Introducere……………………………………………………………………………….3

Parte principală

1. Proprietățile apei………………………………………………………………………5

2. Structura moleculei de apă………………………………………………………….10

Concluzie………………………………………………………………………12

Bibliografie………………………………………………………………… 13

Aplicație…………………………………………………………………14

Introducere

Apa este una dintre cele mai comune substanțe din natură (hidrosfera ocupă 71% din suprafața Pământului). Apa joacă un rol important în geologia și istoria planetei. Organismele vii nu pot exista fără apă. Faptul este că corpul uman este aproape 63% - 68% apă. Aproape toate reacțiile biochimice din fiecare celulă vie sunt reacții în soluții apoase. În soluții (în principal apoase), majoritatea proceselor tehnologice au loc la întreprinderile industriei chimice, în producția de medicamente și Produse alimentare. Și în metalurgie, apa este extrem de importantă, și nu numai pentru răcire. Nu întâmplător hidrometalurgia - extracția metalelor din minereuri și concentrate folosind soluții de diverși reactivi - a devenit o industrie importantă.

Apa este o substanță comună și neobișnuită. Cunoscutul om de știință sovietic academician I. V. Petryanov și-a numit cartea sa populară despre apă „cea mai extraordinară substanță din lume”. Iar „Fiziologia distractivă”, scrisă de doctorul în științe biologice B.F. Sergeev, începe cu un capitol despre apă – „Substanța care a creat planeta noastră”.

Oamenii de știință au perfectă dreptate: nu există pe Pământ nicio substanță care să fie mai importantă pentru noi decât apa obișnuită și, în același timp, nu există o altă substanță de acest gen, în ale cărei proprietăți ar exista atâtea contradicții și anomalii cât în ​​proprietățile ei.

Aproape ⅔ din suprafața planetei noastre este ocupată de oceane și mări. apă dură- zapada si gheata - 20% din teren este acoperit. Clima planetei depinde de apă. Geofizicienii spun că Pământul s-ar fi răcit cu mult timp în urmă și s-ar fi transformat într-o bucată de piatră fără viață, dacă nu ar fi fost apă. Are o capacitate termică foarte mare. Când este încălzit, absoarbe căldură; se răcește, îl dă departe. Apa terestră absoarbe și returnează multă căldură și astfel „uniformizează” clima. Și Pământul este protejat de frigul cosmic de acele molecule de apă care sunt împrăștiate în atmosferă - în nori și sub formă de vapori...

Proprietățile apei

Cele mai studiate proprietăți ale apei, datorită cărora a apărut viața. Aceste proprietăți au făcut posibilă existența faunei sălbatice în intervalul de temperatură care este caracteristic Pământului ca corp cosmic.
Care sunt aceste proprietăți?

Densitatea apei.

Una dintre cele mai importante proprietăți ale apei este densitatea acesteia. Apa dulce are densitatea maximă la 4 °C. La această temperatură, un kilogram de apă ocupă volumul minim (Fig. 1). Când temperatura scade de la 4 ° C la 0, densitatea scade, adică apa cu o temperatură de 4 ° C este în partea de jos, iar apa mai rece se ridică în partea de sus, unde îngheață, transformându-se în gheață.

Densitate gheață obișnuită- faza solidă cristalină a apei - mai mică decât densitatea apei, astfel încât gheața plutește la suprafață, protejând apa de răcirea ulterioară. Acționează ca un „coat” de gheață care protejează obiectul de apă dulce de înghețul complet. Astfel, se formează condiții pentru viața locuitorilor din rezervoare la temperaturi scăzute.

LA apa de mare o cantitate semnificativă de săruri este dizolvată și se comportă complet diferit atunci când este răcită. Temperatura sa de îngheț depinde de salinitate, dar în medie este de -1,9°C. Densitatea maximă a unei astfel de ape este la o temperatură de -3,5°C. Apa de mare se transformă în gheață înainte de a atinge densitatea maximă. Prin urmare, amestecarea verticală a apei de mare are loc atunci când aceasta este răcită de la temperatura pozitivă la punctul de îngheț. Datorită acestei circulații, orizonturile inferioare ale oceanului sunt îmbogățite cu oxigen, iar apa bogată în nutrienți pătrunde în straturile superioare din cele inferioare. Trebuie remarcat faptul că atât gheața de mare, cât și gheața proaspătă sunt mai ușoare decât apa și plutesc pe suprafața acesteia, protejând straturile adânci de apă din mări și oceane de contactul direct cu masele de aer rece și contribuind astfel la conservarea căldurii. În același timp, s-au obținut artificial diferite modificări ale gheții la presiune ridicată. Unele dintre ele sunt mai grele decât apa, altele se topesc și, prin urmare, îngheață la temperaturi ridicate. Aceasta este așa-numita „gheață fierbinte”. Prin urmare, cu toții suntem norocoși nu numai cu prezența apei pe Pământ și radiatie solara, dar și cu presiunea atmosferică. În caz contrar, întregul Pământ ar putea fi legat de o înveliș de gheață.

Constantele termodinamice ale apei.

Apa are proprietăți speciale, anormale. În primul rând, aceasta se referă la astfel de constante termodinamice precum capacitatea de căldură a apei, căldura de vaporizare și căldura latentă de topire a gheții. Natura anormală a acestor cantități determină majoritatea proceselor fizico-chimice și biologice de pe Pământ.

Capacitatea termică specifică a apei este de 4,1868 kJ/(kg-K), ceea ce reprezintă aproape dublul capacității termice specifice a unor substanțe precum etanol(2.847), ulei vegetal (2.091), parafină (2.911) și multe altele. Și asta înseamnă că atunci când este încălzită cu același număr de grade, apa este capabilă să absoarbă aproape de două ori mai multă căldură decât lichidele enumerate. Dar chiar și atunci când se răcește, apa degajă mai multă căldură decât alte lichide. Prin urmare, atunci când apele Oceanului Mondial sunt încălzite sub influența luminii solare și se răcesc în absența energiei radiației solare, capacitatea de căldură acționează ca o proprietate care asigură fluctuații minime ale temperaturii apei zi și noapte, vara și iarna.

Căldura de vaporizare a apei are o valoare anormal de mare. Această valoare este mai mult de două ori mai mare decât căldura de vaporizare a etanolului, acidului sulfuric, anilinei, acetonei și a altor substanțe. Prin urmare, chiar și în cea mai caldă perioadă, apa se evaporă extrem de lent, ceea ce contribuie la conservarea ei și, în consecință, la conservarea vieții pe Pământ.

valoare ridicata căldură latentă topirea gheții asigură și stabilitatea regimului de temperatură de pe planetă.
Una dintre proprietățile interesante ale apei este că cea mai mică capacitate de căldură a acesteia este la o temperatură de 37 ° C, ceea ce înseamnă că la această temperatură sunt necesare costuri minime de energie pentru a o schimba. Acesta este probabil motivul pentru care temperatura corpului creaturilor cu sânge cald este aproape de această valoare.

Apa are valori anormal de ridicate și ale altor constante. Substanțe formate prin combinarea hidrogenului cu cele din același rând tabelul periodic oxigenul, sulful, seleniul, telurul se numesc hidruri. Hidrura de oxigen se numește apă. Proprietățile neobișnuite ale hidrurii de oxigen, în comparație cu proprietățile altor hidruri, constă în faptul că, spre deosebire de acestea, apa în condiții normale (la presiune și temperatură normale de la 0 la 100 ° C) este în stare lichidă și nu în stare gazoasă. Dacă apa nu ar avea temperaturi anormale de fierbere și îngheț, atunci aceste procese ar avea loc la temperaturi negative mult mai scăzute, iar apa lichidă ar fi prezentă pe planetele mai reci. Și, prin urmare, nu ar exista viață pe Pământ.

Forța tensiunii superficiale a apei.

Există și alte proprietăți speciale ale apei care ne permit să o numim un compus cu adevărat uimitor. Aceasta este tensiunea superficială a unui lichid. Forțele de interacțiune ale moleculelor care alcătuiesc apa le atrag unele către altele, iar ruperea acestei legături nu este atât de ușoară. Majoritatea oamenilor cunosc experiența școlii, când un ac pus cu grijă într-o farfurie cu apă plutește la suprafață. Mulți au văzut un truc interesant când au venit pahar plin apele coboară un număr însemnat de monede iar apa, fără să se reverse, se ridică într-o mică cupolă. În cele din urmă, există o legendă biblică despre modul în care Hristos a umblat pe apă. Toate aceste fenomene și legende sunt legate de tensiunea superficială ridicată a apei. Datorită tensiunii superficiale, apa se ridică prin canalele capilare din sol până la suprafața Pământului, pătrunde în țesuturile și celulele plantelor și organismelor vii. Dintre toate lichidele cunoscute, numai mercurul are o tensiune superficială mai mare decât apa.
Foarte faimos caracteristică interesantă apă, asociată cu propagarea undelor sonore în ea. Viteza de propagare a sunetului în apă este anormal de mare, depășește viteza de propagare a acestuia în aer de aproape 6 ori.

proprietățile apei pure.

