Чотири способи уникнути катастрофічної посухи

Клімат у світі непередбачувано змінюється, і незабаром там, де колись було вдосталь питної води, ми, цілком ймовірно, застанемо висохлі водойми й спустошені запаси підземних вод. У цьому виступі інженер у галузі цивільного й екологічного будівництва Девід Седлак представляє чотири практичні рішення нестачі води в містах. Його мета: спонукати людей використовувати нові, місцеві джерела води й створити систему, що встоїть перед будь-якими викликами, що їх кинуть нам кліматичні зміни в найближчому майбутньому.

Покоління наших дідусів та бабусь створило
дивовижну систему

каналів та резервуарів, які дали змогу

людям жити в місцях, де не було
багато води.

Наприклад, під час Великої Депресії

спорудили Греблю Гувера,

яка, у свою чергу, створила
водосховище Мід

і зробила можливим для таких міст як
Лас-Вегас, Фінікс

та Лос-Анджелес забезпечити
водою

людей, які жили в дуже
посушливому місці.

В ХХ столітті ми буквально
витратили трильйони доларів

на будівництво інфраструктури,
щоб добувати воду для наших міст.

З точки зору економічного розвитку,
це було чудовою інвестицією.

Проте за останнє десятиліття,
ми бачимо, що комплексні впливи

зміни клімату, росту населення
та боротьби за водні ресурси

загрожують цим рятівним кругам
та водним ресурсам.

Графік показє вам зміну
рівня озера Мід,

яка відбулась за останні 15 років.

Ви бачите, що починаючи
приблизно з 2000 року,

рівень озера почав спадати.

І спадав він з такою швидкістю,

що залишив би водозбірники питної води
Лос-Анджелеса в скрутному становищі.

Місто настільки занепокоїлося цим,

що нещодавно збудувало новий
водозбір питної води,

який назвали "Третя Соломинка",

аби діставати воду з глибинних
надр озера.

Труднощі пов'язані із забезпеченням
сучасного міста водою

не обмежені південним заходом
Америки.

В 2007 році третє за величиною місто
в Австралії, Брисбен,

за 6 місяців стикнулось із
закінченням запасів води.

Схожа драма відбувається сьогодні
в Сан-Паулу, Бразилія,

де основне водосховище міста

перетворилось з повністю наповненого
в 2010,

до практично порожнього сьогодні,

позаяк місто наближається
до Літніх Олімпійських ігор 2016.

Ті з нас, кому пощастило

жити в одному з найбільших міст,

ще ніколи по-справжньому не відчували
ефекту катастрофічної посухи.

Нам подобається скаржитись на
водозберігаючий душ, що ми повинні приймати.

Нам подобається, щоб сусіди бачити
наші брудні машини та засохлі газони.

Але ми ще ніколи не стикались з
перспективою відкрутити кран

і нічого не побачити.

Це тому, що коли справи погіршувались
в минулому,

завжди була можливість
розширити запаси

або ж вирити ще декілька
підземних свердловин.

Що ж, у час, коли всі водні
ресурси зайняті,

не буде змоги покладатись на
цей перевірений спосіб

забезпечення себе водою.

Дехто вважає, що ми вирішимо міську
водну проблему,

беручи воду із сільських
околиць.

Проте цей підхід повен політичної,
юридичної та соціальної небезпеки.

І навіть якщо нам вдаватиметься
діставати воду з сільських околиць,

ми просто перекладатимемо
проблему на інші плечі,

і є висока ймовірність, що вона
повернеться і вкусить нас

у формі вищих цін на продукти

та шкоди водним еко-системам, що
вже пов'язані з водою.

Я вважаю, що є кращий шлях
розв'язання міської водної кризи,

і, на мою думку, це відкриття чотирьох
нових місцевих водних ресурсів,

які я прирівнюю до кранів.

Якщо ми зможемо зробити розумні інвестиції
у ці нові водні ресурси

в прийдешні роки,

то зможемо розв'язати
водну проблему міста

і зменшимо ймовірність того, що
коли-небудь стикнемось з

ефектами катастрофічної посухи.

Якщо б 20 років тому ви сказали мені,

що сучасне місто змогло б існувати без
постачання привозної води,

я б напевно проігнорував вас, як далекого
від реальності і непроінформованого мрійника.

Проте мій власний досвід

роботи з деякими найбільш безводними
містами світу за останні десятиліття

показав мені, що в нас є технології
та навички управління,

щоб, власне, перейти від
імпортованої води,

і саме про це я хочу вам
сьогодні розповісти.

Перше джерело постачання місцевої
води, яке нам потрібно розвивати,

щоб вирішити нашу проблему
міської води,

надходитиме із дощовою водою,
яка випадає у наших містах.

Одна з найбільших трагедій
розвитку міста -

це те, що із розвитком міст

ми почали покривати всі поверхні
бетоном та асфальтом.

І коли ми це зробили, нам прийшлося
будувати водні стоки,

аби позбутися води, що випадає
у містах,

перед тим, як вона
спричинить потоп,

і це є марнуванням життєво
необхідного водного ресурсу.

