwawych wybroczyn, majaczenia, osłabienia organizmu, a w konsekwencji do śmierci po ok. 10 dniach.

Rokowanie dobre, jeżeli wcześnie leczony, przed wystąpieniem powikłań, a ogólny stan i odporność chorego przed chorobą nie jest upośledzona. Nieleczony tyfus plamisty europejski prowadzi do śmierci nawet do 60 procent chorych.

Czerwonka / Dyzenteria Ostra choroba zakaźna jelit, w szczególności jelita grubego, Objawy uporczywa biegunka obecność krwi oraz śluzu w stolcu Nieleczona prowadzi do śmierci.

Leczenie polega przede wszystkim na doustnym uzupełnianiu wody, elektrolitów i węglowodanów

Najgroźniejsze choroby spowodowane brakiem wody: Świerzb Zakażenie skóry i owrzodzenie Trąd Frambezja Jaglica Dyzenteria Glistnica

Frambezja Do zarażenia dochodzi poprzez bezpośredni kontakt z osobą zarażoną. Czynnik chorobotwórczy wnika do organizmu poprzez uszkodzenie na skórze lub błonie śluzowej.

Na skórze pojawia się początkowo grudka, która następnie przybiera postać brodawki Jest to zmiana pierwotna - zwykle zanika w przeciągu 1/2 roku. Wskutek wtórnego rozsiewu krętków pojawiają się kolejne zmiany skórne, zwłaszcza na stopach, powodujące znaczny ból przy chodzeniu.

W następnym okresie dochodzi do powiększenia węzłów chłonnych, bólów kości oraz zapalenia kości palców. zmiany destrukcyjne kości, zwłaszcza w obrębie twarzoczaszki

Jaglica egipskie zapalenie spojówek Jest najczęstszą przyczyną ślepoty w krajach rozwijających się Rocznie na jaglicę zapada 400-500 milionów ludzi, z czego 6 milionów traci wzrok

Choroba szerzy się przez kontakt z zakażoną wydzieliną spojówek wskutek bezpośredniego kontaktu, używania brudnych ręczników i odzieży. Do zakażenia dochodzi we wczesnym dzieciństwie, blizny powodujące ślepotę powstają w wieku dorosłym

Glistnica Chorobę wywołuje glista ludzka, pasożyt jelita cienkiego człowieka Jest najczęstszą w świecie robaczycą przewodu pokarmowego (około 1 mld ludzi zarażonych).

Intensywne inwazje i powikłania glistnicy są przyczyną około 20 tysięcy zgonów rocznie na świecie. Najczęściej inwazje występują w krajach z nierozwiniętym problemem kanalizacji (w południowowschodniej Azji ponad 80%, w Afryce 34% populacji głównie dzieci).

Choroby pochodzenia wodnego można podzielić na: Choroby brudnej wody powodowane zanieczyszczeniami pochodzenia ludzkiego, zwierzęcego czy przemysłowego Choroby wywołane przez organizmy żyjące w wodzie Choroby wywołane przez owady żyjące w wodzie lub przewodzie pokarmowym Choroby powodowane brakiem wody

Naukowcy z USA oraz Chin przeprowadzili analizę danych literaturowych oraz z bazy danych GIDEON pod kątem chorób związanych z wodą. Badacze podzielili choroby na pięć grup: water-borne - powodowane przez mikroorganizmy które do wody dostają się poprzez zanieczyszczenie odchodami i infekują człowieka poprzez wypicie zakażonej wody (np. cholera, infekcja Giardia czy Cryptosporidium) water-based - powodowane przez robaki których cykl życiowy obejmuje stadium żyjące w wodzie (np. schistosomoza) water-related - powodowane przez czynniki chorobotwórcze przenoszone przez insekty, do których rozmnażania niezbędna jest woda (malaria, trypanosomoza) water-washed - powodowane przez patogeny, które przenoszone są przez brak higieny wynikający z braku wody water-dispersed - powodowane przez patogeny, które rozmnażają się w wodzie, lecz infekują organizm poprzez drogi oddechowe (np. Legionella)

