Чем важна вода для экологии

Вода в жизни человека. Биологическое и экологическое значение воды

Вода – источник жизни на Земле, великая природная ценность, покрывающая 71% поверхности нашей планеты, самое распространенное химическое соединение и необходимая основа для существования всего живого на планете. Высокое содержание в растениях (до 90%) и в теле человека (около 70%) лишь подтверждает важность этого компонента, не имеющего вкуса, запаха и цвета.

Вода – это жизнь!

Роль воды в жизни человека неоценима: она используется для питья, пищи, умывания, различных хозяйственных и промышленных нужд. Вода – это жизнь!

Биохимические свойства воды

Сохранение упругости и объема живой клетки было бы невозможным без воды, равно как и значительная часть химических реакций организма, протекающих именно в водных растворах. Незаменимой столь ценную жидкость делает ее теплопроводность и теплоемкость, обеспечивающая терморегуляцию и защищающая от температурных перепадов.

Биологическое значение воды достаточно велико, так как эта бесценная жидкость является основной средой при протекающих в организме внутренних процессах. В процентном соотношении наличие воды в организме выглядит следующим образом:

Интересные высказывания о воде

Интересно по этому поводу высказывание фантаста В. Савченко, одной фразой раскрывшего значение воды: у человека имеется значительно больше мотивов считать себя жидкостью в отличие, к примеру, от 40%-го раствора натрия. А среди биологов популярна шутка, что в качестве средства собственного передвижения вода «изобрела» человека, основным компонентом организма которого она является. 2/3 ее общего количества содержится внутри клеток и именуется «внутриклеточной», или «структурируемой» жидкостью, которая способна обеспечивать устойчивость организма к влиянию отрицательных факторов внешней среды. Третья часть воды находится вне клеток, причем 20% этого количества составляет сама межклеточная жидкость, 2% и 8% — соответственно, вода лимфы и плазмы крови.

Значение воды в жизни человека

Значение природного компонента в жизни и быту просто неоценимо, так как без него невозможно существование в принципе.

Вода необходима для жизни потому, что:

• увлажняет вдыхаемый кислород;
• помогает организму в качественном усвоении питательных веществ;
• способствует превращению пищи в энергию и нормальному пищеварению;
• участвует в проходящем обмене веществ и химических реакциях;
• выводит излишки солей, шлаки и токсины;
• отлаживает температуру тела;
• обеспечивает упругость кожи;
• регулирует кровяное давление;
• препятствует возникновению камней в почках;
• является своего рода «смазкой» для суставов и амортизатором для спинного мозга;
• оберегает жизненно важные органы.

Круговорот воды в организме

Одно из условий существования всего живого – постоянное содержание воды, количество поступления которой в организм зависит от образа жизни человека, его возраста, физического здоровья, факторов внешней среды. В течение суток до 6% имеющейся в организме воды подвергается обмену; в течение 10 дней обновляется половина ее общего количества. Так, в сутки организм теряет воды примерно 150 мл с калом, около 500 мл с выдыхаемым воздухом и столько же с потом и 1,5 литра выводится с мочой. Примерно такое же количество воды (около 3 литров в сутки) человек получает обратно. Из них треть литра образуется в самом организме во время биохимических процессов, а около 2 литров потребляется с пищей и напитками, причем суточная потребность в исключительно питьевой воде составляет где-то 1,5 литра.

В последнее время специалисты подсчитали, что человек все-таки должен выпивать воды в чистом виде около 2 литров в день, чтобы не допустить даже малейшего обезвоживания организма. Такое же количество рекомендуют потреблять йоги, знающие истинное значение воздуха и воды. Абсолютно здоровый человеческий организм в идеале должен иметь состояние водного равновесия, называемое иначе водным балансом.

К слову, немецкие ученые после ряда проведенных на студентах экспериментов выяснили, что большую выдержанность и склонность к творчеству проявляют те из них, кто больше остальных пьет воду и напитки. Вода в жизни человека играет побудительную роль, наполняя энергией и жизненными силами.

