Сучасні проблеми прісної води на землі. Дефіцит прісної води, як одна з глобальних проблем людства

Брак прісної води на нашій планеті - одна з найактуальніших проблем, з якими людство зіткнулося наприкінці ХХ - початку нинішнього століття. При цьому, з кожним роком її актуальність тільки посилюється, як в зв'язку з ростом людської популяції (в даний час вже більше 7,3 млрд. Чоловік за даними ООН), так і в зв'язку з розвитком промисловості. Поговоримо про причини і шляхи вирішення цієї проблеми більш детально.

Запаси прісної води на Землі

Загальний обсяг води на нашій планеті колосальний - понад 1,4 млрд. Кубічних кілометрів, але при цьому прісна вода становить лише трохи більше 2% від цього, всього лише 35 млн. Кубічних кілометрів, з яких лише близько 200 тис. Кубічних кілометрів - менше 1% від загальних запасів прісної води можуть ефективно використовуватися людиною в своїй життєдіяльності, оскільки основний обсяг прісної води знаходиться або глибоко під землею, або далеко від населених територій (велика частина запасів - льоди Арктики, Антаркітікі і Гренландії).

Основний обсяг води на Землі - безкраї води Світового океану, колись казавашіеся нескінченними древнім, звідси і назва Finisterre ( "край землі" на давньогрецькому), дане першопрохідцями самому західному мисі Європи, розташованому в сучасній Іспанії. Вид з нього на безкраї води Атлантичного океану на фото нижче:

Запаси прісної води, що використовуються людиною - це річки, озера, грунтові води і неглибокі підземні - з глибиною залягання до 100-200 метрів. Розподілені вони вкрай нерівномірно - третина світових запасів прісної води знаходиться в Латинській Америці, ще чверть в Азії, тоді як на частку країн Близького Сходу і Північної Америки припадає лише по 1% від світових запасів прісної води. Ну а в Північній Африці з її пустелею Сахара - і того менше. Близько третини території суші, заселеної людиною, доводиться на посушливі пояса, ГДН дефіцит води відчувається особливо гостро.

Але крім чисто географічних особливостей набагато більше на проблему нестачі прісної води впливає хозяейственная діяльність людини. Про це поговоримо в наступному розділі.

Причини виникнення браку прісної води на Землі

Неважко здогадатися, що основною причиною нестачі прісної води є зростання людської популяції - більше людей, відповідно їм потрібно більше води для вживання в пишу і для гігієнічних потреб. Крім цього, є величезна кількість промислових виробництв, які у величезних кількостях споживають воду і як сировину, і як охолоджуючий засіб. А що вже говорити про сільське господарство - крім іригації велику кількість води витрачається і на вирощування худоби та птиці. Важко повірити, але для проізволства 1 кг яловичини необхідно витратити 15 000 літрів води! Свинина менш "водоємні" - для виробництва 1 кг достатньо 6 000 літрів води.

Природно, грають свою роль і зміни клімату - глобальне потепління, що збільшує територію, зайняту пустелями і полупистиннимі регіонами, і веде до танення вічної криги Арктики і Антарктики, також зменшує запаси прісної води в світі. За підрахунками експертів ООН, щороку сумарне водоспоживання людства зростає більш, ніж на 64 млн. Кубічних кілометрів. І якщо зараз число людей, позбавлених доступу до задовільним чином очищені прісній воді, становить півмільярда осіб (в основному це країни Африки), то до 2030 року, якщо нічого не зміниться, їх число вже складе 5 млрд. Чоловік або 2/3 населення Землі до цього часу.

В цілому, картина складається досить песимістична. Чи можна щось зробити для запобігання прийдешнього дефіциту прісної води на планеті?

Шляхи вирішення проблеми нестачі води

Природно, учені не тільки роблять прогнози, а й намагаються предлождіть шляхи вирішення цієї проблеми. По всьому світу набирають сили екологічні рухи, що вимагають зупинити руйнування водних ресурсів нашої планети. Все більше людей по всьому світу ставлять свої підписи під петиціями до урядів з вимогами вжити заходів. Минулі в минулому році в багатьох містах світу марші із закликом зупинити глобальне потепління зібрали величезну кількість учачтніков - в одному Нью-Йорку на цю демонстрації вийшло понад 300 тис. Осіб - небачена кількість людей з часів протестів проти війни у \u200b\u200bВ'єтнамі. І уряди змушені зважати на громадську думку - в розвинених країнах приймаються закони, що обмежують застосування прісної води для промислових потреб, всі більше країн в світі приєднується до Кіотського протоколу, чергову угоду по якій заплановано на грудень нинішнього 2015 року.

Але і на побутовому рівні, в кожній квартирі або будинку, є можливість зробити свій маленький внесок у справу збереження водних ресурсів планети. Достатньо всього лише почати дбайливіше ставитися до цього незамінного природного ресурсу - спробувати почати приймати душ замість ванни, вимикати кран під час чищення зубів, стежити за відсутністю витоків у водопроводі і т.д. Ну а для несвідомих громадян прекрасним стимулюючим засобом буде установка водолічильників - поширена в минулому система оплати "за середнім" або в розрахунку на людину, природно, не стимулювала до. Так, наша країна володіє одними з найбільших запасів прісної води в світі, але запаси ці не вічні, тому, чим раніше ми задумаємося про більш дбайливе ставлення до води, та й до всієї природи, тим більше шансів, що і нашим дітям не доведеться жити в умовах дефіциту водних ресурсів.

Загальний обсяг води на Землі складає приблизно 1400 млн куб. км, з яких лише 2,5%, тобто близько 35 млн куб. км, доводиться на прісну воду. Велика частина запасів прісної води зосереджена в багаторічних льодах і снігах Антарктиди і Гренландії, а також в глибоких водоносних горизонтах. Головними джерелами води, споживаної людиною, є озера, річки, грунтова волога і порівняно неглибоко залягають резервуари підземних вод. Експлуатаційна частина цих ресурсів становить лише близько 200 тисяч куб. км - менше 1% всіх запасів прісної води і лише 0,01% всієї води на Землі, - і значна їх частка розміщена далеко від населених територій, що ще більш загострює проблеми водоспоживання.

За загальним обсягом ресурсів прісної води Росія займає лідируюче положення серед країн Європи. За даними ООН 2025 р Росія разом зі Скандинавією, Південною Америкою і Канадою залишаться регіонами найбільш забезпеченим прісною водою, понад 20 тисяч куб. м / рік у розрахунку на душу населення.

