Томоохир тариалангийн шороон цэвэрлэх төслүүдэд хашлагатай цэвэрлэхийн чухал үүрэг

Ус тээвэрлэх үр ашгийг ойлгох ба шүүрэлтийн алдагдалд холбогдох асуудал Шугамлагдсан цэвэрхий

Феномен: Хөрстэй цэвэрхийд шүүрэлт гарах явдлын тархалт

Закир-Хассан болон бусад (2023) эрдэмтэдийн томоохон усалгааны системийн судалгааны дагуу шугамлагаагүй хөрстэй цэвэрхий нь тээвэрлэж буй усны 30–50%-ийг шүүрэлтээр алддаг. Эдгээр алдагдал нь элсэнцэр хөрст, хагарч сайтар бус чулуун давхаргад, усны түвшин өндөр байдаг газруудад ялангуяа хурдан өсдөг бөгөөд цэвэрхийн ус хуваарилалт хуурай климатын нөхцөлд ургамлын хэрэгцээт усыг 32%-иар бууруулж болно.

Зарчим: Хөдөө аж ахуйн усалгааны үр ашигт ажиллагааг хэмжих

Ус тээвэрлэх үр ашгийг талбайд хүргэсэн ус болон эх үүсвэрээс салаасан усны харьцаагаар тооцоолдог. Усны цэгцлэлтгүй системд жигд үр ашгийг 55–65% байхыг хонгил шалгалт, урсгалын оролт-гаралтын харьцуулалт зэрэг арга замаар тодорхойлсон. Хэрэв шингээх чадварын утга 2.4 м/өдөрөөс их бол гидроизоляцийн арга хэмжээ авах нь маш чухал юм.

Туршлагын судалгаа: Индусын сав газрын усны цэгцлэлтгүй хонгилууд дахь ус алдагдал

Пакистаны Индусын сав газарт цэгцлэлтгүй хонгилууд километр тутамд секундэд 3.2 литр ус алдаж байгаа нь түгээх 100 км сүлжээн дээр өдөрт дунджаар 2,764 м³ ус алдагдаж байгаатай ижил. Бүс нутгийн 12 түгээгч хонгилын хяналтын шалгалтаар ус шүүрэх нь усыг хангалттай хүргэхгүй учраас төгсгөлийн талбайд боргоцойн тариалангийн хүртээмжийг 18%-иар бууруулсан байна.

Дэлхий дахины хандлага: Ус тээвэрлэх үр ашгийг сайжруулах чиг хандлага

Шинэ усалгааны төслүүдийн жаран хувь нь одоогоор шугамжуулсан цэвэр усны сувгийг шаарддаг бөгөөд энэ нь НҮБ-ын Усны конвенцын хүрээнд тавигдсан цаг агаарын өөрчлөлтөнд зогсох чадварын зорилгоос үүдэлтэй юм. Холбогдох хөдөө аж ахуйн байгууллагууд ургац, үр дүнтэй харьцуулах үзүүлэлтүүдийг л үнэлэхээс гадна үр ашигтай ажиллагааны хэмжигдэхүүнийг ч илүү ихээр анхаарч эхэлсэн бөгөөд усны алдагдлыг нарийвчлан урьдчилан таамаглах боломжийг олгодог дэвшилтэт загварчлалын аргууд эдгээр ажлыг дэмжиж байна.

Стратеги: Сувгийн шугамжуулалтын арга хэмжээг эрхэмлэхийн тулд усны алдагдлыг хэмжих

Дууны долгионтой урсгал хэмжигч болон хөрсний чийгийн сенсорыг шатлаж суурилуулах аргаар инженерүүд нь усны нэвчилтийн цэгүүдийг орон зайн нарийвчлал 92% -иар тодорхойлох боломжтой болсон. Төв Ази дахь энэхүү аргыг хэрэглэсэн төслүүд шугамжуулсны дараа үр ашгийг 65% -иар нэмэгдүүлсэн. Алдагдалын хүнд хэвийн, тариалангийн өртөг, засварын зардлыг жигнэсэн эрэмбэлэлтийн матрицууд нь инфраструктурын хөрөнгө оруулалтыг үр дүнтэй болгоход тусалдаг.

