Где япония берет пресную воду
Водная оболочка Земли - гидросфера включает воды мирового океана, поверхностные и подземные воды. Общее количество водных ресурсов мира оценивается как совокупность всех вод гидросферы. Это вся свободная вода, существующая во всех трех агрегатных состояниях в атмосфере, на поверхности Земли и в земной коре до глубины 2000 метров.
Запасы водных ресурсов. На нашей планете содержится огромное количество воды — около 1386000000 кубических километров (1,386 млрд. км³). Однако 97,5% этого объема — соленая вода и только 2,5% — пресная. Большая часть пресной воды (85 %) находится в виде льдов и постоянных снежных покровов в Антарктике, Арктики, и горных районах. Далее, 13% существует как грунтовые воды, и оставшийся процент от общего количества пресной воды на Земле сосредоточено в озерах, водохранилищах и речных системах, где они наиболее легко доступны для наших экономических потребностей.
Источники пресной воды.
Ледники и снежные покровы занимают около 1/10 суши в мире и содержат около 70% запасов пресной воды. К сожалению, большая часть этих ресурсов расположена вдали от населенных пунктов, поэтому является трудно доступной. Подземные воды на сегодняшний день являются наиболее распространенным и доступным источником пресной воды. Пресноводные озёра в основном расположены на больших высотах. В Канаде находится около 50% пресноводных озёр мира. Многие озёра, особенно, которые находятся в засушливых районах, становятся солеными за счет испарений. Каспийское море, Мертвое море, и Большое Солёное озеро являются одними из крупнейших в мире соленых озёр. Реки образуют гидрологическую мозаику. На Земле насчитывается 263 международных речных бассейна, которые охватывают более 45% суши нашей планеты (исключение — Антарктика).
Распределение ресурсов пресной воды на планете. Еще сравнительно недавно вода, как и воздух, считалась одним из бесплатных даров природы, только в районах искусственного орошения она всегда имела высокую цену. В последнее время отношение к водным ресурсам суши изменилось. По данным Всемирной комиссии по воде (World Commission on Water), сегодня каждому человеку ежедневно требуется 40 (от 20 до 50) литров воды для питья, приготовления пищи и личной гигиены. Однако около миллиарда людей в 28 странах мира не имеют доступа к такому количеству жизненно важных ресурсов. Более 40% населения мира (около 2,5 млрд человек) живет в районах, испытывающих среднюю или острую нехватку воды. Предполагается, что к 2025 году это число возрастет до 5,5 млрд и составит две трети населения Земли.
Наиболее обеспечены ресурсами пресной воды по общим запасам следующие страны:
Бразилия 6950 км3, Россия 4500 км3, Канада 2900 км3, Китай 2800 км3, Индонезия 2530 км3, США 2480 км3, Бангладеш 2360 км3, Индия 2850 км3, Венесуала 1320 км3, Мьянма 1080 км3.
Наиболее обеспечены пресной водой на душу населения следующие страны:
Гвиана 609 м3, Исландия 539 м3, Гайана 315 м3, Суринам 236 м3, Папуа Новаяя Гвинея 122 м3, Габон 113,26 м3, Бутан 113,2 м3, Канада 87,2 м3, Норвегия 80,1 м3, Новая Зеландия 77,3 м3.
Представляет интерес десятка самых бедных водой стран:
Джибути 0,3 км3, ОАЭ 0,15 км3, Бахрейн 0,12 км3, Барбадос 0,08 км3, Катар 0,06 км3, Антигуа и Барбуда км3, Мальта 0,05 км3, Мальдивы 0,03 км3, Кувейт 0,02 км3.
Навыки, приобретенные в собственном городе
В Хигасиосаке наиболее высокая концентрация небольших частных фабрик и мастерских в Японии, и навыки, приобретенные в этом городе, сыграли ведущую роль в разработке Bubble 90.
Когда Такано, проработав некоторое время в ИТ-индустрии, основал свою фирму, его попросила помочь с продажами продукции для экономии воды одна из компаний, торгующих по почте. Он посмотрел на эту продукцию и подумал, что сам сможет сделать намного лучше. Это вдохновило его начать собственную разработку.
«Когда я проводил исследование рынка, я обнаружил, что проблема нехватки воды в мире становится все серьезнее, и решил сконцентрировать свои усилия именно в этой области. У моего отца есть небольшая фабрика в Хигасиосаке и огромный опыт. Когда я рассказал ему о своем замысле, он вернулся с прототипом всего через несколько часов. Если бы я заказал это у кого-то другого, пришлось бы потратить не один день, а умения отца стали огромным подспорьем в разработке устройства. Я не собираюсь принимать на себя управление отцовским бизнесом, но мне нравится думать, что я унаследовал его техническое мастерство».
Станки мирового класcа на небольшой фабрике DG Takano
Несмотря на получение самой престижной премии в Японии и признание за рубежом, насадка Bubble 90 не стала популярной мгновенно.
«Когда мы только начали разрабатывать наш продукт, в Японии бушевал светодиодный бум. Компании были более заинтересованы в экономии электроэнергии, нежели воды», – говорит Такано.
Большую роль сыграла и авария на Фукусиме в 2011 году, подстегнув государственные организации и частные компании обратить внимание на экономию электроэнергии и перейти на светодиодное освещение. Лишь немногие организации интересовались водосберегающей продукцией.