По некоторым подсчетам за 60 лет жизни человек в среднем выпивает около 50 тонн воды, что соизмеримо практически с целой цистерной. Интересно знать, что обычная пища наполовину состоит из воды: в мясе ее – до 67%, в кашах – 80%, овощи и фрукты содержат до 90%, хлеб – около 50%.

Ситуации повышенного потребления воды

Обычно человек в день получает около 2-3 литров воды, но существуют ситуации, при которых потребность в ней увеличивается. Это:

• Повышенная температура тела (более 37°C). С каждым возрастающим градусом воды требуется на 10% больше от общего количества.
• Тяжелая физическая работа на свежем воздухе, при которой жидкости нужно выпивать 5 – 6 литров.
• Работа в горячих цехах – до 15 литров.

Дефицит ценной жидкости является причиной возникновения многих заболеваний: аллергии, астмы, избыточного веса, повышенного артериального давления, эмоциональных проблем (депрессии в том числе), а ее отсутствие приводит к нарушению выполнения всех функций организма, подрывая здоровье и делая уязвимым для болезней.

Потеря воды до 2% от общей массы тела (1 – 1,5 литра) вызовет у человека чувство жажды; утрата 6 – 8% приведет к полуобморочному состоянию; 10% обусловят появление галлюцинаций и нарушение глотательной функции. Лишение 12% воды от общей массы тела приведет к гибели. Если без пищи человек способен просуществовать около 50 дней при условии потребления питьевой воды, то без нее — максимум 5 дней.

В действительности большая часть людей выпивает воды меньше рекомендуемого количества: всего лишь третью часть, причем появляющиеся недомогания нисколько не связываются с недостатком жидкости.

Признаки недостатка воды в организме

Первые признаки обезвоживания:

• головокружение;
• шелушение и сухость кожи;
• усталость и вялость;
• боли в суставах и спине;
• снижение работоспособности;
• нарушение пищеварительных и кровообразовательных процессов,
• увеличение вязкости крови и, как следствие, повышение риска тромбообразования.

Стабильное поступление воды в организм в необходимом количестве способствует обеспечению жизненного тонуса, избавлению от недомоганий и многих серьезных заболеваний, улучшению мышления и координационных действий мозга. Поэтому появляющуюся жажду всегда нужно стараться утолить. Лучше при этом пить часто и понемногу, так как большое количество жидкости с целью разового пополнения ежедневной нормы полностью впитается в кровь, что даст ощутимую нагрузку на сердце до момента выведения воды из организма почками.

Водный баланс организма – прямой путь к здоровью

Иными словами, вода в жизни человека при правильно организованном питьевом режиме способна создать приемлемые условия для сохранения необходимого водного баланса. Важно, чтобы жидкость при этом была высокого качества, с наличием необходимых минеральных веществ. Парадоксальной является ситуация современного мира: вода, источник жизни на Земле, может быть опасна для самой жизни, неся практически с каждой каплей разнообразные инфекции. То есть полезной для организма может быть только чистая вода, проблема качества которой в современном мире очень актуальна.

Дефицит воды – страшное будущее планеты

Вернее, жизненно важной становится сама проблема наличия питьевой воды, с каждым днем превращающейся во все более дефицитный продукт. Причем значение воды на Земле и ее недостаток в международных отношениях обсуждаются на высшем уровне и часто конфликтным способом.

Загрязненная вода как результат деятельности человека

Связано это с геофизическими условиями, хозяйственной деятельностью человека, часто непродуманной и безответственной, что значительно увеличивает нагрузку на водные ресурсы и приводит к их загрязнению. Огромное количество воды уходит на нужды городов и промышленности, которые не только потребляют, но и загрязняют воду, сбрасывая в водоемы ежедневно около 2 млн тонн отходов. То же самое касается сельского хозяйства, у которого миллионы тонн продуктов жизнедеятельности и удобрений стекают в водоемы с ферм и полей. В Европе из 55 рек только 5 считаются чистыми, в то время как в Азии все реки чрезвычайно засорены отходами сельскохозяйственного производства и металлами. В Китае недостаток воды испытывают 550 городов из 600; из-за сильного загрязнения в водоемах не выживает рыба, а некоторые реки, впадающие в океан, просто до него не дотекают.