Усалгааны төслүүдэд сувгийн шугамжуулалт яаж усны нийлүүлэлтийг сайжруулж, хадгалалтыг дэмжих вэ

Зарчим: Сувгийн шугамжуулалт усны нэвчилтийг хэрхэн бууруулах, үр ашгийг сайжруулах вэ

Краацын 2023 оны судалгаагаар харьцуулахад, шугамын сувгийг бетонжуулах нь усны алдагдлыг ойролцоогоор 85%-иар бууруулах, нээлттэй хуучин арга замаас илүү шүүгдэхийг багасгах зэрэг нягт таг байдлыг бий болгодог. Ус түгээх нь мөн илүү үр дүнтэй болдог. Уламжлалт системүүд ихдээ 60% үр дүнтэй ажилладаг бол, орчин үеийн бетонжуулсан системүүд ихэвчлэн 90%-с дээш үр дүнтэй ажилладаг. Эдгээр бетонжуулалтын улмаас газар чийг шингээх чадваргүй болох тул ус систем даяар илүү тогтвортой урсана. Энэ тогтвортой байдал нь насосны эвдрэл багасах, цаашдаа ухрах, засварт зарцуулах мөнгө багасахад хүргэдэг. Олон нөхөрлөлийн нутаг дэвсгэрт бетонжуулсан сувгууд руу шилжсэнээс хойш илүү их хэмжээний хэмнэлт гарсан гэж тайлагнаж байна.

Туршилтын жишээ: Империалын хөндийн нөхөрлөлийн нутаг дахь бетонжуулсан суваг

Америкийн хойд баруун дэд бүс нутгийн нууцлалын томоохон тойрогт шингэрүүлэгчийн замын 143 км-ийг батлагдсан бетонгоор давхарласны эцэст жилдэх усны алдагдал 62%-иар буурсан. Төслөөр жилд 278,000 акр-фут ус хэмнэсэн нь 89,000 акрын газрыг нэмж полошдох боломжийг олгосон ба жилд $2.1 сая ам.долларын шүүрэлттэй холбоотой засварын зардлыг бүрэн арилгасан.

Чиг хандлага: Томоохон нууцлалын системд орчин үеийн давхаргын материал сонгох

Геосинтетик байгалийн шороон давхарга (GCL) болон полимерээр сайжруулсан бетон нь дэлхийн 74% давхаргалсан төслүүдийг эзлэж байна (Усны нөөцийн сэтгүүл, 2023). Эдгээр материалын трещин үүсэх эсэргүүцэл нь хэвийн бетоноос 40%-иар илүү бөгөөд нэвтрэх чадвар нь 1–10⁻¹¹ м/с-аас доош хадгалагдаж, давстай болон чичирхийлэл ихтэй бүс нутагт тохиромжтой байдаг.

