Problemy dostępności wody pitnej są coraz częściej podnoszone na forum wielu organizacji międzynarodowych zajmujących się pomocą humanitarną. Według szacunków aż jedna trzecia mieszkańców globu ma utrudniony dostęp do bezpiecznej wody pitnej. Jeśli założymy, że wielkość zasobów wody słodkiej jest względnie stała to już w 2025 przybędzie kolejnych pięć miliardów jej użytkowników. Przyrost zapotrzebowanie na wodę jest w ostatnich latach dwukrotnie szybszy niż przyrost populacji, który przecież jest i tak znaczący. W przełożeniu na wskaźniki objawi się to zmniejszeniem ilości wody przypadającej na jednego mieszkańca Ziemi z 7,3 tysiąca kubików wody do 4,8 tysięcy. Ale nie tylko rosnąca liczba ludności jest tutaj jedynym zagrożeniem. Prawie 90% wody słodkiej pochłania rolnictwo, które w każdym rejonie zmierza do intensyfikacji. Dużymi poborami wody charakteryzuje się rozwijający się przemysł, urządzenia sanitarne i niegospodarność w mieszkaniach komunalnych. Niska jakość wody pitnej sprawia, że jest ona powodem śmierci aż 25 milionów osób rocznie a znaczna część chorób jest przenoszona przez tą wodę. W oczywisty sposób bardzo ważne stają się hasła oszczędnego gospodarowania wodą a w szczególności:
- Urządzenia do kontroli zużycia wody w gospodarstwach domowych (liczniki na wodę)
- Poprawę jakości urządzeń zaopatrujących i dystrybuujących wodę
- Promowanie prysznica zamiast kąpieli w wannie
- Nie wykonywanie czynności związanych z toaletą przy odkręconym kranie (mycie zębów)
- Wprowadzenie do gospodarstwa urządzeń o niskim poborze wody (nowoczesne zmywarki i pralki)
- Stosowanie oszczędnych programów prania i stosowanie namaczania zamiast prania wstępnego
- Takie korzystanie z urządzeń AGD aby jednorazowo wykorzystywać maksymalnie ich możliwości co zmniejsza częstotliwość użycia wody
- Korzystanie ze środków czystości nie zawierających substancji żrących
- Stosowanie toalet i niskim zużyciu wody
- Do mycia pojazdów wykorzystywanie wody z pojemnika lub korzystanie z myjni o zamkniętym cyklu obiegu wody
Ważne dla zrozumienie istoty problemu jest poznanie jaka część zasobów wodnych jest do dyspozycji człowieka. Z całych zasobów woda słodka to tylko 2,51%. Pozostała część to wody słone w postaci głównie oceanu światowego zajmującego ¾ powierzchni Ziemi. Z tej i tak niewielkiej części większość skumulowana jest w postaci czap lądolodów. W praktyce wykorzystywana jest woda z rzek, jezior i wody gruntowej z opadową. W dłuższej perspektywie czasu ogromne znaczenie mają zasoby wód gruntowych i ich odnawialność. W Polsce gdzie dominuje dostawa wody z deszczy o dużej intensywności a co za tym idzie szybkie odprowadzenie wody poprzez spływ powierzchniowy wskaźnik zasilania wód gruntowych jest niski. Wynosi on zaledwie 18% i sprawia, że ochrona zasobów tych wód ma bardzo duże znaczenie w gospodarce wodnej.
Oprócz odbiorców bytowo-komunalnych kolejnym dużym odbiorcą wody jest przemysł. Może ona być podstawą procesu produkcji, zasobem produkcyjnym lub nośnikiem energii. Szczególnie duże ilości wody są pobierane przez wodochłonne gałęzie przemysłu takie jak: przemysł chemiczny, papierniczy czy hutniczy. Na dalszym miejscu znajduje się rolnictwo jeśli chodzi o zużycie wody.
Pomimo dominacji odpływu powierzchniowego pojawia się problem możliwości wykorzystania płynącej wody ze względu na jej czystość. W naszym kraju aż 1/3 ścieków jest spuszczana do rzek bez przejścia procesu oczyszczenia, kolejne 35% jest oczyszczana tylko mechanicznie a jedynie 32% przechodzi przez najwyższy stopień uzdatniania czyli oczyszczalnie chemiczne lub biologiczne. Powoduje to tak ogromne zanieczyszczenie wód powierzchniowych, które pojawiło się jako problem w latach 70. efektem tych działań jest stan polskich rzek z których połowa nie znajduje się w żadnej klasie czystości. Podobnie ma się sytuacja z wodami podziemnymi tymi szerzej dostępnymi w postaci przydomowych studni. 20% z nich nie odpowiada normom sanitarnych a w niektórych rejonach Polski jest to aż 80%.