Apa pură este un lichid limpede, incolor și inodor. La o presiune de 1 atm, apa îngheață la 0 și fierbe la 100°C. Când presiunea se dublează, apa fierbe la o temperatură de 120 ° C, iar când este redusă la jumătate, la 81 ° C. Cu toate acestea, pe măsură ce presiunea scade, punctul de topire al gheții (sau punctul de îngheț al apei) crește. La presiuni scăzute, apa poate exista doar sub formă de gheață sau abur, iar la temperaturi ridicate - doar sub formă de abur. Există, de asemenea, valori critice pentru presiunea și temperatura apei. La presiuni peste 22,1 atm. iar temperaturile peste 374,4 ° C, diferența dintre lichid și vapori dispare.Apa există în stare gazoasă.

Pe Pământ s-au dezvoltat valori uimitoare ale presiunii atmosferice și ale temperaturii, deoarece tocmai la aceste valori apa este prezentă pe planetă în formă lichidă, asigurând dezvoltarea tuturor formelor de viață existente. Cu acești parametri, oxigenul este dizolvat în apă, ceea ce este necesar pentru viața organismelor acvatice, precum și pentru procesele de auto-purificare a apei. Timp de multe milenii, prezența atmosferei, a hidrosferei și a radiației solare a creat o diferență de temperatură nesemnificativă vara și iarna, ziua și noaptea, oferind condiții pentru existența vieții.

Capacitatea apei de a se dizolva.

Cu toate acestea, cea mai uimitoare caracteristică a apei este capacitatea sa de a dizolva alte substanțe. Capacitatea substanțelor de a se dizolva depinde de constanta lor dielectrică. Cu cât este mai mare, cu atât substanța este mai capabilă să le dizolve pe altele. Deci, pentru apă, această valoare este de 9 ori mai mare decât pentru aer sau vid. Prin urmare, apele proaspete sau curate nu se găsesc practic în natură. Ceva este întotdeauna dizolvat în apa pământului. Pot fi gaze, molecule sau ioni elemente chimice. Se crede că toate elementele mesei pot fi dizolvate în apele oceanelor. sistem periodic elemente, cel puțin până în prezent, au fost descoperite peste 80 dintre ele.

Structura moleculei de apă

Aceste două elemente - hidrogenul și oxigenul - sunt antagoniști. Unul dintre ei domină în spațiu, celălalt - pe Pământ. Unul (hidrogen) caută să doneze un singur electron din învelișul său de electroni, iar celălalt (oxigen) caută să obțină doi electroni de la alte elemente chimice.

Analizând compoziția unei molecule de apă, putem spune că doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen „s-au găsit” în ea. Astfel, în compoziția apei, a cărei formulă chimică este scrisă ca H2 0, pot fi prezente, teoretic, nouă tipuri diferite de apă stabile (numărul de permutări de la 5 la 3). Cu toate acestea, 99,97% din toată apa este reprezentată în hidrosferă apă plată tip 1 H216 0. Proporția de apă grea 2 H216 0 este mai mică de 0,02%.

stiinta moderna Sunt cunoscute mai multe modele care pot fi folosite pentru a rezolva multe dintre proprietățile anormale ale apei. Se crede că unele proprietăți sunt determinate de numărul de asocieri de molecule de monomeri (Н2О)1, dimeri (Н2О)2 și trimeri (Н2О)3, care sunt prezenți predominant în apă la diferite temperaturi.
Deci, la o temperatură de aproximativ 0 în apă există în principal trimeri, la o temperatură de aproximativ 4 ° C - dimeri, iar în stare gazoasă, apa conține în principal monomeri. Uneori, aceste asociații sunt numite trihidroli.

Unii oameni de știință propun să considere apa ca un set de asociații de molecule, incluzând de la una până la opt molecule în fiecare asociere. Alții cred că structura apei este o „dantelă” spațială formată din diverse „clumpuri strălucitoare” (Fig. 2). Alții propun să studieze proprietățile apei, ținând cont de caracteristicile structurale ale moleculei sale, care, la rândul lor, sunt determinate de caracteristicile elementelor care alcătuiesc molecula de apă. Conform conceptelor moderne, molecula de apă este ca un mic magnet.

De ce există substanțe dizolvate în apă?
Omul de știință danez N. Bjerrum a propus în 1951 un model al moleculei de apă cu o distribuție punctiformă a sarcinii. În conformitate cu conceptele moderne, o moleculă de apă este un tetraedru (sau piramidă, (Fig. 3), în mijlocul căruia se află centrul moleculei, iar în colțuri - sarcini electrice.

Două sarcini pozitive corespund a doi atomi de hidrogen, fiecare dintre care „a furnizat” electronii săi atomului de oxigen, iar m sarcini negative corespunzătoare electronilor „nepereche” ai oxigenului. Astfel, molecula de apă este un dipol, unul dintre poli are sarcină pozitivă, iar celălalt este negativ. Polii dipolului sunt separați la o anumită distanță, prin urmare, în câmpul electrostatic, dipolul de apă se desfășoară de-a lungul liniilor de tensiune câmp electric. Dacă câmpul electrostatic este format dintr-un ion încărcat negativ, atunci dipolul de apă se transformă în acest ion cu polul său pozitiv și invers. Proprietățile apei ca solvent sunt în mare măsură determinate de structura polarizată a moleculei sale. Polaritatea ridicată a moleculelor este motivul activității apei în timpul interacțiunilor chimice, când sărurile, acizii și bazele sunt dizolvate în ea, adică în timpul formării electroliților. Apa este capabilă să dizolve multe substanțe, creând cu ele sisteme fizico-chimice omogene de compoziție variabilă. Sărurile dizolvate în apele naturale sunt în stare ionică, adică supuse disociere electrolitică.

Concluzie

În timpul lucrărilor de curs au fost luate în considerare proprietățile și structura moleculei de apă. Apa este o substanță obișnuită la prima vedere, dar dacă o privim mai în detaliu, putem afla o mulțime de lucruri interesante și neobișnuite. În primul rând, apa este sursa vieții pe Pământ; dacă nu ar exista apă, viața nu ar fi apărut. În al doilea rând, proprietățile pe care le posedă apa nu sunt posedate de mai mult de o substanță. Apa poate fi în trei stări de agregare, la o anumită temperatură. Apa poate, de asemenea, să capteze și să degaje căldură și se va evapora mai lent decât alte substanțe. În plus, în apă se poate răspândi unde sonoreși cu o viteză foarte mare. Dar cea mai uimitoare proprietate a apei este capacitatea de a dizolva alte substanțe.

În ceea ce privește structura apei, aceasta este și unică în felul ei. Apa este formată din doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen, putem spune că acești atomi tocmai s-au găsit unul pe celălalt. Dar oamenii de știință încă nu pot dezvălui toate caracteristicile structurale ale acestui lucru substanță uimitoare, și multe rămân un mister pentru noi toți.

Așa arată materia obișnuită la prima vedere. Dar nimeni nu s-a gândit la faptul că atunci când în fiecare zi întâlnește apă, aceasta este o substanță atât de puțin probabilă și foarte neobișnuită, care conține o mulțime de mistere nerezolvate. Dar nu le putem dezlega pe deplin, aceasta este toată neobișnuirea și particularitatea apei, fără de care nu ne-am fi născut niciodată.

Bibliografie

1. Akhmetov N.S., Chimie anorganică. M., 2001

2. Glinka N.L., Chimie generală. Sankt Petersburg, 2003

3. Knunyants I. L., Enciclopedia chimică. Volumul 1. M., 2002

4. Petryanov IV, Cea mai neobișnuită substanță din lume. M., 2005

5. Khomchenko G.P., Chimie pentru candidații la universități. M., 2002

Aplicație

Apa este sursa vieții pe Pământ, o mare valoare naturală care acoperă 71% din suprafața planetei noastre, cel mai comun compus chimic și baza necesară existenței întregii vieți de pe planetă. Conținut ridicatîn plante (până la 90%) și în corpul uman (aproximativ 70%) nu face decât să confirme importanța acestei componente, care nu are gust, miros sau culoare.

Apa este viata!

