Wasser macht 65 Prozent unserer Körpermasse aus und wir können nicht mehr als 3 Tage ohne es überleben. Dennoch ist unser Wasser in Gefahr, hauptsächlich aufgrund von Problemen, die wir verursacht haben.

In diesem Artikel befassen wir uns mit dem dringenden Handlungsbedarf - um den Zugang zu sauberem Wasser sicherzustellen, das Süßwasser des Planeten zu bewahren und die von uns verursachten Probleme zu beheben. Wir gehen auch auf die Rolle der Universitäten in diesem Kampf ein und heben einige der weltweit erzielten Fortschritte hervor.

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Notwendigkeit für sicheres Wasser

Viele von uns nehmen Wasser sicheres Trinkwasser für selbstverständlich, aber das ist nicht der Fall für 780 Mio. von Leuten der ganzen Welt.

Mangel an sauberem Wasser führt zu Krankheiten und sogar zum Tod. In der Tat, unsicheres Trinkwasser bewirkt, dass jedes Jahr mehr Todesfälle als Gewalt und Krieg. Jede Minute stirbt ein Kind von einer wasserbedingten Krankheiten.

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Die fehlende Zugang zu sauberem Wasser verursacht auch andere Kollateralschaden, einschließlich:

• Die wirtschaftlichen Verluste - Kontaminiertes Wasser beeinträchtigt die Wirtschaftlichkeit. In den USA, Nährstoffbelastung allein im Wasser ist eine finanzielle Belastung erforderlich. Das Environmental Protection Agency (EPA) schätzt, dass verschmutzte Gewässer Reinigung Milliarden Dollar kosten könnte. Nährstoffbelastung in Wasser kostet die Tourismusbranche US $ fast 1 Milliarden Verluste pro Jahr. Schäden an Fischen und Krustentieren Industrie werden von der EPA geschätzten zehn Millionen Dollar zu erreichen.
• Absentismus von der Schule - Durch Wasser bedingte Krankheiten wie Durchfall führen zu Fehlzeiten in der Schule. Es wird geschätzt, dass 443 Millionen Schultage gehen jedes Jahr verloren.
• Unerwünschte Auswirkungen auf Frauen und Mädchen in vielen Ländern - Die fehlende Zugang zu sauberen Wasser unverhältnismäßig Auswirkungen Frauen und Mädchen in vielen Ländern, die oft Wasser aus Quellen zu holen haben weit von wo sie leben. In vielen Fällen verbringen sie sehrere Stunden am Tag zu sammeln Wasser.

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Notwendigkeit eines nachhaltigen Wassermanagements

Grundwasser ist die größte Quelle von Süßwasser auf der ganzen Welt.

Allein in den USA, Grundwasser ist die Quelle für Wasser 51 Prozent der Gesamtbevölkerung und 99 Prozent der Landbevölkerung von Trink-, nach der Grundwasser Foundation. Ein erheblicher Teil des Grundwassers des Landes (64 Prozent) wird zur Deckung des landwirtschaftlichen Bedarfs verwendet.

Leider ist das Grundwasser in vielen Teilen der Welt schnell erschöpft ist, einschließlich den USA, vor allem wegen Überpumpen des Grundwasserleiters. Aquifers sind unterirdische Schichten von wasserführenden Gestein permeable oder loser Materialien, wie Kies, Sand oder Schlick, aus dem Grundwasser und ein Wasser extrahiert werden kann.

Das Grundwasser wird so schnell aufgebraucht, dass bis zu 1.8 Milliarden Menschen könnte in weniger als 35 Jahren betroffen sein.

Beispielsweise könnten die Grundwasserleiter in Indien, Südspanien und Italien zwischen 2040 und 2060 erschöpft sein, während die Grundwasserleiter im kalifornischen Central Valley, im Tulare Basin und im südlichen San Joaquin Valley früher erschöpft sein könnten.  