W wodach tych skażenie powodują głównie azotany, fosforany, metale ciężkie, siarczany i azotyny. Ich źródłami w wodach powierzchniowych i podziemnych są głównie przemysł, środki ochrony roślin czy węglowodory. Oprócz skażenia chemicznego występuje też powszechnie skażenie bakteriologiczne.
Dla przykładu należy podać, że jedna tona papieru to zużycie około 400 tysięcy litrów wody. W produkcji papieru szkodliwe jest również odprowadzanie substancji wykorzystywanych do bielenia masy papierowej. Mieszanka ta oprócz szkodliwego chloru zawiera inne bardzo szkodliwe związki. W wodzie znajdują się tez związki ołowiu i innych metali, które identyfikowane są z zanieczyszczeniami komunikacyjnymi.
Ciekawie wyglądają wskaźniki zużycia wody w gospodarstwach domowych. Średnio w ciągu jednego dnia zużywa się tam aż 340 litrów wody. Statystycznie na jednego mieszkańca przypada wtedy 140 litrów wody z czego wypijamy tylko 2,5 litra! Dla Europy sporządzone zestawienie bilansu zużycia wody wygląda następująco:
1. Do celów spożywczych: 3-6 litrów
2. Pielęgnacja ciała: 10-20 litrów
3. Kąpiele: 20-40 litrów
4. Mycie naczyń: 4-6 litrów
5. Pranie: 20- 40 litrów
6. Wykorzystywana w toaletach: 20-40 litrów
W obecnych czasach istnieje wiele wypracowanych metod oczyszczania zanieczyszczonych wód powierzchniowych i poprzemysłowych. Są to zarówno metody wstępnego oczyszczania ścieków jak i pełnego cyklu oczyszczania. Wstępne uzdatnianie to zapewnienie jednakowych parametrów wody na wejściu do systemu oczyszczającego i do systemu uzdatniającego wodę do celów spożywczych. Woda taka może miewać sezonowe lub losowe wahania parametrów zanieczyszczenia spowodowane:
1. zwiększonym zakwitem roślinności wodnej głównie glonów w następstwie dostawy związków biogennych najczęściej pochodzących z rolnictwa
2. nagłym wezbraniem cieku i transportowania zanieczyszczeń porwanych z brzegowych stref rzek lub nagłego przedostania się do wód skażeń z przemysłu jako efekt awarii.
Dla przykładu w przemyśle spożywczym w obróbce ziemniaków i przy produkcji wyrobów ze skrobi ziemniaczanej określono normy odprowadzenia wód z cyklu produkcyjnego. Ilość skażeń głównie biologicznych na wejściu do procesu przetwórczego zależy od stanu dostarczonego surowca (głównie stopnia zniszczenia bulw przez choroby grzybicze objawiające się gniciem bulw), stopnia zawartości gleby w dostarczonym surowcu i innych zanieczyszczeń glebowych a także stanu samych urządzeń. Tak samo określono normy wyjścia wód z cyklu produkcyjnego. Wody takie zawierają bardzo dużo substancji organicznych a aż 70% z nich jest transportowanych w formie rozpuszczonej. Wody te charakteryzują się również podwyższoną temperaturą i nie mogą być zrzucane bezpośrednio do naturalnych zbiorników i cieków. Wdy te przed zrzutem muszą spełnić normy zawartości substancji organicznych, które wcześniej zostały zneutralizowane metodami tlenową i beztlenową. Nie można ich spuścić ze względu na duży udział cukrów i białek, które stanowią doskonalą pożywkę dla drobnoustrojów i mogą doprowadzać do fermentacji substancji i spowodowania zagrożenia korozją dla infrastruktury technicznej i urządzeń kanalizacyjnych i uzdatniających. Takie fermentujące substancje organiczne to również zagrożenie dla zdrowia pracowników poprzez miejscowe gromadzenie się gazów głównie siarkowodoru. Substancje i gazy szkodliwe mogą w bardzo uciążliwy sposób przedostawać się do systemu sąsiednich kanałów i pomieszczeń gdzie stanowią duże bo niespodziewane zagrożenie. W przypadku ścieków o dużej zawartości materiału biologicznego bardzo często stosowaną metodą oczyszczania jest metoda osadnika czynnego. Jest to zespół kaskadowych osadników gdzie tlenowo następuje osadzenie i przetworzenie zanieczyszczeń. W wyniku takiego osadzania powstaje masa używana często jako nawóz.