За оцінкою Інституту світових ресурсів за останній рік, найбільш незабезпеченими водою країнами світу були 13 держав, серед яких 4 республіки колишнього СРСР - Туркменія, Молдова, Узбекистан і Азербайджан.

Країни, що мають до 1 тисячі куб. м прісної води в середньому на душу населення: Єгипет - 30 куб. м на людину; Ізраїль - 150; Туркменія - 206; Молдова - 236; Пакистан - 350; Алжир - 440; Угорщина - 594; Узбекистан - 625; Нідерланди - 676; Бангладеш - 761; Марокко - 963; Азербайджан - 972; ПАР - 982.

Матеріал підготовлений на основі інформації відкритих джерел

На жодній планеті Сонячної системи, крім Землі, не виявлено на поверхні водних мас, які утворюють переривчасту гідросферу. Гідросфера включає в себе: води Світового океану, озера, річки, водоймища, льодовики, атмосферні пари, підземні води. Акваторія світового океану становить 70,8% поверхні Землі. Що ж стосується запасів, то в Світовому океані зосереджені 94% від загальної кількості води в гідросфері. Через великий солоності ці запаси майже не використовуються для господарських потреб.

Найбільші запаси прісних вод (близько 80% світових) зосереджені в природних льодах в гірських льодовиках, на льодовиках Гренландії і Антарктиди. Прісна вода в льодовиках консервується в твердому стані на дуже тривалий період, а обсяг прісної води, доступний для використання дуже малий і становить за вирахуванням льодовиків лише 0,4% від всієї гідросфери.

Однак найбільші запаси води на нашій планеті зосереджені в її надрах. В. І. Вернадський оцінював все води земної кори приблизно рівними за обсягом водам в Світовому океані. Але значна її частина перебуває в стані хімічно, пов'язаними з мінералами. В основному це термальні, високотермальні води. їх хімічний склад змінюється від найчистіших прісних вод до глибини міцних розсолів. Прісні підземні води здебільшого розташовуються поверхносно, на глибині 1,5-2 км вже починаються солоні. Басейни підземних прісних або мінералізованих вод іноді утворюють гігантські артезіанські водосховища.

На території нашої країни є більш 20 тисяч річок і струмків, більш ніж 10 тисяч озер, велика частина яких зосереджена в Вітебській області і понад 150 водосховищ. Територія Білорусі має хороші умови для поповнення запасів підземних вод. Однак у великій мірі поверхневі води особливо в кінці 80 років зазнали антропогенного забруднення. Білоруська вода містить нафтопродукти, нітрати, феноли, солі важких металів. На жаль зросла мінералізація найбільших річок Білорусі. І останнім часом відзначено, що багато забруднювачі потрапили в підземні водоносні шари (проблема Солігорська).

Світове використання і споживання прісної водибезперервно зростала на початку 20 століття т продовжує збільшуватися прискореними темпами. Головний зростання водоспоживання пов'язаний не з простим збільшенням кількості населення планети, як це іноді представляють, а з бурхливим зростанням виробництва і розвитком землеробства. Максимальна водоспоживання пов'язано з сільським господарством, яке до теперішнього часу складає близько 70-75%, а частка промислового водоспоживання згідно з прогнозами до 2002 року зросте і складе всього 30-32% від загального. Що ж стосується комунального водоспоживання, то хоча загальний його обсяг з початку століття виріс в 10 разів його частка залишається незначною (5-10%).

найбільше водопотребеленіевідзначається в Азії (приблизно 60% від загального світового, переважно на зрошення) і найменше в Австралії всього 1%. Багато води безповоротно втрачається при випаровуванні, інфільтрації з водосховищ і каналів. Наприклад втрати води з каналів складають до 30-50% їх водозабору. На загальному поки майже благополучному світовому тлі практично счерпавшей всі підземні та річкові води в Каліфорнії, Бельгії, Рурському басейні, Ізраїль, Саудівська Аравія, Середньої Азії. Понад 50 країн світу у же зараз змушені вирішувати складну проблему постачання населення питною водою.

Проблема нестачі води визначається перш за все, 2 причинами 1) географічної нерівномірністю розподілу водних ресурсів 2) нерівномірність розподілу населення. Близько 60% суші, на якій проживає третина населення світу, - це посушливі райони, які відчувають гостру нестачу прісної води.

Якщо сформулювати в цілому кількісний аспект проблеми водних ресурсів, то можна сказати, що в глобальному масштабі проблеми нестачі прісної води не існує, поки її запас досить великий для задоволення все потреб зростаючого людства. У той же час в ряді регіонів світу виникла і приймає і вже прийняла загрозливі заходи локальна проблема нестачі води в зв'язку з нерівномірністю розподілу водних ресурсовчто в першу чергу вимагає відповідної зміни управління водними ресурсами. Ця проблема багаторазово ускладнюється іншим сумним аспектом - погіршенням якості води.

Шляхи подолання водної кризи є, і людство безсумнівно вирішить цю проблему, хоча й дорогою ціною. Зараз вже ні в кого не викликає сумнівів та проста істина, яка була здавна відома жителям пустель, що за воду треба платити і платити дорого. Для поповнення нестачі прісної води в тій чи іншій точці планети існує кілька способів: 1) Опріснення солоної води і перетворення її в придатну для пиття і побутових потреб. Найпростіший і з відомих - це дистиляція або перегонка, відома людині з найдавніших часів. Поки це найбільш перспективний спосіб опріснення морської води, хоча вимагає великих витрат і витрати електроенергії. Другий шлях це безпосереднє використання сонячної енергії для нагрівання і перегонки води, 2) міжбасейновим перерозподіл річкового стоку (Вілейська система), 3) використання айсбергів Антарктики як джерело прісної води і вже зараз розглядається досить серйозно і існує ряд проектів по буксируванню айсбергів до берегів США, Австралії, Саудівській Аравії (наприклад скажімо, що досить великий айсберг може забезпечити піврічну потребу в прісній воді для всієї Австралії), 4) будівництво надглибоких свердловин в ряді країн мають безводної пустелі, 5) Удосконалення оборотного водопостачання. В Японії, наприклад, введена в дію система, при якій вода спочатку використовується населенням, а потім після первинного очищення подається на промислові потреби. В Ізраїлі в великих обсягах введено вторинне використання води в теплицях.

