تغییر آب و هوا چالش های جدیدی را برای تأمین آب آشامیدنی ایجاد می کند


مخزن Rappbode در منطقه هرز بزرگترین مخزن آب آشامیدنی در آلمان است. اعتبار: آندره کانزلمان

مخزن Rappbode در منطقه هرز بزرگترین مخزن آب آشامیدنی در آلمان است که در حدود یک میلیون نفر آب آشامیدنی را در مناطقی از جمله منطقه هاله و ایالت جنوبی زاکسن-آنهالت تأمین می کند. در حال حاضر ، به دلیل تغییرات آب و هوایی ، دمای آب در مخزن قابل افزایش است. همانطور که روند فعلی نشان می دهد اگر متوسط ​​گرم شدن کره زمین تا سال 2100 به 4 تا 6 درجه برسد ، شرایط دمایی در مخزن Rappbode با شرایط دریاچه گاردا و سایر دریاچه های جنوب آلپ قابل مقایسه خواهد شد. در مقاله در علم محیط عمومی مجله ، تیمی از محققان تحت هدایت مرکز تحقیقات محیطی هلمهولتز (UFZ) می نویسد که بهره برداران مخازن می توانند تا حدی تأثیر این را بر منابع آب آشامیدنی جبران کنند – برای انجام این کار نیاز به برای تغییر نحوه مدیریت مخزن.

تأثیر تغییر اقلیم اکنون در مخزن Rappbode قابل مشاهده است: طی 40 سال گذشته ، دمای سطح آب در مخزن طی ماههای تابستان حدود 4 درجه افزایش یافته است. این روند ممکن است همچنان ادامه داشته باشد ، همانطور که اکنون یک تیم محقق به رهبری دکتر کارستن رینکه ، که در حال کشف دریاچه ها در UFZ است ، نشان داده شده است. بر اساس مدل دریاچه ای که توسط محققان آمریکایی تهیه شده است ، تیم تحقیقاتی استراتژی های بالقوه مدیریت مخزن را برای پیش بینی تأثیر تغییرات آب و هوا بر دمای آب و ساختار فیزیکی دریاچه در نظر گرفت ، که طبقه بندی و اختلاط فصلی بدن را کنترل می کند. از آب. تحقیقات آنها سه سناریو را برای انتشار گازهای گلخانه ای در آینده بررسی کرده است. به اصطلاح “مسیرهای غلظت نماینده” (RCP) بیان می کند که آیا انتشار گازهای گلخانه ای متوقف می شود (RCP 2.6) ، همچنان به افزایش (RCP 6.0) ادامه می دهد یا حتی بدون کاهش (RCP 8.5) تا 2100 گرم افزایش می یابد. طبق هیئت بین دولتی تغییر اقلیم (IPCC) ، مورد اخیر منجر به گرم شدن کره زمین به طور متوسط ​​بیش از 4 درجه در پایان این قرن خواهد شد.

برای سناریوهای RCP 2.6 و RCP 6.0 ، نویسندگان این مطالعه پیش بینی می کنند که میانگین دمای سطح آب مخزن Rappbode هر دهه تا سال 2100 به ترتیب 09/0 درجه یا 32/0 درجه افزایش می یابد. این با افزایش کلی حدود 0.7 مطابقت دارد درجه (RCP 2.6) و حدود 2.6 درجه (RCP 6.0) تا پایان این قرن. همانطور که انتظار می رفت ، افزایش سن در سناریوی RCP 8.5 ، که در آن دمای آب هر دهه یا حدود 0.5 درجه افزایش می یابد ، بالاترین میزان خواهد بود. 4 درجه تا 2100.

با توجه به استفاده از آب آشامیدنی ، آنچه در لایه های عمیق تر مخزن اتفاق می افتد – یعنی. در عمق 50 متری و پایین ، جدی تر است ، زیرا در اینجا آب خام قبل از اینکه تصفیه شود ، به عنوان آب آشامیدنی تصفیه می شود. درست است که تأثیرات تا سال 2100 در سناریوهای RCP 2.6 و RCP 6.0 نسبتاً ناچیز خواهد بود ، زیرا دمای آب در تمام طول سال حدود 5 درجه خواهد بود. با این حال ، دمای آب در سناریوی RCP 8.5 به طور قابل توجهی افزایش می یابد – در پایان قرن تقریبا 3 درجه. در نتیجه ، آب در اعماق مخزن تا حدود 8 درجه گرم می شود. Rinke ، دانشمند UFZ گفت: “این می تواند یک مخزن در شمالی ترین مناطق کوهستانی آلمان را به یک توده آب قابل مقایسه با دریاچه Maggiore یا دریاچه Garda امروز تبدیل کند.” افزایش این میزان عواقبی به دنبال خواهد داشت زیرا سرعت فرآیندهای متابولیک بیولوژیکی را به طور قابل توجهی تسریع می کند.

