1. Разработка способов очистки промышленных отходов сточных вод, сбрасываемых в реки и озера, преследующая, с одной стороны, сохранность основных источников снабжения пресной водой, с другой — возможность вторичного, а иногда и многократного использования их в производственных процессах. Но это направление, несмотря на свою высокую эффективность, не может полностью решить проблему, так как для вторичного использования очищенных вод требуется многократное (в 6—10 раз, а иногда и в 20 раз) разбавление их чистой пресной водой. Более действенным является перевод промышленных предприятий на замкнутое оборотное водоснабжение, при котором технологические процессы налажены так, что вода полностью используется без отходов. Подобные работы в небольших объемах начали проводиться только в последние годы.
2. Поиски сфер применения морской воды вместо обычно применяемой пресной воды. Так, в ряде стран (СССР, США, ГДР, Италии и Тунисе) проводится опытное орошение полей непосредственно морской водой. В СССР морская вода для этих целей применяется в Эстонии, Дагестанской АССР и в Туркменской ССР, причем в ряде случаев ее применение приносит самые неожиданные результаты. Так, например, в Эстонии повышается урожайность злаковых культур, в капусте и свекле увеличивается их сахаристость. В Ленинском районе Дагестанской АССР при орошении земель морской водой получены десятикратные урожаи люцерны, небывало высокие урожаи спелых томатов и арбузов. Здесь также успешно произрастают озимая пшеница и ячмень.
Ведутся работы по использованию морской воды и в промышленности и на производстве. Так, в ряде стран она применяется на электростанциях для охлаждения. Во Франции и Бельгии разработан метод приготовления бетона на соленой воде, качество которого не уступает обычному бетону. Поиски ученых многих стран в этом направлении продолжаются.
3. Переброска пресных вод из районов, где она имеется в избытке, по каналам или водоемам в засушливые районы. Таким примером является построенная третья очередь Каракумского канала им. В. И. Ленина, отводящего из Амударьи воду на прилегающие к пустыне Каракумы земли и, кроме того, ежесуточно подающего к Ашхабаду свыше 500 000 м 3 амударьинской воды.
В настоящее время для снабжения водой центральных и северных районов Казахстана строятся два самых длинных в мире водовода. Длина водоводов равна 1725 и 1670 км при пропускной способности соответственно 60000 и 57000 м3 в сутки. В начале 1975 г. в СССР сдан в эксплуатацию канал Иртыш — Караганда.
Канал снабжает водой Экибастузский и Карагандинский угольные бассейны, а также «Казахстанскую Магнитку» — металлургический комбинат в Темиртау. Воду приходится поднимать на высоту 418 м с помощью 22 насосных станций.
Для исправления «ошибок» природы, направившей сток многих крупных рек не туда, куда надо человеку, ученые некоторых стран рассматривают ряд проектов для переброски воды на многие сотни и даже тысячи километров из районов с избытком воды в районы, где испытывается ее острая недостача.
Одним из таких крупнейших проектов является проект переброски части стока сибирских рек с севера на юг — в засушливые пустынные и полупустынные районы и степи Казахстана и Средней Азии, а также проект переброски части стока северных рек европейской части СССР на юг, в засушливые районы Заволжья. Тщательная, кропотливая работа по разработке этих проектов проводится сегодня. Ведь помимо небывалой сложности инженерно-технических работ, необходимо рассмотреть и научно обосновать, какие климатические и экологические изменения могут произойти после претворения этих проектов в жизнь.
Разрабатываются такие проекты и в других странах. Так, Северо-Американским гидроэнергетическим объединением был выдвинут проект крупнейшей переброски до 196 км3 воды в год из рек Юкон, Фрейзер, Пис-Ривер, Атабаска и частично Колумбии в огромное водохранилище в Скалистых горах, а из него в степные провинции Канады, в озеро Верхнее, в юго-западные штаты: Калифорнию, Юта, Аризону, Колорадо и даже в Мексику. По этому плану уже начато сооружение двух водохранилищ на Юконе. Американский проект ставит перед собой обширные дели: он позволит превратить пустыни в сельскохозяйственные районы и даст возможность «промыть» Великие озера, вернуть им чистоту вод, которой они славились всего 20—25 лет тому назад.