Biegunka (diarrhoea) Uznawana za jedną z najgroźniejszych Zabija najwięcej dzieci przed 5 rokiem życia Najczęściej występuje na obszarach gdzie brak urządzeń sanitarnych lub ich wykonanie i eksploatacja są niewłaściwe Powstaje wszędzie tam gdzie odbiornikami nieczystości są rowy, kanały, cieki wody, które w następstwie zanieczyszczają wody podziemne będące źródłem wody do picia i potrzeb bytowych Z ok. 4 mld zachorowań na diaarhoea każdego roku umiera 2,2 mln ludzi Z czego 15% wszystkich przypadków przypada na dzieci przed 5 rokiem życia w krajach rozwijających się (co 15 sek. umiera 1 dziecko)

Drakunkuloza, filaroza, paragonimoza, clonorchiasis, schistosomatoza Choroby powodowane przez pasożyty, które przedostają się do organizmu człowieka z wody Początkowy okres życia pasożyty przeżywają w wodzie, kolejny w organizmie człowieka Nie są tak śmiertelne jak biegunka, są jednak bardzo dokuczliwe, bolesne i uniemożliwiające poruszanie się Najgroźniejsza z powyższych chorób to schistosomatoza Ok. 10% zarażonych schistosomatozą ma bardzo poważne powikłania, często śmiertelne Każdego roku zapada na nią 88 mln ludzi Obecnie choruje na nią 200 mln ludzi Przyczyną jest woda do picia złej jakości oraz niewłaściwa woda do kąpieli Pasożyty znacznie szybciej rozwijają się w wodach stojących, dlatego w wioskach w sąsiedztwie których znajdują się małe zbiorniki wodne ilość zachorowań jest nawet 5-krotnie większa

Drakunkuloza Drakunkuloza to zakażenie wywołane nitkowcem podskórnym. Do zakażenia u człowieka dochodzi po spożyciu wody, w której znajdują się larwy

Początkowo choroba przebiega bezobjawowo. Po około roku, pasożyt tworzy pęcherzyk na skórze, zazwyczaj na kończynie dolnej, co u chorej osoby wywołuje uczucie bolesnego pieczenia

W roku 2013 zgłoszono 148 przypadków drakunkulozy. Liczba ta spadła z 3,5 miliona przypadków odnotowanych w 1986. W latach osiemdziesiątych istniała w 20 krajach, Obecnie jedynie w 4 państwach w Afryce

Schistosomatoza

Malaria, żółta febra, dengue fever, sleeping sickna, filaroza Choroby wywołane przez owady żyjące w wodach zanieczyszczonych i czystych lub w przewodzie pokarmowym Najczęściej są one wywołane przez komary i muchy tse-tse Malaria zabija rocznie ok. 1 mln ludzi 90% z nich do mieszkańcy Afryki Na malarię każdego roku zapada 300 mln ludzi Swoim zasięgiem obejmuje ok. 100 krajów całego świata Szacuje się, że straty z powodu malarii wynoszą ok. 1,7 mld $ rocznie Leki profilaktyczne mają zastosowanie wyłącznie dla turystów wysoka cena i krótki czas działania Jedynym środkiem zabezpieczającym przed malarią jest likwidacja owadów

Trachomia, gruźlica, leprosy, tężec, błonica, krztusiec Choroby powodowane brakiem wody Występują na obszarach dotkniętych niedostatkiem wody, któremu towarzyszy brak dostępu do urządzeń sanitarnych Jedynym antidotum jest higiena oraz poprawa dostępu do wody Ok. 6 mln ludzi jest niewidomych z powodu zachorowania na trachomię Ocenia się że ryzyko zachorowania na tę chorobę obejmuje ok. 500 mln ludzi