“بالا بردن دمای تا 8 درجه تقریبا دو برابر نیاز به اکسیژن است که به مقدار اکسیژن که موجودات زنده در طول فرآیندهای تنفس و تجزیه مصرف می گوید:” نویسنده ی Chenxi سکته قلبی، که در مورد تاثیر آب و هوا بر روی مخزن Rappbode در تز دکترای خود را متمرکز در UFZ افزایش مصرف اکسیژن فشار بیشتری به بودجه اکسیژن آب وارد می کند زیرا مدت زمان رکود تابستان – مرحله طبقه بندی دمای پایدار در دریاچه هایی که آبهای عمیق برای تأمین اکسیژن از جو بسته شده است – در حال حاضر به دلیل تغییر آب و هوا در حال گسترش است. علاوه بر این ، آب گرم نمی تواند اکسیژن را به میزان زیادی جذب کند. اثرات احتمالی شامل افزایش انحلال مواد مغذی و فلزات محلول از لجن ، رشد جلبک ها و افزایش جلبک های سبز آبی است.

به عبارت دیگر ، اگر این اتفاق بیفتد ، سناریوی 8.5 بر تأمین آب آشامیدنی تأثیر خواهد گذاشت. اپراتورهای مخزن به همین دلیل آب خام را از پایین ترین لایه ها استخراج می کنند ، زیرا آب در آنجا سرد است و فقط شامل مقادیر کمی از مواد جامد معلق ، فلزات محلول ، جلبک ها ، باکتری ها و میکروارگانیسم های بالقوه بیماریزا است. اگر میزان اکسیژن در آنجا به دلیل افزایش دمای آب سریعتر کاهش یابد ، خطر آلودگی افزایش می یابد ، به عنوان مثال به دلیل مواد آزاد شده از لجن و رشد بیشتر باکتری ها. بنابراین ، تصفیه آب به تلاش بیشتری از سوی اپراتورها نیاز دارد و آنها از نظر ظرفیت تصفیه ای که باید حفظ کنند ، باید با نیازهای بیشتری برخورد کنند. رینکه گفت: “این بدان معناست كه جلوگیری از گرم شدن آبهای عمیق از نظر تأمین آب آشامیدنی نیز ارزش دارد و روش ایده آل برای انجام آن سیاستهای بلند پروازانه آب و هوایی است كه گرمایش را محدود می كند.”

اما اپراتورها در برابر گرم شدن آب عمیق در مخزن کاملاً ناتوان نیستند. شبیه سازی های مدل ایجاد شده توسط تیم Rinke نشان می دهد که می توان مقداری از گرما را با استفاده از یک سیستم هوشمند استخراج آب از بین برد. این مربوط به آبی است که در آب پایین دست تخلیه می شود ، یعنی آبی که در زیر مخزن به جریان آب کشیده می شود و تخلیه می شود تا شرایط تخلیه در آنجا پایدار بماند. این تخلیه به اصطلاح پایین دست باید نه از لایه های پایین تر ، همانطور که تاکنون انجام شده است ، بلکه باید از نزدیک به سطح کشیده شود.

رینکه توضیح داد: “این روش اجازه می دهد تا گرمای اضافی ناشی از تغییرات آب و هوایی دوباره آزاد شود.” با این حال ، وی افزود ، در صورت بالا رفتن دمای هوا از 6 درجه ، جلوگیری از گرم شدن آب عمیق غیرممکن است. “اگرچه اپراتورها به دلیل سالهای بسیار خشکی که اخیراً داشته ایم ، مجبور شده اند بیشتر با کمبود آب کنار بیایند ، اما فکر کردن در مورد کیفیت آب نیز به همان اندازه مهم است. از نظر مدیریت مخزن ، ما قطعاً فرصت هایی داریم و می توانیم به شرایط جدید پاسخ دهیم. به این ترتیب می توانیم با اقدامات سازگاری با آب و هوا برخی از تأثیرات منفی را کاهش دهیم.

گردانندگان تانک Rappbode در Talsperrenbetrieb Sachsen-Anhalt از این موضوع آگاه هستند. آنها برای ارزیابی تأثیر تغییرات آب و هوایی و بحث در مورد گزینه های بالقوه برای سازگاری مخزن Rappbode برای سالهای زیادی با کارستن رینکه و تیم تحقیقاتی وی در UFZ همکاری نزدیک داشته اند. Talsperrenbetrieb در حال حاضر در حال برنامه ریزی زیرساخت جدیدی است که امکان اجرای استراتژی های جدید مدیریت را فراهم می کند.


یخ قطبی ، بخار آب جوی مهمترین عوامل تغییر در مدلهای آب و هوایی هستند


اطلاعات بیشتر:
چنکسی می و همکاران ، پیش بینی های گرم شدن گروه در بزرگترین مخزن آب آشامیدنی در آلمان و استراتژی های بالقوه سازگاری ، علم محیط عمومی (2020) DOI: 10.1016 / j.scitotenv.2020.141366

تهیه شده توسط انجمن مراکز تحقیقاتی آلمان هلمهولتز

نقل قول: تغییرات آب و هوایی چالش های جدیدی را برای تأمین آب آشامیدنی فراهم می کند (2020 ، 23 نوامبر) ، در 23 نوامبر 2020 از https://phys.org/news/2020-11-climate.html بازیابی شده است

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هر معامله عادلانه ای به منظور معاینه خصوصی یا تحقیق ، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تولید نیست. این محتوا فقط برای اطلاع رسانی ارائه شده است.




منبع: moshaverh-news.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*