Вода – вещество, которое находится в жидком состоянии, оно бесцветное, прозрачное, не имеет запаха, оно может изменять форму (например: если пробирку наклонить, то вода изменит форму), оно увеличивает предметы (пример: мои пальцы, которыми я держу пробирку, кажутся больше, если смотреть на них через пробирку с водой) и может растворять разные вещества.
Свойство прозрачности воды можно доказать, помещая за пробирку с водой разные картинки или даже страницу с текстом - можно увидеть, что находится за пробиркой. Этот опыт доказывает, что стекло тоже прозрачное. Можно доказать и по другому. Положим картинку в тарелку и нальем в нее воду. Также можно увидеть, что находится в тарелке, залитое водой. Этот опыт также доказывает свойство воды - прозрачность. Свойство прозрачности воды используется человеком очень широко: аквариумы с диковинными рыбками и водорослями, бассейны и фонтаны с красивым дизайном дна и стен и другое.
Вода не имеет запаха. Можно понюхать и убедиться. Это свойство воды человек использует, например, при спасении от преследующих хищных животных: стоит войти в воду – как след человека будет потерян, животное не сможет определить направление движения человека, вошедшего в воду.
Вода принимает
форму той емкости,
в которую ее
наливают (например:
перелить воду
из стакана в
лабораторные
колбы разной
формы). Это свойство
воды также
широко используется
человеком.
Например: налив
воду в емкость
тем самым можно
подчеркнуть
своеобразие
этой емкости,
ее дизайн и
красоту.
Вода течет. Например: если вылить ее на плоский поднос - она растекается в лужу. Человеком это свойство воды широко используется в жилищно-коммунальном хозяйстве: вода, протекая по трубам, поступает в наши дома и квартиры.
Предметы в воде кажутся больше, чем на самом деле. Это можно заметить, посмотрев, как увеличилась та часть картинки, которая видна через воду. А может быть, это стекло увеличивает? Нет, ведь рыбки в аквариуме тоже кажутся больше, если смотреть только через воду.
Вода может растворять разные вещества. Если в пробирку насыпать измельченный мел, то вода станет мутной потому, что часть мела растворилась в воде.
Вода - прекрасный растворитель и потому невозможно встретить в природе жидкую "чистую" воду, то есть воду, в которой не растворены какие-либо вещества. Вода - прекрасная среда обитания живых организмов и потому невозможно встретить в природе "чистую" воду, т.е. воду, в которой бы не
обитали микробы, бактерии, моллюски, рыбы и т.д.
Вода растворяет не все вещества. Если влить в пробирку с водой вазелиновое масло, оно не смешается с водой, а будет плавать поверх воды.
Воду можно очистить с помощью фильтра. Если положить в воронку бумажную салфетку или вату и пропустить через нее воду, в которой растворен мел, то можно увидеть, что вода стала более чистой. Если сделать это еще несколько раз, вода станет совсем прозрачной.
Общеизвестно, что жизнь на планете Земля возникла благодаря наличию воды. В воде зародилась жизнь, вышла из нее, постепенно заселив сушу и воздух. Вода образует водную оболочку нашей планеты - гидросферу (от греческих слов “гидор” - вода, “сфера” - шар).Вода занимает три четверти поверхности Земли. В природе ею заполнены чаши океанов, моря, озёра, реки, болота. Есть и искусственные водоёмы для хранения и переброса воды - пруды, водохранилища и каналы. Вода есть также и в глубине Земли, и в её атмосфере.
Всем растениям и животным жизненно необходима вода. Наши организмы примерно на 75% состоят из воды. Без воды наш организм просто не сможет функционировать.
Без воды немыслима жизнь на планете Земля, немыслима жизнедеятельность человека. Вода - наиболее распространенное, доступное и дешевое вещество. Именно доступность и незаменимость воды обусловила ее широкое применение в быту, промышленности и сельском хозяйстве, медицине - во всех сферах человеческой деятельности. Трудно вспомнить, где вода не применяется.
Вода - это самая большая и удобная дорога. По ней день и ночь плывут суда, везут разные грузы, пассажиров. Вода ещё и кормит - по морям и океанам плывут тысячи рыболовных судов.
В теплоэнергетике вода - теплоноситель и рабочее тело. Вода “добывает” электрический ток, работая на электростанциях. Тепловые электростанции используют на производство электроэнергии много воды. В частности, на охлаждение конденсатора турбины энергоблока. Постоянное бесконтрольное увеличение производства электроэнергии только на тепловых электростанциях может привести к экологической катастрофе.