Дозвольте навести приклад.

Цей графік показує вам масу води,

яку можна було б зібрати в місті Сан-Хосе,

якщо б існувала змога зібрати дощову
воду, яка випала у межах міста.

З перетину голубої та чорної пунктирної
лінії ви можете побачити, що

якщо б Сан-Хосе зміг зібрати хоча б
половину води, яка випала у місті,

вони б мали достатньо води аби
прожити цілий рік.

Здогадуюсь, про що деякі
з вас, ймовірно, думають.

"Відповідь нашій проблемі - це розпочати
будівництво величезних резервуарів

і приєднати їх до стічних труб
наших ринв,

збираючи врожай дощової води".

Наразі це ідея, яка може
спрацювати в деяких місцях.

Але якщо ви проживаєте в місці,
де здебільшого дощить взимку,

а найбільша потреба у воді
припадає на літо,

то це не є економічно ефективним шляхом
вирішення водної проблеми.

І якщо ви переживаєте впливи
багаторічної посухи,

як це наразі переживає Каліфорнія,

ви не можете лише збудувати водний резервуар,
достатньо великий для розв'язання проблеми.

Я вважаю, що є набагато практичніший шлях,

аби зібрати дощову воду, що
випадає в наших містах,

зберегти її і дати їй можливість
просочитись у ґрунт.

Зрештою, багато наших міст розташовані
на природних системах зберігання води,

які можуть вміщувати величезний
об'єм води.

Наприклад, історично так склалось,
що Лос-Анджелес отримує

близько третини водного запасу з
масивного водоносного горизонту,

що заходиться під Долиною Сан-Фернандо.

Але якщо ви поглянете на воду, яка
стікає з ваших дахів

і газонів і тече ринвою вниз,

ви, певно, скажете собі:
"Чи я дійсно хочу це пити?"

Відповідь - ви не хочете її пити,

допоки її трохи не очистять.

І тому виклик, з яким ми стикаємося,
збираючи воду у містах,

полягає у зберіганні води,
її очищенні

та потраплянні у ґрунт.

І саме цим займається
Лос-Анджелес

у новому проекті, який будують у
Бербанку, Каліфорнія.

Цей малюнок показує парк дощової води,
який вони будують,

приєднуючи низку систем збору дощової води
чи дощових стоків

і спрямовуючи цю воду до закинутого
гравійного кар'єру.

Вода, що зберігається в кар'єрі,

повільно пропускається крізь
штучне болото,

а тоді потрапляє на це
бейсбольне поле

і просочується в ґрунт,

наповнюючи водоносний горизонт міста
питною водою.

Проходячи крізь
водно-болотяні угіддя

та просочуючись в землю,

вода стикається з мікробами, що
живуть на поверхні рослин

та на поверхні ґрунту,

і саме це її очищує.

І якщо вода все ще не
достатньо чиста, щоб її пити,

після цих етапів природньої очистки

місто може очистити її знову,

коли качатиме її назад із
водоносного горизонту,

перед тим як доставити
людям, щоб пити.

Другий кран, який нам потрібно відкрити,
щоб розв'язати водну проблему міста,

тектиме із стічними водами,

які витікають із очисних споруд.

Багато з вас, можливо,
знайомі з поняттям зворотної води.

Мабуть, ви бачили такі знаки,

які кажуть вам, що чагарники,
центральна полоса автостради

і місцеве поле для ґольфу

поливають водою,

яка колись знаходилась в очисній
споруді.

Ми робимо це вже впродовж
декількох десятиліть.

Проте зі свого досвіду
ми переконалися,

що цей метод набагато
дорожчий, ніж ми очікували.

Бо як тільки ми збудуємо
декілька перших систем переробки води,

схожих до водної очисної споруди,

ми будемо змушені збудувати довгі-
довгі мережі труб,

щоб ця вода дісталась туди, куди їй
потрібно.

І ціна стає цьому перешкодою.

Ми бачимо, що набагато
економічно ефективнішим

і практичнішим способом
переробки стічних вод

є перетворення очищених стічних вод
в питну воду

за допомогою двоетапного процесу.

На першому етапі цього
процесу ми пресуємо воду

і пропускаємо її крізь
мембрану зворотнього осмосу:

тонка, проникна пластикова
мембрана,

яка дає змогу водним молекулам
проходити крізь,

проте перехоплює та стримує сіль,
віруси та органічні хімікати,

які можуть бути присутніми в
стічних водах.

На другому етапі процесу

ми додаємо малу частку перекису
водню

і світимо ультрафіолетом на воду.

Ультрафіолетове світло
розчеплює перекис водню

на дві частини, які називаються
гідроксилами,

і ці гідроксили є діючими
формами оксигену,

який розчеплює більшість
органічних речовин.

Після того як вода пройшла
цей двоетапний процес,

вона безпечна для споживання.