Что течет из кранов

Да и зачем далеко ходить, если качество воды, оставляющее желать лучшего, касается практически каждого человека. Значение воды в жизни человека велико, особенно актуально это ощущается при ее потреблении, когда санитарные нормы идут вразрез с качеством потребляемой жидкости, в которой присутствуют вредные для здоровья пестициды, нитриты, нефтепродукты, соли тяжелых металлов. Половина населения получает опасную для здоровья воду, вызывающую около 80% всех известных болезней.

Хлор – опасно!

Для избежания возможного заражения какой-либо инфекцией вода хлорируется, что нисколько не умаляет опасность. Наоборот, хлор, уничтожающий множество опасных микробов, образует вредные для здоровья химические соединения и провоцирует такие заболевания, как гастрит, пневмония, онкология. При кипячении он не успевает раствориться полностью и соединяется с всегда присутствующими в воде органическими веществами. При этом образуются диоксины – очень опасные яды, превосходящие по своей силе даже цианистый калий.

Источник

Вода и ее роль в экологии человека

Таблица. Объем отдельных частей гидросферы в пределах суши

Общее количество воды в пределах суши

Существуют и другие варианты оценок, которые мало меняют представление о соотношении общего количества воды на планете и количества пресной воды.

В России основной источник водоснабжения — речной сток, который составляет в средние по водности годы 4262 км 3 . При этом 90% стока приходится на бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов, т.е. на территорию Севера России, Сибири и Дальнего Востока, где проживает менее 20% россиян. На бассейны Каспийского и Азовского морей остается менее 8% общего годового речного стока. Но именно на этой территории сосредоточено около 80% всего населения, основной промышленный и сельскохозяйственный потенциал. В среднем суммарный водозабор свежей воды составляет в Российской Федерации около 3% от общих водных ресурсов, но в некоторых бассейнах он равен и даже превышает 50%.

Вода играет огромную роль в биосфере — это важнейшее составляющее живого вещества, без которого жизнь невозможна. Без воды человек может прожить всего 5 — 6 дней, т.к. его тело состоит в среднем на 65% из воды. Эмбрион человека на 97% состоит из воды, у новорожденных ее количество составляет 77% массы тела. К 50 годам вода составляет 60% массы тела. Доброкачественная питьевая вода в достаточном количестве нужна для обеспечения организма необходимым количеством влаги для поддержания его нормальной жизнедеятельности. Физиологическая потребность человека в воде при отсутствии физических нагрузок в регионах с умеренным климатом составляет 2.5— 3.0 л/сутки или 1000 л/год и 60000 — 70000 л за 60 — 70 лет жизни. При физических нагрузках эта потребность возрастает до 8 — 10 л/сутки.

Вода хорошего качества требуется для производства и обработки пищевых продуктов и напитков, изготовления лекарственных средств, личной гигиены, поддержания санитарного состояния жилищ, общественных и производственных зданий, содержания домашних животных, для поливки зеленых насаждений и т.д.

В исследованиях по экологии человека проблемы обеспечения населения доброкачественной водой и в достаточных количествах рассматриваются в различных аспектах:

1.Источники водоснабжения. При оценке условий жизни населения, особенно в регионах, где отсутствует централизованный водопровод, важное значение придается характеристике источников водоснабжения (поверхностные, подземные) и запасам воды.

2.Качество воды, обусловленное природными условиями, следующая важная проблема при оценке условий жизнедеятельности населения. Известно, что жесткие воды вызывают у людей мочекаменную и желчекаменную болезни; в районах с ультрапресными водами чаще регистрируются сердечно-сосудистые заболевания.