Забруднення прісних екосистем і вод Світового океану. Головна проблема прісних вод нашого часу - це прогресивно зростаючі їх забруднення відходами промисловості, сільського господарства і побуту. Якщо скидання стічних вод не перевищує природні здібності гідросфери до самоочищення, то тривалий час нічого неприємного не відбувається. В інакше має місце деградація і отруєння прісної води. Розрахунки показують, що вже зараз на розбавлення стічних вод витрачається до 50% всього річкового стоку світу. Будівництво дорогих очисних споруд лише відсуває терміни якісного виснаження водних ресурсів, але не вирішує проблему, що і створює проблему чистої води в цілому. Мова йде не про кількісну нестачі водних ресурсів а про чистоту води. Шляхи забруднення прісних вод:

1) промислове загрязненіе- відходи виробництва синтетичних матеріалів детергенти, миючі засоби (вони стійки хімічно, біологічно, не руйнуються водними мікроорганізмами і не осідають), солі важких металів.

2) змиті дощові опади з полів синтетичних пестицидів і продуктів їх метаболізму, які відрізняються великою стійкістю в біосфері: як відомо сліди ДДТ були знайдені в тілі білих ведмедів в Арктиці і пінгвінів в Антарктиці, а деякі слаборозвинені країни і тепер вживають ДДТ.

3) знесення в с полів надлишку мінеральних добрив, особливо азотних і фосфорних, наслідком чого є евтрофікації, цвітіння багатьох водойм, особливо великих водосховищ з повільним рухом води і рясними мілководдя.

4) забруднення вод нафтою і нафтовими продуктами. Цей вид забруднень різко скорочує здатність води до самоочищення за рахунок газонепроникної поверхні плівки. Наприклад 1 тонна нафти покриває поверхню води тонкою плівкою на площі 12 км 2.

5) біологічечкіе забруднювачі, що містять відходи живих клітин (виробництв кормового білка, медпрепаратів)

6) термальне забруднення відпрацьованими водами теплових і атомних електростанцій. Хімічно ці води чисті, але вони викликають різкі зміни в складі біоти.

7) засолення вод, використовуваних в зрошуваному землеробстві і скидаються з дренажним стоком або фільтраційними водами.

Для визначення класу забрудненості Поверхносние вод застосовуються такі градації: дуже чиста вода, чиста, помірно чиста, помірно забруднена, забруднена, брудна, дуже брудна . Найбільш забрудненою на території Білорусі є річка Свіслоч нижче г Мінська. За даними Мін. природних ресурсів в 1992 р в річку щодоби сьрасивалось 705 м 3 стічних вод. Брудні річки: Мухавец, Дніпро, Ясельда, р. Улла, в-ще Лошіца, в-ще Заславське.

Ще більшою мірою від забруднень страждають малі річки (довжиною не більше 100 км), що до речі спостерігалося і в Білорусі через антропогенної ерозії, що призводить до замулення та впливу великих тваринницьких комплексів. Через свою немноговодності і малої протяжності малі річки найбільш вразливі ланки в річкових екосистемах по чутливості до антропогенних навантажень.

Забруднення океану пов'язане головним чином з надходженням великої кількості антропогенних шкідливих речовин до 30 тис. Різних сполук в кількості 1,2 млрд. Тонн щорічно. Основні шляхи потрапляння забруднюючих речовин - 1) прямий скид і надходження токсикантів з річковим стоком, з атмосферного повітря, 2) в результаті знищення або затоплення відходів і отруйних газів прямо в морських акваторіях, 3) морським транспортом і під час аварій танкерів. У водах світового океану вже сконцентровано близько 500 тис. Тонн ДДТ і з кожним роком ця кількість зростає. Особливу небезпеку для морських екосистем як я вже говорив являє собою нафтове забруднення. Вже зараз більше 20% поверхні океану покрито нафтовими плівками. Такі найтонші плівки здатні порушити найважливіші фізико-хімічні процеси в океані, що негативно позначаються на вже сформовані стійкі гидроценозов, скажімо відмирання коралів, які дуже чутливі до чистоти води. Досить нагадати аварію 18 березня 1967 р танкера "Торрі Каньен" з вантажем сирої нафти біля берегів Великобританії. Він наскочив на рифи і вся нафта - 117 тисяч тонн. вилилася в море. Людство тоді вперше усвідомило, яку небезпеку можуть представляти аварії великотоннажних танкерів. При ліквідації аварії, для того щоб підпалити і таким чином знищити вилилася нафта, танкер бомбили з повітря, Було скинуто 98 бомб, 45 тонн. напалму і 90 тонн. гасу. В результаті катастрофи тільки морських птахів загинуло близько 8000.

4) радіоактивне забруднення. Основними джерелами радіоактивного забруднення є: 1) випробування ядерного оружія.2) ядерні відходами, які безпосередньо викидаються в море, 3) аварії ядерних підводних човнів, 4) поховання радіоактивних відходів. Під час випробувань ядерної зброї, особливо до 1963 р, коли випробування проводилися а атмосфері, а атмосферу було викинуто величезну кількість радіонуклідів, що згодом з опадами потрапило і в світовий океан. За чверть століття США, Англія, Франція 259 вибухів в атмосфері, сумарною потужністю 106 мегатонн. А країна, яка більше всіх кричала за заборону ядерних випробувань (СРСР) прізвела 470 ядерних вибухів Мошность більш 500 мегатонн. Наприклад, тільки на архіпелазі Нова Земля було вироблено 130 ядерних вибухів і з них 87 в атмосфері. Тут була підірвана ядерна бомба потужністю більше 200 мегатонн - світовий рекорд. Робота трьох підземних атомних реакторів і радіохімічного заводу з виробництва плутонію, а також інших виробництв в Красноярську -26. привела до радіоактивного забруднення Єнісею протягом 1500 км і ці радіоактивні забруднення потрапили в Льодовитий океан. Значну небезпеку становлять, затоплені в Карському морі (біля архіпелагу Нова Земля) 11 тис контейнерів з радіоактивними відходами, а також 15 аварійних реакторів з атомних човнів.

Сучасні проблеми водних ресурсів

Проблеми чистої води та охорони водних екосистем стають все більш гострими по мірі історичного розвитку суспільства, стрімко збільшується вплив на природу, що викликається науково-технічним прогресом.

Вже зараз у багатьох районах земної кулі спостерігаються великі труднощі в забезпеченні водопостачання та водокористування в наслідок якісного і кількісного виснаження водних ресурсів, що пов'язано з забрудненням та нераціональним використанням води.