В металлургии вода используется для охлаждения оборудования. Только на охлаждение одной доменной печи используется огромное количество воды ежечасно.
В химии вода
- растворитель;
один из составных
частей некоторых
химических
реакций; "транспортное
средство", то
есть среда,
позволяющая
перемещать
составляющие
продукты реакции
из одного
технологического
аппарата в
другой. В конечном
итоге, вывод
в окружающую
среду жидких
отходов производства
осуществляется
тоже в виде
водных растворов.
В медицине
вода - растворитель,
лекарственное
средство, средство
санитарии и
гигиены, "транспортное
средство".
Повышение
уровня медицинского
обслуживания
и рост народонаселения
планеты Земля
естественным
образом ведет
к росту водопотребления
на медицинские
цели.
В сельском хозяйстве вода – "транспортное средство" питательных веществ к клеткам растений и животных, участник процесса фотосинтеза, регулятор температуры живых организмов. Объемы воды, которые затрачиваются для полива сельскохозяйственных растений, при кормлении животных, птицы, не уступают объемам, используемым промышленностью.
В быту вода - средство санитарии и гигиены, участник химических реакций, протекающих при приготовлении пищи, теплоноситель, "транспортное средство", удаляющее продукты жизнедеятельности человека в канализацию. Вода моет всех людей, машины, дороги. Норма водопотребления на одного человека существенно разная по отдельным городам. Вспомним о приблизительно 6 миллиардах человек, населяющих планету Земля и нам станет ясно, почему время от времени возникают разговоры о все возрастающих проблемах с питьевой водой даже в регионах планеты, где очень много воды.
Без воды не замесить тесто для хлеба, не приготовить бетон для стройки, не сделать ни бумагу, ни ткань для одежды, ни резину, ни металл, ни конфеты, ни пластмассу, ни лекарств - ничего не сделать без воды!
Вода - единственное вещество на Земле, которое существует сразу в разных состояниях: вода может быть жидкой, при охлаждении переходит в твердое состояние – лед, а при нагревании превращается из жидкости в пар.
Отследим "обратную связь" между потребляемой человеком водой и тем набором растворенных веществ, твердых включений и микроорганизмов, которые сбрасываются в виде бытовых сточных вод, жидких отходов промышленного и сельскохозяйственного производства. Например, лет 200 назад для оценки качества питьевой воды использовались только органолептические методы: оценка цвета, вкуса, запаха. Сейчас перечень анализов, выполняемых санитарной лабораторией предприятия пищевой промышленности, размещается на двух страницах, заполненных мелким шрифтом. Какие же существуют методы водоподготовки и водоочистки для того, чтобы человек мог использовать воду в нужных целях?
Начнем с понятия: что такое водоподготовка и очистка воды? Обратимся к справочной литературе. Энциклопедический словарь медицинских терминов сообщает: "Очистка воды - комплекс санитарно-технических мероприятий, направленных на удаление примесей, представляющих опасность для человека". Сельскохозяйственный словарь: "Очистка воды - приведение качества исходной воды в соответствие с требованиями потребителя. Способы очистки воды: осветление (устранение мутности), обесцвечивание (устранение органических веществ), обеззараживание, дезодорация, опреснение, умягчение".Большая Советская Энциклопедия: "Водоподготовка - обработка воды, поступающей из природного водоисточника на питание паровых и водогрейных котлов или для различных технологических целей. Водоподготовка производится на ТЭС, транспорте, в коммунальном хозяйстве, на промышленных предприятиях.
Подведем итог:
Водоподготовкой условились называть приведение качества воды в
соответствие с требованиями промышленных предприятий;
Очисткой воды, используемой для нужд человека и животных, называют
приведение качества воды к нормам, обусловленным соответствующими
ГОСТ (государственными стандартами);
Очисткой сточных вод, сбрасываемых промышленными и коммунальными
предприятиями, назовем приведение состава жидких стоков в
соответствие с нормами ПДК (предельно допустимых концентраций).
Как уже отмечалось выше, в связи с ростом знаний и ухудшением экологической ситуации как следствием жизнедеятельности человека нормы на потребляемую воду все время пересматриваются. Чтобы им соответствовать, совершенствуются технологии очистки воды, оборудование. Задача человека использовать воду и ее свойства в свое благо не создавая проблем в водной экосистеме, которые могут привести к катастрофе –загрязнению и сокращению объемов пресных вод и вод морей и океанов.