Depletion ist jedoch nicht die einzige Bedrohung für das Grundwasser.

andere Bedrohungen -System umfasst:

• Die Kontamination von Lagertanks, Klärgruben, gefährliche Abfälle, Deponien, Chemikalien und Tausalz, atmosphärische Verunreinigungen;
• Eine Verunreinigung durch Nitrate verursacht durch Abfluss von Düngemitteln, unsachgemäß entsorgt Abwasser, Abwassersysteme, Industrieabfälle, Abfälle der Lebensmittelverarbeitung, und die Erosion von natürlichen Lagerstätten undicht ist;
• Die Kontamination von Arzneimittel und Körperpflegeprodukte aus, diese Produkte Spülen, Baden oder Schwimmen, die Entlastung von Abwassersystemen usw .;
• Kontamination durch unsachgemäß Vor-Ort-Wasseraufbereitungsanlagen verwaltet werden;
• Hydraulic Fracturing (Hydrofracking, fracking oder Hydrofracturing); und
• Mikroplastik aus Mikrokügelchen in Kosmetika und Seifen und Aufteilung der größeren Kunststoffen.

Bemühungen der Universitäten

In Anerkennung der Schwere der Bedrohung, arbeiten viele Universitäten und Hochschulen hart Lösungen für die globale Wasserkrise zu finden. Wir zeigen einige ihrer Leistungen hier.  

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1. Universität von Minnesota

Im vergangenen Monat, University of Minnesota angekündigt die erfolgreiche Schaffung eines "Superschwamms" von Professor Abdennour Abbas und seinem Labor Team.

Der Schwamm kann Quecksilber aus verschmutztem Wasser innerhalb von Sekunden aufnehmen. Quecksilber ist ein Neurotoxin, das verursachen kann ernsthafte gesundheitliche Probleme.  

Abbas und sein Team Nanotechnologie um einen Schwamm zu entwickeln, der Quecksilber aus verschmutzten Gewässern fast sofort absorbieren kann.

Der Schwamm wirkt sehr schnell; Es kann Quecksilber aus Wasserhahn und See in weniger als 5 Sekunden entfernen, während die Entfernung aus Industrieabfällen nur 5 Minuten dauert. Das bedeutet, dass nur ein Schwamm in Basketballgröße benötigt würde, um den Comer See in Minnesota zu reinigen, wenn er mit Quecksilber kontaminiert wäre.

Das Team hat 3-Patente für diese Technologie angemeldet.

Wie funktioniert der Schwamm sein Wunder?

Die Universität hat keine Details veröffentlicht, aber der Prozess wurde in der Star Tribune. Die Technologie verwendet Selen, ein Mittel, das Quecksilber bindet, Quecksilber aus verunreinigtem Wasser zu absorbieren, und macht das Quecksilber harmlos so kann der Schwamm sicher entsorgt werden.

Wie haben Abbas und sein Team die Technologie entwickelt?

Laut der Star Tribune hatten andere Forscher erfolglos mit Selen experimentiert, aber Abbas glaubte, dass ein Schwamm funktionieren würde, wenn Selen mithilfe von Nanotechnologie darauf wachsen könnte. Er übergab das Projekt seinem Doktoranden Snober Ahmed, der es nicht nur gelang, Selen außerhalb eines Schwammes zu produzieren, sondern auch darin.  

Die Technologie war das Ergebnis jahrelanger harter Arbeit. Ahmed sagte der Star Tribune, dass es zwei Jahre gedauert habe, nur um eine Lösung zu finden, die das absorbierte Quecksilber sicher für die Entsorgung macht.

Die neue Technologie wird Minnesota helfen, wo Quecksilberverunreinigungen in Wasser ein ernstes Problem darstellen.

Die Star Tribune berichtete, Abbas sei in der Tat "zum Teil von Nachrichtenberichten inspiriert, wonach ein 10-Säugling, der am Nordufer des Lake Superior geboren wurde, einen unsicheren Quecksilbergehalt im Blut hat".

Bis heute wurde der Schwamm nur in einer Laborumgebung getestet. Aber TUN wurde gesagt, dass das Team bereit ist, die Wirksamkeit des Schwammes in der realen Welt zu testen.

"We Ich hoffe, dass wir die Technologie mit unseren Industriepartnern bis Ende des Jahres testen können, wenn wir die benötigte Unterstützung erhalten,Sagte Abbas.

Der „Superschwamm“ hat viele potenzielle Anwendungen, die unser Wasser sparen und auch die Reinigungskosten senken könnten. 

Laut der Star Tribune planen Abbas und sein Team, das gleiche Prinzip zu verwenden, um Schwämme zu entwickeln, die andere Schadstoffe aus Wasser entfernen, einschließlich Blei und Arsen, Nitrate und Phosphor.

Tatsächlich sind sie einer Lösung für Phosphor nahe.