«Я решил организовать сбытовую компанию с одним из своих знакомых в Токио и изменить нашу стратегию продаж, сконцентрировавшись на ресторанах. Сначала нам не слишком везло, однако одна ресторанная сеть позволила нам установить наши устройства в одном-единственном ресторане – исключительно в качестве эксперимента и совершенно бесплатно. Они вернулись через несколько месяцев, с удивлением сообщив, что их счета за воду стали на порядок меньше! И они решили установить насадки в более чем дюжине своих ресторанов. После этого мы воспользовались таким же приемом и количество наших клиентов начало стабильно расти. На сегодняшний день благодаря распространению слухов у нас настоящий бум заказов», – говориит Такано.
Широко известная национальная ресторанная сеть установила Bubble 90 во многих своих ресторанах, а количество сотрудников в компании Такано за каких-то пару лет выросло с трех до 50 человек.
Каждая насадка Bubble 90 вытачивается с большой точностью
Водные ресурсы Японии
Человеческое тело взрослого мужчины состоит из 60% воды. Для женщины эта цифра составляет 50%. Эта цифра меньше лишь потому, что жировой слой у женщин на 10% больше чем у мужчин. Тело ребёнка состоит из 70% воды.
Обезвоживание организма человека происходит при потере воды на 5%, потеря воды на 20% ведёт к смертельному исходу. Без нефти жизнь человека менее комфортная, но жить без неё можно. Без воды человек может прожить не больше недели.
Ежедневное потребление 2,5 литра воды во время приёма пищи человека, обеспечивает минимальную жизнедеятельность организма. Однако этого количества недостаточно для здорового существования, ведь вода необходима так же для гигиены и других оздоровительных процедур.
Сколько воды тратят в Японии?
В Японии ежедневно для бытовых нужд тратится около 250 литров воды. Если прибавить учёбу и работу, то один японец расходует в день 320 литров воды. Ежедневно японец пьёт 2-3 литра воды. Для сравнения - в сухой Европе (Великобритания) эта цифра составляет 4-5 литров. Если в Японии ежедневный расход воды 250 литров, то в Великобритании только 150 литров. В Японии также популярны бани, и очень большой расход воды тратится на банные процедуры.
В мире среднесуточное потребление воды для бытовых нужд составляет приблизительно 150 литров. Однако эта цифра варьируется в зависимости от страны и региона. В США около 500 литров, в Японии - 250, в Китае - 50-80 литров. Интенсивная урбанизация в Китае и развивающихся странах увеличивает расход воды на смыв в туалете, в ваннах, на кухне и для стиральных машин. И всё это происходит при растущем дефиците питьевой воды.
В Японии при относительно высоком качестве воды, питьевая вода составляет небольшое количество. Из 250 литров воды только 10 литров непосредственно пригодны для питья. Остальное количество воды нуждается в очистке.
/Из анкеты Токийского бюро водоснабжения (2002г.)/
Расход воды из-под крана в домашних условиях.
Вода в пластиковых бутылках
(в супермаркете) 200 - 240 йены за литр
(в мелкой торговле) 75 -100 йены за литр
молоко в картонных пакетах 180 - 200 йены за литр
бензин 120 - 150 йены за литр
Вода из-под крана (для домашних нужд) 0,14 - 0,40 йены за литр
Вода для промышленных нужд 25 йены за куб. метр
Вода для нужд сельского хозяйства 4 йены за куб. метр
Вкус водопроводной воды.
Считается что "Вкусная вода" - без привкуса и освежающая. Впрочем, самая вкусная вода имеет температуру 10 0 С, как в холодильнике. По жёсткости должна быть средней мягкости и слабокислотная ( pH 6,8) . Вода родниковая или со скважины полностью отвечает этим требованиям.
Чистая вода (Н2О) изначально не имеет вкуса. Различные олигоэлементы делают её вкусной.
Министерство здравоохранения опубликовало следующие требования к Вкусной воде:
1. Осадок после выпаривания - 30-200 мг / литр
2. Жёсткость -10-100 мг / литр
3. Свободная угольная кислота - 3-30 мг / литр
4. Пригодный к употреблению перманганат калия - < 0 ,4 мг / литр
6. Хлор - <0,4 мг / литр
7. Температура воды - < 20 0 С
В последние два десятилетия значительно улучшилось качество водопроводной воды с помощью очистительной системы. Сейчас в Японии продаются около 400 марок водопроводной воды в пластиковых бутылках с гарантией качества, ведь вода контролируется по 50 пунктам требований.
В домашних условиях воду из-под крана мы не только пьём, но и смешиваем с виски или саке. К сожалению, мы так же используем эту воду для стиральных машин, в ванной и в туалете. Во многих странах не хватает воды для питья. Для японцев это слишком большая роскошь! Надо отметить, что стоимость воды увеличилось бы, если бы сооружали водопроводы отдельно для питьевой воды и воды для хозяйственных нужд. Поэтому мы должны быть благодарны качеству и обилию японской воды.
Лес - источник воды.
В Восточной Азии леса занимают около 20 % территории. В Японии и Корее больше чем 60 % . В Монголии и в северо-западной части Китая менее 10 % .
Две тысячи лет назад Германия, Великобритания и Ирландия, далёкие от Рима и Греции, были покрыты густыми лесами. Но сейчас процент лесов составляет только 30% для Германии, 12% для Великобритании и 10% для Ирландии. В основном лес был повален на равнинах, и лесные массивы резко сократились.