Вода - одно из главных богатств на Земле. Трудно представить, что стало бы с нашей планетой, если бы исчезла пресная вода. Человеку нужно выпивать в день около 1,7 литров воды. И примерно в 20 раз больше ежедневно требуется каждому из нас для мытья, приготовления пищи и так далее. Угроза исчезновения пресной воды существует. От загрязнения воды страдает всё живое, она вредна для здоровья человека.
Поэтому воду – наше главное богатство – надо беречь!!!
Сам технологический процесс на атомной станции таков, что всегда сопровождается образованием жидких радиоактивных отходов (ЖРО). Это и понятно - сам теплоноситель представляет собой жидкость, системы охлаждения заполнены жидкостью
Особенности состава и загрязнения природной воды. Требования к питьевой воде, которая должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства. Методы очистки воды.
Воды, поступающие в Неву выше водозаборов, очищаются только на 70%, остальная масса сбрасывается без всякой очистки. В результате по современной классификации река Нева относится к самым неблагоприятным источникам водоснабжения.
Для очистки воды в бытовых условиях люди используют разные способы. Однако далеко не все знают, как правильно их необходимо осуществлять и какой может при этом возникнуть побочный эффект.
Этапы системы водоподготовки, сферы их применения. Очистка подземных вод, содержащих сероводород. Двухступенчатая схема очистки воды городского водоснабжения с применением сернокислого алюминия и хлора: озонирование, коагуляция, ультрафильтрация.
Какую роль играет вода в организме человека.
Происхождение воды на Земле: теории ее появления. Соотношение площадей суши и Мирового океана на нашей планете. Примеры содержания воды в клетках разных организмов, их тканях и органах. Круговорот воды в биосфере. Свойства воды, значение в жизни человека.
Воды, находящиеся на поверхности планеты (материковые и океанические), образуют геологическую оболочку, называемую гидросферой. Гидросфера находится в тесной связи с другими сферами Земли: литосферой, атмосферой и биосферой.
Большинство известных элементов, входящих в состав вод в сравнительно больших количествах, существуют в виде ионов. Их можно разделить на три группы.
Биосфера, оболочка Земли, в пределах которой существует жизнь. Биосфера включает нижнюю часть атмосферы (15–20 км), верхнюю часть литосферы и всю гидросферу. Нижняя граница опускается в среднем на 2–3 км на суше и на 1–2 км ниже дна океана.Некоторые вопросы экологии
Роль грибов в биоценозе леса, их значение в процессах разложения и минерализации подстилки и лесного опада, участие в круговороте веществ. Функции листа Покрытосеменных. Практические результаты исследования качества воды из-под крана и после кипячения.
Правила контроля качества воздуха населенных пунктов. Размещение и количество постов наблюдения. Характеристики загрязнения атмосферы. Мероприятия по очистке поверхностных вод от загрязнения: механическая и электрохимическая очистка, сорбция, дистилляция.
Прозрачность воды. Мутность воды. Определение запаха воды. Определение цветности воды. Скорость течения реки.
Совершенствование технологии производства продуктов питания и численность населения. Зависимость жизнедеятельности организмов от воды. Перспективы использования и спрос на минеральные ресурсы. Виды деятельности человека и загрязнение водных объектов.
Роль воды в жизни человека. Исследование качества водопроводной воды в в деревне Уть, источники загрязнения. Результаты исследования проб воды. Влияние химических примесей в воде на здоровье человека. Пути решения данной экологической проблемы.
Вода - особая составляющая Земли. Фрактальность структуры питьевой воды, ее основные свойства. Вода в организме человека. Непрерывное познание - залог развития мозга человека. Бутилированная и газированная питьевая вода. Критерии качества для пользы воды.
Вода, ее характеристика. Физические свойства воды. Химические свойства воды. Характеристика видов воды. Биологическая характеристика объекта исследования. Экспериментальная часть.
Человечество потребляет огромное количество пресной воды. Наиболее водоемкие отрасли промышленности: горнодобывающая, сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. На них уходит 70 % всей воды, используемой в промышленности. Но все же главный потребитель пресной воды – сельское хозяйство, забирающее 60–80 % пресной воды, используемой человеком.
Вода – необходимый компонент жизнедеятельности человека. Как человек использует воду?
Вода – универсальный растворитель, все биохимические и обменные реакции в живом организме протекают с ее участием.
1. В сутки человек должен выпивать от 0,5 до 2 л воды.
2. Вода необходима для поддержания гигиены тела, жилища, улицы.