Rolul apei în viața umană este de neprețuit: este folosită pentru băut, hrană, spălat, diverse necesități casnice și industriale. Apa este viata!

Rolul apei în viața umană poate fi determinat de cota sa în organism și organe, fiecare celulă fiind bogată într-o soluție apoasă de nutrienți esențiali. Apa este una dintre mijloace eficiente educație fizică, utilizat pe scară largă pentru igiena personală, educație fizică recreativă, întărire, sporturi nautice.

Proprietățile biochimice ale apei

Menținerea elasticității și volumului unei celule vii ar fi imposibilă fără apă, precum și o parte semnificativă a acesteia reacții chimice organisme care apar în soluții apoase. Un astfel de lichid valoros este indispensabil pentru conductivitatea termică și capacitatea de căldură, care asigură termoreglarea și protejează împotriva temperaturilor extreme.

Apa în viața umană este capabilă să dizolve unii acizi, baze și săruri, care sunt compuși ionici și unele formațiuni polare neionice (alcooli simpli, aminoacizi, zaharuri), numite hidrofile (din greacă literalmente - o tendință la umiditate). Acizii nucleici, grăsimile, proteinele și unele polizaharide sunt substanțe hidrofobe (din greacă - frica de umezeală) dincolo de puterea lichidului.

semnificație biologică apa este destul de mare, deoarece acest lichid neprețuit este principalul mediu pentru procesele interne care au loc în organism. În termeni procentuali, prezența apei în organism este după cum urmează:

Sistemele corpului
Țesut adipos

Declarația scriitorului de science fiction V. Savchenko, care a dezvăluit sensul apei într-o singură frază, este interesantă cu această ocazie: o persoană are mult mai multe motive să se considere un lichid, în contrast, de exemplu, cu un sodiu de 40% soluţie. Și printre biologi, o glumă este populară că apa a „inventat” o persoană ca mijloc de transport propriu, principala componentă a corpului căruia este. 2/3 din ea total conținut în interiorul celulelor și se numește fluid „intracelular”, sau „structurat”, care este capabil să ofere rezistență organismului la influența factorilor negativi de mediu. A treia parte a apei se află în afara celulelor, iar 20% din această cantitate este lichidul intercelular însuși, 2% și, respectiv, 8%, apa limfei și plasma sanguină.

Importanța apei în viața umană

Sens componentă naturalăîn viață și viața de zi cu zi este pur și simplu neprețuită, deoarece fără ea existența este imposibilă în principiu.

Apa este esențială pentru viață deoarece:

• umidifică oxigenul inhalat;
• ajuta organismul in asimilarea calitativa a nutrientilor;
• contribuie la conversia alimentelor în energie și la digestia normală;
• participă la metabolismul trecător și la reacțiile chimice;
• elimină excesul de săruri, toxine și toxine;
• reglează temperatura corpului;
• oferă elasticitate pielii;
• reglează tensiunea arterială;
• previne formarea pietrelor la rinichi;
• este un fel de „lubrifiant” pentru articulații și un amortizor de șoc pentru măduva spinării;
• protejează organele vitale.

Ciclul apei în organism

Una dintre condițiile pentru existența tuturor viețuitoarelor este conținutul constant de apă, a cărei cantitate intră în organism depinde de stilul de viață al unei persoane, de vârsta sa, de sănătatea fizică și de factorii de mediu. În timpul zilei, se schimbă până la 6% din apa disponibilă în organism; jumătate din suma sa totală este actualizată în 10 zile. Deci, pe zi organismul pierde aproximativ 150 ml de apă cu fecale, aproximativ 500 ml cu aerul expirat și aceeași cantitate cu transpirație și 1,5 litri se excretă prin urină. Aproximativ aceeași cantitate de apă (aproximativ 3 litri pe zi) o primește înapoi o persoană. Dintre acestea, o treime de litru se formează în organismul însuși în timpul proceselor biochimice, iar aproximativ 2 litri sunt consumați cu alimente și băuturi, iar necesarul zilnic de apă potabilă exclusiv este de aproximativ 1,5 litri.

LA timpuri recente experții au calculat că o persoană ar trebui să bea în continuare aproximativ 2 litri de apă pură pe zi pentru a preveni chiar și cea mai mică deshidratare a corpului. Aceeași cantitate este recomandată a fi consumată de yoghinii care cunosc adevărata semnificație a aerului și apei. Un corp uman absolut sănătos ar trebui să aibă în mod ideal o stare de echilibru hidric, altfel numit echilibru hidric.

Apropo, oamenii de știință germani, după o serie de experimente efectuate pe studenți, au aflat că cei care beau apă și beau mai mult decât alții manifestă o mai mare reținere și o înclinație pentru creativitate. Apa în viața umană joacă un rol de stimulare, umplându-se cu energie și vitalitate.

Potrivit unor estimări, timp de 60 de ani de viață o persoană bea în medie aproximativ 50 de tone de apă, ceea ce este proporțional cu aproape un rezervor întreg. Este interesant de știut că mâncarea obișnuită este jumătate de apă: în carnea sa - până la 67%, în cereale - 80%, legumele și fructele conțin până la 90%, pâinea - aproximativ 50%.

Situații de consum mare de apă

De obicei, o persoană primește aproximativ 2-3 litri de apă pe zi, dar există situații în care nevoia de aceasta crește. Aceasta:

• Creșterea temperaturii corpului (mai mult de 37 ° C). Cu fiecare grad de creștere a apei, este nevoie de 10% mai mult din total. .
• Muncă fizică grea în aer curat, în care trebuie să bei 5-6 litri de lichid.
• Lucrați în magazine fierbinți - până la 15 litri.

Deficitul de lichid valoros este cauza multor boli: alergii, astm, supraponderalitate, hipertensiune arterială, probleme emoționale (inclusiv depresie), iar absența acestuia duce la perturbarea tuturor funcțiilor corpului, subminând sănătatea și făcând vulnerabil la boli.

Pierderea de apă de până la 2% din greutatea corporală totală (1 - 1,5 litri) va face ca o persoană să simtă sete; pierderea de 6 - 8% va duce la o stare semi-conștientă; 10% vor provoca apariția halucinațiilor și a afectarii funcției de deglutiție. Privarea a 12% din apă din greutatea corporală totală va duce la moarte. Dacă o persoană fără hrană poate supraviețui aproximativ 50 de zile, sub rezerva consumului de apă potabilă, atunci fără aceasta - maximum 5 zile.

De fapt, majoritatea oamenilor beau mai puțin decât cantitatea recomandată de apă: doar o treime, iar afecțiunile care apar nu sunt deloc asociate cu lipsa de lichide.

Semne de lipsă de apă în organism

Primele semne de deshidratare:

O alimentare stabilă cu apă a corpului cantitatea necesară ajută la asigurarea vitalității, scăpa de afecțiuni și multe boli grave, îmbunătățește gândirea și coordonarea creierului. Prin urmare, setea emergentă ar trebui întotdeauna încercată să se potolească. Este mai bine să beți puțin și des în același timp, deoarece o cantitate mare de lichid în scopul unei reumpleri unice a normei zilnice va fi complet absorbită în sânge, ceea ce va da o sarcină vizibilă asupra inimii până când apa este eliminată din organism prin rinichi.

Echilibrul de apă al organismului - o cale directă către sănătate

Cu alte cuvinte, apa din viața omului, cu un regim de băut bine organizat, poate crea condiții acceptabile pentru menținerea echilibrului hidric necesar. Este important ca lichidul să fie de înaltă calitate, cu prezența mineralelor necesare. Situația lumii moderne este paradoxală: apa, sursa vieții pe Pământ, poate fi periculoasă pentru viața însăși, purtând diverse infecții cu aproape fiecare picătură. Adică numai apa pură poate fi utilă organismului, a cărei problemă de calitate este lumea modernă foarte relevant.

Lipsa de apă este un viitor înfricoșător pentru planetă

Mai degrabă, însăși problema disponibilității apei potabile devine de o importanță vitală, în fiecare zi transformându-se într-un produs din ce în ce mai rar. Mai mult, se discută despre importanța apei pe Pământ și lipsa acesteia în relațiile internaționale cel mai inalt nivelși adesea într-un mod conflictual.

În prezent, peste 40 de țări se confruntă cu deficit de apă din cauza aridității multor regiuni. În 15 - 20 de ani, chiar și conform celor mai optimiste prognoze, fiecare om va înțelege importanța apei pe Pământ, deoarece problema lipsei acesteia va afecta 60 - 70% din populația planetei. LA tari in curs de dezvoltare deficitul de apă va crește cu 50%, în țările dezvoltate - cu 18%. Ca urmare, tensiunile internaționale pe tema penuriei vor crește. resurse de apă.