Красивы поля Франции и Англии. Живописен пейзаж травяных пастбищ. Прекрасная картина! Но несколько столетий назад там были густые леса. Деревья бросали тень и сохраняли воду в опавшей листве. Они сохраняли жизнь животным, микроорганизмам и различной живности. Если такое положение будет сохраняться, то мы просто уничтожим экосистему.
Китай покрывается пустыней из-за недостатка воды, причиной которого являются демография и индустрия. Многие лесные массивы исчезли, хотя климат не изменялся. Это случилось в регионах, где происходит урбанизация, выращивание зерна и разведение скота. В настоящее время сокращаются леса Бразилии. Для зерна и биоэтанола вырубаются деревья, увеличиваются посевы сахарного тростника, сои и пшеницы. Освобождаются площади для скотоводства.
Соотношение площади лесов к площади государства на 2005 г.
Чтобы предупредить дальнейшее нагревание почвы в мире проводят компанию по уменьшению выбросов углекислого газа. Ширится призыв к озеленению во всём мире. Восстановление лесов очищает среду обитания. Деревья поглощают углекислый газ и выделяют кислород.
Леса Японии.
Японские леса занимают 25 миллионов гектаров земли. Около 50% - нетронутые леса, 40% - лесопосадки, остальное - заросли кустарника и бамбука. Лес занимает около 67% площади страны. Он служит не только для поставок древесины, но и является средой обитания различной живности, сохраняет воду и предупреждает природные катастрофы.
В мае 2012 мы поднимались по склону вулкана Сакурадзима. Среди вулканической лавы росли ели и другие растения. Удивительна приспособляемость деревьев!
Географически Япония в длину простирается с севера на юг, и имеет субтропические леса Окинавы и леса заснеженного Хоккайдо. Много леса в горных массивах на высоте 3000 метров.
После второй мировой войны для восстановления страны требовалось много древесины. Поэтому правительство ускорило лесонасаждение (акцент делался на еловые деревья вместо широколиственных). Только после 40 лет молодые саженцы обрели форму взрослых деревьев. До этого древесина в массовом количестве импортировалась из других стран. Импорт составлял 80%.
Лес играет важную роль в водном ресурсе рек, озёр и подземных источниках. Количество воды, удерживаемое лесом, различное. Лес с окультуренным грунтом удерживает дождевые осадки до 150 мм в час. Хорошо ухоженный лес задерживает воду, и понемногу поставляет её. Эта особенность леса имеет большое значение для регулирования потоков горных рек.
Как уже было отмечено, в Японии 67% площади страны занимает лес. В Европе леса вырубались для расширения площадей сельского хозяйства и пастбищ. В Японии же леса питали водой поля. Люди не вырубали леса, а жили с ними.
Впрочем, в Японии, окружённой морями, рыба обеспечивала жителей протеином, и не было большой необходимости в скотоводстве. Поэтому лес не вырубался для пастбищ.
Морские ресурсы Японии.
Сейчас японцы потребляют 40% протеина из рыбы. Ежегодно один японец съедает около 57 килограмм рыбы, в 2,3 раза больше чем американец, и в 1,8 раз больше чем китаец.
Японцы издревле живут морем. Для них соседние моря являются важным поставщиком рыбной продукции, или как сейчас говорят, сокровищницей минеральных ресурсов. Раньше смотрели на Японию как на маленький островок в океане. Сейчас Япония превратилась в океанский колос, потому что её площадь исключительно экономической зоны и длина береговой зоны занимает шестое место в мире. Считается "зависимость от импорта ресурсов" слабостью Японии. Да, страна много импортирует нефть и природный газ. Но она имеет хорошую перспективу в будущем. В исключительно экономической зоне находятся богатые ресурсы. Например, природный газ (гидрат метана) лежит на дне моря в количестве, которое может обеспечивать Японию в течение 94 лет. Так же донные гидротермальные залежи содержат минералы, такие как медь, свинец, цинк, золото, серебро и другие ценные металлы. Морские электростанции используют ветер, энергию волн, морское тепло и приливы. И хотя они ещё массово не используются, но необходимо смотреть в завтрашний день.
Ясно, что мировая энергетика не может вечно базироваться на использовании нефти. Так же атомные электростанции имеют проблемы, как можно увидеть при Восточно-японском землетрясении в 2011 году. Можно надеяться, что японские технологии найдут альтернативные источники энергии.
Экология в городе Киото.
В городе Киото в декабре 1997 был принят "Киотский протокол" о предотвращении глобального потепления на планете. Кроме того, Киото был признан образцовым "экологически чистым" городом в январе 2009. Это было достигнуто активной пропагандой экологических знаний среди населения этого города.
Здесь мы рассмотрим пропаганду знаний об окружающей среде в начальной и средней школе.
Для этого в Киото издаются три вида учебников по экологии, по которым практикуются занятия по изучению и сохранению окружающей среды. В них отражаются проблемы при оптимизации использования воды, продуктов питания, об экономии электроэнергии.
1. Учебник об окружающей среде "Наша среда"
(для учащихся 4-ых классов (степеней) начальной школы).
2. Учебник об окружающей среде "Наша среда"
(для учащихся 5-ых классов (степеней) начальной школы) (см. рис.).
3. Учебник природоведения "Мы и среда нашей планеты"
(для учащихся средних школ).
Этот учебник специально предназначен для учащихся начальных школ и включает в себя следующие темы:
1. Природа в пригороде города Киото.
