Περιβαλλοντική Επιστήμη ΥΔΑΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Μέρος 1ο Αικατερίνη Ι. Χαραλάμπους, Καθηγήτρια ΕΜΠ
Άδεια Χρήσης Το παρόν υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons και δημιουργήθηκε στο πλαίσιο του Έργου των Ανοικτών Ακαδημαϊκών Μαθημάτων από τη διδάσκουσα Αικ. Ι. Χαραλάμπους του ΕΜΠ. Για υλικό που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς.
ΥΔΑΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Το νερό καλύπτει τα 4/5 του πλανήτη Βασικός-αναντικατάστατος παράγοντας της ζωής κάθε μορφής και κάθε επιπέδου Συνδέεται άμεσα με τη διαμόρφωση των κλιματολογικών συνθηκών Η σύγχρονη τεχνολογία είναι άμεσα συνδεδεμένη με τη χρησιμοποίηση νερού 1
Το νερό στη γη είναι άφθονο Η συνολική ποσότητα νερού στη γη εκτιμάται ~ 1400 εκατομμύρια km 3 (1 km 3 αντιστοιχεί σε ένα δισεκατομμύριο τόνους νερού). δύο θέματα πρέπει να μας απασχολήσουν σοβαρά: Η ποιότητα του νερού κατανομή του νερού στη γη (ποσότητα) Το διαθέσιμο νερό είναι ελάχιστο και κατά τη χρήση παρεμβαίνουμε τόσο στην ποιότητα όσο και στην ποσότητα 2
ΠΑΓΚΟΣΜΙΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ (που συνδέονται με το νερό) 1,2 δισ.άνθρωποι δεν έχουν πρόσβαση σε ασφαλές πόσιμο νερό (το 2050 εκτιμάται ότι ο μισός πληθυσμός της γης θα αντιμετωπόζει σοβαρά προβλήματα επάρκειας νερού) 6.000 παιδιά κάτω των πέντε ετών πεθαίνουν καθημερινά από νόσους που σχετίζονται με το νερό (στοιχεία ΟΗΕ). Περισσότεροι άνθρωποι πεθαίνουν κάθε χρόνο από την κατανάλωση ακατάλληλου νερού παρά από όλες τις μορφές βίας κάθε μέρα διοχετεύονται στα υδάτινα συστήματα εκατομμύρια τόνοι μη (επαρκώς) επεξεργασμένων αστικών λυμάτων και βιομηχανικών και γεωργικών αποβλήτων ( 80%). Κάθε χρόνο ως αποτέλεσμα της ρύπανσης και της μόλυνσης του νερού υποβαθμίζονται ή καταστρέφονται φυσικά οικοσυστήματα: μειώνεται η βιοπικοιλότητα- παραγωγή τροφής - καταστροφή παράκτιων και ωκεάνιων οικοσυστημάτων 3
Στα βασικά αίτια ανεπάρκειας νερού περιλαμβάνονται: Η αύξηση του πληθυσμού (~9 δισ. Το 2050) Η βελτίωση του βιοτικού επιπέδου Η αύξηση της κατανάλωσης νερού από τη βιομηχανία και γεωργία Η ρύπανση των επιφανειακών (λιμνών, ποταμών) και υπόγειων νερών Η μεταβολή των κλιματολογικών συνθηκών (λειψυδρία, πλημμύρες) 4
ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΝΕΡΟΥ Συστηματικά ο άνθρωπος ασχολήθηκε με τη ποιότητα του νερού μετά τα μέσα του 19 ου αιώνα (επιδημία χολέρας -Λονδίνο «Broad street Dr. J. Snow» παρατήρησε μια υψηλή συσχέτιση μεταξύ των περιπτώσεων χολέρας και της κατανάλωσης νερού από ένα πηγάδι που είχε επιμολυνθεί με αστικά λύματα-δεν έγινε αποδεκτή. Πρόοδοι στην μικροβιακή θεωρία της ασθένειας έγιναν από τον Pasteur και μέχρι το 1900, η αντίληψη ότι η ασθένεια αυτή προέρχεται από το νερό με τη βοήθεια μικροοργανισμών, έγινε αποδεκτή, και άρχισε η ανάπτυξη της επιστήμης της μικροβιολογίας και χημείας του νερού. 5
Κατανομή του νερού στον πλανήτη 6
