С ростом глобального дефицита чистой питьевой воды ученые активно ищут альтернативные источники. Два потенциальных ресурса — атмосферные осадки и ледниковые массы — вызывают особый интерес. Но какой из этих источников обеспечивает более чистую воду? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно понять процессы формирования каждого типа воды.
Происхождение дождевой воды
71,9% поверхности Земли покрыто водой — океанами, морями, реками и ледниками. Под воздействием солнечного тепла происходит испарение, и влага поднимается в атмосферу. При встрече теплых и холодных воздушных масс образуются дождевые облака.
Эти облака состоят из охлажденных капель воды и микроскопических ледяных кристаллов. По мере накопления влаги кристаллы сливаются, облако опускается ниже, где лед тает, превращаясь в дождь. Осадки выпадают на землю, пополняя водоемы, океаны и грунтовые воды.
Круговорот воды в природе — непрерывный процесс испарения, конденсации и осадков
Интересный факт: После дождя воздух становится свежее, потому что капли воды поглощают различные загрязняющие вещества, очищая атмосферу.
Вода в дождевых облаках изначально чистая, с минимальным содержанием минералов. Однако, будучи прекрасным растворителем, она активно поглощает вещества из атмосферы во время движения к поверхности Земли. Степень загрязнения зависит от экологической обстановки региона — в промышленных зонах и мегаполисах дождевая вода может содержать опасные примеси.
Формирование ледниковой воды
Ледники и айсберги формируются на протяжении тысячелетий. Их рост происходит за счет атмосферной влаги, выпадающей в виде снега. Уникальная структура снежных кристаллов препятствует проникновению посторонних молекул.
Снег накапливается и постепенно преобразуется в фирн — промежуточное состояние между снегом и льдом. Со временем фирн кристаллизуется, образуя ледниковый массив.
Ледники естественным образом медленно высвобождают воду, которая стекает в виде горных потоков. Для получения ледниковой воды используют два метода: сбор из ручьев или искусственное таяние ледников.
Из-за внутреннего напряжения в ледниках образуются трещины, откалываются айсберги. Идея использования айсбергов как источника пресной воды впервые была предложена в 1950-х годах. Современные технологии позволяют обнаруживать подходящие айсберги с помощью спутников и транспортировать их к местам потребления, хотя экономическая эффективность этого процесса остается под вопросом.
Минеральную ледниковую воду также добывают через скважины у подножий ледников. Такая вода, проходя через горные породы, обогащается природными минералами.
Буксировка айсбергов — сложный, но потенциально перспективный метод получения чистой воды
Сравнение чистоты: дождевая vs ледниковая вода
Дождевая вода активно поглощает загрязняющие вещества во время движения через атмосферу. Всего 1 литр дождевой воды может впитать примеси из 3 кубических метров воздуха, включая пыль, соединения тяжелых металлов, оксиды азота и серы, угарный газ. Наиболее загрязненными считаются первые минуты дождя, тогда как продолжительные осадки приносят относительно чистую воду.
Ледники формируются из снега, кристаллическая структура которого затрудняет проникновение посторонних веществ. Кроме того, большинство ледников расположены в удаленных от промышленных центров регионах с минимальным уровнем загрязнения воздуха.
Вывод
Ледниковая вода значительно чище дождевой благодаря естественной фильтрации в процессе формирования и расположению в экологически чистых регионах. В то время как дождевая вода, особенно в урбанизированных зонах, может содержать различные загрязнители, поглощенные из атмосферы.