- Ближайшие горы, реки, леса и звери, проживающие в этой местности.
- Весенняя, летняя, осенняя и зимняя природа.
3. Вода в нашей жизни.
- Городские пища, напитки, подземные воды в бассейнах Киото и др.
4. Реки в городе Киото и в его пригороде.
- Изучение состояния местных рек. Сохранение чистоты реки Камо.
5. Наша жизнь и среда.
- О состоянии окружающей среды в шестидесятые годы.
6. Влияние глобального потепления на природу Киото.
- В течение 25 лет температура воздуха повысилась на 1 0 С, и некоторые субтропические и тропические животные мигрировали в Киото.
7. Новинки техники, создающие экологические проблемы.
- Гибридные автомобили, ветровая энергетика, солнечные батареи и др.
8. Автомобиль - создатель комфорта и источник экологических проблем.
- Автомобиль удобен, но имеет множество "неудобств".
9. Пища и глобальное потепление.
- Как растут овощи при глобальном потеплении. Японская продуктовая корзина и голод в других странах.
10. Энергосберегающая пища.
- Экологически чистое приготовление пищи. Национальная кухня в Киото.
11. Как использовать и как выбирать? Электричество в быту.
- Какой аппарат много потребляет электроэнергию дома?
12. Жить хорошо с умом и расчётом.
- Проживание в традиционном деревянном жилище в Киото.
13. Изучайте вышеуказанные темы!
- Планируйте и практикуйте в реалии.
Что будет, если в водопроводном кране исчезнет вода?
Ответ 1. Пойти купить воду в соседнем бутике.
В соседнем бутике один литр воды стоит около 100 йены. Для утоления жажды достаточно. В туалете расход воды за один раз составляет около 13 литров, стоимостью уже 1300 йены. От купания в ванне придётся отказаться.
После этого многие пойдут покупать воду в пластиковых бутылках, и они быстро исчезнут в продаже. В результате появится недостаток воды даже для питья.
Ответ 2. С ведром пойти зачерпнуть воду в ближайшей речке или в озере.
Но близко ли место, где можно это сделать? Если далеко, то есть ли возможность её принести?
Ответ 3. Подождать водовоза.
Но если произошла катастрофа, то дороги, как правило, повреждены, и неизвестно когда прибудет водовоз.
Без воды человеку трудно прожить. Об этом все забывают, потому что перед нами всегда краны с водой, и везде продаётся вода в пластиковых бутылках. Многим японцам кажется, что резервы воды безграничны. Но недостаток воды угрожает не только другим странам, но и самой Японии. Производство пищевых продуктов требует огромное количество воды. Необходимо помнить, что Япония зависит от импорта воды на 60%.
Пьем из-под крана: чистейшая водопроводная вода в Токио
Остановитесь в любом отеле в Токио, и вы, скорее всего, найдете в вашем номере множество бутылочек с чистейшей родниковой водой. Каким бы сильным ни был соблазн для уставшего с дороги путешественника открыть такую бутылочку, для того, чтобы попробовать лучшую питьевую воду в городе, достаточно всего лишь открыть водопроводный кран.
Конечно, многие брезгуют пить из-под крана, предпочитая платить за достаточно дорогие бутылочки с водой. Однако, по словам экспертов, вода с полок магазинов и из торговых автоматов не обязательно лучше по качеству, чем вода из труб, кранов и уличных питьевых фонтанчиков по всему Токио.
Вкус разницы
Эти усилия уже начали приносить свои плоды, и в Ассоциации надеются, что вскоре и японцы, и гости страны забудут о бутилированной воде, чтобы наслаждаться чистой и вкусной водой из-под крана.
В Токио раздают бутылочки с водопроводной водой, на которых написано, с какой станции она поступила
Высокая планка требований
Может показаться странным, что в таком оживленном мегаполисе как Токио из кранов течет вода, качество которой считается одним из лучших в Японии. Однако, прежде чем к потребителю попадет хоть капля этой воды, она должна пройти тест на соответствие 51 строгим стандартам, установленным Министерством здравоохранения, труда и социального обеспечения, включая проверки на токсичность и вредные примеси, а также на оттенки вкуса, прозрачность и запах. Фактически, нормативы, установленные в Японии для водопроводной воды, более строгие, чем стандарты производства бутилированной воды. Однако вода из Токио находится еще на ступень выше благодаря строгой процедуре обработки, принятой в жилищно-коммунальном хозяйстве города и включающей примерно 200 параметров безопасности и качества.
Такаси Хасимото работает в Бюро водоснабжения Токийского муниципалитета и ручается головой за водопроводную воду, поставляемую 13 миллионам жителей столицы. Хасимото руководит водоочистными сооружениями Мисоно в Итабаси и решительно заявляет, что просто перестал обращать внимание на бутилированную воду. «Зачем мне это нужно, если чистая и безопасная вода течет прямо из крана?».
Директор водоочистных сооружений Мисоно Такаси Хасимоно (слева) и руководитель установки водоочистки Ацуси Огасахара.