3. В теплоцентралях городов и поселков циркулирует вода.
4. Минеральные воды употребляют внутрь и для ванн, используя их целебные свойства.
5. Горячая вода термальных источников идет для обогрева жилья, парников, теплиц, выработки электроэнергии.
Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий все более усложняют проблему обеспечения водой. Потребности в воде огромны, и расходы ее с каждым годом возрастают. Так, если на бытовые нужды в домах без канализации человек потребляет в сутки около 50 л воды, то в современных зданиях расход воды на 1 человека в день составляет 200–500 л.
Большая часть воды после ее использования в хозяйственных нуждах возвращается в реки в виде сточных вод. Дефицит пресной воды уже сейчас становится проблемой, недостаток воды уже ощущают такие страны, как ФРГ, Франция, Англия, Бельгия и другие (всего более 50 стран). Некоторые африканские страны импортируют пресную воду в виде айсбергов.
Источники пополнения питьевой воды. Открытые водоемы – реки, озера, родники. Для получения питьевой воды из этих источников требуется дополнительная очистка.
Атмосферные осадки – почти дистиллированная вода, в которой нет необходимых микроэлементов. Кроме того, при прохождении над населенными пунктами осадки загрязняются пылью, грязью, газами, различными микроорганизмами. В результате для питья такая вода не годится.
Артезианские воды, образующиеся из подземных вод, – как правило, это чистая вода, но отличающаяся повышенной жесткостью. Даже артезианская вода может быть загрязнена через трещины в земных породах, заброшенные шахты и т. д.
Человека волнует проблема качества воды, которую он употребляет, так как это одна из составляющих экологического здоровья населения. Основные «средовые» болезни идут от загрязнения атмосферы и воды. Через воду могут передаваться возбудители инфекционных заболеваний (брюшного тифа, холеры, дизентерии, туляремии). Вода также может быть источником заражения гельминтами и малярией. Если в какой-то местности в воде не хватает йода, то жители местности страдают эндемическим зобом. Избыток фтора в воде вызывает эндемический флуороз, т. е. зубы и кости человека становятся хрупкими, поражается костно-связочный аппарат, а недостаток фтора увеличивает поражаемость зубов кариесом, в основном у детей.
Загрязнение морских вод. Качество используемой человеком воды резко снизилось из-за сбросов химических предприятий, бытовых отбросов и других загрязнителей в пресные и морские воды. В результате поступления в воды морей и Мирового океана значительного количества ядовитых и антропогенных отходов уменьшаются самоочистительные свойства морских вод, снижается их биологическая продуктивность. Различают три вида загрязнения морских вод: химическое, загрязнение бытовыми отбросами, радиоактивное.
Химические загрязнители – это в основном нефть и нефтепродукты, попавшие в море в результате бурения скважин или аварий танкеров.
Загрязнение бытовыми отбросами приводит к возникновению инфекционных заболеваний у купальщиков, изменению водной флоры и фауны.
Радиоактивное загрязнение – это такое загрязнение, при котором концентрация радионуклидов, накапливаемая планктонными организмами, в несколько раз превышает радиоактивность воды; источники загрязнений: отходы атомных подводных лодок, заводы для очистки урановой руды, атомные электростанции.
Загрязнение внутренних водоемов. Вследствие бурного развития промышленности исчезают полноводные реки, озера, резко меняется их солевой состав. Так, воду Рейна нельзя использовать для питья, этой водой опасно даже чистить зубы, так как концерны Германии и Франции сбрасывают туда неочищенные отходы. В сточную канаву превращена река Везер, насыщены отравляющими веществами воды Эльбы. В Англии загрязнены почти все реки. Ни одна из рек Москвы не соответствует санитарным нормам.
Вредными загрязнителями внутренних вод являются фенол и его производные, а также поверхностно-активные вещества, содержащиеся в современных моющих средствах. Вызывает серьезное беспокойство загрязнение водоемов пестицидами и минеральными удобрениями, поступающими с полей с дождевыми и талыми водами.
Пути охраны водных ресурсов – внедрение новых технологических процессов, переход на замкнутые (бессточные) циклы водоснабжения, где сточные воды не сбрасываются, а используются многократно.
В настоящее время очистка сточных вод проводится механическими, химическими и биологическими методами.
При механическом методе используют систему отстойников и разного рода ловушек (сита, решетки, песколовки, жироловки и т. д.).
При химическом методе в сточные воды добавляют реагенты, образующие с загрязнителями нерастворимый осадок.