Apă poluată ca urmare a activităților umane

Acest lucru se datorează condițiilor geofizice, activității economice umane, adesea prost concepute și iresponsabile, care măresc semnificativ povara asupra resurselor de apă și duce la poluarea acestora. O cantitate uriașă de apă este destinată nevoilor orașelor și industriei, care nu doar consumă, ci și poluează apa, aruncând în fiecare zi aproximativ 2 milioane de tone de deșeuri în corpurile de apă. Același lucru este valabil și pentru agricultură, unde milioane de tone de deșeuri și îngrășăminte curg în căile navigabile din ferme și câmpuri. În Europa, din 55 de râuri, doar 5 sunt considerate curate, în timp ce în Asia, toate râurile sunt extrem de pline de deșeuri agricole și metale. În China, 550 din 600 de orașe se confruntă cu deficit de apă; din cauza poluării severe, peștii nu supraviețuiesc în corpurile de apă, iar unele râuri care se varsă în ocean pur și simplu nu ajung la el.

Ce curge de la robinete

Și de ce să mergem departe dacă calitatea apei, care lasă de dorit, privește aproape fiecare persoană. Importanța apei în viața omului este mare, acest lucru este valabil mai ales atunci când este consumată, când standardele sanitare contravin calității lichidului consumat, care conține pesticide, nitriți, produse petroliere și săruri dăunătoare sănătății. metale grele. Jumătate din populație primește apă periculoasă, care cauzează aproximativ 80% din toate bolile cunoscute.

Clorul este periculos!

Pentru a evita o eventuală infectare cu orice infecție, apa este clorurată, ceea ce nu diminuează în niciun caz pericolul. Dimpotrivă, clorul, care distruge mulți microbi periculoși, se formează nesănătoase compuși chimiciși provoacă boli precum gastrită, pneumonie, oncologie. Când este fiert, nu are timp să se dizolve complet și se combină cu cea mereu prezentă în apă. materie organică. În acest caz, se formează dioxine - otrăvuri foarte periculoase, depășind chiar și cianura de potasiu în puterea lor.

Intoxicația cu apă este mult mai gravă decât intoxicația alimentară, deoarece apa din viața umană, spre deosebire de alimente, participă la toate procese biochimice organism. Dioxinele acumulate în organism se descompun foarte lent, aproape zeci de ani. Cauzând tulburări ale sistemului endocrin, ale funcțiilor de reproducere, ele distrug sistemul imunitar, provoacă cancer și anomalii genetice. Clorul este cel mai periculos ucigaș al timpului nostru: uciderea unei boli, dă naștere la alta, chiar mai rău. După ce a început clorurarea globală a apei în 1944, epidemiile de boli de inimă, demență și cancer au început să apară masiv. Riscul de cancer este cu 93% mai mare decât cel al celor care beau apă neclorinată. Există o singură concluzie: apa de la robinet nu trebuie băută niciodată. Semnificația ecologică a apei este problema nr. 1 în lume, deoarece dacă nu există apă, nu va exista viață pe Pământ. Prin urmare, o condiție indispensabilă pentru menținerea sănătății este curățarea acesteia și respectarea standardelor sanitare și epidemiologice.

Apa (oxidul de hidrogen) este un lichid transparent care nu are culoare (într-un volum mic), miros și gust. Formula chimica: H2O. LA stare solidă se numește gheață sau zăpadă, iar în gaz - vapori de apă. Aproximativ 71% din suprafața Pământului este acoperită cu apă (oceane, mări, lacuri, râuri, gheață la poli).

Este un bun solvent foarte polar. LA conditii naturale conţine întotdeauna substanţe dizolvate (săruri, gaze). Apa are o importanță cheie în crearea și menținerea vieții pe Pământ, în structura chimică a organismelor vii, în formarea climei și a vremii.

Aproape 70% din suprafața planetei noastre este ocupată de oceane și mări. Apa solidă - zăpadă și gheață - acoperă 20% din teren. Din cantitatea totală de apă de pe Pământ, egală cu 1 miliard 386 milioane de kilometri cubi, 1 miliard 338 milioane de kilometri cubi sunt reprezentate de apa sarata oceane și doar 35 de milioane de kilometri cubi sunt ape dulci. Cantitatea totală de apă oceanică ar fi suficientă pentru a o acoperi Pământ strat peste 2,5 km. Pentru fiecare locuitor al Pământului, există aproximativ 0,33 kilometri cubi de apă de mare și 0,008 kilometri cubi de apă dulce. Dar dificultatea este că marea majoritate a apei proaspete de pe Pământ se află într-o stare care îngreunează accesul oamenilor. Aproape 70% din apa dulce este conținută în calotele de gheață ale țărilor polare și în ghețarii montani, 30% se află în acvifere subterane și doar 0,006% din apa dulce este conținută simultan în canalele tuturor râurilor. Molecule de apă au fost găsite în spațiul interstelar. Apa face parte din comete, majoritatea planetelor sistem solarși tovarășii lor.

Compoziția apei (în masă): 11,19% hidrogen și 88,81% oxigen. Apa pură este limpede, fără miros și fără gust. Are cea mai mare densitate la 0°C (1 g/cm3). Densitatea gheții este mai mică decât densitatea apei lichide, așa că gheața plutește la suprafață. Apa îngheață la 0°C și fierbe la 100°C la o presiune de 101.325 Pa. Este un slab conductor de căldură și un foarte slab conductor de electricitate. Apa este un bun solvent. Molecula de apă are o formă unghiulară; atomii de hidrogen formează un unghi de 104,5° în raport cu oxigenul. Prin urmare, molecula de apă este un dipol: acea parte a moleculei în care se află hidrogenul este încărcată pozitiv, iar partea în care se află oxigenul este încărcată negativ. Datorită polarității moleculelor de apă, electroliții din ea se disociază în ioni.

În apa lichidă, împreună cu moleculele obișnuite de H20, există molecule asociate, adică combinate în agregate mai complexe (H2O)x datorită formării legăturilor de hidrogen. Prezența legăturilor de hidrogen între moleculele de apă explică anomaliile proprietăților sale fizice: densitate maximă la 4 ° C, punct de fierbere ridicat (în seria H20-H2S - H2Se) capacitate termică anormal de mare. Pe măsură ce temperatura crește, legăturile de hidrogen se rup și are loc o ruptură completă atunci când apa se transformă în abur.

Apa este o substanță foarte reactivă. În condiții normale, interacționează cu mulți oxizi bazici și acizi, precum și cu metale alcaline și alcalino-pământoase. Apa formează numeroși compuși - hidrați cristalini.

Evident, compușii care leagă apa pot servi ca desicanți. Alți agenți de uscare includ P205, CaO, BaO, Ma metalic (de asemenea, interacționează chimic cu apa) și silicagel. la important proprietăți chimice apa este capacitatea sa de a intra în reacții de descompunere hidrolitică.

Proprietățile fizice ale apei.

Apa are o serie de caracteristici neobișnuite:

1. Când gheața se topește, densitatea acesteia crește (de la 0,9 la 1 g/cm³). Pentru aproape toate celelalte substanțe, densitatea scade atunci când este topită.

2. Când este încălzită de la 0 °C la 4 °C (mai precis, 3,98 °C), apa se contractă. În consecință, pe măsură ce se răcește, densitatea scade. Datorită acestui fapt, peștii pot trăi în ape înghețate: când temperatura scade sub 4 ° C, mai mult apă rece pe măsură ce cel mai puțin dens rămâne la suprafață și îngheață, în timp ce o temperatură pozitivă rămâne sub gheață.

3. Temperatură ridicată și căldura specifică punctul de topire (0 °C și 333,55 kJ/kg), punctul de fierbere (100 °C) și căldura specifică de vaporizare (2250 kJ/kg), comparativ cu compușii cu hidrogen cu greutăți moleculare similare.