Передовая система очистки воды Токийской системы водоснабжения
Экономия до 90% воды: разработка японской компании
Япония окружена океанами и имеет высокий уровень осадков, из-за чего считается, что в этой стране много воды. Однако на самом деле в Японии крайне мало пресной воды, пригодной для использования. В глобальном масштабе среднегодовые запасы воды, то есть максимальное количество воды, которым обеспечен один человек, составляют 8000 м 3 . Но в Японии эта цифра составляет всего 3400 м 3 . Запасы воды на душу населения в густонаселенном Большом Токио особенно малы – примерно такие же, как в Северной Африке и на Ближнем Востоке. Из-за гористого рельефа протяженность рек в Японии мала, а поскольку основной объем осадков приходится на сезон дождей и тайфунов, дождевая вода практически сразу же попадает в море. (См. отчёт Министерства земли, инфраструктуры, транспорта и туризма «Водные ресурсы в Японии, 2015».)
Именно это является причиной нехватки воды во многих частях Японии почти каждое лето, из-за чего людей призывают экономить воду. На сегодняшний день около 80% японцев осознают необходимость повседневной экономии воды. (См. отчёт Секретариата Кабинета министров «Анализ результатов опроса общественного мнения о переработке воды».)
Bubble 90 обеспечивает прекрасную экономию воды и эффективное мытье
Это стимулировало разработку большого количества превосходных водосберегающих продуктов в Японии. Одной из популярных новинок является водосберегающая насадка Bubble 90, которую производит компания DG Takano Co. из города Хигасиосака, префектура Осака. Разработчики устройства утверждают, что оно позволяет снизить количество воды, используемой при мытье под проточной струей, на 80-95%, одновременно повысив эффективность мытья – и все это без использования электричества.
DG Takano – небольшая фабрика в Хигасиосаке
«Секрет высокой эффективности Bubble 90 – пульсирующая струя, которая не оказывает негативного влияния на моющую способность, – говорит разработчик насадки и президент DG Takano Такано Масааки. – Пульсирующие струи, состоящие из капель воды, насыщенных воздухом, используются для мытья полупроводников и других подобных устройств. Они также используются в туалетах-биде с подогревом воды. Однако эти устройства используют электричество. Разработав Bubble 90, мы создали первое в мире устройство, которое производит пульсирующую струю исключительно с помощью давления воды. Мы внедрили эту технологию в небольшую насадку, которая легко надевается практически на любой водопроводный кран».
Президент Такано демонстрирует насадку Bubble 90
Решение глобальной проблемы
В настоящее время Bubble 90 продается только коммерческим организациям. Версии для бытового применения в продаже пока нет. Однако, вне всякого сомнения, существует большой скрытый спрос на устройство, которое настолько эффективно экономит воду.
«Пока что мы едва справляемся с заказами от ресторанов, а наш отдел продаж работает на пределе своих возможностей. Но мы надеемся постепенно расширить нашу компанию и собираемся запустить версию для домашнего использования уже в 2017 году», – говорит Такано.
Сейчас, помимо ресторанов, Bubble 90 также используется в комнатах гигиены в школах, больницах и на предприятиях. Насадку также применяют для промывки деталей, загрязненных токсическими веществами, результатом чего стало невероятное снижение количества загрязненной воды, составляющей теперь всего 10% по сравнению с прежним уровнем.
В последние годы, наряду с проблемой загрязнения воды, возникла проблема сокращения водных ресурсов из-за аномальной погоды. Насадка Bubble 90 доказала свою эффективность и в перспективе может внести значительный вклад в дело сохранения окружающей среды.
«Bubble 90 изначально разрабатывалась как устройство для крепления на кране, чтобы уменьшить количество воды, используемой при мытье под проточной струей. Один только этот факт делает ее экологически безопасным изделием. В Японии объем сэкономленной водопроводной воды означает снижение выбросов CO2 . Bubble 90 также можно использовать с горячей водой, а уменьшение объемов используемой горячей воды приведет к падению потребления электричества или газа. Таким образом, нашу насадку можно рассматривать и как энергосберегающее устройство. Мы хотим создать прочную промышленную и маркетинговую базу, которая бы в полной мере использовала идеи, техническое мастерство и производственные навыки, чтобы люди по всему миру могли использовать Bubble 90», – говорит Такано.
Такано сам работает на самых современных станках, будучи задействован в разработке и производстве
Фотографии и видео: Нориаки Мива
(Текст на японском языке опубликован 14 октября 2016 г.).
Современная система очистки воды
На очистных сооружениях Мисоно в камере озонирования есть окно, позволяющее взглянуть на устройство системы очистки воды. Труба диаметром 10 см, расположенная в днище резервуара, производит устойчивую струю миниатюрных пузырьков, поднимающихся сквозь толщу воды зеленоватого оттенка. Озон – мощный окислитель, и танцующие пузырьки, беспрерывно стремящиеся к поверхности, вступают в реакцию с неорганическими веществами, включая тригалометаны и другие известные канцерогенные соединения, а также с микроорганизмами, такими как бактерии и одноклеточные, устраняя возможную опасность для здоровья и улучшая вкус и запах воды без задействования других химических веществ.
Хасимото говорит, что процесс очистки озоном занимает примерно 20 минут, отмечая, что ключевым фактором обработки является миниатюрный размер пузырьков. «Мелкие пузырьки работают эффективнее, так как позволяют насытить воду большим количеством озона на более длительное время». Тем не менее, он уточняет, что коррозионные свойства этого газа представляют определенную проблему для сооружений. «Обычные стальные трубы очень быстро изнашиваются, поэтому нам приходится использовать трубы из нержавеющей стали».
