С. Ю. Геллер описывает проблему засушливых районов СССР, где огромные площади пригодных пастбищ остаются неиспользованными из‑за отсутствия пресной воды. Хотя грунтовые воды в пустынях распространены, их высокая минерализация делает их непригодными для питья. Исследования Института географии показали, что такие воды можно эффективно опреснять с помощью естественного замораживания и последующего таяния льда, при котором соли выводятся первыми порциями талой воды. Климатические условия пустынь — ночные морозы на юге и длительные зимние холода на севере — позволяют применять этот метод практически повсеместно. Проведённые опыты в Кара‑Кумах подтвердили возможность получения дешёвой пресной воды, пригодной для водопоя и хозяйственных нужд. Разработанная схема опреснительных установок проста, дешева и требует минимального обслуживания, открывая путь к освоению пастбищ, развитию орошения и расширению сельского хозяйства в засушливых регионах.
Огромные пространства в нашей стране занимают пустыни и полупустыни. Около 4 млн. кв. километров, преимущественно в Казахстане, Средней Азии и северном Прикаспии, страдают от засухи. Половина этой территорий совершенно лишена воды. А между тем многие из этих районов представляют собой хорошие пастбища для мелкого и крупного рогатого скота. Такие пастбища могли бы свободно прокормить 40 млн. голов мелкого скота, если бы здесь было достаточно пресной воды.
Проведённые за последние два десятилетия исследования показали, что вода в пустыне есть. Почти на всей территории засушливой зоны Союза имеются достаточно обильные и сравнительно неглубоко залегающие воды. Но высокая минерализация грунтовых вод делает их непригодными для питья. Так, например, в Кара-Кумах колодезная вода содержит 35—40 граммов солей на литр. Эта минерализация в три-четыре раза больше, чем минерализация воды Каспийского моря.
Разумеется, водой таких колодцев нельзя пользоваться даже для водопоя неприхотливых туркменских овец и верблюдов.
На огромной площади в 2,5— 3 млн. гектаров вырыто лишь несколько таких солёных колодцев. Все они находятся на больших караванных путях. Путешественники пустыни пользуются водой этих колодцев, смешивая её с пресной, которую они везут с собой в бочках или мехах. Пастбища же района, в котором расположены колодцы, являются едва ли не лучшими в Кара-Кумах и могли бы прокормить до полумиллиона овец. Естественно, что разработка рационального метода опреснения грунтовых вод приобретает исключительное значение.
Изучение физико-географических условий, господствующих почти на всей засушливой территории Союза, заставило обратить внимание на метод опреснения солёных вод при помощи естественного их замораживания в зимнее время. Известно, что при замерзании солёная вода превращается в значительно более пресный лёд, так как растворенные в ней соли, кристаллизуясь, выпадают из раствора. Однако свежий лёд сохраняет всё-таки довольно много солёных включений. В Кара-Кумах в литре колодезной воды содержится 35—40 граммов солей. В полученном же из этой воды опреснённом льду находится 18—20 граммов солей. Очевидно, что такой лёд нуждается всё-таки в дальнейшем опреснении. Этот процесс происходит при таянии солёного льда.
Как известно, многолетние морские льды, в отличие от свежего льда, практически совершенно пресны. Самый характер этого явления объясняется следующим образом. Опреснённый по сравнению с исходной водой, но всё же солоноватый лёд, в отличие от солёной воды, представляет не раствор, а механическую смесь пресного льда и солёных включений, которые не выпали в процессе замерзания. При температурах около 8° эти солёные включения превращаются в кристаллы солей. При более высоких температурах кристаллы переходят в концентрированные растворы в виде пузырьков жидкости, включённых в основную пресную массу льда. Когда эта масса представляет твёрдое тело, солёные жидкие включения с началом таяния уносятся первыми талыми водами по капиллярам, пронизывающим подтаивающий лёд.
Таким образом, опреснение происходит в две фазы: сперва посредством естественного замораживания, а затем — с наступлением оттепели при таянии льда.
Изучение климатологических условий в различных районах СССР показывает, что период средних минимальных температур на севере засушливой полосы длится пять, шесть, семь месяцев. Даже в таких южных областях, как Центральные Кара-Кумы, ночные морозы господствуют в течение трех месяцев.
В северной и южной частях засушливой зоны температурный режим неодинаков. На юге ночные морозы, как правило, сменяются дневными оттепелями. На севере же морозы зимой весьма устойчивы и оттепели редки. Поэтому в опреснительных установках на севере следует использовать зимний холод и следующее за ним весеннее таяние, а в южных пустынях — ночные морозы и сменяющие их дневные оттепели.
*
Институт географии Академии наук СССР две зимы подряд — в 1937/38 и в 1938/39 гг. — производил в районе Кара-Богаз-Гола и в Центральных Кара-Кумах специальные опыты. Результатом их явилась схема опреснительной установки.
Опыты показали, что в пустыне вполне возможно получить пресную воду из сильно минерализованных источников.
Процесс опреснения воды в южных пустынях представляется в следующем виде. Вода из колодца при помощи ветряка подаётся в обширный открытый бассейн. Здесь происходит предварительное охлаждение грунтовой воды, температура которой, например в Кара-Кумах, достигает 16°. Из бассейна вода по трубе или канаве поступает на специальную кирпичную площадку. На этой площадке во время ночных или зимних морозов образуется ледяная корка.
С наступлением оттепели не замёрзшая под ледяной коркой солёная вода опускается с площадки в распределительную камеру. Отсюда она поступает в так называемый суточный бассейн, если поблизости имеется потребность в солёной воде (например на серных рудниках в Кара-Кумах), либо же вовсе удаляется.
Первая порция талой воды, уносящая оставшуюся во льду соль и представляющая около 30—35% всей массы талой воды, удаляется с площадки тем же порядком, что и подлёдная солёная вода. Вся остальная пресная талая вода поступает через распределительную камеру в крытые резервуары. В них запасают пресную воду на весь год.
 |
Это странное сооружение — опреснительная станция в пустыне.
Ветряк 1 подаёт воду из колодца в открытый бассейн 2, где она охлаждается.
Затем по жёлобу вода перетекает на гофрированную площадку 3. На этой площадке
во время ночных или зимних морозов образуется ледяная корка. С наступлением
оттепели вода спускается с площадки в распределительную камеру 4. Отсюда
пресная вода направляется в резервуары 5, а солёная отводится по жёлобу 6. |
Метод опреснения естественным замораживанием позволяет не только освоить в пустынях и полупустынях прекрасные пастбища, но и развести бахчи, виноградники и огороды.
*
Разработанный Институтом географии Академии наук метод опреснения минерализованных грунтовых вод обладает рядом преимуществ по сравнению с другими способами. Прежде всего он значительно дешевле их. Так, например, вода красноводского опреснителя, одного из наиболее совершенных, обходится около 20 копеек за ведро — в четыре-пять раз дороже, чем вода опреснительной установки института. Эксплуатация её отличается исключительной простотой и требует лишь одного рабочего.
Комментариев нет:
Отправить комментарий