Стратеги: Шороо, цаг агаарын нөхцөлд тохирсон давхаргын арга техникийг сонгох

Одоогийн бүх инженерүүд хөрсний шороонд PVC-ийн давхаргыг ашиглахыг зөвлөж байна. Учир нь энэ нь усны нэвчилтийг ойролцоогоор 92%-иар бууруулдаг. Харин элсэнцэр хөрстэй газруудад түрхсэн битүм илүү сайн ажилладаг, учир нь хугацаа өнгөрөх тутам температурын өөрчлөлтөнд тэсвэртэй байдаг. Усны хацар үүсэх магадлалтай газруудад ихэнх мэргэжилтнүүд холбосон бетон блокийг санал болгодог. Эдгээр зүйлс нь элсэлтэд маш сайн тэсвэртэй бөгөөд жилдээ 0.3-0.7 мм-ийн хооронд туузлагдлыг цуглуулах боломжийг олгодог. Энэ нь газрын доорх усны урсгалыг бүрэн саатуулахгүйгээр бүтэц бүрэлдэхүүнийг хадгалахад үнэхээр сайн үзүүлэлт юм. Тухайн газрын нөхцөл байдалд тохирсон давхаргын материал сонгох нь ихээхэн ялгаатай байдаг. Ийнхүү судалгаанууд нь усны ашиглалтыг 19-34 хувийн хооронд илүү үр дүнтэй болгодог тул бид чухал нөөцөө хадгалж байхдаа илүү их үр өгөөжтэй ажилладаг болохыг харуулсан.

Нийлүүлэлтийн салбарт шугамлаг цэвэрлэхийн эдийн засгийн боломжит чадавх ба урт хугацааны зардлыг хэмнэх

Зарчим: Шугамжуулсан болон шугамжуулагдаагүй худалтын амьдралын циклийн зардлын шинжилгээ

Анхдагч үед шугамжуулагдаагүй худалт нь 40–60% илүү бага зардал шаарддаг ч, урсгалын засвар, бутархай цувих зэрэг шалтгаанаар 15 жилийн турш 65% илүү их засвар үйлчилгээний ачаалал өртдөг. Ширэмэн шугамтай худалт нь ихэвчлэн 30 жил ашиглагдаж, бага хэмжээний засвар үйлчилгээтэй байдаг бөгөөд Чийдийх газруудад 9:1 ашгаа зардалд харьцуулсан харьцааг 2024 оны Усны бодлогын хүрээлэнгийн шинжилгээнд тэмдэглэжээ.

Туршлага: Төв Аризона дахь шугамжуулалтын төслүүдээс олж авсан эдийн засгийн өгөөж

Төв Аризона дахь 240 км-ийн худалтыг шугамжуулах ажил 3 жилийн дотор жилийн усны алдагдлыг 38%-иар, энерги зардлыг 2.1 сая ам.доллароор бууруулсан. Тариалангийн талбайг 22%-иар нэмэгдүүлсэн ба 18.2 сая ам.долларын хөрөнгө оруулалт нь 2023 оны Усны нөөцийн эдийн засгийн тайлангийн баталгаажсан урт хугацааны сохорын тэсвэрт чадалд суурилсан байв.

Чиг хандлага: Баталгаат өгөөжийг хангах зорилгоор шугамжуулсан инфраструктурын хөрөнгө оруулалт нэмэгдэж байна

Одоо засгийн газар шинээр байгуулах усалгааны төслүүдийн 78%-д элсэн хайрцагтай худгалуудыг оруулж, усны нөөцийг үр дүнтэй ашиглахад Ерөнхий Ассамблейн 6-р БАХЗ-ийн зорилтод хүрэхэд тэдгээрийн үүргийг танин мэдэж байна. Геомембран, урьдчилан бэлтгэсэн бетон хавтан зэрэг шинэ санаачлаж оруулалтаар суурилуулах зардлыг 2005 оноос хойш 34%-иар бууруулсан.

Стратеги: Эхний үеийн зардлыг удаан хугацааны ус, энерги хэмнэлттэй тэнцвэржүүлэх

Нэгдсэн загвар (зөвхөн их хэмжээний ус алдагддаг бүсийг л хиймэл хальсаар бүрэх бөгөөд тогтвортой хөрстэй хэсгүүдэд хиймэл хальс хэрэглэхгүй байх) анхны зардлыг 28%-иар бууруулж, усны хэмнэлтийн 80%-ийг хадгалж чаддаг. Хяналтын автоматжуулсан системтэй хослуулбал, хиймэл хальсны амьдрал 35 жилээс давж, километр тутамд нийт амьдралын зардлыг километр тутамд 740,000 ам.доллароор бууруулдаг (Ponemon, 2023).

