Air membentuk 65 peratus jisim badan kita, dan kita tidak dapat bertahan lebih daripada 3 hari tanpa ia. Namun, air kita berada dalam bahaya, kebanyakannya daripada masalah yang kita buat.

Dalam artikel ini, kita menangani keperluan segera untuk tindakan - untuk memastikan akses kepada air yang selamat, untuk memelihara air tawar planet, dan untuk menyelesaikan masalah yang kita buat. Kami juga menangani peranan universiti dalam perjuangan ini dan menyerlahkan beberapa kemajuan yang dibuat di seluruh dunia.

[Divider]

Perlu air yang selamat

Ramai di antara kita mengambil air minuman yang selamat untuk diberikan, tetapi itu tidak berlaku untuk 780 berjuta-juta orang di seluruh dunia.

Kekurangan air yang selamat membawa kepada penyakit dan juga kematian. Malah, air minuman yang tidak selamat menyebabkan lebih banyak kematian setiap tahun daripada keganasan dan perang. Setiap minit, seorang kanak-kanak meninggal dunia akibat penyakit yang berkaitan dengan air.

[Divider]

Kekurangan akses kepada air yang selamat juga menyebabkan kerosakan cagaran lain, termasuk:

• kerugian ekonomi - Air yang tercemar kesan kepada ekonomi yang lebih besar. Di Amerika Syarikat, pencemaran nutrien di air sahaja memerlukan tol kewangan. The Agensi Perlindungan Alam Sekitar (EPA) menganggarkan bahawa membersihkan badan-badan air tercemar boleh menyebabkan kos berbilion-bilion dolar. pencemaran nutrien dalam air kos industri pelancongan US hampir $ 1 bilion kerugian setiap tahun. Kerosakan kepada menangkap ikan dan kerang industri dianggarkan oleh EPA untuk mencapai berpuluh-puluh juta dolar.
• Ketidakhadiran dari sekolah - Penyakit yang berkaitan dengan air seperti cirit birit membawa kepada ketidakhadiran di sekolah. Dianggarkan bahawa 443 juta Hari sekolah hilang setiap tahun.
• kesan buruk ke atas wanita dan kanak-kanak perempuan di banyak negara - Kekurangan akses kepada air yang selamat tidak seimbang kesan wanita dan kanak-kanak perempuan di banyak negara yang sering mempunyai untuk mengambil air dari sumber yang jauh dari tempat tinggal mereka. Dalam banyak kes, mereka menghabiskan sjam everal sehari mengumpul air.

[Divider]

Keperluan pengurusan air lestari

Air bawah tanah merupakan sumber air tawar terbesar di seluruh dunia.

Di Amerika Syarikat sahaja, air bawah tanah adalah sumber air minuman untuk 51 peratus daripada jumlah penduduk dan 99 peratus daripada penduduk luar bandar, menurut The Air bawah tanah Yayasan. Sebahagian besar daripada air bawah tanah di negara ini (64 peratus) digunakan untuk memenuhi keperluan pertanian.

Malangnya, air bawah tanah sedang pesat habis di banyak tempat di dunia, termasuk Amerika Syarikat, terutamanya disebabkan oleh overpumping daripada akuifer. akuifer adalah lapisan bawah tanah air-bearing batuan telap atau bahan longgar, seperti batu, pasir atau lumpur, dari mana air bawah tanah boleh dikeluarkan menggunakan air perigi.

Air bawah tanah sedang habis begitu pantas bahawa sehingga 1.8 bilion orang boleh terjejas dalam masa kurang daripada 35.

Sebagai contoh, akuifer di India, selatan Sepanyol dan Itali boleh habis di antara 2040 dan 2060, sementara di Lembah Tengah California, Tulare Basin dan selatan Lembah San Joaquin boleh habis lebih awal daripada itu.  

