Для чего нужна пресная вода

Пресная вода

Пресная вода – одно из наибольших сокровищ на планете, она – залог жизни. Ели водные запасы исчерпаются – всему живому на Земле придет конец. Что же такого в этом земном ресурсе, чем же он так уникален, мы попытаемся ответить в этой статье.

Состав

Водных запасов на планете много, две третьих поверхности земного шара покрыты морями и океанами, но только 3 % такой жидкости можно считать пресной и не больше 1 % пресных запасов доступно в данное время человечеству. Пресной можно называть только ту воду, содержание солей в которой не превышает 0.1 %.

Распределены запасы пресных вод на земной поверхности неравномерно. Такой континент как Евразия, где проживает больше всего людей – 70% от общего количества, имеет не полных 40% таких запасов. Наибольшее количество пресных вод сконцентрировано в реках и озерах.

Состав пресных вод неодинаков и зависит от окружающей среды, залежей ископаемых, грунтов, солей и минералов, от жизнедеятельности человека. В пресной жидкости содержаться различные газы: азот, углерод, кислород, углекислый газ, кроме того, органические вещества, частицы микроорганизмов. Важную роль играют катионы: гидрокарбонат HCO3-, хлорид Cl- исульфат SO42- и анионы: кальций Ca2+, магний Mg2+, натрий Na+ и калий K+.

Состав пресной воды

Характеристики

При характеристике пресной воды учитываются следующие ее качества:

Кислотность воды зависит от содержания в ней ионов водорода. Жесткость же характеризируется вмещением ионов магния и кальция и может быть: общей, устраняемой или не устраняемой, карбонатной или некарбонатной.

Органолептика – это чистота воды, ее мутность, цвет и запах. Запах зависит от содержания различных добавок: хлора, нефти, грунта, его характеризируют по пятибалльной шкале:

На вкус пресная вода может быть солоноватой, сладковатой, с горечью или кислинкой, привкусы могут совсем не ощущаться, быть слабыми, легкими, сильными и очень сильными. Мутность определяют путем сравнения с эталоном, по четырнадцати бальной шкале.

Классификация

Пресную воду делят на два вида: обычную и минеральную. Минеральная вода отличается от обычной питьевой воды содержанием в ней определенных минералов и их количеством и бывает:

Кроме того, существует пресная вода, созданная искусственным путем, к ней относят:

Такие воды специально насыщаются необходимыми микро и макроэлементами, в них намерено уничтожаются живые организмы или же добавляются необходимые.

Одной из наиболее полезных считается талая вода, ее добывают, растапливая лед на горных вершинах, или снег, добытый в экологически чистых регионах. Использовать для оттаивания ледовые брылы или сугробы с улиц категорически нельзя, так как в такой жидкости будет содержаться опаснейший канцероген – бензаперен, относящийся к первому классу опасности для человека.

Проблема нехватки пресной воды

Пресная вода считается неиссякаемым природным ресурсом. Бытует мнение, что благодаря круговороту воды в природе, ее запасы постоянно восстанавливаются, но в связи со сменой климата, деятельностью человека, перенаселенности Земли, в последнее время проблема нехватки пресных вод становится все ощутимее. Ученными установлено, что в наше время каждый шестой житель планеты уже испытывает нехватку питьевой воды, ежегодно в мире используется на 63 миллиона кубометров больше, и с каждым годом это соотношение будет только расти.

Эксперты прогнозируют, что если человечество в ближайшее время не найдет альтернативу использования природных запасов пресных вод, в ближайшее время проблема нехватки воды достигнет глобальных масштабов, что приведет к нестабильности в обществе, упадку экономик в тех странах, где водные запасы скудные, войнам и мировым катаклизмам.

Уже сейчас человечество пытается бороться с проблемой нехватки воды. Основными методами такой борьбы является ее экспорт, экономное расходование, создание искусственных водохранилищ, опреснение морской воды, конденсация водяных паров.

Источники пресной воды

Пресные воды на планете бывают:

К подземным относятся родники и источники, к поверхностным – реки, озера, ледники, ручьи, к осадочным – снега, град и дожди. Самый большой запас пресных вод именно в ледниках – 85-90% мировых запасов.