4. Capacitate termică mare a apei lichide.

5. Viscozitate mare.

6. Tensiune superficială ridicată.

7. Potențialul electric negativ al suprafeței apei.

Toate aceste caracteristici sunt asociate cu prezența legăturilor de hidrogen. Datorită diferenței mari de electronegativitate a atomilor de hidrogen și oxigen, norii de electroni sunt puternic deplasați către oxigen. Datorită acestui fapt, precum și faptului că ionul de hidrogen (protonul) nu are straturi interne de electroni și are dimensiuni mici, poate pătrunde în învelișul de electroni atom polarizat negativ al moleculei vecine. Datorită acestui fapt, fiecare atom de oxigen este atras de atomii de hidrogen ai altor molecule și invers. Un anumit rol îl joacă interacțiunea schimbului de protoni între și în interiorul moleculelor de apă. Fiecare moleculă de apă poate participa la maximum patru legături de hidrogen: 2 atomi de hidrogen - fiecare într-unul și un atom de oxigen - în doi; în această stare, moleculele se află într-un cristal de gheață. Când gheața se topește, unele dintre legături se rup, ceea ce permite moleculelor de apă să fie împachetate mai dens; atunci când apa este încălzită, legăturile continuă să se rupă, iar densitatea acesteia crește, dar la temperaturi peste 4 ° C, acest efect devine mai slab decât expansiunea termică. Evaporarea rupe toate legăturile rămase. Ruperea legăturilor necesită multă energie, de aici temperatura ridicată și căldura specifică de topire și fierbere și capacitate termică mare. Vâscozitatea apei se datorează faptului că legăturile de hidrogen împiedică moleculele de apă să se miște cu viteze diferite.

Din motive similare, apa este un bun solvent pentru substanțele polare. Fiecare moleculă de solut este înconjurată de molecule de apă, iar părțile încărcate pozitiv ale moleculei de dizolvat atrag atomii de oxigen, iar părțile încărcate negativ atrag atomii de hidrogen. Deoarece molecula de apă este mică, multe molecule de apă pot înconjura fiecare moleculă de dizolvat.

Această proprietate a apei este folosită de ființele vii. Într-o celulă vie și în spațiul intercelular, soluțiile interacționează diverse substanțe in apa. Apa este necesară pentru viața tuturor ființelor vii unicelulare și multicelulare de pe Pământ, fără excepție.

Apa pură (fără impurități) este un bun izolator. În condiții normale, apa este slab disociată și concentrația de protoni (mai precis, ionii de hidroniu H3O+) și ionii de hidroxid HO− este de 0,1 µmol/L. Dar, deoarece apa este un solvent bun, anumite săruri sunt aproape întotdeauna dizolvate în ea, adică ionii pozitivi și negativi sunt prezenți în apă. Drept urmare, apa conduce electricitatea. Conductivitatea electrică a apei poate fi utilizată pentru a determina puritatea acesteia.

Apa are un indice de refracție n=1,33 în domeniul optic. Cu toate acestea, absoarbe puternic radiația infraroșie și, prin urmare, vaporii de apă sunt principalul gaz natural cu efect de seră responsabil pentru mai mult de 60% din efectul de seră. Datorită momentului de dipol mare al moleculelor, apa absoarbe și radiația cu microunde, pe care se bazează principiul cuptorului cu microunde.

state agregate.

1. După stat, se disting:

2. Solid - gheață

3. Lichid - apă

4. Gazos - vapori de apă

Fig.1 „Tipuri de fulgi de zăpadă”

La presiunea atmosferică, apa îngheață (se transformă în gheață) la 0°C și fierbe (se transformă în vapori de apă) la 100°C. Pe măsură ce presiunea scade, punctul de topire al apei crește încet, iar punctul de fierbere scade. La o presiune de 611,73 Pa (aproximativ 0,006 atm), punctele de fierbere și de topire coincid și devin egale cu 0,01 ° C. Această presiune și temperatură se numesc punctul triplu al apei. La presiuni mai mici, apa nu poate fi în stare lichidă, iar gheața se transformă direct în abur. Temperatura de sublimare a gheții scade odată cu scăderea presiunii.

Odată cu creșterea presiunii, crește punctul de fierbere al apei, crește și densitatea vaporilor de apă la punctul de fierbere, iar apa lichidă scade. La o temperatură de 374 °C (647 K) și o presiune de 22,064 MPa (218 atm), apa trece de punctul critic. În acest moment, densitatea și alte proprietăți ale apei lichide și gazoase sunt aceleași. La presiuni mai mari, nu există nicio diferență între apa lichidă și vaporii de apă, deci nu există fierbere sau evaporare.

Sunt posibile și stări metastabile - vapori suprasaturați, lichid supraîncălzit, lichid suprarăcit. Aceste stări pot exista o perioadă lungă de timp, dar sunt instabile și are loc o tranziție la contactul cu o fază mai stabilă. De exemplu, nu este dificil să obțineți un lichid suprarăcit prin răcire apă curatăîntr-un vas curat sub 0 °C, însă, când apare un centru de cristalizare, apa lichidă se transformă rapid în gheață.

Modificări izotopice ale apei.

Atât oxigenul, cât și hidrogenul au izotopi naturali și artificiali. În funcție de tipul de izotopi incluși în moleculă, se disting următoarele tipuri de apă:

1. Apă ușoară (doar apă).

2. Apa grea (deuteriu).

3. Apa supergrea (tritiu).

Proprietățile chimice ale apei.

Apa este cel mai comun solvent de pe Pământ, determinând în mare măsură natura chimiei terestre ca știință. Cea mai mare parte a chimiei, la începuturile sale ca știință, a început tocmai ca chimia soluțiilor apoase de substanțe. Uneori este considerat un amfolit - atât un acid, cât și o bază în același timp (cation H + anion OH-). În absența substanțelor străine în apă, concentrația ionilor de hidroxid și a ionilor de hidrogen (sau ionii de hidroniu) este aceeași, pKa ≈ aprox. 16.

Apa în sine este relativ inertă în condiții normale, dar este puternică molecule polare solvat ionii și moleculele, formează hidrați și hidrați cristalini. Solvoliza, și în special hidroliza, are loc în natura animată și neînsuflețită și este utilizată pe scară largă în industria chimică.

Denumiri chimice pentru apă.

Din punct de vedere formal, apa are mai multe denumiri chimice corecte diferite:

1. Oxid de hidrogen

2. Hidroxid de hidrogen

3. Monoxid de dihidrogen

4. Acid hidroxi

5. engleză acid hidroxic

6. Oxidan

7. Dihidromonoxid

Tipuri de apă.

Apa de pe Pământ poate exista în trei stări principale - lichidă, gazoasă și solidă și, la rândul său, dobândește o varietate de forme, care sunt adesea adiacente una cu cealaltă. Vaporii de apă și norii pe cer, apă de mare și aisberguri, ghețari de munte și râuri de munte, acvifere în pământ. Apa este capabilă să dizolve multe substanțe în sine, dobândind unul sau altul gust. Din cauza importanței apei, „ca sursă de viață”, aceasta este adesea împărțită în tipuri.

Caracteristicile apelor: în funcție de particularitățile de origine, compoziție sau utilizare, ele disting, printre altele:

1. Apa moale si apa dura - in functie de continutul de cationi de calciu si magneziu

2. Apele subterane

3. Topiți apa

4. Apă proaspătă

5. Apa de mare

6. Apa salmastra

7. Apa minerala

8. Apa de ploaie

9. Bând apă, Apă de la robinet

10. Apa grea, deuteriu si tritiu

11. Apa distilată și apă deionizată

12. Ape uzate

13. Ape pluviale sau de suprafață

14. Prin izotopii moleculei:

15. Apă ușoară (doar apă)

16. Apa grea (deuteriu)

17. Apă super grea (tritiu)

18. Apă imaginară (de obicei cu proprietăți fabuloase)

19. Apa moartă - un tip de apă din basme

20. Apa vie - un fel de apa din basme

21. Apă sfințită – un fel special de apă conform învățăturilor religioase

22. Polivoda

23. Apa structurată este un termen folosit în diverse teorii non-academice.

Rezerve mondiale de apă.

Stratul uriaș de apă sărată care acoperă cea mai mare parte a Pământului este o singură entitate și are o compoziție aproximativ constantă. Oceanele sunt imense. Volumul său ajunge la 1,35 miliarde de kilometri cubi. Acoperă aproximativ 72% din suprafața pământului. Aproape toată apa de pe Pământ (97%) se află în oceane. Aproximativ 2,1% din apă este concentrată în gheața polară și ghețari. Toată apa dulce din lacuri, râuri și apele subterane este de numai 0,6%. Restul de 0,1% din apă face parte din apa salină din fântâni și apele sărate.

Secolul XX este caracterizat de o creștere intensă a populației lumii și de dezvoltarea urbanizării. Au apărut orașe uriașe cu o populație de peste 10 milioane de oameni. Dezvoltarea industriei, transporturilor, energiei și industrializarea agriculturii au condus la faptul că impactul antropic asupra mediului a căpătat un caracter global.