Kekurangan, bagaimanapun, tidak adalah satu-satunya ancaman kepada air bawah tanah.

ancaman lain termasuk:

• Pencemaran daripada tangki simpanan, tangki septik, sisa berbahaya, tapak pelupusan, bahan kimia dan garam jalan raya, bahan cemar atmosfera;
• Pencemaran daripada nitrat yang disebabkan oleh air larian dari baja, tidak wajar kumbahan dilupuskan, bocor sistem septik, sisa industri, sisa pemprosesan makanan, dan hakisan deposit semula jadi;
• Pencemaran daripada farmaseutikal dan produk penjagaan diri dari curahan produk-produk, mandi atau berenang, pelepasan daripada sistem kumbahan dan lain-lain .;
• Pencemaran daripada tidak wajar diuruskan sistem rawatan air di lokasi;
• pemecahan hidraulik (Hydrofracking, fracking atau hydrofracturing); dan
• Microplastics dari microbeads dalam kosmetik dan sabun dan pecahan plastik yang lebih besar.

Usaha universiti

Menyedari betapa seriusnya ancaman, banyak universiti dan kolej yang bekerja keras untuk mencari penyelesaian bagi krisis air global. Kami mengetengahkan beberapa pencapaian mereka di sini.  

[Divider]

1. University of Minnesota

Bulan lepas, University of Minnesota mengumumkan penciptaan kejayaan yang "super span" oleh Profesor Abdennour Abbas dan beliau makmal pasukan.

SPAN boleh menyerap merkuri dari perairan tercemar dalam beberapa saat. Mercury adalah neurotoksin yang boleh menyebabkan isu-isu kesihatan yang serius.  

Abbas dan pasukannya digunakan nanoteknologi untuk membangunkan span yang boleh menyerap merkuri dari perairan tercemar dengan serta-merta.

Sponge bertindak sangat cepat; ia boleh mengeluarkan merkuri dari paip dan tasik dalam masa kurang daripada 5, manakala pemindahan dari sisa industri mengambil hanya 5 minit. Maksudnya, ia hanya memerlukan span bola keranjang untuk membersihkan Tasik Como di Minnesota jika ia tercemar merkuri.

Pasukan ini telah memfailkan paten 3 pada teknologi.

Bagaimanakah span berfungsi dengan keajaibannya?

Universiti tidak menyiarkan butir-butir, tetapi proses itu telah diterangkan di dalam Star Tribune. Teknologi ini menggunakan selenium, ejen yang mengikat merkuri, untuk menyerap merkuri dari air yang tercemar dan membuat merkuri tidak berbahaya supaya span boleh dilupuskan dengan selamat.

Bagaimanakah Abbas dan pasukannya datang dengan teknologi itu?

Menurut Star Tribune, penyelidik lain telah bereksperimen dengan selenium yang tidak berjaya, tetapi Abbas berpendapat spons akan berfungsi jika selenium dapat ditanam menggunakan nanoteknologi. Beliau menyerahkan projek itu kepada pelajar siswazahnya Snober Ahmed, yang berjaya bukan sahaja dalam meningkatkan selenium di luar span tetapi juga di dalamnya.  

Teknologi ini adalah hasil daripada kerja keras tahun. Ahmed memberitahu Star Tribune bahawa ia mengambil masa dua tahun untuk menghasilkan satu penyelesaian untuk menjadikan merkuri yang diserap selamat untuk dilupuskan.

Teknologi baru ini akan membantu Minnesota, di mana pencemaran merkuri dalam air menjadi perhatian serius.

The Star Tribune melaporkan bahawa Abbas sebenarnya "diilhamkan sebahagiannya oleh laporan berita bahawa satu di bayi 10 yang lahir di Shore Utara Lake Superior mempunyai tahap merkuri yang tidak selamat dalam darah mereka."

Sehingga kini, span telah diuji di dalam satu tetapan makmal sahaja. Tetapi TUN diberitahu bahawa pasukan itu bersedia untuk menguji keberkesanan span di dunia nyata.

"We berharap dapat memulakan ujian teknologi dengan rakan industri kita menjelang akhir tahun, jika kita menerima sokongan yang diperlukan,"Kata Abbas.

"Span super" mempunyai banyak aplikasi yang berpotensi yang boleh menjimatkan air dan juga mengurangkan kos pembersihan. 

Menurut Star Tribune, Abbas dan pasukannya merancang untuk menggunakan prinsip yang sama untuk membangunkan span yang akan menghilangkan bahan cemar lain dari air, termasuk timbunan dan arsenik, nitrat dan fosforus.

Malah, mereka hampir kepada penyelesaian untuk fosforus.