Озоногенератор (слева) достаточно велик, чтобы внутри поместился взрослый человек в полный рост, а окно (справа) позволяет увидеть внутренности камеры озонирования
Через смотровое окно в фильтрационном отстойнике можно увидеть нижний слой биологически активированного угля
На втором этапе обработки вода из камеры озонирования попадает в фильтрационные резервуары, содержащие различные типы биологически активированного угля. Помимо отфильтровывания органических загрязнений – точно так же, как это происходит в домашних очистителях воды – микропористый углерод обеспечивает функционирование микроорганизмов, разлагающих примеси и другие побочные продукты обработки озоном. Если оставить эти загрязнения как есть, испортится вкус и запах воды.
По словам Ацуси Огасахары, который отвечает за фильтрацию на очистных сооружениях Мисоно, на дне фильтрационных отстойников общей площадью 100 кв. м расположен фильтрующий слой активированного угля толщиной 2,5 м. Огасахара объясняет, что активированный уголь очень эффективен при очистке воды, однако со временем слои теряют способность поглощать органические вещества, поэтому для поддержания стабильной работы системы их заменяют каждые четыре года.
Определяющим фактором степени очистки является качество исходной сырой воды. 80% воды поступает в Токио из рек Тонэгава и Аракава, а оставшиеся 20% – из реки Тамагава. Хасимото объясняет, что вода из Тамагавы достаточно чистая, поэтому для того, чтобы сделать ее питьевой, необходима лишь базовая очистка. Качество сырой воды из первых двух рек несколько ниже. Однако, благодаря передовым способам очистки, качество воды в системе водоснабжения исключительно высокое.
(По часовой стрелке начиная сверху слева) В наклонных бассейнах-отстойниках твердые вещества, содержащиеся в сырой воде в виде взвеси, эффективно удаляются. Солнечные батареи накрывают резервуары с песочными фильтрами, которые являются последним этапом современной очистки воды. Осадительные бассейны и другие устройства для промышленной очистки воды на сооружениях Мисоно
На грани фантастики: вода для жителей одной из самых технологически развитых стран -Японии
Япония, определенно, страна будущего. Уже сегодня она достигла фантастического уровня развития технологий. Японские автомобили, бытовая техника, роботы, даже сантехника - все больше напоминают что-то космическое.
В силу ее особого географического положения и некоторой ограниченности ресурсов, жители этой страны научились максимально разумно использовать то, что дала им природа.
Это касается в первую очередь водных ресурсов.
К производству питьевой воды японцы подошли очень основательно. Они изучили весь набор существующих в мире способов очистки и взяли за основу самые передовые из них: обработку озоном и биологически активированным углем.
Благодаря новейшей системе очистки, получается удалить практически все растворенные органические вещества.
Процесс озонирования длится около 20 минут. Ключевым фактором этой обработки является размер пузырьков. Они должны быть очень мелкими. Японцы выяснили, что именно мелкие пузырьки работают наиболее эффективно, насыщая воду большим количеством озона на продолжительное время.
Сами сотрудники, работающие на очистных сооружениях, признаются, что полностью доверяют новейшему оборудованию и совсем отказались от покупной воды .
Вода из японского водопровода кристально чистая и удивительно вкусная.
Для повышения доверия населения централизованному водоснабжению правительство проводит специальные “слепые” тесты, в которых участвуют производители бутилированных вод, в том числе и элитных, и простая водопроводная вода. И во всех этих тестированиях по вкусу и качеству лидирует именно вода из-под крана.
Вторым по популярности напитком в Японии считается, конечно, чай. Его пьют много, непременно без сахара и следуя целому своду правил чайной церемонии. Японцы трепетно следят за передачей чайных традиций из поколение в поколение. Девушки перед замужеством должны пройти особую школу, где они узнают, как принято вести себя хозяйке, как следует подобрать и расставить посуду, держать чайник и чашку.
Что касается состава напитка, то, чаще всего, это чай из зеленых листьев, которые не подвергаются ферментации, высушиваются и растираются в порошок. Японский чай отличается от европейского зеленоватым цветом и более вяжущим вкусом.
Несмотря на преданность традициям, японцы открыты всему новому. Постепенно перенимая западные ценности, множество жителей Японии пристрастились к кофе.
В этой стране сейчас повсеместно открываются кофейни, в которых можно выпить кофе любого сорта, но всегда высочайшего качества.
Высокая эффективность использования воды и отличная моющая способность
Когда для мытья используется обычная водопроводная вода, ее основной объем не соприкасается с предметом, который моют. Увеличение объема подаваемой воды усиливает поток, омывающий предмет, однако также приводит к нецелесообразной трате воды. Пульсирующая струя, генерируемая Bubble 90, принудительно подает капли воды с постоянным ритмом через определенные интервалы, благодаря чему количество бесполезно уходящей в слив воды уменьшается. Одновременно, благодаря волнообразным выбросам воды, увеличивается эффективность мытья.
Высокоскоростной снимок пульсирующей струи Bubble 90
Bubble 90 завоевал признание в Японии и других странах за оригинальность технологии, которая позволяет производить пульсирующую струю без использования электричества. В 2009 году, обойдя продукцию значительно более крупных компаний, устройство получило премию «Супер Монодзукури» за инновационные решения в области деталей и компонентов. В настоящее время его используют многие ведущие ресторанные сети, а также фабрики с круглосуточным режимом работы.