3.Качество воды, обусловленное антропогенными факторами. Антропогенное загрязнение природных вод (промышленное, сельскохозяйственное, коммунально-бытовое) приводит к существенному ухудшению их качества и может оказывать весьма интенсивное вредное воздействие на жизнедеятельность населения, вызывать заболевания, связанные с поступлением в организм химических веществ, обладающих токсическим, аллергенным, мутагенным, канцерогенным, эмбриотоксическим действием.

4.Самоочищение воды может заметно улучшить ее качество или даже полностью ее очистить, если величина загрязненных стоков не превышает возможности потенциала самоочищения.

5.Биогеохимические эндемии водного происхождения. Химический состав воды может повлиять на появление у людей ряда заболеваний, получивших название биогеохимических эндемий. Так, недостаток фтора в питьевой воде может вызвать кариес зубов, а избыток этого микроэлемента приводит к возникновению флюороза.

6.Вода может послужить источником заражения инфекционными заболеваниями. Кишечные инфекции (холера, брюшной тиф, дизентерия и многие другие) передаются через воду и водные вспышки этих заболеваний чаще всего носят массовый характер. Некоторые природно-очаговые инфекции также могут передаваться через воду, например, лептоспирозы.

7.Определенные антропоэкологические проблемы возникают и в связи с очисткой воды на водопроводных станциях. Хлорорганические соединения, образующиеся при хлорировании воды богатой органическими веществами, по мнению специалистов являются мощными канцерогенами.

8.Вода является средой обитания организмов, служащих источниками тяжело протекающих биогельминтозов — дифиллоботриоза, описторхоза, шистозомоза и др.

9.Водоемы служат местами выплода кровососущих двукрылых насекомых, получивших название “гнус” (комары, мошки, мокрецы, москиты и др.), которые не только раздражающе действуют на человека, но и служат переносчиками ряда тяжелых заболеваний — малярия, туляремия, лейшманиоз и пр.

10.С водой связаны некоторые стихийные бедствия. На побережьях океанов это тайфуны, шторма, цунами, а на суше — наводнения, оползни, сели.

11.В сферу интересов экологии человека попадает и использование водоемов в организации рекреационной деятельности.

12.Проблемы пищевых ресурсов, достаточного и сбалансированного питания населения —одна из важнейших проблем, рассматриваемых антропоэкологией, поэтому использование воды в сельском хозяйстве представляет для нее специальный интерес.

13.Обеспеченность населения достаточным количеством различных видов энергии обязательно учитывается антропоэкологами при региональных и историко-экологических исследованиях. В этой связи понятен их интерес к проблемам гидроэнергоресурсов.

14.Наличие на исследуемых в антропоэкологическом отношении территориях уникальных водных объектов, их состояние и дальнейшая судьба находится в поле зрения специалистов по экологии человека. Объектами обоснованной тревоги являются такие водные объекты, как Байкал, Ладожское озеро, Плещеево озеро.

Подробная информация о водной среде, в перечисленных выше аспектах, широко используется и анализируется в таких важных документах, как планы и схемы районных планировок; ОВОСах (оценках воздействия на окружающую среду), которые являются обязательной составной частью ТЭО любого проекта; экспертные заключения Госэкспертизы.

При антропоэкологической оценке территории важная роль принадлежит показателям водного баланса, т.е. соотношению прихода, расхода и аккумуляции воды для речного бассейна или участка территории, для озера, болота или другого исследуемого объекта за определенный промежуток времени (год, месяц, декаду и т. д.). В общем случае учету подлежат атмосферные осадки, конденсация влаги, горизонтальный перенос и отложения снега, поверхностный и подземный приток, испарение, изменение запасов влаги в почвогрунтах и др.

Наряду с водным балансом оценивается зависящий от него водохозяйственный баланс , представляющий собой количественное сопоставление наличия водных ресурсов и потребностей в воде в пределах определенного региона.

Одним из отрицательных последствий антропогенной деятельности может стать истощение вод , т.е. уменьшение минимально допустимого стока поверхностных вод или сокращение запасов подземных вод. Минимально допустимым стоком является сток, при котором обеспечивается экологическое благополучие водного объекта и условия водопользования.