Пресные воды России

Россия по запасам пресной воды стоит на почетном втором месте, лидирует в этом плане только Бразилия. Крупнейшим природным водохранилищем, как в России, так и в мире, считается озеро Байкал, в нем содержится пятая часть всех мировых запасов пресных вод – 23000 км3. Кроме того, в Ладожском озере – 910 км3 питьевой воды, в Онежском – 292 км3, в озере Ханка – 18,3 км3. Также имеются специальные водохранилища: Рыбинское, Самарское, Волгоградское, Цимлянское, Саяно-Шушунское, Красноярское и Братское. Кроме того, огромный запас таких вод имеется в ледниках и реках.

Несмотря на то, что запасы питьевой воды в России огромны, распределена по стране она неравномерно, поэтому многие регионы испытывают ее острую нехватку. До сих пор, во многие уголки Российской Федерации ее приходится доставлять спецтехникой.

Загрязнение пресных вод

Кроме дефицита пресной воды, актуальным остается вопрос ее загрязнения и как результат – непригодности для использования. Причины загрязнения могут носить как природный, так и искусственный характер.

К природным последствиям относятся различные природные катаклизмы: землетрясения, наводнения, сели, лавины и прочее. Искусственные последствия напрямую связаны с деятельностью человека:

Загрязненные воды могут стать не только причинной истребления многих видов животных и рыб, но и вызывать различные смертельно опасные заболевания у людей: тиф, холеру, онкологические заболевания, эндокринные расстройства, врожденные аномалии и многое другое. Чтобы не подвергать свой организм опасности, всегда следует следить за качеством потребляемой воды, при необходимости использовать специальные фильтры, очищенную бутилированную воду.

Может ли закончиться пресная вода?

Источник

Что такое вода: агрегатные состояния, роль на Земле

Вода — самая удивительная и загадочная из всех жидкостей, существующих на Земле.

Учёные на протяжении многих столетий продолжают проводить исследования, находя новые интересные факты. Каждый человек знает, что без воды жизнь невозможна.

Вода участвует в формировании климата, для многих живых организмов является средой обитания. Её важность сложно недооценить. Не случайно, нашу планету называют голубой, именно вода покрывает 71 % поверхности земного шара.

В статье мы собрали самую важную и интересную информацию про воду: гипотезы её появления на нашей планете, особенности строения молекулы, агрегатные состояния, уникальные и необычные свойства.

Что такое вода, химические названия

Вода — это бинарное неорганическое соединение, химическая формула H₂O.

При нормальных условиях представляет собой прозрачную, бесцветную жидкость, которая не имеет вкуса и запаха, текуча (принимает форму сосуда).

Молекула воды состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода, которые соединены между собой ковалентной связью. Никакие другие элементы таблицы Менделеева при соединении не образуют жидкости. Рассмотрим строение молекулы H₂O на изображении.

Вода имеет несколько химических названий:

Агрегатные состояния

Из всех веществ, существующих на Земле, только вода может иметь три принципиально разных агрегатных состояния: жидкое, газообразное и твердое. Благодаря трём агрегатным состояниям происходит круговорот воды в природе и жизнь на Земле. Рассмотрим подробнее каждое агрегатное состояние.

Строение в различных агрегатных состояниях

Жидкая вода, лёд и водяной пар имеют один и тот же состав, но разные состояния.

Рассмотрим строение молекулы на изображении.

Многочисленные исследования ученых подтверждают, что по структуре вода и лед близки друг к другу. Структура льда – это решетчатый каркас. Структура воды зависит от содержания разных веществ, которые в ней растворяются, а также от нерастворимых соединений и некоторых других факторов.

В воде возникают структуры, которые стали называть «кластерами» — группа атомов или молекул, которые представляют собой единую структуру, но внутри имеют свои индивидуальные особенности.

При температуре близкой к точке замерзания, молекулы жидкой воды собираются в небольшие группы, практически так, как в кристаллах. При температуре близкой к точке кипения они располагаются более свободно.