Creșterea eficacității măsurilor de protecție a mediului este asociată în primul rând cu introducerea pe scară largă a proceselor tehnologice care economisesc resursele, cu deșeuri reduse și fără deșeuri și cu o scădere a poluării aerului și apei. Protecția mediului este o problemă cu mai multe fațete, care este tratată, în special, de lucrători ingineri și tehnici de aproape toate specialitățile care sunt asociate cu activități economice din localități și întreprinderi industriale, care pot fi o sursă de poluare în principal a aerului și apei.

Mediul de apă. Mediul acvatic include apele de suprafață și subterane.

suprafata apei concentrat în principal în ocean, conținând 1 miliard 375 milioane de kilometri cubi, aproximativ 98% din toată apa de pe Pământ. Suprafața oceanului (zona apei) este de 361 de milioane de kilometri pătrați. Este de aproximativ 2,4 ori suprafața de teren a teritoriului, care ocupă 149 de milioane de kilometri pătrați. Apa oceanului este sărată, iar cea mai mare parte (mai mult de 1 miliard de kilometri cubi) păstrează o salinitate constantă de aproximativ 3,5% și o temperatură de aproximativ 3,7oC. Diferențe notabile de salinitate și temperatură se observă aproape exclusiv în stratul de apă de suprafață, precum și în mările marginale și mai ales în mările Mediterane. Conținutul de oxigen dizolvat în apă scade semnificativ la o adâncime de 50-60 de metri.

Apele subterane pot fi saline, salmastre (salinitate mai scazuta) si proaspete; apele geotermale existente au o temperatură ridicată (peste 30 °C). Pentru activitățile de producție ale omenirii și nevoile ei gospodărești, este necesară apă dulce, a cărei cantitate reprezintă doar 2,7% din volumul total de apă de pe Pământ, iar o foarte mică parte din aceasta (doar 0,36%) este disponibilă în locurile care sunt ușor accesibile pentru extracție. Cea mai mare parte a apei proaspete se găsește în zăpadă și în aisbergurile de apă dulce care se găsesc în zonele în principal din Cercul Antarctic. Debitul anual global de apă dulce al râului este de 37,3 mii de kilometri cubi. În plus, poate fi folosită o parte din apa subterană egală cu 13 mii de kilometri cubi. Din păcate, cea mai mare parte a debitului râului din Rusia, în valoare de aproximativ 5.000 de kilometri cubi, se încadrează pe teritoriile nordice marginale și slab populate. În absența apei dulci, se utilizează apă sărată de suprafață sau subterană, producând desalinizarea sau hiperfiltrarea acesteia: este trecută sub o scădere mare de presiune prin membrane polimerice cu orificii microscopice care captează moleculele de sare. Ambele procese sunt foarte consumatoare de energie, prin urmare, prezintă interes propunerea, care constă în folosirea aisbergurilor de apă dulce (sau părți ale acestora) ca sursă de apă dulce, care în acest scop sunt remorcate de-a lungul apei către țărmuri care nu au apă dulce, unde își organizează topirea. Conform calculelor preliminare ale dezvoltatorilor acestei propuneri, producția de apă dulce va fi de aproximativ jumătate mai consumatoare de energie în comparație cu desalinizarea și hiperfiltrarea. O circumstanță importantă inerentă mediului acvatic este aceea că bolile infecțioase se transmit în principal prin intermediul acestuia (aproximativ 80% din toate bolile). Cu toate acestea, unele dintre ele, cum ar fi tusea convulsivă, varicela, tuberculoza, se transmit și prin aer. Pentru a combate răspândirea bolii prin mediu acvatic Organizația Mondială a Sănătății (OMS) a declarat deceniul actual deceniul apei potabile.

Apa dulce. Resursele de apă dulce există datorită ciclului etern al apei. Ca urmare a evaporării, se formează un volum gigantic de apă, ajungând la 525 mii km pe an. (din cauza problemelor cu fontul, volumele de apa sunt indicate fara metri cubi).

86% din această cantitate cade pe apele sărate ale oceanelor și mărilor interioare- Caspic. Aralsky și alții; restul se evaporă pe uscat, jumătate din care se datorează transpirației umidității de către plante. În fiecare an, un strat de apă de aproximativ 1250 mm grosime se evaporă. O parte din ea cade din nou odată cu precipitațiile în ocean, iar o parte este dusă de vânturi pe uscat și aici hrănește râuri și lacuri, ghețari și apele subterane. Distilatorul natural se hrănește cu energia Soarelui și ia aproximativ 20% din această energie.

Doar 2% din hidrosferă este apă dulce, dar sunt reînnoite constant. Rata de reînnoire determină resursele disponibile omenirii. Cea mai mare parte a apei proaspete - 85% - este concentrată în gheața zonelor polare și a ghețarilor. Rata de schimb de apă aici este mai mică decât în ​​ocean și este de 8000 de ani. Apa de suprafață de pe uscat este reînnoită de aproximativ 500 de ori mai repede decât în ​​ocean. Și mai repede, în aproximativ 10-12 zile, apele râurilor se reînnoiesc. Apele dulci ale râurilor au cea mai mare valoare practică pentru omenire.

Râurile au fost întotdeauna o sursă de apă dulce. Dar în epoca modernă, au început să transporte deșeuri. Deșeurile din bazinul hidrografic curg în albiile râurilor în mări și oceane. Cea mai mare parte a apei de râu uzate este returnată râurilor și rezervoarelor sub formă de ape uzate. Până acum, creșterea stațiilor de epurare a apelor uzate a rămas în urma creșterii consumului de apă. Și la prima vedere, aceasta este rădăcina răului. De fapt, totul este mult mai serios. Chiar și cu cel mai avansat tratament, inclusiv tratamentul biologic, toate substanțele anorganice dizolvate și până la 10% din poluanții organici rămân în apele uzate tratate. O astfel de apă poate deveni din nou potrivită pentru consum numai după diluare repetată cu apă naturală pură. Și aici, pentru o persoană, raportul dintre cantitatea absolută de apă uzată, chiar dacă este purificată, și debitul de apă al râurilor este important.

Bilanțul global al apei a arătat că 2.200 km de apă pe an sunt cheltuiți pentru toate tipurile de utilizare a apei. Aproape 20% din resursele de apă dulce ale lumii sunt folosite pentru a dilua apele uzate. Calculele pentru anul 2000, presupunând că ratele consumului de apă vor scădea și tratarea va acoperi toate apele uzate, au arătat că 30-35 mii km de apă dulce vor mai fi necesari anual pentru diluarea apelor uzate. Aceasta înseamnă că resursele debitului total al fluviului mondial vor fi aproape de epuizare, iar în multe părți ale lumii au fost deja epuizate. La urma urmei, 1 km de apă uzată tratată „strică” 10 km de apă de râu și neepurată - de 3-5 ori mai mult. Cantitatea de apă dulce nu scade, dar calitatea acesteia scade brusc, devine nepotrivită consumului.

Omenirea va trebui să schimbe strategia de utilizare a apei. Necesitatea ne obligă să izolăm ciclul antropic al apei de cel natural. În practică, aceasta înseamnă o tranziție la o alimentare cu apă recirculată, la o alimentare cu apă scăzută sau cu deșeuri reduse, și apoi la o tehnologie „uscata” sau fără deșeuri, însoțită de o scădere bruscă a volumului consumului de apă și a apei uzate tratate. .

Rezervele de apă dulce sunt potențial mari. Cu toate acestea, în orice parte a lumii, acestea pot fi epuizate din cauza utilizării nesustenabile a apei sau a poluării. Numărul acestor locuri este în creștere, acoperind zone geografice întregi. Nevoia de apă nu este satisfăcută de 20% din populația urbană și 75% din populația rurală a lumii. Volumul de apă consumat depinde de regiune și de nivelul de trai și variază de la 3 la 700 de litri pe zi per persoană. De asemenea depinde și consumul de apă de către industrie dezvoltare economică a acestei zone. De exemplu, în Canada, industria consumă 84% din totalul aportului de apă, iar în India - 1%. Cele mai mari industrii consumatoare de apă sunt cea siderurgică, chimică, petrochimică, celulozei și hârtiei și alimentația. Acestea consumă aproape 70% din toată apa folosită în industrie. În medie, industria consumă aproximativ 20% din toată apa consumată în lume. Principalul consumator de apă dulce este agricultura: 70-80% din toată apa dulce este folosită pentru nevoile acesteia. Agricultura irigată ocupă doar 15-17% din suprafața terenului agricol și asigură jumătate din toată producția. Aproape 70% din culturile de bumbac din lume sunt susținute de irigare.

Scurgerea totală a râurilor din CSI (URSS) pentru anul este de 4720 km. Dar resursele de apă sunt distribuite extrem de inegal. În regiunile cele mai populate, unde trăiește până la 80% din producția industrială și se află 90% din terenul propice agriculturii, ponderea resurselor de apă este de doar 20%. Multe părți ale țării nu sunt suficient aprovizionate cu apă. Aceasta este sudul și sud-estul părții europene a CSI, Ținutul Caspic, la sud Vestul Siberieiși Kazahstan, și alte câteva regiuni din Asia Centrală, la sud de Transbaikalia, Yakutia Centrală. Regiunile de nord ale CSI, statele baltice, regiunile muntoase din Caucaz, Asia Centrală, Sayan și Orientul îndepărtat.

Debitul râurilor variază în funcție de fluctuațiile climatice. Intervenția umană în procesele naturale a afectat deja scurgerea râului. LA agricultură cea mai mare parte a apei nu se întoarce în râuri, ci este cheltuită pentru evaporare și formarea masei vegetale, deoarece în timpul fotosintezei, hidrogenul din moleculele de apă trece în compusi organici. Pentru reglarea debitului râurilor, care nu este uniform pe tot parcursul anului, au fost construite 1.500 de rezervoare (acestea reglează până la 9% din debitul total). Până la scurgerea râurilor din Orientul Îndepărtat, Siberia și nordul părții europene a țării activitate economică până acum nu a avut prea mult efect asupra oamenilor. Cu toate acestea, în zonele cele mai populate, aceasta a scăzut cu 8%, iar lângă râuri precum Terek, Don, Nistru și Ural, cu 11-20%. Scurgerea apei din Volga, Syr Darya și Amu Darya a scăzut considerabil. Ca urmare, fluxul de apă către Marea Azov- cu 23%, la Aral - cu 33%. Nivelul Aralului a scăzut cu 12,5 m.

Limitate și chiar rare în multe țări, rezervele de apă dulce sunt reduse semnificativ din cauza poluării. De obicei, poluanții sunt împărțiți în mai multe clase în funcție de natura, structura chimică și originea lor.

Poluarea corpurilor de apă Corpurile de apă dulce sunt poluate în principal ca urmare a deversării în ele a apelor uzate de la întreprinderile industriale și aşezări. Ca urmare a deversarii apelor uzate, proprietăți fizice apa (creste temperatura, scade transparenta, apar culoarea, gusturi, mirosuri); substanțele plutitoare apar pe suprafața rezervorului, iar în fund se formează sedimente; schimbări compoziție chimică apă (conținutul de organice și substanțe anorganice, apar substante toxice, scade continutul de oxigen, se modifica reactia activa a mediului etc.); se modifică compoziția calitativă și cantitativă a bacteriilor, apar bacterii patogene. Rezervoarele poluate devin improprii pentru băut și adesea pentru alimentarea tehnică cu apă; își pierd importanța piscicolă etc. Condițiile generale de evacuare a apelor uzate de orice categorie în corpurile de apă de suprafață sunt determinate de importanța lor economică națională și de natura utilizării apei. După eliberarea apei uzate, este permisă o oarecare deteriorare a calității apei din rezervoare, dar acest lucru nu ar trebui să îi afecteze în mod semnificativ viața și posibilitatea utilizării în continuare a rezervorului ca sursă de alimentare cu apă, pentru evenimente culturale și sportive și pescuit. .

Supravegherea îndeplinirii condițiilor de evacuare a apelor uzate industriale în corpurile de apă se realizează de către stațiile sanitare și epidemiologice și direcțiile bazinale.

Standardele de calitate a apei pentru rezervoarele de apă menajeră și potabilă, culturală și menajeră, stabilesc calitatea apei pentru rezervoare pentru două tipuri de utilizare a apei: primul tip include tronsoane de rezervoare utilizate ca sursă de apă menajeră și potabilă centralizată sau necentralizată. de alimentare, precum și pentru alimentarea cu apă a întreprinderilor Industria alimentară; la al doilea tip - secțiuni de rezervoare utilizate pentru înot, sport și recreere ale populației, precum și cele situate în limitele așezărilor.

Atribuirea corpurilor de apă unuia sau altui tip de utilizare a apei se realizează de către organele Supravegherii Sanitare de Stat, ținând cont de perspectivele de utilizare a corpurilor de apă.

Standardele de calitate a apei pentru corpurile de apă prevăzute în reguli se aplică siturilor situate pe corpuri de apă curgătoare la 1 km în amonte de cel mai apropiat punct de utilizare a apei, iar pe corpurile de apă stagnantă și rezervoarele de 1 km de ambele părți ale punctului de utilizare a apei.

Se acordă multă atenție prevenirii și eliminării poluării zonelor de coastă ale mărilor. Standardele de calitate a apei de mare, care trebuie asigurate la evacuarea apelor uzate, se referă la zona de utilizare a apei din limitele alocate și la amplasamentele aflate la o distanță de 300 m de aceste limite. La utilizarea zonelor costiere ale mărilor ca receptor de ape uzate industriale, conținutul de substanțe nocive din mare nu trebuie să depășească CPM stabilit de indicatorii limitatori de nocivitate sanitar-toxicologici, sanitari generali și organoleptici. În același timp, cerințele pentru evacuarea apelor uzate sunt diferențiate în raport cu natura utilizării apei. Marea nu este considerată o sursă de alimentare cu apă, ci ca un factor medical, de îmbunătățire a sănătății, cultural și gospodăresc.

Poluanții care intră în râuri, lacuri, rezervoare și mări fac schimbări semnificative în regimul stabilit și perturbă starea de echilibru a sistemelor ecologice acvatice. Ca urmare a proceselor de transformare a substanțelor care poluează corpurile de apă, care au loc sub influența factorilor naturali, în sursele de apă are loc o refacere completă sau parțială a proprietăților lor originale. În acest caz, se pot forma produse secundare de descompunere ai poluării care au un impact negativ asupra calității apei.

Autopurificarea apei din rezervoare este un set de procese hidrodinamice, fizico-chimice, microbiologice și hidrobiologice interdependente care conduc la restabilirea stării inițiale a unui corp de apă.

Datorită faptului că apele uzate de la întreprinderile industriale pot conține contaminanți specifici, evacuarea lor în rețeaua de canalizare a orașului este limitată de o serie de cerințe. Apele uzate industriale eliberate în rețeaua de canalizare nu trebuie: să perturbe funcționarea rețelelor și structurilor; au un efect distructiv asupra materialului conductelor și elementelor instalațiilor de tratare; conțin mai mult de 500 mg/l de substanțe în suspensie și plutitoare; conțin substanțe care pot înfunda rețelele sau pot depune pe pereții conductelor; contin impuritati combustibile si dizolvate substante gazoase capabile să formeze amestecuri explozive; conțin substanțe nocive care împiedică tratarea biologică a apelor uzate sau deversarea într-un rezervor; au o temperatură de peste 40 °C.

Apele uzate industriale care nu îndeplinesc aceste cerințe trebuie pre-epurate și abia apoi evacuate în rețeaua de canalizare a orașului.

tabelul 1

Rezerve mondiale de apă

Nu. p / p	Numele obiectelor	Aria de distribuție în milioane km cubi	Volumul, mii de metri cubi km	Cota în rezerva mondială,
1	Oceanul Mondial	361,3	1338000	96,5
2	Apele subterane	134,8	23400	1,7
3	inclusiv subteran: apa dulce	10530	0,76
4	umiditatea solului	82,0	16,5	0,001
5	Ghetari si zapezi permanente	16,2	24064	1,74
6	gheata subterana	21,0	300	0,022
7	apa lacului
8	proaspăt	1,24	91,0	0,007
9	Sărat	0,82	85.4	0,006
10	apă de mlaștină	2,68	11,5	0,0008
11	apa râului	148,2	2,1	0,0002
12	Apă în atmosferă	510,0	12,9	0,001
13	Apa în organisme	1,1	0,0001
14	Alimentare totală cu apă	1385984,6	100,0
15	Apa dulce totala	35029,2	2,53

Concluzie.

Apa este una dintre principalele bogății de pe Pământ. Este greu de imaginat ce s-ar întâmpla cu planeta noastră dacă apa dulce ar dispărea. O persoană trebuie să bea aproximativ 1,7 litri de apă pe zi. Și de aproximativ 20 de ori mai mult zilnic este necesar pentru fiecare dintre noi pentru spălat, gătit și așa mai departe. Amenințarea cu dispariția apei proaspete există. Toate viețuitoarele suferă de poluarea apei, este dăunătoare sănătății umane.

Apa este o substanță familiară și neobișnuită. Celebrul om de știință sovietic academician I.V. Petryanov a numit cartea sa populară științific despre apă „Cea mai extraordinară substanță din lume”. Și doctorul în științe biologice B.F. Sergeev și-a început cartea „Fiziologie distractivă” cu un capitol despre apă - „Substanța care a creat planeta noastră”.