Запасы подземных вод — количество гравитационной воды, которое находится в порах, пустотах и трещинах водоносных горизонтов горных пород. Различают запасы подземных вод геологические (объем подземных вод, участвующих в подземном стоке и занимающих поровое пространство зоны насыщения литосферы); общие (суммарно статистические и динамические запасы подземных вод); статистические или вековые (часть геологических запасов подземных вод — запасы в водоносных горизонтах со свободным зеркалом ниже зоны колебания уровня и запасы напорных водоносных горизонтов); возобновляемые, или активные, или динамические (ежегодно возобновляемые, равные естественному расходу); эксплуатационные (часть статических и динамических запасов, которая может быть получена с помощью рациональных методов без ухудшения эксплуатационного режима и качества воды в течении амортизационного срока службы водозаборного сооружения); невозобновляемые (противоположные по определению возобновляемым); упругие (запасы, высвобождающиеся при вскрытии водоносного пласта и снижении давления в нем при откачке или самоизлиянии вод за счет объемного расширения воды и уменьшения порового пространства самого пласта в связи со снижением гидростатического давления в нем); регулировочные (объем воды, заключающийся в зоне сезонных колебаний уровня подземного стояния вод со свободным зеркалом). Эксплуатационные запасы в зависимости от степени изученности месторождения, качества воды, условий эксплуатации подразделяют на категории А, В, С₁ и С₂.

Индекс качества воды — 1) перечень показателей свойств воды, характеризующих ее пригодность для хозяйственно-промышленных и/или бытовых целей; 2) численная оценка качества воды по совокупности основных показателей, рассматриваемых в зависимости от формы использования воды.

Засоление вод — превышение обычной концентрации солей в результате естественных или антропогенных причин: для пресной воды — свыше 0.5 —1 г/л, для солоноватой — более 3 —10 г/л и для соленой воды — свыше первоначальной (естественной) концентрации солей — более 10 — 50 г/л.

Гигиеническая оценка качества воды обязательно включает показатели жесткости воды —содержание в ней растворенных солей щелочноземельных металлов — кальция, магния и др. Жесткость проявляется в образовании накипи, плохом растворении мыла, непригодности воды для технологических целей и т. п. Жесткость воды измеряется суммой миллиграмм-эквивалентов ионов кальция и магния, содержащихся в 1 л воды; 1 мг-экв. отвечает содержанию 20,04 мг/л кальция или 12,16 мг/л магния. Различают общую жесткость воды (общее количество содержащихся в воде кальция и магния), устранимую и постоянную жесткость. В зависимости от общей жесткости различают: очень мягкую (до 1,5 мг-экв.), мягкую (1,5 —3 мг-экв.), умеренно жесткую (3 — 6 мг-экв.), жесткую (7 — 9 мг-экв.) и очень жесткую (свыше 9 мг-экв.) воду. До 1952 г. жесткость воды в СССР измерялась градусами жесткости, показывающими, сколько граммов окиси кальция содержится в 100 л воды. 1 градус жесткости равен 0,35663 мг-экв. ионов кальция или магния. В некоторых странах и сейчас жесткость измеряют в градусах.

Зона санитарной охраны — район водозабора или др. источника водоснабжения, где устанавливается особый режим охраны вод от загрязнения химическими веществами, заражения микроорганизмами и проникновения сточных вод. Зону санитарной охраны разделяют на две подзоны — строгого режима (с ограждением, иногда специальной охраной, обсадкой водоохранными лесными насаждениями и т. п.), где запрещено строительство, и подзона ограничений (с сохранением существующей растительности, дополнительной посадки леса, особым санитарным режимом и т. п.), где отдельные формы интенсивного природопользования, включая ограниченное строительство, допускается.

Зона водоохранная —территория, выделяемая для охраны подземных или поверхностных вод от загрязнения, на которой обычно запрещена или ограничена хозяйственная деятельность и проводятся лесовосстановительные работы.

Экология человека. Понятийно-терминологический словарь. — Ростов-на-Дону . Б.Б. Прохоров . 2005 .

Источник