Ωκεανοί Παγετώνες - πάγοι Υπόγεια νερά (έως 1km βάθος) Υπόγεια νερά (κάτω από1 km) Λίμνες- Ποτάμια Υφάλμυρες λίμνες Έδαφος Ατμόσφαιρα Νερό βιολογικών δράσεων έμβιων όντων Ρέματα Ποσότητα 10 6 km 3 1360 29 4,2 4,2 0,125 0,104 0,067 0,013 0,003 0,001 Ποσοστό % συνολικής ποσότητας 97,3 2,09 0,30 0,30 0.009 0,007 0,005 0.0009 0,0002 0,00007 7
ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ 440.000 km 3/ έτος (ωκεανοί) 60.000 km 3/ έτος (ήπειροι) 500.000 km 3/ έτος Όμως οι ήπειροι δέχονται 110.000 km 3/ έτος ~50.000 km 3/ έτος διαθέσιμο νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί χωρίς να εξατλούνται τα φυσικά αποθέματα Καθαρίζεται ανακυκλώνεται (ανανεώσιμος φυσικός πόρος) Με την προϋπόθεση ότι: Δεν αντλούμε με ταχύτερους ρυθμούς από τους ρυθμούς επαναφόρτισης Δεν επιβαρύνουμε (με μη βιοαποδομήσιμους ρύπους) 8
Ο ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ 9
Η διατάραξη του υδρολογικού κύκλου 1. Μεταβολές της επιφάνειας της γης 2. Κλιματικές αλλαγές 3. Ατμοσφαιρική ρύπανση 4. Υπεράντληση αποθεμάτων 10
Χρήση νερού που αντλείται από επιφανειακά ή υπόγεια αποθέματα Κατά μέσο όρο σε παγκόσμιο επίπεδο: το 70% χρησιμοποιείται για άρδευση Το 20% στη βιομηχανία το 10% για οικιακή χρήση και ανθρώπινη κατανάλωση. Κατά μέσο όρο στην Ελλάδα: το 80-84% χρησιμοποιείται για άρδευση Το 2.5-4% στη βιομηχανία το 13-15% για οικιακή χρήση και ανθρώπινη κατανάλωση. 11
Μέθοδοι διαχείρισης υδατικών πόρων Tα παγκόσμια προβλήματα υδατικών πόρων οφείλονται: στην άνιση κατανομή των υπαρχόντων υδατικών πόρων στην αύξηση ζήτησης νερού λόγω της πληθυσμιακής αύξησης και στη μείωση των διαθέσιμων υδατικών πόρων. πρακτικές αποβλέπουν στην αύξηση του υδατικού δυναμικού μιας περιοχής πρακτικές αποβλέπουν στην αποδοτικότερη χρήση του νερού. 12
Μέθοδοι διαχείρισης υδατικών πόρων Αύξηση υδατικού δυναμικού 1. Φράγματα 2. Τεχνητός εμπλουτισμός υδροφόρων οριζόντων 3. Μεταφορές νερού (εκτροπές ποταμών) 4. Αφαλάτωση Αποδοτικότερη χρήση 1. Ελάττωση απωλειών νερού (άρδευσηβιομηχνίες) 2. Οικονομία στη χρήση 3. Επαναχρησιμοποίηση επεξεργασμένων αστικών λυμάτων 13
Λίμνη Αράλη Η λίμνη Αράλη, ανάμεσα στο Καζακστάν και στο Ουζμπεκιστάν, ήταν η τέταρτη μεγαλύτερη λίμνη του κόσμου (68000 km 2 ) Τη λίμνη τροφοδοτούσαν δύο ποταμοί.τη δεκαετία του 1960 η τότε Σοβιετική Ένωση αποφασίζει να προωθήσει την βαμβακοκαλλιέργεια. Χτίζονται μεγάλα φράγματα στους δύο ποταμούς και εκτρέπονται τα νερά τους προς τις βαμβακοφυτείες. Tην δεκαετία του '70 η λίμνη να είχει συρρικνωθεί κατά 20%, τη δεκαετία του '80 κατά 30% για να φτάσουμε στο 40% συρρίκνωση τη δεκαετία του '90 και στο 90% σήμερα. Περισσότερα από 45000 km 2 λίμνης έχουν μετατραπεί σε έρημο. 5Χ αλατότητας, εξαφανίστηκε το σύνολο της χλωρίδας και πανίδας, 45000 άνθρωποι μετανάστευσαν, αλλαγές στο μικροκλίμα, καταστρέφονται καλλιέργειες από το αλάτι που μεταφέρεται από τον αέρα. 14
Λίμνη Αράλη 15
16
Χρηματοδότηση Το παρόν υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.