Повідомлення на тему моя улюблена речовина вода. Властивості води
ВСТУП
Вода - найпоширеніша на планеті речовина. Океани, моря і річки, льодовики і вода атмосфери - ось далеко не повний список"сховищ" води на Землі. Навіть у надрах нашої планети є вода, а що вже говорити про живі організми, що живуть на її поверхні! Не існує жодної живої клітини, до складу якої не входила вода. Організм людини, наприклад, складається з води більш ніж 70 %.
Життя на Землі є сукупністю численних складних процесів, основне місце серед яких займає кругообіг тепла, вологи та речовин. Головну рольу цьому грає вода - прародителька життя Землі.
Але чи випадково те, що наше життя невіддільне від води, і які є підстави для цього?
На відміну від звичайних людей, які звикли вважати воду чимось настільки обійденим і звичним, що не варто довгих роздумів, а тим більше здивування, вчені вважають цю рідину найзагадковішою та найдивовижнішою. Наприклад, багато властивостей води аномальні, тобто істотно відрізняються від відповідних властивостей сполук аналогічної будови. Як не дивно, але саме аномальні властивості води дали цій рідині можливість стати самоголовною на Землі.
ВОДА В ПРИРОДІ
У вільному стані на Землі міститься колосальна кількість води - близько півтора мільярда кубічних кілометрів. Майже стільки ж води знаходиться у фізично та хімічно пов'язаному станіу складі кристалічних та осадових порід.
Більшість природних вод є розчини, вміст розчинених речовин у яких коливається від 0,01 % (у прісних водах) до 3.5 % (у морській воді).
Перед прісної води припадає лише близько 3 % всього запасу води планети (приблизно 35 млн км3). Людина на свої потреби може безпосередньо використовувати лише 0,006% прісної води - це та її частина, яка міститься в руслах усіх річок та озерах. Решта прісних вод важкодоступна - 70% є льодовикові покриви полярних районів або гірські льодовики, 30% - підземні водоносні шари.
Без перебільшення можна сказати, що наша планета просякнута водою. Саме завдяки цьому на Землі став можливим розвиток тих форм життя, які ми бачимо навколо себе.
ВЛАСТИВОСТІ ВОДИ,
СПОСТУВАЛИ ПОЯВУ ЖИТТЯ НА ЗЕМЛІ
Порівнюючи властивості води з властивостями сполук-аналогів, приходимо до висновку, що багато характеристик води мають аномальні значення. Як буде сказано нижче, саме ця аномальність властивостей зіграє найважливішу для зародження та життя на Землі.
Температура температури кипіння
Розглянемо температури кипіння сполук ряду Н2Эл, де Ел - елемент головної підгрупи VI групи.
З'єднання H 2 0 H 2 S H 2 Se Н 2 Ті
t ° з кип. +100 -60 -41 -2
Як видно, температура кипіння води різко відрізняється від температури кипіння сполук елементів-аналогів та має аномально високе значення. Встановлено, що подібна аномалія спостерігається для всіх сполук типу Н 2 Ел, де Ел сильно електронегативний неметал (О, N і т. д.).
Якщо серед H 2 Te-H 2 Se-H 2 S температура кипіння знижується рівномірно, то від H 2 S до Н 2 0 вона стрибкоподібно зростає. Те саме спостерігається для ряду HI-HBr-HCl-HF і H3Sb-H3As-H3P-H3N. Припустили, а згодом і довели, що між молекулами Н20 існують специфічні зв'язки, на розрив яких і витрачається енергія нагрівання. Ці ж зв'язки ускладнюють відрив молекул HF і H 3 N. Такий вид зв'язку отримав назву водневого зв'язку, бачимо його механізм.
Елементи Н і О мають велику відмінність у значеннях електронегативності (ЕО(Н) = 2,1; ЕО(О) = 3,5), тому хімічна зв'язок Н-Осильно ризована. Електронна щільність зміщується у бік кисню, в результаті чого атом водню набуває ефективний позитивний заряд, а кисню - ефективний негативний заряд. Водневий зв'язок - образ, в результаті електростатичного тяжіння між позитивно зарядженим атомом водню однієї молекули і негативно зарядженим атомом кисню іншої молекули:
Здатність води утворювати водневі зв'язки має важливе біохімічне значення.
густина
Для всіх речовин характерне збільшення густини при зниженні температури. Однак вода в цьому випадку веде себе дещо незвично.
Мінімальна температура, при якій вода може знаходитися, не замерзаючи, дорівнює 0 "С. Було б логічно припустити, що найбільша густина води також відповідає цій температурі. Однак експериментально було доведено, що густина рідкої води максимальна при 4 °С.