При биологическом методе для минерализации органических загрязнителей используют аэробные (т. е. протекающие в кислородной среде) биологические процессы, осуществляемые микроорганизмами. Так, на сахарных заводах сточные воды очищают с помощью одноклеточной зеленой водоросли хлореллы. Создаются специально подготовленные участки – поля орошения, биологические фильтры. Этот метод дает наилучший результат.
На земледельческих полях орошения загрязненная вода фильтруется через почву, при этом накапливается значительное количество ценных органических удобрений.
Вода – главная составная часть гидросферы, основной средообразующий компонент, неотъемлемая часть живого вещества. Несмотря на большие запасы пресных вод на Земле, дефицит их для человека и многих экосистем реален. Истощая и загрязняя воды, человек не только лишает себя данного ресурса, но и разрушает среды жизни многих организмов, нарушает свойственные им связи.
1. Приведите примеры особенностей водной среды обитания и характерные черты обитателей.
2. Обоснуйте, чем опасно для живых организмов загрязнение водной среды обитания, приведите примеры.
3. Поясните, какое значение в жизни любого организма имеет вода, ответ подтвердите примерами.
4. Докажите, что вода служит наиболее жестким ограничивающим фактором.
5. Прокомментируйте, является ли вода неисчерпаемым ресурсом.
6. Назовите, где сосредоточены запасы доступной и недоступной пресной воды.
7. Охарактеризуйте круговорот воды в природе.
Как мы используем воду
Вода является нашим самым бесценным ресурсом. Она жизненно необходима. Люди, растения и животные в основном состоят из воды. Все живые существа погибли бы, если бы не было воды. Мы используем воду в качестве питья, для того, чтобы мыть, чистить, готовить пищу и выращивать растения, а также для многих других вещей. Человек в среднем использует примерно 150-250 галлонов воды ежедневно. Еще больше воды используется в промышленности для того, чтобы произвести электроэнергию, товары и для транспортировки людей и товаров.
Для удовлетворения хозяйственных потребностей необходимо много воды. На принятие ванной может потребоваться от 30 до 40 галлонов. Средний туалет использует примерно 5 галлонов за один раз. 20-40 галлонов уходит на принятие душа. Стиральные машины используют в среднем 25 галлонов на одну загрузку. Через кухонную раковину уходит примерно 20 галлонов в день для приготовления воды и мойки посуды. Через раковину в ванной, которую используют для того, чтобы мыть руки, побриться и почистить зубы, уходит 15 галлонов каждый день.
Большая часть пресной воды также используется для поливки лужаек, цветочных клумб, огородов, а также для мойки машин и наполнения бассейнов. Мы должны бережно обращать внимание на то, чтобы не загрязнять воду, которую мы используем на улице. Многие люди используют химические вещества на своих лужайках и огородах и после этого поливают их чистой водой. Вода смоет химикаты с растений и после утечет в канализацию, а после этого напрямую в реки и притоки, где рыбы откладывают свою икру. Такая загрязненная вода может убить рыбу и живую природу. Мы всегда должны следить за тем, чтобы не загрязнять окружающую природу.
Мы должны охранять воду, не злоупотреблять ею. Каждый город, и небольших размеров и большой, использует воду. Города используют воду для тушения пожаров, для мойки улиц и поливки общественных мест, таких как парки, газоны, деревья, кустарники и клумбы. Также вода используется для того, чтобы наполнить общественные фонтаны и для источников питьевой воды, включая те, которые расположены при школах и библиотеках. Различные предприятия также используют воду. Подумайте о той воде, которую используют предприятия в вашем городе. Рестораны, больницы, прачечные, химчистки, поля для гольфа. Различные отели, автомойки, салоны красоты, парикмахерские, автозаправочные станции, фитнес-клубы. Они все увеличивают потребление воды. Нам необходимо подумать о том количестве людей, которым нужно использовать воду и сохранить её, чтобы было достаточно для всех.
Количество воды, нужное для фермы, просто потрясающее. Когда мы думаем о воде на ферме, мы думаем о поливе сельскохозяйственных культур, но большое количество воды необходимо и для молочной фермы. Цыплята, поросята, овцы и все другие животные на скотном дворе нуждаются в питьевой воде для того, чтобы жить. Для них необходимо вырастить пищу, также вода нужна для того, чтобы мясо в охлаждающих системах поддерживалось свежим. Овощные и зерновые культуры также нуждаются в воде. Вода используется при распространении удобрений, гербицидов и пестицидов, которые помогают дать больший урожай, но, в то же время, могут загрязнять воду. Большая часть воды, потребляемая на ферме, используется для орошения. Исследования показывают, что благодаря капельному орошению фермеры могут сэкономить до 60% воды по сравнению с другими методами орошения.
Для того чтобы вырастить один початок кукурузы, необходимо примерно 26 галлонов воды, в то время как для производства одного фунта говядины необходимо 2000-2500 галлонов воды. Примерно 120 галлонов воды необходимо для производства одного яйца. Примерно 300 галлонов воды потребуется для одной буханки хлеба и примерно 12000 галлонов для того, чтобы вырастить один бушель (около 9,3 галлонов) пшеницы. Верите ли вы или нет, но примерно 1400 галлонов воды используется в процессе приготовления блюда быстрого приготовления, включая бутерброд, жареное мясо и безалкогольный напиток.
Гидроэлектростанции являются потребителями наибольшего количества воды.
Гидроэлектростанции захватывают кинетическую энергию подающей воды для того, чтобы произвести электричество. Они совершают это при помощи плотины. Плотина заставляет воду подниматься и, таким образом, вода будет иметь большую энергию при падении. Сила падающей воды давит на турбины, вследствие чего они начинают вращаться. Вращающиеся турбины передают кинетическую энергию падающей воды к генераторам. Генераторы вращаются, когда вращаются турбины, таким образом, производя электричество, которое передается в дальнейшем на линии электропередач в дома и предприятия.
Из всего количества электричества в мире примерно 20% приходится на долю гидростанций. Примерно 10% всего электричества производится гидростанциями. Производство гидроэлектроэнергии предотвращает большую часть загрязнения. Производство гидроэлектроэнергии по своей природе является чистым методом производства и не оставляет какого-либо мусора. Благодаря электричеству, произведенному гидроэлектростанциями, снижается количество нефти и угля, необходимого для удовлетворения потребности в электричестве. Она избавляет от необходимости сжигать примерно 22 миллиарда галлонов масла или 120 миллионов тонн угля каждый год. Количество энергии, которую может поставить гидроэлектростанция, зависит от двух вещей: высоты, на которой находится падающая вода и количества падающей воды. Чем выше плотина, тем дольше падает вода и тем больше производится энергии. Если высота увеличена вдвое, то и количество произведенной энергии будет вдвое больше. Количество падающей воды также влияет на количество произведенной энергии. Чем больше воды протекает через турбины, заставляя их вращаться, тем больше будет количество произведенной энергии.
Вода также необходима в промышленности. Ее нагревают, а пар используется для запуска техники. Вода используется для охлаждения горячих металлов, например в производстве стали.
Вода также используется для охлаждения воздуха. Это важный элемент во многих химических веществах, как например медикаментах, лосьонах, шампунях, косметических средствах, средствах для чистки и также в напитках. Вода используется в процессе приготовления пищи и бессчетном количестве процессов на заводах, включая производство бумаги. Вода, которая используется в обработке пищи и напитков, должна быть абсолютно чистой. А производственные предприятия, могут использовать воду более низкого качества.
Отдых это еще одно направление, где мы используем и наслаждаемся водой. Многие люди любят рыбалку, греблю, парусный спорт, греблю на каноэ, рафтинг, плавание, а также многие другие виды отдыха, которые зависят от воды. Большинству из нас нравится минимум один из этих видов отдыха, и мы были бы разочарованы, если бы никогда больше не смогли наслаждаться любым из них. Если наша вода постоянно загрязняется, то становится опасным просто поплавать, а вымирание рыбы в водоёмах лишило бы нас рыбалки. Никто бы не смог наслаждаться греблей на лодке, парусным спортом, греблей на каноэ, рафтингом в загрязненной воде. Мы должны помнить, что очень важно охранять воду от загрязнения.
Транспорт является другим способом использования воды. Многие люди используют лодки и паромы для того, чтобы ездить на работу и возвращаться домой. Людям также нравится путешествовать в круизах или просто заниматься парусным спортом. Разрушение от судоходства включает в себя разливы топлива, которые покрывают воду маслом и угольной пылью, а также эрозию береговой линии, которая наносит вред рыбе и другим обитателям водной стихии.
Структура запасов пресных вод, скорость их возобновления и значение для потребления.
Из 35 млн. км 3 пресных вод около 70% сосредоточено в ледниках и вечных снегах. Эти воды практически не потребляются человеком. Они представляют как бы "мертвый" запас. Не используются также почвенные воды, воды атмосферы и вода, содержащаяся в организмах. Ограниченно используются воды болот, и труднодоступны или пока недоступны для потребления воды глубинных слоев Земли. В целом подсчитано, что человечество в настоящее время может потенциально использовать около 3 млн. км 3 воды. Под термином "потенциально" в данном случае понимается техническая возможность
Фактически же возможности намного меньше. В самых общих чертах можно отметить, что экологически обоснованным является такой объем изъятия воды из систем (источников), при котором последние сохраняют свои основные свойства по запасам и качеству (не истощаются и не загрязняются).
В этой связи крайне важно учитывать скорость возобновления водных ресурсов. Из таблицы видно, что она максимальна для речных вод, где составляет в среднем 12-16 суток. Озерные воды возобновляются в среднем через 17 лет, а подземные только за 1400 лет. Значительные запасы глубинных подземных вод вообще не возобновимы, так как не включаются в процессы круговорота в системе атмосфера-осадки-суша. Ясно, что и возможности изъятия отдельных категорий вод резко различаются. Подземные воды, которые в настоящее время являются, пожалуй, наиболее чистыми, могут быть относительно быстро истощены, несмотря на большие их запасы (около 10 млн. км 3).
Не всегда учитываются возможные пределы потребления озерных вод. В литературе обычно указывается, что в Байкале содержится 1/5 всех мировых запасов пресных вод мира и 4/5 пресных вод России. Здесь допускается крупная ошибка. Названные значения относятся не ко всем пресным, а только к поверхностным пресным водам, что далеко не одно и то же. Основные запасы пресных вод содержатся в ледниках, снегах и под землей. По отношению ко всем запасам пресных вод мира (около 35млн. км 3) доля Байкала равна лишь 0,07%, а по отношению к пресным водам России - 1,3%. Кроме этого, методически неправильно сравнивать запасы разных категорий вод, например всех поверхностных (озерных и речных) с озерными Байкала, так как озерные и речные несравнимы по скорости возобновления.
Технически и экологически наиболее приемлемо использование речных вод, характеризующихся быстрой обновляемостью, легкой доступностью, относительно равномерным размещением по территории и высокой самоочищаемостыо. Современное водопотребление и происходит в основной массе из речных источников. Такие тенденции сохранятся и в дальнейшем, несмотря на то, что доля речных вод составляет только 0,006% от общих пресных и 0,0006% - от потенциально доступных пресных.
Следует, однако, учитывать, что приведенные значения относятся к единовременным запасам воды в руслах рек. Они не превышают 2-2,5 тыс.км 3 . Как отмечалось выше, отличительная особенность речных вод - их быстрая обновляемость. Она в среднем равна 12-16 дням. С учетом возобновляемости возможности использования речных вод существенно увеличиваются.
Именно поэтому при расчетах возможного водопотребления из рек пользуются не единовременными запасами в них воды, а значениями годового стока рек. Он равен единовременным запасам, умноженным на коэффициент возобновления, равный 25-30 единицам (частное от деления числа дней в воду на среднюю скорость обновления вод). Возможности изъятия воды из рек зависят также от соотношения величин общего и безвозвратного водопотребления. Под последним понимается та часть вод, которая после изъятия из источников и использования человеком не возвращается в источники.
Существует следующая классификация пресных вод по целевому назначению:
Вода питьевая - вода, в которой бактериологические, органолептические показатели и показатели токсических химических веществ находятся в пределах норм питьевого водоснабжения.
Вода минеральная - вода, компонентный состав которой отвечает лечебным требованиям.
Вода промышленная - вода, компонентного состава и ресурсов которой достаточно для извлечения этих компонентов в промышленных масштабах.
Вода теплоэнергетическая - термальная вода, теплоэнергетические ресурсы которой могут быть использованы в любой отрасли народного хозяйства.
Вода техническая - любая вода, кроме питьевой, минеральной и промышленной, пригодная для использования в народном хозяйстве. При этом различают:
Хозяйственно-бытовые воды - воды, используемые для бытовых и санитарно-гигиенических целей населением, а также прачечными, банями, столовыми, больницами и т.д.;
Поливную воду, используемую для орошения земель и полива сельскохозяйственных растений.