Усны менежментийн худгалуудыг хиймэл хальсаар бүрэх нь экологийн тэвчээр болон түүний харьцааны хувьд гарах өөрчлөлт

Үндэс: Худгалуудыг хиймэл хальсаар бүрэх нь усны нөөцийг тэвчээртэй удирдахад хэрхэн тусалдаг вэ

Каналын бүрхэвч нь усны дэлгэнгийн урсгалыг 75%-иар бууруулах замаар гадаргын усыг хадгалж, туршидаг усалгааг дэмждэг бөгөөд энерго-зарцуулалт ихтэй шахалтын ус ашиглах хэрэгцээг багасгадаг (Meijer et al., 2006). Орчин үеийн материалууд, жишээ нь геосинтетик байгалийн шороон бүрхэвч нь суурилуулах үед экологийн орчинд орох эерэг нөлөөг хязгаарладаг бөгөөд мэдрэг гидрологийн системд интеграцлах боломжийг олгодог.

Үйлдвэрлэлийн парадокс: Газрын доорх усны нөхөн сэргэлт буурах vs. Гадаргын усны хадгалалт

Усны хадгалалтад үр дүнтэй ч гэсэн, ху dry регионуудад каналаа бүрхэх нь байгалийн газрын доорх усны нөхөн сэргэлтийг 40–60% бууруулдаг (Yao et al., 2012), энэ нь эрхшээлэнд нөхөн сэргэхэд хамааралтай экосистемд нөлөө үзүүлдэг. Индусын сав газарт сайжруулсан усалгааны үр ашгийн шалгуур нь үелэх салхины нөхцөлд зохицсон цэцэрлэгийн вегетацийг алдагдуулсан бөгөөд иймд тэнцвэртэй загварчлалын хэрэгцээг онцолсон.

Туршлагын жишээ: Мюррей-Дарлингийн сав газарт экологийн харьцааны хувьд гарч буй асуудлууд

Австралийн Муррей-Дарлингийн эрчим бүс нь 1,200 км урт сувгийг шохойцруулснаар гадаргын усны алдагдлыг 30%-иар бууруулсан. Гэсэн хэдий ч цэвэршүүлэгдсэн усны нөхөн дүүргэлт 25%-иар буурсан нь миграци хийдэг шувуудад чухал болох чийглэг газарт сөргөөр нөлөөлсөн. Үүнийг арилгахын тулд эрх бүхий байгууллагууд ойролцоох бүсийн байгаль орчны олон янз байдлыг хадгалах зорилгоор шохойцруулаагүй хэсгүүдийг хадгалж байна. Энэ нь тухайн газрын онцлог байгаль орчны үнэлгээний чухлыг илтгэж байна.

Стратеги: Шохойцруулсан сувгийг ерөнхий ус хадгалалтын бодлоготой интеграцлах

Тогтвортой үр дүнг хангахын тулд шохойцруулсан сувгийг усны давхаргыг удирдан нөхөн дүүргэх (MAR) систем болон хадгалсан усыг орчны урсгалд зориулан тараах бодлоготой хослуулах шаардлагатай. Жишээ нь, шохойцруулалттай хамт үйл artificial нөхөн дүүргэлтийн бассейнуудыг ашигласнаар үйлдвэрлэлийн усалгааны үйл ажиллагааг хадгалах зэрэгцээ цэвэршүүлэгдсэн усны хомсдолд ноцох боломжтой. Энэ стратегийг Төв Азийн мэт усны хомсдолтой бүс нутагт нэмэлтээр хэрэгжүүлж байна.

