Рациональное использование и охрана пресноводных источников актуальный научно-технический и социальный аспект, в частности, для Центральноазиатского региона, расположенного в аридной зоне.
Туркменистан обладает запасом собственных пресноводных поверхностных и грунтовых вод. Одним из перспективных источников водопотребления являются коллекторно-дренажные воды. В настоящее время их сбор с перспективой последующего использования обеспечивает уникальное гидротехническое сооружение - Туркменское озеро Алтын асыр. Значение данного объекта поистине неоценимо не только для нашей страны, но и для всего региона Центральной Азии. Озеро располагается в природной впадине Карашор, длина которой 103 км, ширина 18 км. Объём воды при заполнении составит 132 км3. Этот огромный резервуар в состоянии вместить дренажные воды практически со всей территории страны, которые можно собирать десятилетиями. После соответствующей деминерализации эти воды могут быть использованы в различных целях. Это значительно дешевле опреснения вод Каспия, тем более солёность морской воды составляет около 15 граммов на литр, а санитарные нормы содержания солей в воде, пригодной для использования в сельском хозяйстве, составляют 1 грамм на литр.
Решение проблемы очистки солёных и промышленных сточных вод, их опреснения возможно при использовании инновационных технологий. В мировой практике основными методами деминерализации воды: дистилляционный и мембранный, включающие электродиализ и обратный осмос. Первый энергоёмкий, основан на получении водяного пара при нагревании с последующим превращением его в воду. В обоих методах материалом для фильтрации служат синтетические полупроницаемые микропористые полимерные материалы из различных органических веществ. Мембранная технология на сегодняшний день принадлежит к числу авангардных направлений в области опреснения вод и разделения веществ. Анализ технико-экономических показателей опреснения сильно минерализованных вод показывает, что предпочтительны именно мембранные методы. Кроме того, такие методы эффективны, экономичны, а также экологичны. В настоящее время промышленные опреснители на основе обратного осмоса действуют в городах Туркменбаши и Бекдаш, посёлке Эсенгулы, а также в Дашогузском велаяте для опреснения подземных вод. Самая мощная опреснительная станция действует в Национальной туристической зоне Аваза.
При деминерализации коллекторно-дренажных вод неизбежно получение огромного количества так называемых остаточных рассолов. Утилизация этих концентрированных растворов солей важна не только с точки зрения охраны окружающей среды, но и способна решить ряд экономических задач. Комплексная переработка концентрированных солевых растворов позволит получить различную химическую продукцию, окупив, тем самым, часть расходов на опреснение. Исходя из климатических условий нашей страны и имеющихся больших объёмов коллекторно-дренажных вод, учёные разрабатывают технологии их опреснения с использованием солнечной энергии, других местных ресурсов.
Профессорско-преподавательским составом Международного университета нефти и газа проведен комплекс опытно-производственных исследований. Их результатом стала разработка технологических процессов предварительной подготовки таких вод к мембранному опреснению с помощью реагентов. Предложен метод смягчения коллекторно-дренажных вод (КДВ). Испытания проведены на промышленных установках обратного осмоса и электродиализа, которые были использованы для деминерализации коллекторно-дренажных и подземных минерализованных вод на специальных опытно-экспериментальных площадках. В итоге уровень минерализации опреснённой воды составил около 0,2 г/л при исходной позиции в 3-4 г/л.
В настоящее время при участии специалистов вуза разрабатываются другие способы очистки дренажных и минерализованных вод с применением местных цеолитов, бентонитов и других природных материалов. В частности, изучены процессы концентрирования и переработки остаточных рассолов, получаемых при деминерализации КДВ с помощью испарения воды в открытых бассейнах на солнце, что подобно получению мирабилита из карабогазских рассолов бассейновым методом. Цель проводимой научно-практической работы переработка таких вод для получения вместе с пресной водой ещё и товарных химических продуктов из остаточных рассолов сульфата и хлорида натрия. Специалистами вуза разработаны также технологические процессы предварительной подготовки таких вод к мембранному опреснению с помощью веществ, получаемых из местного минерального сырья. В частности, это способ получения коагулянта сульфата алюминия, широко применяемого в водоочистке, из обогащённых каолинов месторождения Гызылкая Западного Туркменистана. А также метод очистки вод от ионов фтора, железа, марганца с помощью модифицированных сорбентов на основе местных доломитов. Оба метода были испытаны при очистке окрашенных производственных сточных вод предприятий текстильной промышленности страны. В ходе экспериментов получены положительные результаты.
К водным ресурсам, требующим рационального использования, относятся также подземные высокоминерализованные воды. К тому же вместе с уменьшением запасов твёрдых полезных ископаемых время ставит необходимость использования гидроминерального сырья, в частности промышленных йодобромных и попутных нефтегазовых вод с богатым содержанием хлоридов натрия, кальция, магния, а также йода, брома, бора, стронция и других редких металлов. В настоящее время они пока используются в основном для получения в промышленных масштабах только йода, и иногда брома.
Разработка подобных минеральных ресурсов имеет не только экономическое, но и экологическое значение. Туркменские учёные-химики предлагают технологии комплексной переработки йодобромных вод с получением вышеупомянутых ценных веществ в товарном виде. Причём для удешевления процессов использовано их концентрирование путём солнечного испарения в открытых бассейнах. Технология проверена в опытных условиях на Балканабатском йодном заводе. Результаты опытно-производственных испытаний и технико-экономические расчёты подтверждают рентабельность разработанной технологии и возможность её применения. В настоящее время по итогам исследований защищен ряд докторских и кандидатских диссертаций, запатентованы изобретения, опубликованы научные работы.
Проблема дефицита пресной воды обуславливает необходимость рационального водопользования, совершенствования водоочистки, утилизации промышленных стоков и вторичного использования отработанных технических и коллекторных вод. Современные достижения науки и техники открывают возможности для рационального использования отработанных в сельском хозяйстве и промышленности водных ресурсов. Это будет способствовать обеспечению страны дополнительными ресурсами воды и сырьём для химической индустрии, а также улучшению состояния окружающей среды.