Star Tribune bercakap dengan John Tucci, presiden Lake Savers, sebuah syarikat Michigan yang menyediakan cara yang semulajadi dan mampan untuk memperbaharui tasik, yang secara khusus mencari penyelesaian untuk menghapuskan fosforus.

"Saya sangat teruja dengan peluang untuk menguji teknologi dan melihat sejauh mana ia dapat diambil," kata Tucci kepada Star Tribune.

Teknologi ini akan menjadi rahmat kepada dunia amnya.

Abbas memberikan TUN pendapatnya tentang penggunaan teknologi untuk menyelamatkan alam sekitar. 

Pembangunan teknologi cekap dan kos efektif seperti ini adalah cara terbaik untuk mengurangkan kedua-dua pencemaran alam sekitar dan kos pemulihan untuk industri. Ia adalah cara yang terbaik untuk mengurangkan perbezaan pendapat kami mengenai peraturan alam sekitar, dan itulah sebabnya kita memerlukan lebih banyak dana untuk sains dan kejuruteraan.

[Divider]

2. Universiti Rhode Island

Kolej Kejuruteraan di University of Rhode Island mempunyai dua ahli fakulti khusus untuk air bersih projek.

Penolong Profesor Vinka Oyanedel-Craver and Ali Akanda kedua-duanya adalah menyelidik "cara yang lebih baik untuk menyediakan air minuman dan menghentikan pencemaran daripada mencemarkan bekalan air. "

Mereka didedikasikan untuk misi mereka untuk membawa air yang selamat kepada komuniti tempatan di banyak bahagian dunia.

Berikut adalah ringkasan usaha dan pencapaian mereka.

Projek Profesor Carver ini

Profesor Craver telah memfokus penyelidikannya terhadap penapis seramik murah untuk membersihkan air di kampung-kampung terpencil di seluruh dunia.

Di Guatemala, Craver dan pelajarnya membantu penduduk reka bentuk tanaman untuk membuat penapis dan juga melawat rumah untuk mengajar penduduk bagaimana menggunakan penapis.

Pada tahun-tahun 8 yang lalu, lebih daripada pelajar 30 telah mengiringi Craver dalam perjalanan lapangan ke Guatemala. Kebanyakan pelajar ini adalah mahasiswa.

Negara lain juga mendapat keuntungan dari usaha Craver. Beliau terlibat dalam penyelidikan di Jordan dengan seorang pelajar siswazah, di Afrika Selatan dengan dua pelajar siswazah, dan di Republik Dominika dengan tiga pelajar siswazah.

Salah seorang darinya pelajar, Ryan Sullivan, kini sedang bekerjasama dengan Universiti Johannesburg, Afrika Selatan, untuk menguji sistem rawatan air mudah alih.

Craver kepada TUN beliau percaya dalam bekerja dengan pengguna untuk menyelesaikan masalah air mereka.

penyelidikan rawatan air adalah lebih relevan dan dapat dilaksanakan dengan jayanya dalam masyarakat jika kita bekerja dengan pengguna menangani keperluan unik dan kebimbangan mereka. Pengalaman pelajar keuntungan dalam jenis ini suasana adalah amat berharga dalam kerjaya dan menyediakan mereka dengan visi global cabaran air dalam masyarakat kita.

Projek Profesor Akanda ini

Profesor Akanda menggunakan kepakaran beliau dalam pemodelan komputer dan penyelidikan yang berkaitan dengan air untuk mewujudkan sistem amaran awal. 

Beliau terlibat dalam banyak projek di seluruh dunia.  

Di Bangladesh, satu-satunya negara yang mana seluruh penduduk dianggap sebagai berisiko untuk taun oleh Pertubuhan Kesihatan Sedunia, Akanda bekerjasama dengan pelbagai air dan kesihatan awam pertubuhan bukan kerajaan untuk mengkaji persekitaran taun-air dan memberi amaran awal untuk pengguna sumber air yang dijangkiti.

Di Mexico, Akanda telah bekerjasama dengan fakulti sains politik untuk memahami isu-isu berkaitan hak air dan air, yang membawa kepada pengurusan yang lemah sumber air, kekurangan air dan risiko denggi. Denggi adalah penyakit disebarkan oleh nyamuk.  