Забруднення води переважно відбувається внаслідок скидання в неї промислових, побутових і сільськогосподарських відходів. У деяких водоймах забруднення настільки велике, що відбулася їх повна деградація як джерел водопостачання.

Невелика кількість забруднень не може викликати значне погіршення стану водойми, так як він має здатність біологічного очищення, але проблема полягає в тому, що, як правило, кількість забруднюючих речовин, що скидаються у воду, дуже велика і водойму не може впоратися з їх знешкодженням.

Водопостачання і водокористування часто ускладнюється біологічними перешкодами: заростання каналів знижує їхню пропускну здатність, цвітіння водоростей погіршує якість води, її санітарний стан, обростання може бути небезпечним для навігації і функціонуванні гідротехнічних споруд. Тому розробка заходів з біологічними перешкодами набуває велике практичне значення і стає однією з найважливіших проблем гідробіології.

Через порушення екологічної рівноваги у водоймах створюється серйозна загроза значного погіршення екологічної обстановки в цілому. Тому перед людством стоїть складне завдання охорони гідросфери і збереження біологічної рівноваги в біосфері.

Проблема забруднення Світового океану

Нафта і нафтопродукти є найбільш поширеними забруднюючими речовинами в Світовому океані. До початку 80-их років в океан щорічно надходило близько 6 млн. Т. Нафти, що становило 0,23% світового видобутку. Найбільші втрати нафти пов'язані з її транспортуванням з районів видобутку. Аварійні ситуації, слив в кишеню танкерами промивних і баластних вод, - все це обумовлює присутність постійних полів забруднення на трасах морських шляхів. У період за 1962-79 роки в результаті аварій у морське середовище надійшло близько 2 млн. Т. Нафти. За останні 30 років, починаючи з 1964 року, пробурено близько 2000 свердловин у Світовому океані, з них тільки в Північному морі 1000 і 350 промислових свердловин обладнано. Через незначні витоки щорічно втрачається 0,1 млн. Т. Нафти. Великі маси нафти надходять у моря по ріках, з побутовими і зливовими стоками.

Обсяг забруднень із цього джерела складає 2,0 млн.т. / рік. З стоками промисловості щороку потрапляє 0,5 млн. Т. Нафти. Потрапляючи в морське середовище, нафта спочатку розтікається у вигляді плівки, утворюючи шари різної потужності.

Нафтова плівка змінює склад спектра і інтенсивність проникнення у воду світла. Пропускання світла тонкими плівками сирої нафти становить 1-10% (280 нм), 60-70% (400 нм).

Плівка товщиною 30-40 мкм повністю поглинає інфрачервоне випромінювання. Змішуючись з водою, нафта утворює емульсію двох типів: пряму - "нафта у воді" - і зворотну - "вода в нафті". При видаленні летучих фракцій, нафта утворює в'язкі зворотні емульсії, які можуть зберігатися на поверхні, переноситися течією, викидатися на берег і осідати на дно.

Пестициди. Пестициди становлять групу штучно створених речовин, використовуваних для боротьби зі шкідниками та хворобами рослин. Встановлено, що пестициди, знищуючи шкідників, шкодять багатьом корисним організмам і підривають здоров'я біоценозів. В сільському господарстві давно вже стоїть проблема переходу від хімічних (екологічно брудних), до біологічних (екологічно чистих) методів боротьби зі шкідниками. Промислове виробництво пестицидів супроводжується появою великої кількості побічних продуктів, що забруднюють стічні води.

Важкі метали. Важкі метали (ртуть, свинець, кадмій, цинк, мідь, миш'як) ставляться до числа розповсюджених і досить токсичних забруднюючих речовин. Вони широко застосовуються в різних промислових виробництвах, тому, незважаючи на очисні заходи, вміст сполуки важких металів у промислових стічних водах досить високе. Великі маси цих сполук надходять в океан через атмосферу. Для морських біоценозів найбільш небезпечні ртуть, свинець і кадмій. Ртуть переноситься в океан з материковим стоком і через атмосферу. При вивітрюванні осадових і вивержених порід щорічно виділяється 3,5 тис. Т. Ртуті. У складі атмосферного пилу міститься близько 12 тис. Т. Ртуті, причому значна частина - антропогенного походження. Близько половини річного промислового виробництва цього металу (910 тис. Т. / Рік) різними шляхами потрапляє в океан. У районах, що забруднюються промисловими водами, концентрація ртуті в розчині й суспензіях сильно підвищується. Зараження морепродуктів неодноразово приводило до ртутного отруєння прибережного населення. Свинець - типовий розсіяний елемент, що міститься у всіх компонентах навколишнього середовища: у гірських породах, грунтах, природних водах, атмосфері, живих організмах. Нарешті, свинець активно розсіюється в навколишнє середовище в процесі господарської діяльності людини. Це викиди з промисловими і побутовими стоками, з димом і пилом промислових підприємств, з вихлопними газами двигунів внутрішнього згоряння.

Теплове забруднення. Теплове забруднення поверхні водойм і прибережних морських акваторій виникає в результаті скидання нагрітих стічних вод електростанціями і деякими промисловими виробництвами. Скидання нагрітих вод у багатьох випадках спричиняється підвищення температури води у водоймах на 6-8 градусів Цельсія. Площа плям нагрітих вод в прибережних районах може досягати 30 кв. км. Більш стійка температурна стратифікація перешкоджає водообміну поверхневих і донних шарів. Розчинність кисню зменшується, а споживання його зростає, оскільки з ростом температури підсилюється активність аеробних бактерій, що розкладають органічну речовину. Посилюється видове різноманіття фітопланктону і всієї флори водоростей.

Забруднення прісноводних водойм

Кругообіг води, цей довгий шлях її руху, складається з декількох стадій: випаровування, утворення хмар, випадання дощу, стоку в струмки і ріки і знову випаровування, На всім своєму шляху вода сама здатна очищатися від потрапляють в неї забруднень - продуктів гниття органічних речовин, розчинених газів і мінеральних речовин, зваженого твердого матеріалу.