Свойства

Вода — уникальный природный компонент, который обладает рядом свойств. Рассмотрим основные:

Существуют необычные свойства. Например, в твердом виде вода легче, чем в жидком. Лёд не тонет в воде. В твёрдом состоянии частички воды располагаются по порядку, между ними остается много свободного пространства. Когда лёд тает, активность частичек повышается, свободное пространство заполняется. Жидкая форма становится более тяжелой, нежели твердая.

Такая уникальная способность даёт возможность любому водоёму не замерзать по всей глубине. Даже при самом сильном морозе температура воды у дна не опускается ниже +4 ᵒС. Все живые существа (рыбы и другие) могут спокойно пережить самую суровую зиму подо льдом.

Когда лёд тает, плотность увеличивается, и становится максимальной при температуре +4 ᵒС. В диапазоне от +4 ᵒС до +40 ᵒС плотность снижается, потом снова увеличивается. При понижении температуры ниже +4 ᵒС плотность уменьшается, т.е. при замерзании вода расширяется.

Горячая вода замерзает быстрее, чем холодная. Это связано с большей скоростью испарения и излучения тепла.

Теплоемкость и некоторые другие физические свойства воды тоже зависят от температуры неодинаково. Другие виды жидкостей не имеют таких особенностей – чтобы какой-то один параметр менялся по-разному на разных порогах температуры.

Круговорот воды в природе

Вода образует водную оболочку нашей планеты – гидросферу.

Её делят на Мировой океан, континентальные поверхностные воды и ледники, а также подземные водоёмы. Переходы H2O из одних частей гидросферы в другие составляют сложный круговорот воды на Земле

Круговорот воды в природе — это непрерывное движение воды в гидросфере Земли. В процессе этого обмена водная масса меняет агрегатное состояние: из жидкой или твердой превращается в газообразную и обратно.

Рассмотрим на примере.

Происхождение воды на планете

Возникновение воды на нашей планете является предметом научных споров. Существует 2 основные гипотезы:

Наука о воде

Изучением природных вод, явлений и процессов занимается наука Гидрология.

Первые упоминания о гидрологии появились на заре истории человечества около 6000 лет назад.

Начало гидрологических наблюдений в России относится к XV–XVI вв.: в записях русских летописцев сохранились сведения о свойствах воды, наводнениях, паводках, замерзании.

Значение на Земле

Каждая клетка живого организма состоит из жидкости и нуждается в регулярном пополнении. Без воды не проживут ни люди, ни растения, ни животные.

Вода формирует климат, участвует в круговороте воды в природе, для многих живых организмов является средой обитания.

Применение

Все люди на планете прекрасно знают, что жизнь без воды невозможна. Любое начало жизни изначально зарождается в воде.

Человек применяет воду:

Сколько жидкости в теле человека

Эмбрион человека состоит из жидкости не менее, чем на 97%. Когда ребенок рождается, вода составляет около 80% его тела. В первые несколько суток после рождения этот показатель существенно снижается.

В дальнейшем содержание воды в организме человека постоянно уменьшается. В пожилом возрасте в теле человека доля воды не превышает 50-60%.

Как определить, сколько воды в теле человека?

Массу тела необходимо разделить на 3 и умножить на 2.

Стоит отметить, что расчет считается приблизительным (может отличаться на 5-10%) Так как количество воды зависит от возраста, пола, физической активности, состояния здоровья.

Основные функции

Вода необходима каждому живому существу. Каждый живой организм состоит из клеток. Ключевую роль выполняет вода. Она составляет около 70 процентов от её массы. Рассмотрим кратко основные функции.

Польза чистой питьевой воды

Врачи, диетологи и другие специалисты часто совершают ошибку, когда слишком много внимания уделяют разным продуктам питания и забывают про воду. Любые вещества, даже самые питательные и полезные, могут оказаться совершенно неэффективными, если нет растворителя, способного доставить их в нужные части тела. На Земле есть только один простой, надежный и распространенный растворитель – вода.

Вода участвует абсолютно во всех обменных процессах. И чтобы они протекали нормально, необходимо пить достаточное количество чистой воды. Именно воды, не чая, не напитков. Содержание разных примесей, консервантов и прочих веществ существенно меняют структуру, нормальное молекулярное состояние воды.