«Насадка Bubble 90 очень проста в использовании, так как легко надевается на любой водопроводный кран в любой точке мира. Поток воды регулируется, а засорения удаляются простым нажатием, благодаря чему обслуживание насадки практически бесплатно. Те, кто уже воспользовался нашей насадкой, хвалят устройство за сочетание водосберегающих свойств, эффективности мытья и простоты использования», – говорит Такано.
↑ Видеоролик о пульсирующей струе Bubble 90, экономии воды и эффективности мытья
Безопасная и вкусная вода
Опыт и использование ведущих технологий в системе водоснабжения Токио доказывают, что это одна из самых передовых в мире систем по очистке воды. Однако водоканал японской столицы находится в постоянном поиске возможностей улучшить свою работу и, таким образом, обеспечить горожан еще более безопасной и вкусной водой.
Для этого, наряду с государственными стандартами, были выработаны восемь эталонов качества, направленных на устранение субстанций, вызывающих неприятный вкус или запах. Имелись в виду прежде всего микробы и хлорирование.
По японскому законодательству, вся питьевая вода должна подвергаться хлорированию, чтобы подавить рост бактерий и других микроорганизмов. Оговоренный в законе уровень остаточного хлора на выходе из крана должен составлять от 1,0 до 0,1 миллиграмма на литр воды. Несмотря на то, что это и так достаточно строгие рамки, в управлении водоснабжения Токио пошли дальше, установив максимальный уровень остаточного хлора до 0,4 миллиграмма на литр воды, поступающей с городских станций очистки. При таких показателях химикат становится совершенно незаметным для потребителя. Хасимото рассказывает о трудностях, возникших при достижении поставленной цели: «После того, как вода покидает станцию очистки, концентрация остаточного хлора в ней постоянно снижается. На скорость этого процесса влияет температура, а также другие факторы. Поэтому требуется целенаправленно работать над тем, чтобы уровень хлора держался в рамках установленных параметров».
Обычно компании водоснабжения компенсируют снижение уровня хлора, добавляя большие количества этого химиката в воду перед ее подачей. Однако в этом случае водопроводная вода в кранах тех, кто живет неподалеку от станций очистки, может иметь неприятный вкус и запах. Водоканал Токио борется с этой проблемой, тщательно отслеживая уровень хлора до подачи воды и во время ее транспортировки, добавляя, если необходимо, хлор на насосных станциях. В результате этих усилий горожане наслаждаются вкусной водой без запаха независимо от того, в каком районе Токио они проживают. В 2015 году водоканалу удалось достичь показателя 0,4 мг/л на 89%.
Помимо внедрения различных технологических ноу-хау, водоканал Токио предпринимает и другие шаги по обеспечению жителей мегаполиса высококачественной водой, среди которых, например, сохранение и уход за лесными насаждениями у источников воды. Несмотря на эти дополнительные меры, водоканалу удается поддерживать удивительно низкую стоимость своих услуг. В 2014 году средняя стоимость водопроводной воды составляла всего 0,2 йены за литр, что на порядок дешевле, чем вода, продаваемая в торговых автоматах, где бутылочка объемом 0,5 л стоит 100 йен.
Насосы на станции Мисоно. Подобные насосные станции расположены в стратегических точках для поддержания постоянного напора воды по всей территории города
Страны, в которых нет рек. Как они выживают и где берут питьевую воду
Живя в России, мы даже представить себе не можем, что где-то существует дефицит воды.
Впрочем, Россия большая. И у нас тоже существуют регионы, в которых с водой частенько перебои. Очень яркий пример тому Крым. Мое детство прошло там и я знаю об этом не по наслышке. Нам всегда воду давали по часам. На 2-3 часа утром и также вечером.
А сейчас проблема с водой в Крыму еще более обострилась.
Но я никогда не задумывалась о том, что где-то есть страны, в которых даже рек нет.
Где они берут пресную воду?
Я не имею ввиду такие страны как Ватикан и Монако. Хотя, тоже относятся к тем, в которых нет рек. Но не думаю, что они страдают от нехватки воды.
Рек нет (во всяком случае, постоянных) в таких странах, как Саудовская Аравия, Кувейт, Бахрейн, Катар, ОАЭ, Оман.
Вот ведь ирония судьбы! Нет воды, зато нефтью хоть залейся))
Манама. Бахрейн Манама. БахрейнИ если большая часть этих стран совсем небольших размеров, то у Саудовской Аравии достаточно большая площадь. По площади она занимает тринадцатое место в мире. И на всей ее территории нет ни одной реки. А основная часть территории - это пустыни.
Да и население страны совсем не маленькое.
Осадки в этих странах очень скудные, поэтому не могут решить проблему восполнения водных запасов.
Как восполняются запасы пресной воды
Используют несколько способов:
- добыча глубинных грунтовых вод
- опреснение морской воды
- и даже очистка сточных вод
- импорт. Питьевую воду импортируют из других стран в бутылках
В области опреснения воды эти страны добились больших успехов, т.к. занимаются этим уже многие десятилетия. Но такая вода все равно остается не самого высокого качества. Да и способ добычи воды это не самый дешевый, т.к. опреснительные установки работают на нефти или угле.
Манама. Бахрейн Манама. БахрейнПоэтому подземные воды считаются самыми ценными, но как оказалось их запасы стремительно иссякают.
Страны Персидского залива закупают земли в других государствах, где нет такой проблемы с водой, чтобы перевести туда свое сельское хозяйство. И тем самым сократить затраты воды на выращивание продуктов внутри страны.