У місцях великого скупчення людей і тварин природного чистої води зазвичай не вистачає, особливо якщо її використовують для збору нечистот і переносу їх подалі від населених пунктів. Якщо нечистот в грунт потрапляє небагато, грунтові організми переробляють їх, заново використовуючи поживні речовини, і в сусідні водотоки просочується вже чиста вода. Але якщо нечистоти потрапляють відразу в воду, вони гниють, і на їх окислення витрачається кисень. Створюється так звана біохімічна потреба в кисні. Чим вище ця потреба, тим менше кисню залишається у воді для живих мікроорганізмів, особливо для риб і водоростей. Іноді через нестачу кисню гине все живе. Вода ставати біологічно мертвою в ній залишаються тільки анаеробні бактерії; вони процвітають без кисню і в процесі своєї життєдіяльності виділяють сірководень - отруйний газ із специфічним запахом тухлих яєць. І без того млява вода набуває гнильний запах і стає зовсім непридатною для людини і тварин. Подібне може статися і при надлишку у воді таких речовин, як нітрати і фосфати; вони потрапляють у воду з сільськогосподарських добрив на полях або з стічних вод, забруднених миючими засобами. Ці біогенні речовини стимулюють ріст водоростей, водорості починають споживати багато кисню, а коли його стає недостатньо, вони гинуть. У природних умовах озеро, перш ніж замулитися і зникнути, існує близько 20 тис. Років. Надлишок біогенних речовин прискорює процес старіння, і зменшує термін життя озера. У теплій воді кисень гірше розчиняється, ніж в холодній. Деякі підприємства, особливо електростанції, споживають величезну кількість води на охолодження. Нагріта вода скидається назад в річки і ще більше порушує біологічну рівновагу водної системи. Знижений вміст кисню перешкоджає розвитку одних живих видів і дає перевагу іншим. Але ці нові, теплолюбні види теж сильно страждають, як тільки припиняється підігрів води. Органічні відходи, біогенні речовини і тепло стають перешкодою для нормального розвитку прісноводних екологічних систем тільки тоді, коли вони перевантажують ці системи. але в останні роки на екологічні системи обрушилися величезні кількості абсолютно чужорідних речовин, від яких вони не знають захисту. Пестициди, які застосовуються в сільському господарстві, метали і хімікалії з промислових стічних вод зуміли проникнути в харчовий ланцюг водного середовища, що може мати непередбачувані наслідки. Види, які стоять на початку харчового ланцюга, можуть накопичувати ці речовини в небезпечних концентраціях і стають ще більш уразливими для інших шкідливих впливів. Забруднену воду можна очистити. При сприятливих умовах це відбувається природним шляхом в процесі природного круговороту води. Але забрудненим басейнам-річках, озерах і т. П. - для відновлення потрібно значно більше часу. Щоб природні системи зуміли відновитися, необхідно, перш за все, припинити подальше надходження відходів в річки. Промислові викиди не тільки засмічують, а й отруюють стічні води. Незважаючи ні на що, деякі міські господарства і промислові підприємства все ще воліють скидати відходи в сусідні ріки і вельми неохоче відмовляються від цього тільки тоді, коли вода стає зовсім непридатною або навіть небезпечною.

2015-12-15

Сьогодні людство живе в період, коли прісної води на Землі катастрофічно не вистачає. Дефіцит прісної води стає одним з головних факторів, що стримують розвиток цивілізації в багатьох регіонах світу ...

Опис проблеми

Тільки за період часу з 1950 по 1980 роки споживання прісної води в рік зросла в чотири рази і досягло 4000 км 3, і це зростання триває. Витрата води на одного жителя сучасного міста становить від 100 до 900 л на добу. І це тільки на побутові потреби. Однак у багатьох країнах ця цифра становить менше 10 л, в результаті чого понад два мільярди осіб на землі не забезпечені навіть питною водою в достатній кількості.

За останні 30 років середня витрата палива на 100 км легковими автомобілями скоротився більш ніж в два рази, але як і раніше людині потрібно не менше двох літрів питної води на добу. Ми живемо в так звану епоху End of Oil Age, Beginning of Renewable Resources Age. На думку експертів ООН, в XXI столітті вода стане більш важливим стратегічним ресурсом, ніж нафта і газ, оскільки тонна чистої води вже зараз дорожче за нафту (Північна Африка, Австралія, ПАР, Аравійський півострів, Центральна Азія, США (деякі штати). За деякими оцінками, кожен долар, вкладений в поліпшення водопостачання і санітарії, приносить значний дохід від $ 25 до $ 84.

Основними джерелами прісної води є води річок, озер, артезіанських свердловин та опріснення морської води. Кількість води, що знаходиться в кожен даний момент в атмосфері, становить від 10 до 14 тис. Км 3, в той час як всього у всіх річкових руслах та озерах міститься 1,2 тис. Км 3. Щорічно випаровується з поверхні суші і океану близько 600 тис. Км 3, стільки ж потім випадає у вигляді опадів, і лише 7 % загальної кількості опадів, що випадають становить річковий річний стік. З порівняння загальної кількості випаровується вологи і кількості води в атмосфері легко бачити, що вона протягом року в атмосфері оновлюється 45 разів. Отже, основне джерело прісної води - вода в атмосфері - виявляється невживаних.

В даний час в основному використовуються два методи опріснення води: дистиляція шляхом випарювання (70%) і фільтрація через мембрани (30%).

Обидва методи досить дороги, так як вимагають значних витрат енергії. Мембранний метод досить чутливий до механічних забруднень води, крім того з ростом температури опріснюваної води продуктивність мембранних установок знижується. В результаті діяльності обох типів систем виходить значна кількість солі, яку необхідно видаляти, що призводить до забруднення середовища потужними опріснювальних заводами. Крім того, спалювання нафти для отримання енергії, необхідної для роботи цих установок призводить до забруднення атмосфери. Використання ж природних процесів дозволяє отримувати величезні кількості прісної води в південних районах, практично не впливаючи на навколишнє середовище.

Велике число країн, розташованих в посушливих і жарких районах земної кулі, страждають від відсутності прісної води, хоча її зміст в атмосфері значно. Вода в атмосфері розподілена нерівномірно, більше половини всього водяної пари доводиться на нижні шари (до 1,5 км) і близько 50% - на тропосферу. На поверхні Землі середня по земній кулі абсолютна вологість становить приблизно 10-12 г / м 3, в тропічних зонах вона становить понад 25 г / м 3. У пустелях і степах, де практично відсутні джерела прісної води, абсолютна вологість у приземному шарі повітря коливається від 15 до 35 г / м 3 і істотно змінюється протягом доби у поверхні землі, досягаючи максимальних значень в нічний час. Даний ресурс прісної води постійно поновлюється, характеристики конденсату, який може бути отриманий в більшості районів Землі, дуже високі: конденсат містить на два-три порядки менше токсичних металів в порівнянні з вимогами санітарних служб, практично не містить мікроорганізмів, добре аерованих. Використання вологи, що міститься в атмосфері Землі, з мінімальним впливом на навколишнє середовище, дозволить вирішити всі проблеми, пов'язані з дефіцитом прісної води, причому, як буде показано нижче, можливе створення таких установок, практично не вимагають енерговитрат, що дозволяє стверджувати - ця вода буде найдешевшою з усіх, які виходять іншими способами.