Цей факт має величезне значення. Уявімо, що вода підпорядковується закономірностям, характерним для всіх інших рідин. Тоді зміна її густини відбувалася б, як у інших рідин. У навколишньому світі це призвело б до катастрофи: з наближенням зими та повсюдним похолоданням верхні шари рідини у водоймах остигали б і опускалися на дно. Більш теплі шари рідини, що піднялися на їх місце, також охолоджувалися б до 0 °С і опускалися. Це тривало б доти, доки вся вода не охолоне до О °С. Далі вода, починаючи з верхніх шарів, почала б замерзати. Будучи більш щільним, лід опускався на дно, замерзання тривало до того часу, поки вся вода природних водойм не промерзла до дна. Зрозуміло, що в таких умовах флора та фауна природних водойм існувати не могла б.
Інша аномалія густини води полягає в тому, що щільність льоду нижче, ніж густина води, тобто вода при замерзанні не стискається, як всі інші рідини, а навпаки - розширюється.
З погляду законів фізики це абсурд, адже більш упорядкований стан молекул (лід) не може займати більший обсяг, ніж менш упорядкований ( рідка вода) за умови, що кількість молекул в обох станах однакова.
Як було зазначено, у рідкій воді молекули Н 2 0 пов'язані між собою водневими зв'язками. Утворення кристалів льоду супроводжується утворенням нових водневих зв'язків, у результаті молекули води утворюють шари. Зв'язок між шарами здійснюється за рахунок водневих зв'язків. Отримана структура (т. зв. структура льоду) відноситься до найменш щільних - порожнечі, що є між молекулами в кристалі льоду, перевищують за величиною молекули води. Тому густина води має більше значення, ніж густина льоду.
Поверхневий натяг
Як правило, під поверхневим натягом рідини розуміють силу, що діє на одиницю довжини контуру поверхні розділу фаз і прагне скоротити цю поверхню до мінімуму. Величина поверхневого натягу води має аномально високе значення - 7,3 .10 -2 Н/м при 20 0 З (з усіх рідин більш високе значення має лише ртуть - 51 10 -2 Н/м).
Високе значення поверхневого натягу води виявляється в тому, що вона прагне скоротити свою поверхню до мінімальної. Можна сказати, що під дією цієї сили молекули зовнішнього шару води зчіплюються, утворюючи на поверхні певну подобу плівки. Вона настільки міцна та пружна, що окремі предмети мають можливість триматися на поверхні води, не занурюючись у неї, навіть якщо їх щільність більше щільностіводи.
Наявність плівки дає можливість багатьом комахам пересуватися на поверхні води і навіть сідати на неї як на тверду поверхню.
Внутрішня сторонаПоверхня води також активно використовується живими істотами. Багатьом з нас доводилося бачити личинок комарів, що повисали на ній, або повзаючих у пошуках видобутку маленьких равликів.
Високий поверхневий натяг обумовлює і таке надзвичайно важливе в природі явище, як капілярність (рідина піднімається дуже тонкими трубками - капілярами). Завдяки цьому здійснюється живлення рослин.
Для опису поведінки води у капілярах виведено досить складні фізичні закономірності. Шари води, які розташовані поблизу твердої поверхні, структурно впорядковані. Товщина такого шару може досягати десятків та сотень молекул. Нині вчені схиляються до того, щоб вважати структурно впорядкований стан води в капілярах окремим капілярним станом.
Капілярна вода широко поширена у природі у вигляді так званої порової води. Тонкою, але щільною плівкою вона покриває поверхні пор та тріщин порід та мінералів. земної кори. Щільність цієї плівки обумовлена і тим, що її молекули води пов'язані з частинками, що утворюють її. тверде тіло, міжмолекулярними силами Структурна впорядкованість порової води є причиною того, що температура її кристалізації (замерзання) помітно нижче температури вільної води. Крім того, властивості гірських порід, з якими стикається порова вода, суттєво залежать від того, в якому агрегатному стані вона знаходиться.
Вода на нашій планеті знаходиться в трьох станах - рідкому, твердому (лід, сніг) та газоподібному (пар). В даний час вода займає 3/4.
Вода утворює водну оболонку нашої планети – гідросферу.
Гідросфера (від грецьких слів «гідро» - вода, «сфера» - куля) включає три основні складові: Світовий океан, води суші та воду в атмосфері. Всі частини гідросфери пов'язані між собою вже відомим вам процесом кругообігу води в природі.
- Поясніть, як вода з материків потрапляє до Світового океану.
- Як вода попадає в атмосферу?
- Як вода знову потрапляє на сушу?
На Світовий океан припадає понад 96% усієї води нашої планети.
Материки та острови ділять Світовий океан окремі океани: Тихий, Атлантичний, Індійський, .