Граница Бахрейна с Саудовской Аравией. Находится на мосту через Персидский залив Граница Бахрейна с Саудовской Аравией. Находится на мосту через Персидский заливЯ была в Бахрейне. Это совсем маленькое государство. Всего 60 км в длину. Все подробности поездок в режиме онлайн показываю в Инстаграм .
Как государства компенсируют недостаток H2O?
Задача снабжения пресной водой выполняется самыми разными методами. Технический прогресс расширил возможности человека, ему теперь доступны более сложные технологии добычи воды, нежели простой забор из водоема. Предлагаются и экзотические варианты, вроде транспортировки айсбергов из полюсов Земли морем.
Чаще всего прибегают к следующим путям решения проблемы:
1. Бурение глубоких скважин . К этому методу прибегают страны, у которых ограничен доступ к наземным источникам. Считается, что самая чистая вода находится в артезианских пластах, залегающих на глубине 100 – 300 метров от поверхности.
2. Опреснение морской H2O . Широко распространено в странах, имеющих выход к морю. Это затратная технология, поэтому часто опресненная масса пригодна для технических целей и гигиены, но не доводится до кондиций чистой питьевой воды. Пример тому – Израиль.
3. Конденсация влаги из тумана . Для этого достаточно сетки из тонкой нержавеющей стали. На выходе получается чистая вода, не требующая транспортировки. Пилотный проект запустили в Марокко, где в ночные часы образуется много росы, и сетка никому не мешает. Теперь такой питьевой водой снабжают несколько населенных пунктов.
4. Импорт H2O . Это самый простой способ ликвидировать дефицит. Ряд африканских стран прибегает к завозу пресной воды танкерами из Бразилии. Таким же образом поступают Нидерланды, у них поставщиком является Норвегия.
Проблема загрязнения водных ресурсов и ее решение.
Основными причинами загрязнения водных ресурсов являются:
1. Бытовые, промышленные и сельскохозяйственные сточные воды приводят к загрязнению многих рек и озёр.
2. Захоронение мусора в морях и океанах может вызвать огромные проблемы, ведь оно отрицательно сказывается на живых организмах, которые обитают в водах.
3. Промышленность — это огромный источник загрязнений вод, который производит вещества, вредные для людей и окружающей среды.
4. Радиоактивное загрязнение, при котором в воде находится высокая концентрация радиации, является самым опасным загрязнением и может распространяться в океанические воды.
5. Разлив нефти несет угрозы не только водным ресурсам, но и поселениям людей, расположенным вблизи загрязненного источника, а также всем биологическим ресурсам, для кого вода является средой обитания или жизненно важной необходимостью.
6. Большое количество нефти и нефтепродуктов хранятся в резервуарах, изготовленных из стали, которая со временем подвергается коррозии, что в следствии создает утечки вредных веществ в окружающую почву и грунтовые воды.
7. Атмосферные осадки, такие как кислотные осадки, образовываются при загрязнении воздуха и изменяют кислотность воды.
8. Повышение температуры воды вызывает гибель многих живых организмов и разрушает большое количество мест обитания.
9. Эвтрофикация — процесс снижения качественных характеристик воды, связанный с чрезмерным обогащением питательными веществами.
Самые загрязненные реки мира:
- 1.Читарум (остров Ява)
- 2.Ганг (Индия)
- 3.Буриганга (Бангладеш)
- 4.Джамна, «Ямуна» (Индия)
- 5.Янцзы (Китай)
- 6.Миссисипи (Соединённые Штаты Америки)
- 7.Хуанхэ, «Желтая река» (Китай)
- 8.Марилао (Филиппины)
- 9.Сарно (Италия)
- 10.Кинг (Тасмания, Австралия)
Рациональное использование водных ресурсов:
1. Экономия воды - такие факторы, как изменение климата, рост численности населения и увеличение засушливости усиливают давление на наши водные ресурсы. Лучшим способом сохранить воду является сокращения потребления и избежание роста сточных вод. На бытовом уровне, есть много способов для экономии воды, такие как: более короткий душ, установка водосберегающих приборов, стиральные машины с низким расходом воды. Другой подход заключается в высаживании садов, которые не требуют большого количества воды.
2. Повторное использование - повторное использование или рециркуляция является альтернативным источником использования воды и является ключевым способом снизить давление на наши водные ресурсы. Важно выбрать наиболее подходящий альтернативный источник воды с точки зрения рисков и затрат энергии. Для повторного использования, воду можно получить из дождевых, ливневых, бытовых, сточных и промышленных вод.
3. Предотвращение загрязнения - загрязнение окружающей среды, в результате антропогенного воздействия человечества, является чрезвычайно важной и актуальной проблемой. Поэтому, чтобы не сталкиваться с решением, необходимо предотвратить ее появление, путем приобщение всех слоев населения к проблеме и создания строгой законодательной базы, которая будет стимулировать, как частных лиц, так и предприятия заботиться о водных ресурсах нашей планеты.
Глобальный кризис от нехватки воды может быть существенно отсрочен за счет снижения водопотребления: снижения водоемкости промышленной и сельскохозяйственной продукции; повсеместного использования замкнутого водо- оборота, в том числе с современными методами фильтрации; снижения потребления воды в системе жилищно-коммунального хозяйства и т.д. Для этого необходимо резкое изменение общественного сознания, а также политической воли.
Читайте также: