Вода - один из важнейших компонентов биосферы, источник всего живого. Без нее немыслимо существование органического вещества и происхождение жизни на Земле.
Она является составной частью всех живых организмов. Так, в теле млекопитающих содержится 63-68% воды, в листьях наземных растений - 75-86, в водорослях - до 98%.
Вода влияет на все жизненные процессы, происходящие в организме человека. С ее помощью осуществляется большинство реакций обмена веществ, она обеспечивает непрерывный процесс восстановления и разрушения живих клеток.
При потере 1-1,5 л воды у людей появляется ощущение жажды. Если человек теряет 6-8% воды, в организме нарушается обмен веществ, задерживаются окислительные процессы, увеличивается вязкость крови, повышается температура тела, появляются слабость, головокружение, головная боль.
При потере до 10% воды патологические явления становятся необратимыми, при потере 21% ее наступает смерть. Лишение человеческого организма воды опаснее, чем лишение его пищи: без пищи человек может прожить до 40 дней, а без воды умирает на восьмые сутки.
В воде содержатся растворимые вещества. Систематическое употребление воды с недостаточным или избыточным количеством минеральных веществ ведет к нарушениям деятельности отдельных органов и систем.
Известно, что недостаток йода (а его необходимо организму 100-200 мкг ежедневно) вызывает нарушения деятельности щитовидной железы, в результате чего возникает зоб.
При употреблении воды с избытком фтора (свыше 1-1,2 мг/л) развивается флюороз (портятся зубы): на них появляются пятна, зубы быстро стираются и ломаются.
Употребление воды с недостаточным количеством фтора (менее 0,5 мг на 1 л) приводит к другому заболеванию - кариесу.
Установлено, что длительное употребление воды, содержащей избыток тех или иных элементов, приводит к болезням (желчнокаменной, почечнокаменной) и др. Таким образом, минеральный состав воды влияет на здоровье людей.
Водным путем распространяются многие инфекционные болезни (холера, брюшной тиф, паратифы, дизентерия, энтериты, болезнь Боткина и др.).
Вода может быть также причиной распространения зоонозов лептоспироза, туляремии, бруцеллеза, сибирской язвы.
Подаваемая для питья и хозяйственных нужд населения вода должна быть безупречной в санитарном и эпидемиологическом отношениях. Для этого разработан государственный стандарт на питьевую воду, за качеством воды установлен строгий санитарный контроль.
Вкусной воды в природе много, но идеально чистой нет и быть не может, поскольку вода - один из лучших растворителей.
Взвешенные вещества, содержащиеся в природной воде, влияют на ее вкус. Кроме того, они служат благоприятной средой для развития болезнетворных бактерий.
Поэтому в водопроводной воде допускается содержание взвесей не более 1,5 мг/л.
Стандарт обеспечивает безопасность и безвредность химического состава воды.
В нем нормировано содержание фтора, а также мышьяка, свинца, бериллия, молибдена, селена, стронция и других элементов.
Плотный осадок, остающийся после выпаривания 1 л воды, характеризует степень минерализации. Для водопроводной воды она не должна превышать 1000 мг/л.
Большое значение имеет также содержание в воде железа, кальция, магния, сульфатов и хлоридов. Железо находится в подземных водах главным образом в виде бикарбоната закиси железа.
При контакте воды с воздухом двууглекислое железо окисляется с образованием бурых хлопьев гидрата окиси железа, придающего воде мутность и окраску.
Поэтому содержание железа в водопроводной воде не должно превышать 0,3 мг/л, а в воде местных источников водоснабжения - 1 мг/л.
Наличие солей калия и магния обусловливает жесткость воды, которую определяют в градусах или в миллиграмм-эквивалентах на 1 л воды (10 жесткости равен содержанию 10 мг окиси кальция в 1 л воды, а 1 мг экв/л - 2,8° жесткости).
Вода жесткостью до 10° (3,5 мг экв/л) считается мягкой, 10-20° - средней жесткости, более 20° - жесткой, свыше 30° - очень жесткой.
Для повышения рН воды, используемой для питья, добавляют известь.
Пресная вода - бесценное богатство народа. Наша страна имеет значительные запасы водных ресурсов, в основном речной сток, среднегодовой объем которого составляет 4714 км2, т.е. 10,5% общего мирового стока рек. В средний по водности год запасы воды достигают 4,7 млн км3.
Их используют для производства электроэнергии, орошения, рыбоводства, рекреации.
Однако водные ресурсы на территории распределены крайне неравномерно.
В европейской части, где сосредоточено 80% промышленного и сельскохозяйственного производства и проживает свыше 70% населения, водные ресурсы составляют менее 14% речного стока, формирующегося на территории России.
Значительная часть пресной воды находится под землей - 830 км5. Это подземные воды так называемого активного водообмена, которые дренируются реками и создают устойчивую часть речного стока. Общие запасы подземных вод равняются 6533 м3/с.
Подчеркнем, что Мировой океан - это 365 млн км2 водных просторов, со всех сторон омывающих материки, площадь которых составляет только 148 млн км2.
Причем свыше 15 млн км2 покрыто льдом, постоянно сползающим в океан.
