Вода на Земле
Вода — одно из самых распространенных веществ в природе и главная составная часть всех живых организмов. Она покрывает около 2/3 поверхности нашей планеты. Без воды жизнь на Земле была бы невозможна.
Вода — основа жизни
Все живые существа на 75 % состоят из воды. Это самый необходимый элемент живой природы. Вода постоянно совершает круговорот между морями, атмосферой и сушей, создавая условия, в которых может существовать и развиваться жизнь.
Вода — на первый взгляд простейшее химическое соединение — является основой жизни на Земле. Вода транспортирует тепло, растворяет и переносит колоссальные массы химических веществ и элементов, разрушает и перераспределяет горные породы, образует формы рельефа и даже участвует в образовании полезных ископаемых. Кроме того, вода задействована в ряде метеорологических явлений, таких как осадки, туманы, облака. Она участвует в создании течений, волнений, перемещении русел рек и формировании водоемов. А еще она является средой жизни для множества организмов.
Человек может прожить без воды всего несколько суток. Для нормальной работы всех органов человеку необходимо как минимум 1,5 л воды в день. Вода доставляет в клетки организма питательные вещества и уносит отходы жизнедеятельности. Кроме того, вода участвует в процессах терморегуляции и дыхания человека.
Под лучами Солнца вода испаряется из водоемов и поднимается в воздух. Там капельки воды собираются в облака и тучи и выпадают на землю в виде дождя или снега, который превращается в воду. Она впитывается в землю и снова возвращается в моря, реки и озера. И все начинается сначала. Так происходит круговорот воды в природе.
Сколько и где?
Всего на земном шаре 1390 млн км 3 воды, больше всего её в морях и океанах — 96,4%. На суше вода спрятана в ледниках и постоянных снегах — около 1,86%. Вечным льдом покрыты Антарктида, остров Гренландия и многие другие острова в высоких широтах. В горах на больших высотах образуются горные ледники. Под землёй воды немного — всего около 1,7% от общего объёма, а на воды суши (реки, озёра, болота, водохранилища) приходится примерно 0,02%. В живых организмах и в атмосфере тоже есть вода. А вот пресной воды, так необходимой нам для жизни, на планете мало — только 2,64%.
Три состояния воды
Вещества в зависимости от температуры замерзания, плавления и кипения могут встречаться в природе в трех агрегатных состояниях — твердом, жидком и газообразном. Вода замерзает при О °С, а кипит при 100 °С.
В повседневной жизни мы можем встретить воду в любом из ее трех состояний, причем ее форма постоянно меняется. Жидкая вода испаряется и переходит в газообразное состояние — водяной пар. Он конденсируется и превращается в жидкость. При минусовых температурах вода замерзает и превращается в твердый лед.
Если в сосуд с водой мы поместим кристаллы поваренной соли, то сможем наблюдать, как количество твердого вещества постепенно уменьшается. Вода при этом приобретает новые свойства: у нее появляется соленый вкус, изменяются плотность и температура замерзания. Полученную жидкость уже нельзя назвать водой, это раствор. Между молекулами соли и воды возникают межмолекулярные связи, благодаря которым молекулы соли отрываются от поверхности кристалла.
Артезианская вода
Согласитесь, несколько необычно называть воду полезным ископаемым: она вокруг нас, течет в ручейках и реках, плещется в морях и океанах, даже с неба льется. И тем не менее такое название верное. Вспомните о колодцах и артезианских скважинах. Разве в этих случаях не приходится добывать воду в буквальном смысле слова из-под земли? Артезианская вода — это вода, находящаяся на глубине 50—200 м и заключенная между водоупорными слоями. Такая вода надежно защищена от внешнего загрязнения.
Источник энергии
Вода — важный источник энергии. Мощность движущейся воды очень велика, поэтому ее используют для получения электричества. Гидроэлектростанции строятся там, где вода движется с большой скоростью, например на реках. Кроме того, могут возводиться и искусственные сооружения, такие как плотины, которые создают движение воды.
Вода, перетекая с верхнего уровня на нижний по специальным турбинным трубопроводам, приобретает большую скорость. Струя воды поступает далее на лопасти гидротурбины и вращает их. Так энергия превращается в механическую. Соединенный с турбиной генератор вращается, и механическая энергия становится электрической. Трансформаторы преобразуют электричество в напряжение нужной величины. Электричество через передающие линии пересылается на распределительные станции.
Источник
Значение воды для жизнедеятельности человека. Понятие питьевой воды
Гигиеническое нормирование качества питьевой воды. Улучшение качества воды.
Гигиеническое значение физических и биологических факторов воды, химического состава воды.
Значение воды для жизнедеятельности человека.
Лекция №4.
Тема: Гигиена воды.
Вопросы, рассматриваемые в теме:
Вода — самое распространенное в биосфере вещество. Это минерал, состоящий из водорода и кислорода, дипольный по структуре, способный к полимеризации. Вода может находиться в жидком, твердом и газообразном состоянии. Чистой воды в природе нет, в ней всегда растворены твердые вещества, газы, взвешены нерастворимые соединения. Вода является основным элементом биосферы, без которой невозможно существование органической природы. Поэтому там, где есть жизнь в любой форме проявления, всегда есть и вода. Тело человека примерно на 65% состоит из воды, а наша кровь и лимфа есть не что иное, как водные растворы сложного химического состава. Таким образом, ни один жизненно важный процесс не может совершаться без воды, и ни одна клетка не может обойтись без водной среды.
Вода играет важнейшую роль в жизни человека, удовлетворяя его физиологические, гигиенические и хозяйственные потребности. Человек примерно на две трети состоит из воды, которая в основном распределяется между клеточным содержимым, межклеточной жидкостью, кровью, лимфой, различными секретами желез и др.
Вода играет исключительно важную роль в организме человека:
является средой, в которой протекают все физико-химические процессы.
участвует в процессах окисления, гидролиза и др.
необходима для растворения различных веществ в организме.
выполняет транспортную, выделительную функцию.
участвует в терморегуляции.
При обычной температуре и влажности воздуха суточный водный баланс здорового взрослого человека составляет примерно 2,2-2,8 л. Выделение воды осуществляется следующими путями:
o с мочой — 1,5 л
o с потом — 400-600 мл
o с выдыхаемым воздухом — 350-400 мл
o с калом — 100-150 мл
Эти потери воды компенсируются:
o человек в сутки выпивает примерно 1,5 л воды
o получает с пищей — 600-900 мл
o в результате окислительных процессов в организме в сутки образуется 300-400 мл воды.
Естественно, что суточный объем потребления и выделения воды может достаточно широко варьировать в зависимости от температуры окружающей среды, от интенсивности физической работы, привычек конкретного человека и т. д.
Потребность в воде субъективно выражается в чувстве жажды, которое возникает при недостаточном поступлении воды в организм.
Кроме удовлетворения физиологической потребности вода нужна человеку для санитарно-гигиенических, бытовых нужд. С этой точки зрения вода необходима для:
личной гигиены человека (поддержания чистоты тела, одежды и тд).
приготовления пищи.
поддержания чистоты в жилищах, общественных зданиях, особенно в лечебных учреждениях.
централизованного отопления.
поливки улиц и зеленых насаждений.
организации массовых оздоровительных мероприятий (плавательных бассейнов)
Кроме того необходимо отметить, что вода в большом количестве потребляется в промышленности.
Вода играет большую роль в распространении инфекционных заболеваний, то есть может быть опасной в эпидемическом отношении. Водный путь передачи наиболее характерен для следующих заболеваний:
I. Бактериальные инфекции.
ü Антропонозные заболевания: холера, брюшной тиф, паратифы, дизентерия, колиэнтериты
ü Зоонозные заболевания: бруцеллез, туляремия, лептоспироз, некоторые формы туберкулеза.
II. Вирусные инфекции инфекционный гепатит, полиомиелит, аденовирусная инфекция.
III. Паразитарные заболевания, которые вызывают
а) Плоские черви. Класс сосальщики.
Фасциолез <печеночный сосальщик). Заражение при употреблении сырой зараженной воды или овощей, помытый такой водой.
Шистосомозы <шистозомы или кровяные сосальщики). Паразиты активно проникают чеез кожу во время купания или работы в воде, распространены в жарких странах.
б) Круглые черви.
Геогельминтозы: аскаридоз (аскариды), энтеробиоз (острицы), трихоцефалез (власоглав), анкилостомоз (кривоголовка), некатороз (некатор),.
в) Простейшие: лямблиоз (лямблии) и др.