На нашій планеті досить багато місць з практично ідеальними умовами для отримання прісної води з атмосферного повітря Наприклад, в Королівстві Саудівська Аравія, державі з населенням понад 25 млн осіб, що займає майже 80% території Аравійського півострова і кілька прибережних островів в Червоному морі і Перській затоці, по влаштуванню поверхні велика частина країни - обширне пустельне плато (висота від 300-600 м на сході до 1520 м на заході), слабо розчленоване сухими руслами річок (вади). Уздовж узбережжя Перської затоки простяглася місцями заболочена або покрита солончаками низовина Ель-Хаса (шириною до 150 км). Клімат на півночі - субтропічний, на півдні - тропічний, різко континентальний, сухий. Літо дуже спекотне, зима тепла. Середньорічна норма опадів близько 70100 мм (в центральних районах максимум навесні, на півночі - взимку, на півдні - влітку); в горах до 400 мм на рік. У районах пустель і деяких інших в окремі роки дощі не випадають зовсім.

Майже вся Саудівська Аравія не має постійних річок або водних джерел, тимчасові потоки утворюються тільки після інтенсивних дощів. Проблема водопостачання (а це приблизно 1520 км 3) вирішується за допомогою розвитку підприємств з опріснення морської води, створенням глибоких колодязів і артезіанських свердловин.

Середня температура липня в Ер-Ріяді коливається від 26 до 42 ° C, в січні від 8 до 21 ° C, абсолютний максимум - 48 ° C, на півдні країни до 54 ° С з відносною вологістю повітря 40-70% (відносна вологість може бути визначена як відношення щільності водяної пари до густини насичує водяної пари при тій же температурі, виражене у відсотках), а в кожному кубічному метрі повітря міститься до 24 г води. При зниженні температури на 10-15 ° С з кожного кубічного метра можна виділити до 12 г води. Якщо врахувати, що добовий перепад температури може становити більше 20 ° C, то стає зрозумілим, чому в Сахарі часто випадають рясні роси.

Для отримання значних кількостей конденсату з атмосферного повітря необхідне виконання двох умов: температури нижче «точки роси» і наявність центрів конденсації. Якщо в пересичена пара внести краплю з радіусом більше критичного, то зростання краплі буде приводити до зменшення термодинамічної потенціалу і, отже, буде відбуватися конденсація. Якщо ж радіус краплі менше критичного, то буде відбуватися випаровування краплі, так як при зростанні краплі в цьому випадку термодинамічний потенціал зростає. При зниженні температури, яке відбувається в Сахарі в нічний час, дуже часто пар виявляється в метастабільних станів, і для появи другої фази в атмосфері, тобто для утворення крапель, необхідна наявність «зародків» розміром, що перевищує критичний. Це можуть бути дрібні краплі води або пилинки, або земна поверхня. Наприклад, щоб крапля розміром 0,1 мкм росла при температурі 10 ° C, необхідно перенасичення більше 200%. Дрібні ядра конденсації в атмосфері живуть досить довго, але вони малі, щоб відбувалася конденсація, великі ж ядра швидко видаляються в результаті стоксова осідання. В умовах клімату країн Близького Сходу, в нічний час температурні умови в багатьох випадках бувають вигідними для формування опадів, однак відсутність ядер конденсації в нижній атмосфері не дає можливості краплях досить розвинутися. Тому необхідне створення сильно розгалуженою системи конденсується поверхні і умов конвективного вентиляції для обдування її вологим атмосферним повітрям.

Якщо водяна пара Сконденсована і знаходиться в повітрі у вигляді дрібних крапель, то отримання води зводиться до механічного її вилучення з вологого повітря. Експерименти з отримання води даним методом проводилися в багатьох районах світу. Цей спосіб отримання води відбувається в природних екосистемах. Добре відомо, що гори і ліс як би «вичісують» тумани. Навіть якщо немає дощу, але якщо хмара проходить в горах через ліс, то волога конденсується на гілках і листі дерев і потім потрапляє на землю. Отримання конденсованої вологи на кущах, деревах або на штучних водоуловлювачем підтверджено експериментально в 47 місцях в 22 країнах світу. У районах міста Феодосія, в Тувинської республіці, на древніх курганах Алтаю і в Закавказзі виявлені купи щебеню (габіони), складені людьми для конденсації атмосферної вологи.

Найбільш цікавими були Феодосії споруди, які, на жаль, в даний час розібрані.

У місті Феодосія в Росії до 80-х років XIX століття не було водопостачання з одного будь-якого потужного джерела, але в досить великій кількості були міські «фонтани». Вода до них була підведена самопливом по гончарним трубах в напрямку з гір, що оточують місто. На цих горах ніяких ознак джерел або будь-яких споруд для водопроводу не було. Справа була в тому, що конденсат збирався зі скелі, на якій були встановлені спеціальні щебеневі купи. При цьому використовувався ефект капілярної конденсації. За часів розквіту Феодосії в XV-XIV століттях її населення досягало більше 80 тис. Чоловік, проте все водопостачання здійснювалося за допомогою таких конденсаційних габіонів.

Шляхи вирішення

Останнім часом здійснювалися спроби створення подібних штучних установок в Росії. Так, в Лабораторії поновлюваних джерел енергії географічного факультету Московського державного університету імені М.В. Ломоносова професором Алексєєвим В.В. з співробітниками розроблена конструкція стаціонарної установки «Роса-1» з розрахункової продуктивністю 20-40 м 3 прісної води на добу в районі Середземномор'я. Вона призначена для отримання прісної води шляхом конденсації атмосферної вологи на системи розгорнутих конденсують поверхонь, обдуваються вологим атмосферним повітрям.

Конденсація парів води, що містяться в повітрі, при охолодженні його у вечірній і нічний час - природний процес. Він активно використовується природними екосистемами, але застосування його в господарських цілях представляє складну проблему з огляду на малу питому (в розрахунку на одиницю площі) кількості конденсату. Автори установки «Роса-1» ставили перед собою завдання локалізувати в пропонованих ними пристроях і інтенсифікувати процес конденсації атмосферної вологи з метою отримання результатів, що забезпечують з технічної і економічної сторони можливість господарського використання цих пристроїв, головним чином в посушливих зонах, позбавлених джерел води. При цьому вони спираються на історичний досвід застосування для отримання прісної води аналогів цих пристроїв, що представляють собою галькові (гравійні) «купи».