The Star Tribune sprach mit John Tucci, Präsident von Lake Savers, einem Unternehmen aus Michigan, das einen natürlichen, nachhaltigen Weg zur Erneuerung von Seen vorschlägt, der speziell nach einer Lösung zur Phosphorentfernung sucht.

"Ich freute mich sehr über die Gelegenheit, die Technologie vor Ort zu testen und zu sehen, wie weit sie gehen kann", sagte Tucci der Star Tribune.

Die Technologie wird ein Segen für die Welt im Allgemeinen sein.

Abbas gab TUN seine Meinung über Technologie, um die Umwelt zu retten. 

Die Entwicklung effizienter und kostengünstiger Technologien wie dieser ist der beste Weg, um sowohl die Umweltbelastung und die Kosten für die Sanierung für die Industrie zu reduzieren. Es ist der beste Weg, unsere Meinungsverschiedenheiten über Umweltvorschriften zu erleichtern, und das ist, warum wir mehr Mittel für Wissenschaft und Technik benötigen.

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2. Universität von Rhode Island

Das College of Engineering an der University of Rhode Island hat zwei Mitglieder der Fakultät gewidmet sauberes Wasser Projekte.

Assistenzprofessoren Vinka Oyanedel-Craver und Ali Akanda Beide erforschen „bessere Wege Trinkwasser zur Verfügung zu stellen und die Verschmutzung der Wasserversorgung zu stoppen. “

Sie widmen sich ihrer Mission, den lokalen Gemeinschaften in vielen verschiedenen Teilen der Welt sicheres Wasser zu bringen.

Hier ist eine kurze Zusammenfassung ihrer Bemühungen und Leistungen.

Projekte von Professor Carver

Professor Craver hat ihre Forschung auf billige Keramikfilter konzentriert, um Wasser in abgelegenen Dörfern auf der ganzen Welt zu reinigen.

In Guatemala helfen Craver und ihre Studenten den Anwohnern, Pflanzen für die Herstellung der Filter zu entwerfen, und besuchen Häuser, um den Bewohnern beizubringen, wie sie die Filter verwenden.

In den vergangenen 8-Jahren haben mehr als 30-Studenten Craver bei Exkursionen nach Guatemala begleitet. Die meisten dieser Studenten waren Studenten.

Auch andere Länder werden von Cravers Bemühungen profitieren. Sie forscht in Jordanien mit einem Doktoranden, in Südafrika mit zwei Doktoranden und in der Dominikanischen Republik mit drei Doktoranden.

Einer von ihr Studenten, Ryan Sullivan, derzeit mit der Universität von Johannesburg, Südafrika, zusammen tragbaren Wasseraufbereitungssysteme zu testen.

Craver sagte TUN sie in der Arbeit mit den Nutzern glaubt ihr Wasserproblem zu lösen.

Wasseraufbereitung Forschung ist mehr relevant und erfolgreich in den Gemeinden umgesetzt werden, wenn wir arbeiten mit den Nutzern ihre individuellen Bedürfnisse und Anliegen Adressierung. Die Erfahrungen, die Studenten Gewinne in dieser Art von Einstellung äußerst wertvoll in der Karriere und versorgen sie mit einer globalen Vision von Wasser Herausforderungen in unserer Gesellschaft.

Projekte von Professor Akanda

Professor Akanda nutzt seine Expertise in der Computer-Modellierung und seine wasserbezogene Forschung Frühwarnsysteme zu erstellen. 

Er wird in vielen Projekten auf der ganzen Welt beteiligt.  

In Bangladesch, das einzige Land, für die die gesamte Bevölkerung gilt als gefährdet für Cholera sein von der Weltgesundheitsorganisation ist die Partnerschaft Akanda mit verschiedenen Wasser und die öffentliche Gesundheit Nichtregierungsorganisationen die Cholera-Wasser-Umgebung zu studieren und Frühwarnung für die Nutzer der infizierten Wasserquelle bieten.

In Mexiko hat Akanda mit Politologie Fakultät zusammengetan, um Fragen im Zusammenhang mit Wasser und Wasserrechten zu verstehen, was zu einem schlechten Bewirtschaftung der Wasserquelle führen, Wasserknappheit und Risikos von Dengue. Dengue ist eine Krankheit, die durch Mücken übertragen.  