В останні роки на картах виділяють Південний океан – водний простір, що оточує Антарктиду. Найбільший за площею - Тихий океан, найменший - Північний Льодовитий.
Частини океанів, які вдаються в сушу та відрізняються властивостями своїх вод, називають морями. Їх дуже багато. Найбільші моряпланети - Філіппінське, Аравійське, Коралове.
Вода в природних умовмістить різні розчинені у ній речовини. В 1 л океанської води в середньому міститься 35 г солі (найбільше кухонної), яка надає їй солоний смак, робить непридатною для пиття та використання у промисловості та сільському господарстві.
Річки, озера, болота, льодовики та підземні води – це води суші. Більшість вод суші - прісні, але серед озер і підземних вод зустрічаються і солоні.
Ви знаєте, яку величезну роль у природі та житті людей відіграють річки, озера, болота. Але ось що дивно: у загальній кількості води на Землі їх частка дуже мала - всього 0,02%.
Набагато більше води укладено у льодовиках – близько 2%. Не треба плутати їх із тим льодом, який утворюється при замерзанні води. виникають там, де випадає більше, ніж встигає розтанути. Поступово сніг накопичується, ущільнюється і перетворюється на лід. Льодовиками покрита приблизно 1/10 частина суші. Вони розташовуються, насамперед, на материку Антарктида та острові Гренландія, які вкриті величезними крижаними панцирями. глиби льоду, що відкололися по їх берегам, утворюють плаваючі гори - айсберги.
Деякі їх досягають величезних розмірів. Чималі площі займають льодовики у горах, особливо у таких високих, як Гімалаї, Памір, Тянь-Шань.
Льодовики можна назвати коморами прісної води. Поки що вона майже не використовується, але вчені давно розробляють проекти транспортування айсбергів у посушливі райони, щоб забезпечити питною водою місцевих жителів.
Також становлять близько 2% усієї води Землі. Вони розташовані у верхній частині земної кори.
Ці води можуть бути солоними та прісними, холодними, теплими та гарячими. Нерідко вони насичені корисними здоров'ю людини речовинами і є лікувальними (мінеральні води).
У багатьох місцях, наприклад на берегах річок, в ярах, підземні води виходять на поверхню, утворюючи джерела (їх ще називають джерелами і ключами).
Запаси підземних вод поповнюються рахунок атмосферних опадів, які просочуються крізь деякі породи, складові земну поверхню. Таким чином, підземні води беруть участь у природі.
Вода в атмосфері
Містить водяну пару, крапельки води та кристалики льоду. Усі разом вони становлять частки відсотка загальної кількості води Землі. Але без них неможливим був би кругообіг води на нашій планеті.
- Що таке гідросфера? Перерахуйте її складові.
- Які океани утворюють Світовий океан нашої планети?
- Що становить води суші?
- Як утворюються і де розташовуються льодовики?
- Яка роль підземних вод?
- Чим представлена вода у атмосфері?
- У чому різниця між річкою, озером та ?
- Яку небезпеку становить айсберг?
- Чи існують на нашій планеті солоні водойми крім морів та океанів?
Водну оболонку Землі називають гідросферою. Її складають Світовий океан, води суші та вода в атмосфері. Усі частини гідросфери пов'язані між собою процесом кругообігу води у природі. На Світовий океан припадає понад 96% усієї води планети. Його ділять окремі океани. Частини океанів, що вдаються у сушу, називають морями. Води суші включають річки, озера, болота, льодовики, підземні води. В атмосфері містяться водяна пара, крапельки води та кристалики льоду.
Буду вдячний, якщо Ви поділитеся цією статтею у соціальних мережах:
Пошук по сайту.
Користувальницький пошук
Все найцікавіше про воду
Додано: 2012-12-11
Все найцікавіше про воду
Вода - найпростіша і звична речовина на планеті. Але водночас вода таїть у собі безліч загадок.
Потреба людини у воді стоїть на другому місці після кисню. Вода потрібна нам для життя! Як відомо, людина може прожити до шести тижнів без їжі, але лише один тиждень без води.
Хімічне з'єднання H2O у чистому вигляді у природі немає. Вода – універсальний розчинник, вона розчиняє у собі все, що зустрічає по дорозі. Наприклад, насолоджуючись смаком колодязної води, ми вливаємо в себе компот, склад якого не зміг би відтворити, мабуть, ніхто.
Найдорожча вода у світі продається у Лос-Анджелесі (США). Її ціна – 90 доларів за літр. За словами продавців, вода має ідеальний для людини pH баланс та вишуканий смак. Рідину продають у спеціальних пляшках, прикрашених кристалами від Сваровськи. Велику популярність вода набула серед заможної молоді, яка шикується за нею в черзі в найдорожчих нічних клубах Каліфорнії. Серед охочих придбати ексклюзивні пляшки помічені голлівудські зірки.
Людина за своє життя випиває у середньому 35 тонн води.
Вода може знизити ризик виникнення серцевого нападу, якщо людина випиває понад п'ять склянок води на день. Однак такі властивості має лише чиста питна вода.
Води треба пити більше, якщо ви любителі спиртних напоїв, а також чаю чи кави. Оскільки за їх споживанні нирки працюють на повну потужність, створюючи загрозу зневоднення.
У Югославії є Циркницьке озеро. У ньому вода зникає влітку та взимку, а навесні та восени повертається разом з рибою.
Вода - єдина субстанція, яка зустрічається в природі у трьох формах: твердій (лід), рідкій та у вигляді газу. До речі, лише 3% води на землі прісна, але при цьому більша частинапрісної води міститься в замерзлому стані в льодовиках.
Письменник Грибоєдов у одному зі своїх творів говорив: «Важко забути смак талої води високогірних струмків». Вважається, що саме завдяки талій воді горяни живуть так довго.
Деякі газовані напої містять шкідливі хімічні речовини, які викликають зневоднення, а зовсім не втамовують спрагу.
Один із самих рідких продуктів - це кавун. Кавун на 93% складається із води.
Приблизно 70 відсотків землі покрито водою. Але тільки 1 відсоток із цієї води придатний для пиття!
У природі існує близько 1330 видів води. Вони різняться за походженням (наприклад: дощова, ґрунтова, зі свіжого снігу та ін.), відрізняється також за кількістю розчинених у ній речовин.
Позбутися зайвої ваги американські дієтологи рекомендують за допомогою «водяної» дієти, яка стає все більш популярною на Заході. Виявлено, що за нестачі рідини організм починає посилати сигнали в мозок, подібні до сигналів голоду. В результаті люди починають їсти, коли треба пити! Випиваючи щодня по 2 -2,5 літра води, людина може придушити почуття голоду і скоротити кількість споживаної їжі. Але пити потрібно саме воду, оскільки навіть чай чи кава містять шкідливі для дієти активні речовини.
В Алжирі є озеро із чорнила. Водою цього озера можна писати на папері і чорнило ніколи не вичерпується.
В Антарктиді є озеро, вода в якому в 11 разів солоніша за морську і може замерзнути тільки при t -50 град.
Двох процентне скорочення рівня води в тілі може призвести до 20% зменшення в розумових і фізичних показниках.
Загалом на Землі близько трьох мільйонів кубічних кілометрів прісної води. Щодня з поверхні землі випаровується 1 трильйон тонн води.
Якщо всю воду у світі, що міститься в різних резервуарах вилити у відкритий океан, то його рівень підніметься на 3 см. До речі, останні 100 років рівень океану в усьому світі підвищується більш ніж на міліметр на рік.
Як стверджують медики, вода допомагає збільшити тиск. А ще, як виявилося, кращий спосібпозбутися набряків - пити багато води.
Людський організм на 60-70% складається із води, а дитячий на 80%. П'ятимісячний ембріон складається із води на 94%.
Як стверджують фахівці, достатньо випити дві склянки чистої води, щоб подолати депресію та втому.
Вода доставляє в клітини організму поживні речовини (вітаміни, мінеральні солі) та забирає відходи життєдіяльності. Крім того, вода бере участь у процесі терморегуляції та дихання.
За даними ЮНЕСКО, сама чиста водау світі – у Фінляндії. Дослідження, проведене у 122 країнах світу, враховувало якість та кількість свіжої води.
У всьому світі 1 мільярд 100 мільйонів людей не мають доступу до води. Тож ми з вами щасливі люди!
В Азербайджані є горюча вода! Від сірника вода спалахує блакитним полум'ям через метан.
Найнебезпечніша вода у світі знаходиться в Сицилії в одному з озер. З дна озера б'ють 2 джерела концентрованої кислоти, що отруює воду.
У кубічному сантиметрі морської води міститься 1,5 г білка і чимало інших поживних речовин. Вчені підрахували, що Атлантичний океан«за поживністю» оцінюється в 20 тисяч урожаїв, що збираються на рік на всій суші.
Недавні досліди показали, що вода заряджає їжу енергією, після чого частинки їжі передають цю енергію організму у процесі травлення. Виявляється, їжа без води не має для тіла жодної енергетичної цінності.
Через струмінь води у вашому крані шириною в голку витікає приблизно 840 літрів води на добу.
Будьмо здорові!
Більша частина нашої планети — 79 % — займає вода, і навіть якщо заглибитися в товщу земної кори, то в тріщинах і порах можна знайти воду. Крім того, всі відомі на Землі мінерали та живі організми мають у своєму складі воду.
Велике значення води у природі. Сучасні наукові дослідженняводи дають можливість розглядати її як унікальну речовину. Вона бере участь у всіх фізико-географічних, біологічних, геохімічних та геофізичних процесах, що відбуваються на Землі, є рушійною силою багатьох глобальних процесівна планеті.
Вода викликала на Землі таке явище, як кругообіг водизамкнутий, безперервний процес переміщення води, що охоплює всі найважливіші оболонки Землі. Рухаючою силоюкругообіг води служить сонячна енергія, що викликає випаровування води (з океанів у 6,6 рази більше, ніж з суші). Вода, що поступила в атмосферу, переноситься повітряними течіями в горизонтальному напрямку, конденсується і під дією сили тяжіння падає на Землю у формі опадів. Одна частина їх через річки надходить в озера та океан, а інша йде на зволоження ґрунту та поповнення підземних вод, які беруть участь у харчуванні річок, озер та морів.
До річного кругообігу залучено 525,1 тис. км 3 води. У середньому протягом року на планеті випадає 1030 мм опадів і приблизно стільки ж випаровується (в об'ємних одиницях 525 000 км 3 ).
Рівність між кількістю води, що надходить на поверхню Землі з опадами, і кількістю води, що випаровує з поверхні Світового океану та суші, за однаковий період часу називається водним балансомнашої планети (табл. 19).
Таблиця 19 Водний балансЗемлі (за М. І. Львовичем, 1986)
Для випаровування води потрібна певна кількість тепла, що звільняється при конденсації водяної пари. Отже, водний баланс тісно пов'язаний із тепловим балансом, при цьому вологообіг рівномірно розподіляє тепло між його сферами, а також регіонами Землі, що має велике значеннядля всієї географічної оболонки.
Величезне значення води та в господарської діяльності. Неможливо перерахувати всі сфери діяльності людини, в яких використовується вода: побутове та промислове водопостачання, зрошення, отримання електроенергії та багато інших.
Найбільший біохімік та мінералог академік В. І. Вернадськийзазначав, що вода стоїть особняком історія нашої планети. Тільки вона може перебувати на Землі в трьох агрегатних станах і переходити з одного до іншого (рис. 158).
Вода, що знаходиться у всіх агрегатних станах, утворює водну оболонку нашої планети. гідросфери.
Так як вода міститься в літосфері, атмосфері та в різних живих організмах, визначити межі водної оболонки дуже складно. Крім того, існують два тлумачення поняття «гідросфера». У вузькому сенсі гідросфера - це уривчаста водна оболонкаЗемлі, що складається зі Світового океану та внутрішньо- материкових водойм. Друге тлумачення - широке - визначає її як безперервну оболонку Землі, що складається з відкритих водойм, парів води в атмосфері та підземних вод.
Рис. 158. Агрегатні стани води
Пари води в атмосфері називаються розсіяною гідросферою, а підземні води похованою гідросферою.
Що стосується гідросфери у вузькому значенні, то найчастіше за її верхню межу приймають поверхню земної кулі, а нижню межу проводять за рівнем підземних вод, який знаходиться в осадовій пухкій товщі земної кори.
При розгляді гідросфери в широкому значенні її верхня межа розташовується в стратосфері і дуже невизначена, тобто лежить вище за географічну оболонку, яка не виходить за межі тропосфери.
Вчені стверджують, що обсяг гідросфери становить приблизно 1,5 млрд. км 3 води. Переважна частина площі та обсягу води посідає Світовий океан. У ньому укладено 94% (за іншими даними 96%) обсягу всієї води, що міститься у гідросфері. Близько 4% становить похована гідросфера (табл. 20).
Аналізуючи об'ємний склад гідросфери, не можна обмежуватись однією кількісною стороною. При оцінці компонентних частин гідросфери слід враховувати її активність у кругообігу води. Для цього він відомий радянський гідролог, доктор географічних наук М. І. Львовичввів поняття активності водообміну, що виражається числом років, необхідні повного відновлення обсягу.
Відомо, що у всіх річках на планеті одночасний об'єм води невеликий і становить 1,2 тис. км 3 . При цьому руслові води повністю оновлюються у середньому кожні 11 днів. Майже така ж активність водообміну властива розсіяній гідросфері. А ось підземним водам, водам полярних льодовиків іокеану для повного оновлення потрібні тисячоліття. Активність водообміну всієї гідросфери становить 2800 років (табл. 21). Найнижча активність водообміну у полярних льодовиків – 8000 років. Оскільки в даному випадку уповільнений водообмін супроводжується переходом води у твердий стан, маси полярних льодівскладають законсервовану гідросферу.
Таблиця 20. Розподіл водних мас у гідросфері
Частини гідросфери |
Частка у світових запасах, % |
||
від загальних запасів води |
від запасів прісних вод |
||
Світовий океан |
|||
Підземні води |
|||
Льодовики та постійний сніговий покрив |
|||
у тому числі в Антарктиді |
|||
Підземні води у зоні багаторічномерзлих порід |
|||
у тому числі прісні озера |
|||
Вода в атмосфері |
|||
Загальні запаси прісних вод |
|||
Загальні запаси води |
Таблиця 21. Активність водообміну гідросфери (але М. І. Львовичу, 1986)
* З урахуванням підземного стоку в океан, минаючи річки: 4200 ліг.
Таблиця 21. Активність водообміну гідросфери (за М. І. Львовичем, 1986)
Гідросфера пройшла довгий шлях еволюції, неодноразово змінюючись за масою, співвідношенням окремих частин, руху воли, співвідношення розчинених газів, суспензій та інших компонентів, зміни яких записані в геологічному літописі, далеко не повністю розшифрованою.
Коли ж на планеті з'явилася гідросфера? Виявляється, вона існувала вже на початку геологічної історії Землі.
Як ми вже знаємо, приблизно 4,65 млрд. років тому виникла Земля. Найдавніші знайдені гірські породи досягають віку 3,8 млрд. років. Вони зберегли на собі відбитки одноклітинних організмів, які мешкали у водоймах. Це дозволяє судити про те, що первинна гідросфера з'явилася не пізніше 4 млрд років тому, проте вона становила лише 5-10% її сучасного обсягу. Згідно з однією з найпоширеніших на сьогоднішній день гіпотез, вода при утворенні Землі з'явилася шляхом виплавлення і дегазації речовини мантії(від лат. запереч. частки deта франц. gaz- газ) - видалення розчинених газів з мантії. Найімовірніше, спочатку велику роль зіграла ударна (катастрофічна) дегазація речовини мантії, спричинена падінням на Землю великих метеоритних тіл.
Спочатку зростання обсягу поверхневої гідросфери протікало дуже повільно, оскільки значна частина води витрачалася інші процеси, зокрема на приєднання води до мінеральним речовин (гідратацію, від грец. hydro- Вода). Обсяг гідросфери став інтенсивно зростати після того, як темпи виділення пов'язаних у гірських породахвод перевищили темпи їхньої акумуляції. Водночас йшло надходження до гідросфери ювенільних вод(Від лат. juvenilis- юний) - годзcмних вод, що утворилися з кисню і водню, що виділяються з магми.
Вода і зараз виділяється з магми, потрапляючи на поверхню нашої планети при виверженні вулканів, при утворенні земної кори океанічного типу в зонах розтягування літосфсрних плит, і так відбуватиметься ще багато мільйонів років. Об'єм гідросфери зараз продовжує наростати зі швидкістю близько 1 км 3 води на рік. У зв'язку з цим передбачають збільшення обсягу водної маси Світового океану протягом найближчого мільярда років на 6-7%.
Тому ще зовсім недавно люди були впевнені, що запасів води вистачить назавжди. Але насправді через стрімкі темпи споживання кількість води різко скорочується, і її якість також різко зменшилася. Тому однією з найважливіших проблем на сьогоднішній день є організація раціонального використання вод та їхня охорона.
Вода у житті людини
Вода – на перший погляд найпростіше хімічне з'єднаннядвох атомів водню та одного атома кисню - є, без жодного перебільшення, основою життя Землі. Невипадково вчені у пошуках форм життя інших планетах сонячної системистільки зусиль спрямовують виявлення слідів води.
В нашій повсякденному життіми стикаємося з водою постійно. При цьому, перефразовуючи пісню зі старого кінофільму, можна сказати, що ми «п'ємо воду» і «воду ллємо». Про ці два аспекти використання води людиною ми й поведемо.
Вода «харчова»
Вода господарсько-побутова
Вода «харчова»
Сама собою вода не має поживної цінності, але вона є неодмінною складовоювсього живого. У рослинах міститься до 90% води, тоді як тіло дорослої людини складається з неї приблизно на 60 - 65%. Вникнувши в деталі можна відзначити, що кістки містять 22% води, мозок 75%, тоді як кров складається з неї цілих 92%.
Першорядна роль води в житті всіх живих істот, і людини в тому числі пов'язана з тим, що вона є універсальним розчинником величезної кількості хімічних речовин. Тобто. фактично є тим середовищем, у якому і протікають усі процеси життєдіяльності.
Ось лише невеликий і далеко не повний перелік обов'язків води в нашому організмі.
Регулює температуру тіла.
Зволожує повітря.
Забезпечує доставку поживних речовин та кисню до всіх клітин тіла.
Захищає та буферизує життєво важливі органи.
Допомагає перетворювати їжу на енергію.
Допомагає поживним речовинам засвоюватись органами.
Виводить шлаки та відходи процесів життєдіяльності.
Певний та постійний вміст води - ось необхідна умоваіснування живого організму. При зміні кількості споживаної води та її сольового складу порушуються процеси травлення та засвоєння їжі, кровотворення та ін. Без води неможлива регуляція теплообміну організму з довкіллямта підтримання температури тіла.
Людина надзвичайно гостро відчуває зміну вмісту води у своєму організмі і може прожити без неї лише кілька діб. При втраті води в кількості менше 2% ваги тіла (1-1.5л) з'являється почуття спраги, при втраті 6-8% настає напівнепритомність, при 10% - галюцинації, порушення ковтання. Втрата 10-20% води є небезпечною для життя. Тварини гинуть у разі втрати 20-25% води.
Надмірне ж споживання води призводить до перевантаження серцево-судинної системи, викликає виснажливе потовиділення, що супроводжується втратою солей, послаблює організм.
Залежно від інтенсивності роботи, зовнішніх умов (в т.ч. клімату), культурних традицій людина сумарно (разом з їжею) вживає від 2 до 4 л води на добу і стільки ж води виділяється з організму (докладніше див. «Питний режим та баланс води в організмі» та статтю «Пити чи не пити – ось у чому питання» з журналу «Здоров'я» у нашому «Дайджесті»). Середньодобове споживання становить близько 2 -2.5 л. Саме з цих цифр виходить Всесвітня Організація Охорони Здоров'я при розробці рекомендацій щодо якості води (Див. «Параметри якості води»).
Важливе значення має мінеральний склад води. Для постійного пиття та приготування їжі придатна прісна водаіз загальною мінералізацією до 0.5 - 1 г/л. Хоча, звичайно, у обмежених кількостяхможливе (а іноді навіть корисне, наприклад, з лікувальною метою) вживання мінеральної води з підвищеним вмістом солі (про те, яка вода «підходить» до яких хвороб дивіться статтю «Кожній хворобі своя вода» в нашому «Дайджесті»). Організм людини досить швидко адаптується до зміни сольового складу питної води. Однак процес звикання вимагає деякого часу. Тому при різкій (а тим паче частій) зміні параметрів води можливі порушення діяльності шлунково-кишкового тракту, відомі в народі як «хвороба мандрівників».
Взагалі, питання про те, які корисні речовини та в яких кількостях мають утримуватися у воді у засобах масової інформаціїприділяється дуже велика увага. Проблема ця справді дуже важлива, але навколо неї, на жаль, надто багато спекуляцій та профанації.
Навіть дуже солідні видання дозволяють собі дещо безвідповідально публікувати інформацію на кшталт: «з води людина отримує до 25% корисних мінеральних речовин» та іншу, м'яко кажучи, не зовсім відповідну дійсності інформацію. Класика жанру «чув брязкіт, та не знаю де він» - стаття «Вода столична...» пані Катерини Бичкової в «АіФ-Москва» №37»99.
З нашої точки зору з цього питання можна ознайомитись у розділі «Вода та корисні мінеральні речовини».
Рекомендуємо також серію статей із журналу «Здоров'я»: «Пити чи не пити – ось у чому питання», «Кожній хворобі своя вода», «П'ять фактів про воду, яких ви не знали», а також матеріали «І лікує, і калічить » та «Кам'яний водоспад», також представлені в нашому «Дайджесті».
Вода господарсько-побутова
Загальновідомо, що використання води в господарсько-побутових цілях у Росії далеко від раціонального (про промисловість ми тактовно замовчимо через відсутність достовірних даних). Основні причини дві:
Велика кількість водних ресурсів.
Їхня дешевизна.
У своєму номері від 31 серпня 1999 р., присвяченому проблемам води, журнал «Підсумки» навів наочні дані, що характеризують ці два параметри та їх взаємозв'язок.
Видно, що чим дешевше обходиться вода в тій чи іншій країні, тим щедріше її ллють. Не дивно також, що в Росії, де до останніх роківне було практики встановлення водомірних пристроїв на кожну квартиру, немає і достовірної статистики щодо витрати води у побуті.
Тому ми скористаємось опублікованими англійськими даними середини 80-х років. Звичайно, у Великій Британії добова витрата води на душу населення вже в той час становила 140 л/добу, а у нас він і зараз в районі 400 л/добу, але дані зібрані скрупульозними англійцями настільки цікаві, що нам варто їх вивчити і взяти до уваги . У будь-якому випадку ринкова економіка диктує свої закони, цілком імовірно, що незабаром вода подорожчає і економність вищезгаданих англійців перестане здаватися нам безпідставною.