Сувгийг шохойцруулах замаар усны чанар болон системийн найдвартай байдлыг сайжруулах

Феномен: Хөрстэй сувгуудад тууз, бохирдуулагч бодисууд хуримтлагдах

Шохойтой бус цэвэрлэх шугам нь нохойцол, бохирдлын нэвтрэлтийг ихэсгэж, жил ирэх тутамд усны хэмжээний 8–15%-ийг алдагдуулдаг бөгөөд энэ нь ууссан давсууд, пестицид, хүнд металлүүдийг ойр орчмын хөрсөнд аваачдаг. Энэ бохирдол нь усанд ургадаг ургамлуудыг ихэсгэж, усны чанар болон урсгалын үр ашгийг бууруулдаг.

Зарчим: Полимет зурагчийн төслийн хувьд цэвэрлэх шугамыг шохойтох, усны чанар сайжруулах хоорондын холбоо

2023 оны судалгаагаар шалтгаалаад шалт чийглэгч чанар багатай материалын хана нь бохирдлын нэвтрэлтийг 60–75%-иар бууруулдаг. Ширэм, полимерээр хийсэн хана нь ус, хөрсний хоорондох химийн урвалыг хязгаарладаг бөгөөд pH-ийн тогтвортой байдлыг хадгалж, азотын уусалтыг бууруулдаг. Энэ нь нарийн аграр технологи болон тогтвортой боргоцойн чанарын хувьд маш чухал.

Туршлагын жишээ: Пунджаб муж, Энэтхэгийн шохойтой цэвэрлэх шугамд усны чанарт орсон сайжруулалт

Пенжабын шороон худгийг бетонжуулах шилжилт нь тариалангийн усны пестицидийн түвшинг таван жилийн дотор 90%-иар бууруулсан. Энэ ахиц нь фермерүүд эвропын экспортод зориулсан басмати будаагийн стандартад нийцэх боломжийг олгосон бөгөөд инфраструктурын сайжруулалт нь зах зээлд гарах боломжийг нэмэгдүүлж, газрын доорх усыг хөдөө аж ахуйн химийн бохирдолоос хамгаалахыг харуулж байна.

НӨАТ-ын хэсэг

Ус тээвэрлэх үр ашиг гэж юу вэ?

Ус тээвэрлэх үр ашиг гэдэг нь эх үүсвэрээс салган усны хэмжээ болон тариалангийн талбайд хүргэсэн усны харьцаа бөгөөд ус тээвэрлэх системд ус хэр их үр ашигтайгаар тээвэрлэгдэж байгааг илэрхийлнэ.

Худгийг бетонжуулах яагаад чухал вэ?

Худгийг бетонжуулах нь ус алдалтыг багасгаж, ус хүргэх үр ашгийг нэмэгдүүлэх, засвар үйлчилгээний зардлыг бууруулах, усны чанарыг сайжруулах, мөн усны нөөцийг хадгалж хамгаалахад тусалдаг учраас маш чухал.

Худгийг бетонжуулахад ямар материал ашигладаг вэ?

Хоолойн ханаар хэрэглэдэг ердийн материалуудад бетон, геосинтетик тунгалаг (GCL), полимерээр сайжруулсан бетон, PVC ханын материал, холбогч бетон блокууд ордог бөгөөд тодорхой нөхцөлд тохирсон материалыг сонгоно.

Хоолойн ханын орчин үзүүлэх нөлөө юу вэ?

Хоолойн ханыг хийснээр усны нэвчилтийг бууруулж, усыг хадгалдаг болохоор природын шавхай усыг нөхөн цэнэглэх явцад саатал үүсгэж, эгшиглэлийн системд нөлөөлж болзошгүй. Экологийн хувьд зохистой тэнцвэрийг хадгалахын тулд тэнцвэртэй загвар боловсруулах шаардлагатай.

Ханан бүхий хоолой усны чанарыг хэрхэн сайжруулдаг вэ?

Ханан бүхий хоолой нь хөрсөнд хуримтлагдах байдлыг саатуулж, ус ба хөрсийн хоорондох химийн урвалыг бууруулдаг тул тэжээлийн аж ахуйн тэжээлд чухал ач холбогдолтой сайжруулсан усны чанарт хүргэдэг.