Надо отметить, что передача инфекции через воду возможна при использовании для питья неочищенной речной воды, нарушениях в обработке воды на водопроводных станциях, загрязнении используемых для питья подземных вод, из-за неправильной организации выгребов, забора воды из колодцев загрязненными ведрами.
Питьевая вода должна удовлетворять следующим основным гигиеническим требованиям:
— должна быть прозрачной, бесцветной, не иметь запаха и обладать приятным, освежающим вкусом;
— должна содержать минеральные вещества и микроэлементы соответственно физиологическим потребностям организма;
— не должна иметь в своём составе токсических и радиоактивных веществ в концентрация, опасных для человека;
— должна быть безопасной в эпидемиологическом отношении.
Гигиеническое значение физических и биологических факторов воды, химического состава воды.
В естественных условиях в воде постоянно содержатся самые различные вещества и элементы. Среди неорганических соединений, находящихся в воде, необходимо указать на соли кальция и магния, количество которых определяет ее жесткость, а также на возможность значительного содержания других минеральных соединений, что, прежде всего, относится к хлоридам и сульфатам.
Одним из постоянных ингредиентов водной среды является железо. К другим постоянным неорганическим примесям можно отнести некоторые микроэлементы, в том числе бериллий, марганец, медь, молибден, мышьяк, свинец, селен, стронций, фтор, цинк и др. В воде также могут обнаруживаться соли аммиака и азотной кислоты, наличие которых нередко служит одним из показателей загрязнения воды белковыми веществами.
Вполне понятно, что химический состав водной среды должен определять ее физические свойства, из которых нас интересует следующие: мутность, цветность, запах и вкус. Как известно, доброкачественная питьевая вода должна быть прозрачной, бесцветной, не иметь запаха и обладать приятным освежающим вкусом. Что касается железа, то его токсическое влияние на организм не установлено, вместе с тем оно придает воде мутность желто-бурую окраску, горьковатый металлический привкус, вызывает появление на белье пятен ржавчины и развитие железобактерии в водопроводных трубах.
Одним из наиболее распространенных и пожалуй, своеобразных микроэлементов природных вод, является фтор, изменение концентрации которого служит причиной возникновения двух массовых заболеваний населения — эндемического флюороза и кариеса зубов. Первое из них связано с повышением содержания этого микроэлемента, причем ранним и характерным признаком его развития является пятнистость зубной эмали. Последствием пониженного содержания фтора в питьевой воде является заболеваемость кариесом зубов, особенно среди детей.
К физическим факторам воды относятся запах, вкус, цветность, прозрачность, мутность, температура. Свойства воды, которые можно определить при помощи органов чувств, называют органолептическими (запах, вкус, цветность, прозрачность и мутность).
Значение органолептических свойств заключается в том, что они обусловливают внешний вид воды, а также могут указывать на ее загрязнение. Кроме того, мутная, непрозрачная, окрашенная в какой-либо цвет, теплая, имеющая неприятный запах и вкус вода отрицательно сказывается на водно-питьевом режиме, угнетает секреторную деятельность желудка, приводит к отказу от потребления воды.
Районы, где создается избыток или недостаток микроэлементов в воде, почве и растениях, называются биогеохимическими провинциями, а связанные с ними заболевания – эндемическими.
Эндемические заболевания — это массовые заболевания населения определенной местности, связанные с химическим составом почвы и воды. Наиболее распространены следующие эндемические заболевания:
1. Эндемический зоб. Заболевание связано с низким содержанием йода в почве, воде, растениях данной местности.
2. Флюороз — заболевание, возникающее при поступлении в организм избыточного количества фтора и выражающееся в поражении зубов, эмаль которых приобретает пятнистый вид. Флюороз может развиваться при содержании фтора в воде больше чем 1,5 мг/л
3. Кариес. Частота возникновения кариеса зубов значительно повышена в районах с недостаточных содержанием фтора в питьевой воде (менее 0,5 мг/л)
4. При повышении концентрации солей азотной кислоты (нитратов) в воде наблюдается значительное повышение количества метгемоглобина в крови с развитием цианоза.
Профилактика эндемических заболеваний включает добавку необходимых химических элементов в воду и пищу, создание специальных минеральных препаратов (фторирование воды, применение зубных паст с фтором), обработку воды с целью удаления избытка микроэлементов.
Источник