Изначально природой заложено употреблять чистую воду. Когда в организм вносится некая смесь, то пищеварительной системе приходится прикладывать много усилий, растрачивать много энергии, чтобы отделить все лишнее и получить воду. Кроме этого, высокое содержание сахара неизбежно провоцирует нарушение нормального обмена веществ.

Питьевая вода должна быть чистая, свежая, качественная, «живая». Т.е. это должна быть натуральная природная вода, которая при попадании в организм легко проникает во все клетки, служит эффективным растворителем. Она быстро доставляет все питательные вещества к тканям и органам.

Сколько нужно пить воды в день

Рекомендуется употреблять чистую воду без примесей 30-40 мл на 1 кг веса.

для женщины: 1,5 – 2 литра ежедневно;

для мужчины: 2,5 – 5 литров ежедневно.

Количество рекомендуемой нормы зависит от физической активности, климата и веса.

Процентное содержание в органах

Вода в теле человека находится в разных субстанциях и никогда не смешивается в единое целое.

Жидкости больше в тех клетках, в которых обмен веществ протекает более интенсивно. Рассмотрим таблицу № 1.

Таблица № 1. Процент содержания в органах человека

Признаки обезвоживания

Если содержание воды резко меняется в одну или другую сторону, то это сразу сказывается на общем состоянии здоровья. Чрезмерное количество воды организм переносит намного легче, чем ее нехватку. Рассмотрим основные симптомы проявления нехватки воды в организме человека.

При длительном сохранении такого состояния могут возникнуть проблемы:

Проходя гидрологический цикл, вода может дополняться химическими элементами: ионами, растворенными газами, микроэлементами и т.д.

Воду квалифицируют по следующим признакам:

Рассмотрим некоторые виды на рисунке.

Запасы пресной воды

Несмотря на то, что Земля более, чем на 70% покрыта водой, лишь 1% является пресной (её солёность не превышает 0,5 ‰).
Более 2/3 запасов пресной воды на Земле хранится в ледниках. Крупнейшим водоёмом пресной воды считается озеро Байкал в России.

Показатели качества

В воде, которая течет из кранов современных городских квартир, могут содержаться вредные примеси. Такую воду стали называть словом «техногенная». В ней содержатся металлы, песок, глина, хлор и много чего еще.

Современные нормы очистки водопроводной питьевой воды предполагают использование хлорсодержащих реагентов, которые избавляют воду от инфекций. В дополнение рекомендуется использовать дополнительные методы очистки. Например, фильтры.

Большой популярностью в развитых странах пользуется бутилированная питьевая вода. Она является экологически чистым продуктом. Реализуется в гигиенически чистой ёмкости и соответствует всем установленным требованиям.

25 интересных фактов

Ученые постоянно исследуют оксид водорода, находя интересные факты.

Заключение

Вода – удивительное вещество, обладающее химическими и физическими свойствами. Она формирует климат на планете, для многих живых организмов является средой обитания, необходима для фотосинтеза растений и жизнедеятельности всех живых организмов.

Источник

Значение воды в природе и жизни человека. Ее полезные свойства

Одно ясно наверняка: значение воды огромное, так как без нее просто бы не было никакой жизни.

Значение воды в природе

Для чего нужна вода в природе? Она играет важнейшую роль, поскольку участвует во многих различных механизмах и процессах на Земле. Приведем несколько фактов, доказывающих ее важность:

Вода в жизни человека

Роль воды в жизни человека не менее важна. И это легко доказать на элементарном примере. Достаточно лишь поинтересоваться, на сколько человек состоит из воды. Цифры окажутся удивительными: тело каждого из нас содержит примерно 70-80% воды. И она есть везде: начиная от мозга, а заканчивая мышечной тканью.

Вода и человек неразрывно связаны друг с другом. Без нее люди просто не выжили бы. Вода постоянно используется нами на протяжении всей жизни. Мы используем ее для:

То есть, ежедневно нам надо пить от 1,2 до 3 л воды.

Интересно, что при значительной потери воды в организме сразу же начинаются сбои всех процессов:

Но как только он снова получит воду в нужном количестве – все волшебным образом восстанавливается. Словно ничего и не происходило.