Энергетическую воду, используемую для получения пара и нагревания помещений, оборудования и сред, а также для охлаждения жидких и газообразных продуктов в теплообменных аппаратах, а твердых тел - непосредственно; может быть оборотной и подпиточной (добавочной). Воду весьма часто используют для охлаждения жидких и газообразных продуктов в теплообменных аппаратах. В этом случае она не соприкасается с материальными потоками и не загрязняется, а лишь нагревается. В промышленности 65-80% расхода воды потребляется для охлаждения.
Технологическую воду подразделяют на средообразующую, промывочную и реакционную. Средообразующую воду используют для растворения и образования пульп, при обогащении и переработке руд, гидротранспорте продуктов и отходов производства; промывочную - для промывки газообразных (абсорбция), жидких (экстракция) и твердых продуктов и изделий, а также реакционную - в составе реагентов, при отгонке и аналогичных процессах. Наиболее перспективный путь уменьшения потребления свежей воды - это создание оборотных и замкнутых систем водоснабжения, что позволяет в 10-50 раз уменьшить потребление природной воды.
Основные пути решения проблемы обеспечения чистой водой:
Очистка сточной воды от загрязнений;
Очистка пресной воды, поступающей к потребителю;
Обеспечение режима и регулирование качества воды в водных объектах.
Воздействие на гидросферу
Вода, как и воздух, является количественно неисчерпаемым природным ресурсом, но человеку и всему живому в биосфере нужна не просто вода как вещество с формулой Н 2 0, а вода определенного качества, т. е. имеющая определенные прозрачность, температуру, сопутствующие примеси и т. п.
Гидросфера - это естественный фильтр-аккумулятор загрязняющих веществ, поступающих в окружающую природную среду, что связано с циклом глобального круговорота воды и с ее универсальной способностью к растворению газов и минеральных веществ.
Статистика показывает, что 80% всех заболеваний в мире вызвано неудовлетворительным качеством питьевой воды.
По мере развития цивилизации человеку требовалось все больше и больше воды. Человек каменного века потреблял менее 10 л/сут, в Римском государстве - до 70 л/сут, современный житель США - около 700 л/сут, тогда как во многих современных развивающихся странах эта цифра не превышает 30 л/сут (рис. 9.10). Считается, что уровень потребления воды характеризует уровень технического и культурного развития общества. На питье и приготовление пищи человек затрачивает не более 10% потребляемой воды, а в среднем бытовое потребление в развитых странах составляет 220-320 л/сут.
Среди отраслей экономики нашей страны первое место по потреблению воды занимает сельское хозяйство. Для получения 1 т пшеницы необходимо 1500 т воды, 1 т риса - более 7000 т, 1 т хлопка - около 10 000 т.
Второе место отводится промышленности. Ни одно промышленное предприятие не может функционировать, не используя воду из природных источников. Потребность предприятий в воде изменяется в широких пределах и зависит от вида получаемой продукции, принятой технологии, системы водоснабжения (прямоточной или водооборотной), климатических условий и т. п. Так, для получения 1 т угля затрачивается 2 т воды, стали - 15-20 т, целлюлозы - 400-500 т, синтетического волокна - 500 м 3 .
Третье месте по водоемкости занимает коммунальное хозяйство городов. Значительный объем чистой воды затрачивается на разбавление, обеззараживание стоков и отбросов промышленности, сельского хозяйства, строительства, населенных пунктов и транспортных путей, т. е. на борьбу с загрязнением гидросферы.
Таким образом всё перечисленное ведет к дефицитности воды и, как следствие, к планированию ее расхода не по крупности потребителей, а по необходимости удовлетворения первоочередных потребителей/
1. Нарисуй, как вода потечёт из шланга.
2. Что заставляет воду подниматься на тот этаж дома, на котором ты живёшь?
Закон сообщающихся сосудов
3. Что произойдёт с банкой консервов, если её, не вскрывая, поставить разогреваться на плиту?
Банка взорвётся, так как вода внутри консервы расширится при нагревании.
4 Какое свойство воды используется при стирке?
Способность растворять различные вещества
5. Какие приспособления позволяют людям использовать силу текущей воды?
Турбины гидроэлектростанции, колесо водяной мельницы
6. Как пользоваться шлангом? Отметь рисунок, на котором Мише удастся наполнить ведро, когда он отпустит палец
7. Измерь объём куриного яйца при помощи мерного стакана, которым отмеряют количество жидких и сыпучих продуктов. Опиши последовательность своих действий и результат.
1 Взять одно яйцо, мерный стакан и нож
2. Разбить ножом яйцо в мерный стаканчик
3. Подождать пока жидкость в стакане успокоиться и измерить.
Результат: объем куриного яйца 52 мл.