Я це точно знаю,

я вивчаю перероблену
воду,

використовуючи кожен метод виміру,
що є відомим сучасній науці

останні 15 років.

Ми виявили деякі речовини,

які проходять перший
етап процесу,

проте до того як ми перейдемо
до другого етапу,

передового процесу окислення,

ми рідко бачимо які-небудь присутні
речовини.

І це є разючим контрастом до само собою
зрозумілого запасу води,

який ми регулярно п'ємо.

Є ще один спосіб переробки води.

Це інженерні очищувальні болотяні угіддя,
які ми нещодавно збудували

біля річки Санта-Ана, в північній
Каліфорнії.

Очищувальне болотяне угіддя отримує
води з частини ріки Санта-Ана,

яка влітку практично повністю
складається із стічних вод, що витікають

з таких міст як Ріверсайд та
Сан-Бернардіно.

Вода надходить до наших
очисних боліт,

вона має доступ до сонячного
світла та водоростей,

які розчеплюють органічні
речовини,

забирають поживні речовини та
неактивні, народжені у воді, патогени.

Вона затримується в річці Сан-Ана,

тече до Анагайму,

добувається в Анагаймі і
просочується в ґрунт,

і стає питною водою міста
Анагайм,

завершуючи подорож від стічний вод
округу Ріверсайд

до запасу питної води
округу Оріндж.

Ви, напевно, подумали, що ця ідея
питної стічної води

є певною футуристичною фантазією
чи неможливою затією.

Ну що ж, в Каліфорнії ми щорічно вже
перероблюємо близько 40 мільярдів галонів

стічних вод за допомогою двоетапного
процесу очистки,

про який я вам розповідав.

Цієї води достатньо, щоб
забезпечити близько мільйона людей,

якщо б це був запас ґрунтової води.

Третім кран, який нам потрібно відкрутити,
не буде краном взагалі,

це буде такий собі віртуальний кран,

раціональне використання води,
яке нам вдається здійснювати.

І місцем, де нам потрібно задуматись над
раціональним водокористуванням, є вулиця,

оскільки в Каліфорнії та інших
сучасних містах Америки

приблизно половина водного користування
відбувається назовні.

При теперішніх посухах

ми побачили,

що наші газони і рослини
здатні вижити,

використовуючи вдвічі
менше води.

Тому немає потреби починати фарбувати
бетон в зелений колір,

встановлювати штучні газони і
купувати кактуси.

Ми можемо мати привітний каліфорнійський
ландшафт з детекторами вологості ґрунту

та розумний котроль зрошування,

і гарні зелені ландшафти в наших містах.

Четвертий і останній кран, який нам
потрібно відкрити,

щоб розв'язати нашу водну
проблему міста,

тектиме з опрісненою морською водою.

Я здогадуюсь, що ви чули від інших про
опріснення морської води.

"Це прекрасна річ, якщо у вас достатньо
нафти, недостатньо води

і ви не хвилюєтесь щодо зміни клімату."

Опріснення морської води є енергомістким,
незважаючи як ви його розподіляєте.

Проте слова проте, що
опріснення морської води

є начебто невдалою ідеєю,
безнадійно застаріли.

Ми здійснили неймовірний прогрес в
опрісненні морської води

за останні 20 років.

Малюнок показує вам

величезний завод з опріснення
морської води на західній півкулі,

який зараз будують на півночі Сан-Дієґо.

У порівнянні із заводом
опріснення морської води,

що був збудований у Санта-Барбарі
25 років тому,

цей очисний завод використовуватиме
вдвічі менше енергії,

щоб виробити галон води.

Але лише через те, що опріснення
стало менш енергомістким,

не означає, що нам повсюди потрібно
будувати заводи з опріснення води.

Серед різних варіантів,
які ми маємо,

цей, мабуть, найбільш
енергозатратний

та потенційно небезпечний
для довкілля

серед варіантів створення місцевого
водного забезпечення.

Тому ось він.

З цими чотирма джерелами води

ми можемо позбутися
залежності від імпортованої води.

Через зміну, завдякі якій ми впорядковуємо
земельну поверхню та наше господарство,

ми зможемо зменшити використання
непитної води на 50 відсотків,

таким чином збільшуючи запаси
води на 25 відсотків.

Ми можемо преробляти воду, яка
тече стічними трубами,

тим самим збільшуючи наш запас
води на 40 відсотків.

Ми можемо здійснити зміни за
допомогою комбінації

зібраної дощової води та
опріснення моської води.

Тому створімо такий
запас води,

який зможе протистояти будь-яким
викликам,

які кидатиме нам зміна клімату в
прийдешні роки.

Створімо водний запас, який
використовує місцеві ресурси

та залишає більше води у довкілля для
риби та для їжі.

Створімо водну систему, яка є
сумісної з нашими цінностями довкілля.

Зробімо це для наших дітей та онуків

і скажімо їм, що це система,

про яку їм варто піклуватись у майбутньому,

тому що вона - наш останній шанс
створити новий тип водної системи.

Дуже дякую за вашу увагу.

(Оплески)