Akanda hat auch Studenten 5 Absolvent zu folgenden Themen arbeiten:

• Grundwasserabsenkungen in Saudi-Arabien;
• Wasser-Energie nexus in Rhode Island;
• Cholera-Wasserdynamik in Bangladesch;
• Dengue-Wasser-Link in Puerto Rico und Mexiko; und
• globale Wasserfragen / Gesundheitswesen nachhaltige Entwicklungsziele.

Forschung in Saudi-Arabien beinhaltet den Grad der Grundwasserabsenkungen, Aufladen Fähigkeiten und Muster der Wassernutzung. Othman Fallatah, der Doktorand in der Forschung, wird Reisen in diesem Sommer nach Saudi-Arabien Daten für das Projekt zu sammeln.

Akanda sprach mit TUN über die Auswirkungen des Klimawandels auf das Wasser des Planeten und die Bedeutung der Zusammenarbeit für eine Lösung.

"Der Klimawandel wird einen großen Einfluss auf die verfügbaren Wassermenge haben und Qualität, was wiederum die öffentliche Gesundheit und nachhaltige Entwicklung auswirken wird," er sagte.

"Wir verfolgen einen interdisziplinären Ansatz, um unser Fachwissen in den Bereichen Wasser, Klima, Gesundheit und Sozialwissenschaften zu kombinieren und so die Wassersicherheit für gefährdete Bevölkerungsgruppen zu gewährleisten."

Gemeinsame Projekte

Neben ihrer individuellen Bemühungen, Craver und Akanda arbeiten gemeinsam ein Projekt in der Dominikanischen Republik zu beginnen, die dort über die Umsetzung von kleinen Wasseraufbereitungsanlagen für Trinkwasser und die Anfälligkeit dieser Systeme auf die Launen des Klimas konzentrieren. Sie werden von Kayla Kurtz, Doktorand an der Universität unterstützt.

Die beiden Professoren haben auch in der Vergangenheit von Dozenten und Studenten aus dem unterstützt Hochschule der Umwelt und Lebenswissenschaften, Die haben Dörfer in Indien, Jordanien und Kenia schützen saubere Wasserquellen geholfen.

Die Universität hat auch ein interdisziplinäres Programm namens „Wasser: Technik, Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft" oder einfach Wasser: E2S2.

Fakultät der 4 Colleges (Hochschule für Umwelt und Lebenswissenschaften, Hochschule für Technik, Hochschule für Kunst und Wissenschaft, und der Graduate School of Oceanography) wird zusammenarbeiten, um globale Wasserprobleme zu lehren und zu behandeln.

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3. University of Chicago

Im März 2017, University of Chicago angekündigt die Erweiterung des Water Research Initiative an seinem Institut für Molecular Engineering (IME).

Die Initiative wurde in 2013 zusammen mit der Argonne National Laboratory, eine multidisziplinäre Wissenschaft und Engineering Research Center, und Ben-Gurion-Universität des Negev in Israel.  

Der geplante Ausbau der Initiative begann mit der Einstellung von Professor James Skinner Anfang dieses Jahres, weil er „weltweit führend im theoretischen und konzeptionellen Verständnis der Wasserstoffbrückenbindung in Wasser“ ist.

Skinner glaubt, dass Wasser ein kritisches Thema ist.

"Die Erforschung des Wassers ist äußerst zeitgemäß", sagte er in einer Erklärung. "Wir haben hier die Möglichkeit, auf globaler Ebene etwas zu bewirken."

Skinner wird 5 Wissenschaftler oder Ingenieure einstellen, um Forschungsprojekte zu verschiedenen wasserbezogenen Themen Kopf, einschließlich:

• die Produktion von sauberem Wasser;
• mit Wasser als Quelle von Energie;
• Untersuchung der Rolle des Wassers bei der Eindämmung des Klimawandels; und
• Verständnis der Rolle von Wasser in Biologie und Medizin.

Die Forschung der Initiative wird viele Disziplinen umfassen.

"Dies ist wirklich eine interdisziplinäre Anstrengung", sagte Skinner in einer Erklärung.

„Ingenieurwesen, Chemie, Biologie, Physik: Es ist nicht schwer zu sagen, dass Sie all diese Disziplinen mitbringen müssen, um diese Probleme zu lösen. Es ist aufregend, an etwas beteiligt zu sein, das so übergreifend ist. “

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4. Queen's University, Kanada

Im Februar 2017, Queens Universitymit Sitz in Kingston, Ontario, Kanada, erhielt Kann 5 Millionen US-Dollar für Forschung und Ausbildung auf dem Gebiet der Süßwasserressourcen von Ross J. Beaty, einem Geologen und Unternehmer, deren 2 Kinder von der Universität absolviert.   