З цієї аналогії автори також пропонують використовувати галькові заповнення деякого об'єму, в якому локалізується процес конденсації атмосферної вологи, оскільки необхідною умовою такий локалізації є максимальний розвиток поверхні конденсації, тобто пропонуються якісь конструкції для конденсації атмосферної вологи, основу яких при різних загальних геометричних формах складають так звані габіони, що представляють собою сітчастий контейнер з дроту, заповнений шматками щебеню з умовним діаметром 10 см. Для посилення повітрообміну в обсязі цієї конструкції пропонуються витяжні пристрої різного конструктивного виконання з підігрівом повітря для посилення природної тяги, а також теплові труби для відводу тепла з обсягу пристрою в атмосферу.

Основним показником роботи розглянутого пристрою є його продуктивність, яка при зіставленні з капітальними вкладеннями і експлуатаційними витратами визначає собівартість одиниці продукції (прісної води), що, в свою чергу, дає відповідь на питання про можливість господарського застосування пристрою. Дослідний зразок такої установки був встановлений в місті Обнінську Московської області, проте продуктивність її виявилася вкрай низькою в першу чергу за рахунок поганої роботи габіонів, ефективне охолодження яких які виявилося неможливим. Однак роботи на цьому не припинилися, і група професора Алексєєва В.В. розробила кілька інших схем установок типу «Джерело» та інших. Однак розрахункової продуктивності, яка дозволила б створити промислову установку, досягти так і не вдалося.

Нашим завданням стало розробка схеми установки для отримання прісної води з атмосферного повітря (схема установки представлена \u200b\u200bна рис. 1 і 2), що використовує відновлювальні джерела енергії зі збільшенням ефективності роботи конденсується поверхні і забезпеченням повної автономності при роботі. Для цього в установку для конденсації прісної води з атмосферного повітря, що містить сонячні колектори, сонячні батареї,

Основним показником роботи розглянутого пристрою є його продуктивність, яка при зіставленні з капітальними вкладеннями і експлуатаційними витратами визначає собівартість одиниці продукції холодильну систему, водозбірник, повітропровід і вентиляційну систему, введена в якості конденсатора високоефективна система конденсують панелей спеціальної конструкції, а як джерело холоду використовуються поверхневі шари землі на деякій глибині. Ефект досягається за рахунок того, що використовується в якості конденсатора високоефективна система конденсують плоских тонкостінних панелей, а в якості джерела холоду використовуються природні джерела холоду - поверхневі шари землі на деякій глибині.

Вона містить корпус 1, теплообмінні панелі 2, охолоджувальні ємності 3, насосну станцію 4, теплообмінну колону 5, ємність для води 6, акумуляторну станцію 7, плоскі сонячні колектори 8, сонячні батареї 9 і систему автоматичного управління 10. Теплообмінні панелі 2 являють собою встановлені вертикально плоскі теплообмінники, зварені з двох тонкостінних (товщиною 0,1-0,5 мм) листів з внутрішніми каналами по яким проходить охолоджуюча рідина (вода), що надходить з холодильника. Холодильник виконаний у вигляді декількох охолоджувальних ємностей 3, що представляють собою резервуари великої місткості (понад 20-60 тис. Л), заповнені водою і зариті в землю на глибину 5-10 м. Теплообменная колона 5 - це встановлена \u200b\u200bвертикально циліндрична ємність об'ємом до 2000 л, заповнена водою, яка нагрівається в денний час плоскими сонячними колекторами (СК) 8 (пристрої, що перетворюють сонячну енергію в теплову енергію теплоносія).

Робота установки відбувається в такий спосіб. У денний час відбувається накопичення теплової енергії в теплообмінної колоні за рахунок роботи плоских сонячних колекторів (СК) і електричної енергії в акумуляторах акумуляторної станції за рахунок роботи сонячних батарей (СБ). Вночі температура поверхні землі і повітря починає зменшуватися внаслідок радіаційного випромінювання. За рахунок теплообмінної колони, заповненої гарячою водою, яка нагрівається в денний час плоскими сонячними колекторами (СК), в витяжній трубі корпусу установки створюється потік теплого повітря.

В результаті різниці тисків атмосферне повітря надходить через відкриту нижню частину всередину корпусу і вступає в контакт спочатку з нижнім ярусом, а потім і з верхніми ярусами теплообмінних панелей, і через витяжну трубу йде в атмосферу.

Якщо відносна вологість повітря близька до 100%, то що знаходиться в ньому водяна пара конденсується на поверхнях теплообмінних панелей, а отримана вода стікає в резервуар. Якщо відносна вологість повітря менше 100%, але більше 50%, то спочатку повітря охолоджується у поверхні теплообмінних панелей до температури, коли пар стає насиченим, а потім відбувається конденсація. Процес конденсації буде тривати також і днем, тільки спочатку теплий атмосферне повітря буде охолоджуватися поверхнями теплообмінних панелей, так як всередині теплообмінних панелей протікає холодна вода, Яка подається насосами з резервуарів великої місткості, заповнених водою і заритих у землю на глибину більше 5 м, до температури, поки що знаходиться в ньому пар не стане насиченим. При нагріванні води в резервуарі холодильника вище встановленої температури система автоматичного управління підключає до роботи інший резервуар, а в відключеному резервуарі відбувається охолодження води шляхом природного теплообміну з холодним грунтом землі. Потім процес повторюється в тій же послідовності. За умови роботи установки протягом 10 годин на добу, добова норма отримання води для установки із зовнішнім діаметром 15 м з поверхнею конденсації близько 2500 м 2 повинна становити від 15 до 25 тонн.