Доказывают то, что вода в жизнедеятельности человека имеет огромное значение, и следующие факты:

В некоторых случаях вода для организма является настоящим лекарством. Например, врачи рекомендуют своим пациентам обильное питье при:

Но необходимо соблюдать баланс воды в организме человека, так как ее переизбыток приводит к противоположному эффекту. Так, при чрезмерном питье:

Значение чистой питьевой воды

Во-первых, большая часть воды находится в морях и океанах. Но в таком виде она содержит много соли и совершенно не пригодна для человека. Любой из нас бы просто умер от жажды, так как организм не умеет справляться с таким количеством соли.

Для сельского хозяйства такая вода тоже не годится. Она банально погубит весь урожай.

В промышленной сфере ее тоже не используют. Причина предельно проста: из-за соли любой механизм начинает ржаветь.

Поэтому действительно ценной для людей является пресная вода. Но ее слишком мало: лишь 3% от общего объема на планете. И почти вся она находится в ледниках и на вершинах гор. Либо же протекает в недрах земли.

Источников загрязнения более чем достаточно. Навскидку сразу можно отметить:

Из-за загрязнения вода теряет большую часть своих свойств. В итоге она становится абсолютно непригодной ни для питья, ни для иного способа применения.

Возможен ли вред от воды?

Существует ряд ситуаций, когда вода действительно может навредить нашему организму. В первую очередь так случается, если она некачественная. То есть, если в ней содержится хлор, избыточное количество солей жесткости, болезнетворные микроорганизмы и вирусы. К сожалению, в квартиры и дома обычно поступает именно такая вода: хлорированная и слишком жесткая. Впрочем, чтобы избежать неприятных последствий, достаточно лишь приобрести фильтр для ее очистки. И проблема будет решена. В составе фильтрующей засыпки, размещенной в картриджах для фильтров, содержится большое количество необходимых компонентов, способных очистить воду и для питья, и для бытового применения, например фильтры для бытовой техники избавляют от откладывания извести в бойлерах, в стиральных машинах и т.д.

Также вода может навредить здоровью, если вы будете:

Сколько воды надо пить в день?

Пить ее нужно не только в тех случаях, когда во рту чувствуется сухость. Любой эксперт скажет, что если организм испытывает жажду, то обезвоживание уже началось. А таких ситуаций лучше не допускать.

Употреблять оптимальное количество воды вам помогут следующие советы:

Можно ли заменить ее другими напитками? Смотря какими. Фруктовые и овощные соки будут неплохой альтернативой. Они вкусные и полезные, плюс помогут утолить жажду.

Цените чистую воду!

Источник

Пресная

Пресная вода – то, без чего жизни на Земле просто не будет. Однако деятельность человека практически во всех своих проявлениях крайне негативно влияет на ее качество, превращая ее в непригодную для питья.

Поэтому в ближайшем будущем весьма вероятна ситуация, когда человечество столкнется с ее жестким дефицитом, а где-то это происходит уже сейчас.

Что это такое?

Под определением пресной воды кроется то, что, является противоположностью морской, содержит соли в очень небольшой пропорции (это максимум половина промилле).

В соленой воде их концентрация намного выше, иногда она доходит до 3,5-4,1%.

Если взять общий объем вод на Земле, то пресной из них будет только 3% по объему. А доступной человечеству для использования – 1%.

Характеристика

Пресная вода называется пресной в том случае, если подходит под ряд параметров. Ее соответствие определенным критериям означает, что она пригодна для питья.

Рассмотрим критерии в таблице:

Запах воде придают смешивающиеся с ней газы (примером может быть, хлор), нефть и продукты ее переработки, частицы субстрата.

Оценки запаху «выставляются» в баллах от 0 до 5, в последнем случае его интенсивность превращает воду в непригодную для питья.

Во вкусе в разной степени может ощущаться кислота, горечь, сладость, соленость. Его интенсивность тоже «высчитывается» по шкале от 0 до 5.Кислотность (рН)Ее определяет наличие ионов водорода и их пропорция. При рН меньше 7 пресная вода считается кислой, больше – щелочной.