Das Geschenk wird der Universität helfen, ihr Wasserforschungsprogramm zu erweitern.

"Forscher aus ganz Queen arbeiten mit Partnerinstitutionen und -organisationen zusammen, um eine Vielzahl von Problemen im Zusammenhang mit dem Wasser anzugehen", sagte Direktor Daniel Woolf in einer Erklärung.

"Herr. Beatys Spende wird ein neues Zuhause für die Wasserforschung unterstützen, in dem die Fakultät und die Studenten zusammenkommen und die Führung beim Erhalt einer unserer wertvollsten Ressourcen übernehmen können. “

Das neue Beaty Water Research Center Forscher aus vielen Disziplinen umfassen, von Zivil- und Verfahrenstechnik für Chemiker, Mikrobiologen, Genetik-Experten und die öffentliche Gesundheit Forscher.

"Interdisziplinäre Teams wie das Wasserforschungszentrum bei Queen sind der Weg der Zukunft", sagte Beaty in einer Erklärung.

„Ich hoffe, dass durch meine Gabe diese Zusammenarbeit wächst und gedeiht und den Forschern die Unterstützung geboten wird, die sie benötigen, um unseren zukünftigen Generationen eine Welt zu bieten, die sie verdienen.“

Die Initiative wird sich auf sauberes Trinkwasser konzentrieren, das derzeit Millionen von Menschen auf der ganzen Welt, einschließlich Teilen Kanadas, nicht zur Verfügung steht.

„Ein Schwerpunkt wird auf sicherem Trinkwasser aus kleinen, unbehandelten Systemen oder unbehandelten städtischen oder ländlichen Hausbrunnen liegen. Diese Arbeit hat das Potenzial, das Leben von Millionen von Menschen auf der ganzen Welt zu verbessern. In Kanada wirkt sich die Untersuchung direkt auf diejenigen aus, die in gefährdeten abgelegenen Gemeinden leben, einschließlich indigener Völker “, sagte Kimberly Woodhouse, Dekanin der Fakultät für Ingenieurwissenschaften und angewandte Wissenschaften, in einer Erklärung.

"Dank der Unterstützung von Herrn Beaty können unsere Forscher und Studenten die Risiken für die Trinkwasserversorgung besser verstehen und mindern."

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Kurze Zusammenfassung anderer Projekte

Es gibt viele Universitäten und Hochschulen, die wasserbezogene Forschung betreiben. Nachfolgend sind einige andere bemerkenswerte Wasserforschungsprojekte aufgeführt.

1. Wartburg College hat die Wasser Thrive Programm, deren Aufgabe es ist sauber, sicher Wasser zu denen zu bringen, die es im ländlichen Afrika brauchen. In den letzten 5 Jahren hat sich das Programm über 500 Projekten beteiligt worden und half über 270,000 Menschen.
2. Das Water Resources Research Center an der Universität von Arizona wird auf die wichtigsten wasserbezogene Forschung konzentriert, einschließlich Aktivitäten 45 Wassermanagement weltweit, die sich von Arizona nach Israel, unter Regie Sharon B. Megdal.  
3. Das TAMU Colonias Wasserprojekt an der Texas A & M University ist an der Erforschung, Herstellung und dem Vertrieb erschwinglicher keramischer Wasserfilter für Einwohner der texanischen Kolonien und anderer lokaler und globaler ländlicher Gemeinden beteiligt. Laut dem Texas Staatssekretär, eine colonia ist ein Wohngebiet entlang der Grenze Texas-Mexiko, das Trinkwasser und Kanalisation einige der grundlegenden Lebensnotwendigkeiten fehlt, einschließlich.
   

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Zusammenfassung

Es ist von entscheidender Bedeutung, dass jeder Zugang zu sauberem Wasser hat und dass unsere Süßwasserquellen für zukünftige Generationen erhalten bleiben. Universitäten und Hochschulen leisten ihren Beitrag zur Lösung der Wasserkrise. Ihre Programme unterstreichen das Engagement und den Einfallsreichtum ihrer Forschungsteams und die Notwendigkeit der Zusammenarbeit, um nachhaltige Lösungen für die Wasserkrise zu finden. Dank der „Superschwämme“, Exkursionen und anderen Forschungsprojekten von Professoren und Studenten wird die Welt besser sein.