З метою підтвердження можливості отримання прісної води на автономної установці для отримання води з атмосферного повітря були проведені експериментальні дослідження. Експериментальні дослідження проводилися на території дослідного виробництва Центрального аерогідродинамічного інституту імені М.Є. Жуковського (місто Жуковський Московської області) в липні 2005 року з 17:30 до 18:30 годин в умовах мінливої \u200b\u200bхмарності при середній температурі навколишнього повітря 25 ° С і відносній вологості близько 70 % . Як конденсується поверхні була використана плоска теплообмінна панель з корозійностійкої сталі товщиною 0,3 мм з сумарною площею поверхні 0,5 м 2. Панель за допомогою гнучких шлангів і патрубка під'єднують до водопровідної мережі, а з іншого патрубка панелі вода зливалася в каналізацію. Для проведення експерименту використовувалася вода з системи водопостачання, температура якої на вході в панель не перевищувала 12-13 ° C. Швидкість подачі води в панель становила 5-6 л / хв. Для створення повітряного потоку використовували побутової вентилятор, яким була організована обдування панелі зі швидкістю 2-3 м / с. Експеримент тривав протягом однієї години. Отриману в результаті конденсації воду збирали губкою (зважаючи на малу часу експерименту) з поверхні в мірну ємність. В результаті було отримано за одну годину 0,28 л води. Тобто продуктивність установки для умов Москви (дуже несприятливих з точки зору отримання максимальної продуктивності) становить приблизно 0,56 л / год. Таким чином, з одного квадратного метра за 10 годин можна отримати 10-12 л прісної води, а продуктивність промислової установки з площею конденсації 2500-3000 м 2 може досягати 32 тонн води на добу. Для роботи даної установки не потрібно ніякої енергії, крім сонячної, функціонує вона в автоматичному режимі і є при цьому абсолютно екологічно безпечною.

Проведені експерименти підтвердили не тільки можливість отримання прісної води на автономної установці для отримання прісної води з атмосферного повітря, але і її досить високу ефективність, але, на жаль, сьогодні не існує жодної промислової установки по конденсації води з атмосфери, хоча є кілька побутових рішень для отримання 10-100 л води на добу.

Основними ринками збуту подібних промислових установок будуть країни Перської затоки, США (Каліфорнія і ін.), Австралія, Центральна Азія, Південна Європа, Північна Африка, Індія, Китай.

Вода, конденсована з атмосфери, є повністю поновлюваним природним ресурсом, для виробництва використовуються джерела відновлюваної енергії, вартість води буде значно нижче, ніж води з опріснювальних станцій, в той же самий час вартість опрісненої води зросте в кілька разів до 2030 року.

Інвестиційна привабливість проекту.Для інвесторів і фондів, які прийняли рішення інвестувати в проект на ранній стадії розвитку відкриваються перспективи щодо отримання інвестиційного доходу, які можна порівняти з інвестиціями на ранніх стадіях в такі компанії, як Facebook, WhatsApp, Skype, Instagram та інші. У наступне десятиліття на ринок вийдуть нові компанії з технологіями, які сьогодні знаходяться на рівні ранніх R & D. Це спричинить за собою створення нової міжнародної індустрії, розвиток нових технологій на різних континентах.

Промислові установки для отримання не менше 20 тис. Літрів води на добу планується створювати із застосуванням технологій, які не мають ніяких світових аналогів.

Ці установки будуть повністю незалежними, як джерело електроенергії для роботи всіх вузлів і агрегатів буде використовуватися електроенергія від PV-панелей або вітрових генераторів (це залежить від регіональної специфіки), частина електроенергії буде продаватися через традиційні енергетичні мережі.

Для досягнення максимальної енергоефективності та економічної ефективності ми плануємо встановлювати не поодинокі установки, а монтувати AWG Farms ^ яких одночасно буде експлуатуватися 15-30 установок, це дозволить отримувати від 300 тис. До 600 тис. Літрів води на добу, або від 90 тис. До 200 тис. тонн води в рік.

Патенти і «ноу-хау».Сьогодні готові матеріали і документи для кількох патентів, для яких потрібна міжнародна патентний захист. У процесі створення виробництва промислових установок буде створено і подано не менше кількох сотень патентів для захисту винаходів і «ноу-хау».

Виробництво.Для створення виробництва промислових установок необхідна наявність високорозвиненої інфраструктури, сучасне пресове й зварювальне обладнання, останні розробки в області нержавіючих сталей, матеріалознавства, PV-індустрії, фахівці-матеріалознавці, конструктори, інженери, теплотехніки, технологи, логістики, фахівці ВДЕ (поновлювані джерела енергії) і т.п. Після завершення робіт з MVP ми плануємо протягом року створити виробництво промислових зразків.

Промислові установки для отримання не менше 20 тис. Літрів води на добу планується створювати із застосуванням технологій, які не мають світових аналогів. Ці установки будуть повністю незалежними (буде використовуватися електроенергія від PV-панелей або вітрових генераторів).

Маркетинг і продажі.Основними регіонами світу, в яких є величезний інтерес до промислових установок конденсації води є: країни MENA, Центральна Азія, Південна Європа, Індія, Австралія, США, Китай, Північна і Південна Америка.

Як замовники і партнерів ми розглядаємо такі типи організацій: приватні та державні компанії, що відповідають за водопостачання та комунальні послуги; приватні та державні компанії, що займаються розвитком альтернативної енергетики та відновлювальними природними ресурсами; приватні і державні фонди і агентства; міжнародні організації та фонди; різні благодійні та інші соціально орієнтовані організації.

До 2025 року загальні інвестиції всіх країн в альтернативні технології отримання води оцінюються на рівні $ 150-400 млрд.

Інвестиції, потреба у фінансуванні.Для завершення випробувань і створення MVP необхідно 15-20 млн рублів. Для створення виробництва промислових установок необхідно $ 2224 млн.

1. Захаров І.А. Екологічна генетика і проблеми біосфери. - Л .: Знание, 1984.
2. Кузнєцова В.М. Екологія Росії: Хрестоматія. - М .: АОМДС, 1995.
3. Небел Б. Наука про навколишньому середовищу: Як влаштований світ. Пер. з англ. - М .: Мир, 1993.
4. Патент РФ. №20564479 «Установка для конденсації прісної води з атмосферного повітря».
5. Патент РФ. №2131001 «Установка для отримання прісної води з атмосферного повітря».
6. United States Patent №6.116.034 System for Fresh Water From Atmospheric. AIR / Sep / 2000.
7. Патент РФ №2256036. Автономна установка для конденсації прісної води з атмосферного повітря.
8. Semenov I.E. Аutonomous installation for condensation of fresh water from atmospheric air. Das int. Simposium «Okologiche, technologiche und rechtlihe Aspekte der Lebensversorging». «ERO-EGO. Hannover. 2012.
9. Семенов І.Є. Автономна установка для конденсації прісної води з атмосферного повітря // Віста, №12 / 2007.
10. Семенов І.Є. Вода з повітря // Вода і екологія, №4 / 2014.