Akanda juga mempunyai pelajar-pelajar siswazah 5 bekerja pada topik-topik berikut:

• kekurangan air bawah tanah di Arab Saudi;
• nexus air tenaga di Rhode Island;
• dinamik taun-air di Bangladesh;
• link denggi air di Puerto Rico dan Mexico; dan
• isu-isu air global / Kesihatan awam Lestari Matlamat Pembangunan.

Penyelidikan di Arab Saudi melibatkan tahap kekurangan air bawah tanah, keupayaan mengecas, dan corak penggunaan air. Othman Fallatah, pelajar siswazah yang terlibat dalam penyelidikan, akan pergi ke Arab Saudi pada musim panas ini untuk mengumpul data bagi projek itu.

Akanda bercakap kepada TUN tentang implikasi perubahan iklim di atas air planet dan kepentingan kolaborasi untuk penyelesaian.

"perubahan iklim akan memberi kesan yang mendalam kepada kuantiti air yang ada dan kualiti, yang seterusnya akan memberi kesan kepada kesihatan awam dan pembangunan mampan,"Katanya.

"Kami mengambil pendekatan antara disiplin untuk menggabungkan kepakaran kami dalam bidang air, iklim, kesihatan, dan sains sosial untuk memastikan keselamatan air bagi penduduk terdedah."

Projek bersama

Selain usaha individu, Craver dan Akanda bekerjasama untuk memulakan projek di Republik Dominican, yang akan menumpukan kepada pelaksanaan sistem rawatan air yang kecil untuk air dan kelemahan sistem ini kepada ragam cuaca terdapat minuman. Mereka akan dibantu oleh Kayla Kurtz, seorang pelajar siswazah di universiti.

Kedua-dua profesor juga telah disokong pada masa lalu oleh fakulti dan pelajar dari College of Alam Sekitar dan Sains Hayat, Yang telah membantu kampung di India, Jordan dan Kenya melindungi sumber air bersih.

Universiti juga telah membentuk program interdisipliner yang dikenali sebagai "Air: Kejuruteraan, Ekonomi, Sains, dan Masyarakat" atau hanya Air: E2S2.

Fakulti dari kolej 4 (Kolej Alam Sekitar dan Sains Live, Kolej Kejuruteraan, Kolej Seni dan Sains, dan Sekolah Siswazah Oseanografi) akan bekerjasama untuk mengajar dan menangani masalah air global.

[Divider]

3. University of Chicago

Pada bulan Mac 2017, University of Chicago mengumumkan pengembangan Inisiatif Penyelidikan Air di Institut Kejuruteraan Molekulnya (IME).

Inisiatif ini telah dilancarkan di 2013 bersama dengan Argonne National Laboratory, sains pelbagai disiplin dan pusat penyelidikan kejuruteraan, and Ben-Gurion University of the Negev di Israel.  

Pengembangan dirancang inisiatif bermula dengan pengambilan Profesor James Skinner awal tahun ini kerana dia adalah "pemimpin dunia dalam pemahaman teoretikal dan konseptual mengenai ikatan hidrogen di dalam air."

Skinner percaya bahawa air adalah isu kritikal.

"Penyelidikan mengenai air sangat tepat pada masanya," katanya dalam satu kenyataan. "Kami mempunyai peluang di sini untuk membuat perubahan pada skala global."

Skinner akan mengupah saintis 5 atau jurutera untuk mengetuai projek penyelidikan mengenai pelbagai topik yang berkaitan dengan air, termasuk:

• pengeluaran air bersih;
• menggunakan air sebagai sumber tenaga;
• mengkaji peranan air dalam menangani perubahan iklim; dan
• memahami peranan air dalam biologi dan perubatan.

Penyelidikan inisiatif ini akan melibatkan banyak disiplin.

"Ini benar-benar merupakan usaha interdisipliner," kata Skinner dalam satu kenyataan.

"Kejuruteraan, kimia, biologi, fizik: Tidak ada istilah untuk mengatakan bahawa anda perlu membawa semua disiplin ini untuk menanggung masalah ini. Ia menarik untuk terlibat dalam sesuatu yang begitu meluas. "

[Divider]

4. Universiti Queen, Kanada

Pada bulan Februari 2017, Universiti Queen, yang terletak di Kingston, Ontario di Kanada, menerima Can $ 5 juta untuk penyelidikan dan pendidikan dalam bidang sumber air tawar dari Ross J. Beaty, seorang ahli geologi dan usahawan, yang 2 anak lulus dari universiti.   