Отже. За англійськими даними /15/:
Головна стаття витрати води у побуті – туалет. "Ніжне контральто воднобачкового інструменту" є причиною 35% витрати води на душу на добу (50 л). Слідом йде особиста гігієна (прийняття ванни та душу, умивання тощо) - 32% витрати (45 л), прання - 12% (17 л), миття посуду - 10% (14 л), пиття та приготування їжі - 3% (4 л), інші витрати (домашні вихованці, поливання квітів тощо) – 8% (11 л).
Зрозуміло, що ці цифри усереднені та наведені до одного дня (наприклад, приймає ванну та стирає людина не щодня). Однак і вони дають їжу для роздумів та порівнянь із нашою реальністю.
Навряд чи ми їмо набагато більше, ніж ті ж англійці і, відповідно, витрачаємо на приготування їжі десь 4 - 4.5 л на душу на день. Хай пробачать нас за такий висновок, але з попереднього прямо випливає, що й туалетом ми маємо користуватися не частіше (чи є інші думки?). Враховуючи, що стандарт на зливні бачки у нас єдиний європейський, це дає ті ж 50 л.
До речі, прискіпливі англійці підрахували, що сім'я з двох дорослих та трьох дітей у середньому користується туалетом 25-40 разів на день. Якщо є звичка спускати в унітаз залишки їжі та ін. відходи, то кількість «спусків» навіть у сім'ї з 4-х чоловік може досягати 60-и. Тут, до речі, і слід шукати витоки модного зараз у Європі (особливо в Скандинавії) екологічного почину «Даєш цеглу в бачку унітазу!». Крім жартів, вони кладуть у бачок цеглу, зменшуючи таким чином об'єм води в ньому майже на 2 літри. Помножте на кількість спусків води на добу та отримайте «чисту» економію. І якщо вже мова зайшла про таку цікаву сферу людського побуту, як унітаз, то майбутнє взагалі за вакуумними агрегатами (на кшталт встановлених у літаках), які витрачають лише 1 (один) л води за сеанс.
Але повернемося до наших баранів. Ризикнемо також припустити, що за рівнем автоматизації прання ми все ж таки досягли рівня Англії 15-річної давності і на ці цілі середньодушова витрата і у нас становить 17 л.
Де ж тоді, як казав наш перший президент, собака порилася? Чому ми витрачаємо у 2 рази більше води?
Для цього подивимося, що зі статей витрати води залишилося: особиста гігієна, миття посуду та інше. Тут, певно, і криється розгадка. Не те щоб ми більше милися і ретельніше мили посуд. Різниця скоріше в тому, що ми не маємо звички закривати кран, коли, наприклад, чистимо зуби, а також ми миємо посуд у проточній воді. Здавалося б - дрібниця, але врахуйте, що через відкритий кран за хвилину витікає 10-15 літрів води. І другий потужний «резерв» – це позиція «Інше». Справа в тому, що у них в цьому розділі практично відсутня така стаття, як витоку. Їх просто життя змушує швидко лагодити поточну сантехніку - тече не тільки вода, течуть гроші. Ми ж можемо з повною підставоюстверджувати, що в наших умовах левова частка витоків відбувається саме в будинках, так би мовити, вже «після лічильника». І ось чому.
Англійці приділяють витіканням велику увагу, але з викладених причин вони основні витоки відбуваються у муніципальної водопровідної мережі. У Москві, за оцінками фахівців, між водозабірною станцією і квартирою теж втрачається 15-16% води (див. статтю «Водохліби московські», ж-л «Підсумки», 31.08.99). А тепер, увага, найголовніше. Це не те, що поганий, а просто відмінний результат! У Англії втрати становлять у середньому 25% та його фахівці, визнаючи неминучість витоків, вважають, що реально досяжний результат, якого треба прагнути по витокам - це 15%. Що, як кажуть, і потрібно було довести. Честь та хвала «Мосводоканалу». Підозрюємо, щоправда, що в середньому по країні ситуація швидше ближча до англійської. Проте, навіть якщо це й так, то все одно зайвий раз показує, де ми зазнаємо втрат. Ми, на жаль, звикли валити все на водопровід, а виявляється, що «нічого на дзеркало нарікати...». Пора зрозуміти, що після того, як труби увійшли в будівлю (будь то житловий будинок, офісний центр чи промисловий об'єкт) - відповідальність вже лежить на господарях та користувачах.
Отже, дивишся - вже найближчим часом і нам знадобиться цегла в бачку унітазу та інші «буржуазні» хитрощі. Як кажуть ті ж англійці: «Попереджений уже озброєний».