Zanieczyszczenie wód podziemnych arszenikiem Arszenik występuje w wodzie jako element środowiska i najczęściej stanowi składnik skał rodzimych Woda nim skażona nie zmiania barwy, smaku ani zapachu Woda nim zanieczyszczona wykazuje zauważalne skutki dopiero po wielu latach konsumpcji Spożywanie takiej wody powoduje raka skóry, płuc, pęcherza moczowego i nerek, a także zmiany skóry polegające na zmianie pigmentu

Sinice Powodują bardzo wielkie zagrożenie poważnymi chorobami układu pokarmowego i systemu nerwowego oraz śmiercią Zatrucia sinicami występują na całym świecie Brak statystyk zatruć sinicami wynika najczęściej z błędnego ich klasyfikowania

Str 225

Obecnie obserwowany jest wzrost ataków serca oraz wzrost zachorowań na raka i inne choroby cywilizacyjne Uważa się coraz częściej, że mają one bezpośredni związek z reakcją chloru ze związkami organicznymi podczas procesu uzdatniania wody Nie określono jaki wpływ na nasze zdrowie mogą mieć metody uzdatniania wody, jak np. ozonowanie stosowane w większości krajów europejskich; oddziaływanie promieniowania ultrafioletowego, popularnego w krajach skandynawskich Istnieje także problem materiałów używanych do budowy instalacji wodnych Początkowo był to materiał drewniany bezbronny wobec bakterii Następnie był to ołów który przyczynił się do upadku cywilizacji rzymskiej będąc przyczyną uszkodzenia mózgu Wiele obecnie funkcjonujących zbiorników wodnych zbudowanych jest ciągle z azbestu

Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem wpisała chlorek winylu na listę czynników rakotwórczych Rury PCW, w produkcji których się go wykorzystuje stosuje się obecnie do budowy sieci wodociągowych W produkcji tych rur stosowane są procesy pozwalające całkowicie ograniczyć możliwość migracji chlorku winylu do wody Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska oszacowała górną granicę ryzyka zachorowania na raka u ludzie stale korzystających z wody do picia, w której chlorek winylu jest wykrywany na poziomie 1 mg/l Na 10 tys mieszkańców wynosi ono 644 przypadki zachorowań

Światowa Organizacja Zdrowia szacuje minimalne dzienne potrzeby człowieka następująco: Do picia 3 6 litrów czystej, bezpiecznej wody 20 25 litrów wody do picia i przygotowania posiłków Ok. 50 litrów wody dla toalet, kąpielisk i prania odzieży Ponad 400 mln dzieci w wieku szkolnym ma obniżone możliwości uczenia się wskutek występowania objawów chorób pasożytniczych 50% pacjentów szpitali to chorzy na choroby pochodzenia wodnego Choroby powodowane przez zanieczyszczone wody używane do picia, przygotowania posiłków i prania są przyczyną śmierci 12 mln ludzi rocznie Około 2,5 mld ludzi cierpi z powodu chorób wywołanych zanieczyszczonymi wodami Około 60% śmiertelności noworodków jest przyczyną infekcji i chorób pasożytniczych w większości związanych z wodą (cholera, polio, czerwonka bakteryjna, dur brzuszny, biegunka, wirusowe zapalenie wątroby) Rocznie w Azji umiera 0,5 mln ludzi z powodu brudnej wody pitnej i niedostatecznej higieny

Ekologia Zmiany reżimu hydrologicznego rzek i jezior Zmiana sposobu zagospodarowania zlewni Zagrożenie bioróżnorodności środowiska rzecznego i związanych ze środowiskiem wodnym korytarzy ekologicznych istniejących wzdłuż rzek i cieków Gwałtowne odwodnienie obszarów i stepowienie

Z 227 największych rzek świata, 60% jest przegrodzonych zaporami oraz połączonych kanałami i przerzutami wody

Str 230

Str 350