Hadiah itu akan membantu universiti mengembangkan program penyelidikan airnya.

"Para penyelidik dari seluruh Queen sedang bekerjasama dengan institusi dan organisasi rakan kongsi untuk menangani pelbagai isu berkaitan air," kata Principal Daniel Woolf dalam satu kenyataan.

"Encik. Derma Beaty akan menyokong rumah baru untuk penyelidikan air di mana fakulti dan pelajar dapat berkumpul dan memimpin dalam mengekalkan salah satu sumber paling berharga kita. "

Pusat Penyelidikan baru Beaty Air akan melibatkan penyelidik dari pelbagai bidang, dari kejuruteraan awam dan kimia untuk ahli kimia, ahli mikrobiologi, genetik pakar, dan penyelidik kesihatan awam.

"Pasukan interdisipliner seperti pusat penyelidikan air di Queen's adalah cara masa depan," kata Beaty dalam satu kenyataan.

"Saya berharap melalui karunia saya, aktiviti kolaborasi ini akan berkembang dan berkembang pesat, menyediakan para penyelidik dengan sokongan yang mereka perlukan untuk memberikan generasi masa depan kita menjadi sebuah dunia yang mereka layak."

Inisiatif ini akan memberi tumpuan kepada air minuman yang selamat, yang kini tidak tersedia untuk berjuta-juta orang di seluruh dunia, termasuk bahagian Kanada.

"Tumpuan utama adalah pada air minuman yang selamat dari sistem kecil, tidak dirawat atau telaga domestik atau luar bandar yang tidak dirawat. Kerja ini berpotensi untuk memperbaiki kehidupan berjuta-juta orang di seluruh dunia. Di Kanada, penyelidikan langsung memberi kesan kepada mereka yang tinggal di komuniti terpencil yang terdedah, termasuk Orang Asli, "kata Kimberly Woodhouse, Dekan, Fakulti Kejuruteraan dan Sains Gunaan, dalam satu kenyataan.

"Terima kasih kepada sokongan Encik Beaty, penyelidik dan pelajar kami akan lebih bersedia untuk memahami dan mengurangkan risiko bekalan air minum."

[Divider]

Ringkasan ringkas projek lain

Terdapat banyak universiti dan kolej yang menjalankan penyelidikan berkaitan air. Kami senaraikan di bawah beberapa projek penyelidikan air terkenal yang lain.

1. Wartburg College mempunyai Air untuk berkembang maju program yang misinya adalah untuk membawa bersih, air bersih kepada mereka yang memerlukan di luar bandar Afrika. Sejak 5 tahun yang lalu, program ini telah terlibat dalam lebih projek 500 dan membantu lebih 270,000 orang.
2. . Sumber Pusat Penyelidikan Air di Universiti Arizona memberi tumpuan kepada penyelidikan berkaitan air utama, termasuk aktiviti pengurusan air 45 di peringkat global, bermula dari Arizona ke Israel, di bawah Pengarah Sharon B. Megdal.  
3. Projek Tamu Colonias Air di Texas A&M University terlibat dalam penyelidikan, pengeluaran dan pengedaran penapis air seramik yang berpatutan untuk penduduk di koloni Texas dan komuniti luar bandar tempatan dan global yang lain. Mengikut Texas Setiausaha Negara, colonia merupakan kawasan kediaman di sepanjang sempadan Texas-Mexico yang mungkin kekurangan sebahagian daripada keperluan hidup yang paling asas, termasuk sistem air dan pembetung yang boleh diminum.
   

[Divider]

Kesimpulan

Terdapat keperluan kritikal untuk menyediakan akses kepada air yang selamat untuk semua orang dan untuk memelihara sumber air tawar kami untuk generasi akan datang. Universiti dan kolej pasti melakukan bahagian mereka untuk membantu menyelesaikan krisis air. program mereka memandu pulang dedikasi dan kebijaksanaan pasukan penyelidikan mereka dan keperluan untuk kerjasama untuk mencari penyelesaian yang mampan bagi krisis air. dunia akan berada di tempat yang lebih baik terima kasih kepada "super SPAN," lawatan lapangan dan projek penyelidikan lain yang dijalankan oleh profesor dan pelajar.