Кислотность сильно влияет на ее свойства. Кислотно-щелочной баланс для человека очень важен, в организме он составляет строго 7,38-7,42.

Питьевая вода не должна его нарушать. В противном случае немедленно начинаются «сбои» в работе органов и систем. Кислотность измеряется простым прибором –рН-метром.

Когда по своим характеристикам пресная вода далека от идеальной, проводятся химические анализы, позволяющие выявить и идентифицировать посторонние примеси.

Является исчерпаемым ресурсом?

В оптимальных условиях, когда экосфера не страдает от антропогенного и техногенного факторов, пресная вода – неисчерпаемый ресурс, восполняющийся за счет ее круговорота.

Но сейчас проблема истощения ее запасов вследствие влияния антропогенного фактора с каждым годом становится все острее вследствие:

Поэтому большинство гидрологов признают принадлежность пресной воды уже к ресурсам из категории возобновляемых, а не неисчерпаемых.

Чаще всего пресную воду делят на виды, принимая во внимание особенности ее состава, подразделяя на обычную и минеральную.

Первая, исходя из ее источника, делится на:

Пресная минеральная может быть:

По составу разновидностей пресной минеральной воды очень много.

Исходя из того, каких веществ в ней больше всего, она бывает:

В отдельную категорию выделяется «искусственная» H2O, созданная с использованием современных технологий:

Как образуется и каковы источники?

Пресная вода – результат непрерывного круговорота.

Эта замкнутая система – совокупность взаимосвязанных «звеньев»:

Вкратце процесс выглядит так:

На фото можно увидеть примерную схему образования пресных вод:

Подробная статья об источниках пресной воды в нашей статье по ссылке, а также информация об источниках в России здесь.

Запасы в мире

Общемировые запасы пресной воды можно оценить только приблизительно. Их объем все время меняется.

Таблица распределения запасов:

Еще больше информации о рейтинге стран мира по запасам пресной воды можно найти здесь.

Чем отличается от соленой воды?

С точки зрения физиков, химиков и гидрологов, пресная и соленая вода – две очень разные субстанции. Сходство ученые находят только в прозрачности и текучести.

Основной фактор различия – молекулярный состав.

Морская вода содержит хлорид натрия в высокой концентрации (минимум 35 г на 1 л). Это вещество гораздо лучше известно, как поваренная соль.

Из-за ее наличия морская вода:

Физические свойства

Базовые характеристики с точки зрения физиков:

При нормальных условиях (давление 1 атм.) пресная вода — без цвета, запаха и вкуса. Для нее характерна высокая теплоемкость и пониженная теплопроводность (поглощая тепло в больших количествах, сама она нагревается сравнительно мало).

Как получить из морской?

Для этого разработаны следующие методики:

Еще больше способов сделать из морской пресную воду можно найти тут.

Интересные факты

Вот некоторые интересные факты:

Проблемы

Наиболее сложные, требующие немедленного решения, глобальные проблемы, связанные с пресной водой – ее загрязнение и недостаток.

Мир ощущает дефицит воды на экологическом, социальном, экономическом и политическом уровнях.

Кое-где он чувствуется особенно остро. Запасы пресной воды на территориях разных стран сильно варьируется.

Но все они одинаково сталкиваются с последствиями глобального потепления.

Техногенный фактор негативно сказывается на природных экосистемах. В итоге реки, озера, подземные водоносные бассейны истощаются, содержащаяся в них вода становится непригодной для питья.

Промышленность и сельское хозяйство потребляют воду во все увеличивающихся объемах, причем делают это крайне нерационально.

Заключение

Если исходить из критерия необходимости для обеспечения жизни человека и жизни на Земле вообще, именно пресная вода, а не углеводороды, драгоценные металлы и камни, является наиболее ценным полезным ископаемым.

В нормальных условиях — это неисчерпаемый природный ресурс. Однако активная деятельность человека в самых разных сферах быстро меняет ситуацию в худшую сторону.

Недостаток пресной воды и ее загрязнение – одна из наиболее важных и требующих немедленного решения проблем, которые сейчас стоят перед человечеством.

Источник