Континенты, на которых человечество живет, - это лишь острова в Мировом океане.
Общий объем воды в Мировом океане достигает почти 1,5 млрд км3. В поистине необъятных толщах воды Мирового океана обитает свыше 160 тыс. видов живых существ, а общее количество видов организмов, населяющих сушу, если исключить насекомых, не превышает и 90 тыс.
Мировой океан превосходит сушу не только по размерам, но и по продуктивности: его общая продукция достигает 150 млн. т. сухих органических веществ.
Он - не только "истопник" планеты, но и кладовая неисчерпаемых сокровищ. В 1 м3 морской воды содержится 35 г различных солей, а всего в Мировом океане растворено 50*1015 т минеральных веществ.
Если это равномерно распределить по поверхности земного шара, то образуется сплошной слой толщиной 45 м.
Больше всего в морской воде содержится хлора и натрия - 84% всех растворимых веществ. Имеются также торий, йод, уран, молибден, серебро, золото. Дно океана и его недра - кладовые нефти, газа, железа, магния, алюминия, кобальта, меди, никеля.
Однако человек относится к этим богатствам не по-хозяйски: сбрасывает в море различного рода отходы, в том числе химические и радиоактивные вещества.
Вмешательство человека в природные процессы уже привело во многих уголках мира к плачевным результатам. Например, в нашей стране суммарный сток воды в Аральское море с 1960 по 1980 г. уменьшился от 50 до 20 км3, в результате чего уровень моря снизился более чем на 13 м, а его площадь сократилась на 25 тыс. км2.
По прогнозам ученых, на месте Арала может остаться небольшой водоем площадью 4-5 тыс. км2, заполненный рассолом, а на освобожденной от воды площади будут гулять песчаные бури.
Вспомним другие необдуманные проекты. Например, поворот течения северных рек на юг или проект канала Дунай - Днепр, который должен был пересечь Одесскую, Николаевскую и Херсонскую области, пройти сквозь шесть причерноморских лиманов, соединиться с Днепром и повернуть его воды вспять.
При этом совсем забыли, что Дунай, петляя по территории семи стран, вбирает в свои воды смесь всевозможных фенолов, пестицидов, нефтепродуктов, солей тяжелых металлов, превращаясь, по известному высказыванию, в сточную канаву Европы.
Не лишне напомнить, что все цивилизации зарождались в бассейнах больших рек, например на берегах Днепра и Волги. Сейчас Днепр - одна из важнейших магистралей страны. Длина реки 2200 км, из которых 1990 км - судоходные.
Площадь бассейна равна 504000 км 2. Наибольший расход воды - 25000 м/с. Днепр проходит через Россию, Белоруссию и Украину. В его бассейне живет 41,4 млн человек, а на берегах размещены крупнейшие предприятия многих отраслей промышленности.
Все они сбрасывают в реку свои стоки, что сказывается на условиях жизни в этом регионе. Поэтому Академия наук Украины совместно с другими заинтересованными организациями разработали комплексную целевую программу, предусматривающую значительное улучшение экологической обстановки в данном регионе. Если ранее человек брал от природы то, что хотел и мог взять, то теперь он должен брать только то, что она может дать без ущерба для себя.
Вода - неутомимая труженица и источник энергии. За много веков до нашей эры воду использовали для вращения мельничных жерновов, а также в системах орошения и водоснабжения.
Одна из первых в России гидроэлектростанций была сооружена в 1882 г. на реке Березовке на Алтае. Ныне мощность гидроэлектростанций превышает 61,7 млн. кВт.
Огромную роль играет вода в сельском хозяйстве. Без нее не может произрастать ни одна культура. В огурцах, салате - около 95% воды, в помидорах, моркови, грибах - 90, яблоках - 85, картофеле - 80, хлебе - 33%.
Если потребность растений в воде выразить в миллиметрах ее слоя, то для пшеницы и ячменя она составит 400-700, для хлопка - 500-600, люцерны - 830-920, а для ивы, ольхи, клена - 1200 - 1500 мм/год. Рис вообще растет только в водной среде.
Даже в пустыне не выросло бы не одно растение, если бы не редкие осадки. Если сравнить растительность Тундры и пустыни, то безусловно богаче растительность Тундры. Это заслуга водного ресурса.
Чтобы получить 1 т зерна, необходимо израсходовать до 1500 м3 воды. На одну голову крупного рогатого скота (включая хозяйственные и санитарные нужды) в среднем требуется 45-50 м3 воды в год. На орошение 1 га посевов расходуется около 5 тыс. м3 воды.
Площадь орошаемых земель в мире в настоящее время превысила 200 млн га, для их полива используют 7% суммарного годового стока рек земного шара.
Не менее крупным потребителем воды является промышленность. Сейчас нет ни одной отрасли промышленности, где бы в том или ином виде не использовали воду. Потребность в ней с каждым днем возрастает.д.ля производства 1т синтетического волокна расходуется 2500-5000 т воды, лавсана - 4200 т. Чтобы добыть 1 т нефти, необходимо израсходовать Ют воды, для производства стали - около 100 т. Большое количество воды используют для охлаждения различных агрегатов.