Oamenii de știință au dreptate: nu există pe Pământ nicio substanță mai importantă pentru noi decât apa obișnuită și, în același timp, nu există altă substanță de același fel, în ale cărei proprietăți ar exista atâtea contradicții și anomalii cât în ​​proprietățile sale.

Lista bibliografica:

1. Korobkin V. I., Peredelsky L. V. Ecologie. Tutorial pentru universități. - Rostov /pe/Don. Phoenix, 2005.

2. Moiseev N. N. Interacțiunea dintre natură și societate: probleme globale// Buletinul Academiei Ruse de Științe, 2004. T. 68. Nr. 2.

3. Protecția mediului. Proc. indemnizație: V 2t / Ed. V. I. Danilov - Danilyan. - M.: Editura MNEPU, 2002.

4. Belov S. V. Protecția mediului / S. V. Belov. – M. facultate, 2006. - 319 p.

5. Derpgolts VF Apa în univers. - L.: „Nedra”, 2000.

6. G. A. Krestov, De la cristal la soluție. - L.: Chimie, 2001.

7. Hhomcenko G.P. Chimie pentru intrarea în universități. - M., 2003

Apă

Aruncă o privire pe harta lumii. Cel mai mult are vopsea albastră pe el. Și culoarea albastră de pe hărți înfățișează apa, de care nimeni nu se poate lipsi vreodată și nu există cu ce să o înlocuiască.

În natură, ciclul apei se desfășoară în mod constant. De la suprafața mărilor, oceanelor, râurilor și lacurilor, se evaporă, se formează nori. Plouă, ninge și înapoiază apa pe uscat și oceane din nou.

În apă au apărut primele ființe vii. Erau mici bulgări de proteine ​​unicelulare care pluteau la comanda valurilor din ocean. Treptat, de-a lungul a milioane de ani, s-au schimbat și s-au îmbunătățit. În primul rând, au dat naștere organismelor vegetale, apoi au apărut forme care stăteau la limita dintre plante și animale. Și, în sfârșit, au apărut cele mai simple animale. Au trecut multe alte milioane de ani înainte, luptând pentru existență, o parte din plante și animale „au ieșit” pe uscat și și-au continuat dezvoltarea acolo.

Apa este una dintre cele mai importante substanțe pentru oameni. Corpul, sângele, creierul și țesuturile corpului lui sunt compuse mai mult de jumătate din apă. Și în unele plante este și mai mult. Apa - în oceane și mări, râuri și lacuri, sub pământ și în sol. Pe munti inalti, în Arctica, Antarctica, apa este sub formă de zăpadă și gheață. Aceasta este apă solidă. Gheața poate fi văzută pe râurile și lacurile noastre când îngheață iarna. În atmosferă este multă apă: aceștia sunt nori, ceață, aburi, ploaie, zăpadă. Pe suprafața pământului nu se află toată apa disponibilă pe Pământ. În adâncurile solului există râuri și lacuri subterane. Ești surprins că atât gheața solidă, cât și lumina, precum gazul, aburul sunt și apă? Aceasta este proprietatea sa: este lichid, solid și gazos.

Apa are o altă proprietate importantă: poate dizolva cu ușurință multe substanțe în sine. Desigur, ați văzut cum se dizolvă sarea de masă în supă. Apa dizolvă, de asemenea, diverse săruri care se găsesc în straturile pământului și multe alte solide și chiar gaze.

Nu există absolut nicio apă pură în natură. Se poate obține doar în laborator. O astfel de apă este fără gust, nu conține săruri necesare unui organism viu. Și există prea multe săruri diferite în apa de mare, deci nu este potrivită pentru băut. Cu lipsa apei, activitatea vitală a organismelor este grav perturbată. Numai formele de viață de odihnă - spori, semințe - tolerează bine deshidratarea prelungită. Plantele în absența apei se ofilesc și pot muri. Animalele, dacă sunt lipsite de apă, mor rapid: de exemplu, un câine bine hrănit poate trăi fără hrană până la 100 de zile și fără apă - mai puțin de 10. Pierderea apei este mai periculoasă pentru organism decât înfometarea: o persoană poate trăi fără hrană mai mult de o lună, fără apă - doar câteva zile. Substantele organice si anorganice importante pentru viata organismului sunt dizolvate in apa. Necesarul de apă al unei persoane, pe care o folosește cu alimente și băuturi, în funcție de climă, este de 3-6 litri pe zi. Apa este un bun prieten și ajutor al omului. Ea este - drum confortabil: navele navighează pe mări și oceane. De aceea, multe orașe au apărut pe malul râurilor.

Apa învinge seceta, revitalizează deșerturile, crește randamentul câmpurilor și livezilor. Ea rotește ascultător turbinele la centralele hidroelectrice. Apa izvoarelor minerale are un efect curativ. Multe dintre izvoare sunt fierbinți. Și oamenii folosesc nu numai proprietățile vindecătoare ale acestor ape, ci și căldura. În Kamchatka, unde există o mulțime de astfel de surse, legumele sunt cultivate în sere în orice moment al anului. Aceasta este o substanță extraordinară apa obișnuită - frumusețea naturii, așa cum a spus odată minunatul scriitor rus S. T. Aksakov.

Cantitatea totală de apă de pe Pământ nu se modifică. De la suprafața mărilor și oceanelor, râurilor și lacurilor, apa se evaporă și apoi se întoarce pe Pământ sub formă de ploaie sau zăpadă. Dar există din ce în ce mai puțină apă curată pe Pământ. Lipsa lui se simte deja în multe țări. Cu toate acestea, acest lucru nu se datorează faptului că rezervele de apă sunt epuizate. Amenințarea cu poluarea planează asupra apei. Uzinele și fabricile, centralele electrice consumă cantități mari de apă și în același timp o poluează cu diverse deșeuri. Diverse substanțe toxice pătrund în râuri și lacuri cu apele uzate de la întreprinderi. Viața piere în apă. Pești, raci, plante - toate viețuitoarele mor în astfel de apă. Apele în descompunere otrăvează aerul și devin surse de boli grave. Râul este bolnav, apele lui nu pot fi folosite de om. Apa trebuie salvată! Acest lucru trebuie să fie înțeles și amintit de toată lumea. Conservarea apei înseamnă a proteja viața, sănătatea și frumusețea naturii înconjurătoare. Țara noastră a adoptat o serie de legi menite să protejeze apa. Implementarea lor este monitorizată de autoritățile statului. Acest lucru a făcut posibilă reducerea riscului de poluare pe multe râuri și îmbunătățirea stării sanitare a orașelor și orașelor. Dar problema protecției apei este încă acută.

Bibliografie

Pentru pregătirea acestei lucrări, materiale de pe site-ul http://www.5.km.ru/

Apa de pe planeta noastră este în trei state- lichid, solid (gheata, zapada) si gazos (abur). În prezent, apa ocupă 3/4.

Apa formează învelișul de apă al planetei noastre - hidrosfera.

Hidrosfera (din cuvinte grecești„hidro” - apă, „sferă” - o minge) include trei componente principale: oceanele, apele terestre și apa din atmosferă. Toate părțile hidrosferei sunt interconectate prin procesul ciclului apei în natură deja cunoscut de tine.

1. Explicați modul în care apa de pe continente pătrunde în oceane.
2. Cum intră apa în atmosferă?
3. Cum ajunge apa înapoi pe pământ?

Oceanele reprezintă peste 96% din toată apa de pe planeta noastră.

Continentele și insulele împart Oceanul Mondial în oceane separate: Pacific, Atlantic, Indian,.

LA anul trecut hărțile evidențiază Oceanul de Sud - corpul de apă care înconjoară Antarctica. Cel mai mare din zonă - Oceanul Pacific, cel mai mic este Arctica.

Părțile oceanelor care ies în pământ și diferă în proprietățile apelor lor se numesc mări. Sunt o mulțime. Cele mai mari mări ale planetei sunt Filipine, Arabă, Coral.

Apa în condiții naturale conține diverse substanțe dizolvate în ea. În 1 litru de apă oceanică, în medie, conține 35 g de sare (mai ales sare de masă), ceea ce îi conferă un gust sărat, o face nepotrivită pentru băut și utilizare în industrie și agricultură.

Râurile, lacurile, mlaștinile, ghețarii și apele subterane sunt ape terestre. Cele mai multe dintre apele pământului sunt proaspete, dar cele sărate se găsesc și printre lacuri și apele subterane.

Știți ce rol uriaș joacă râurile, lacurile, mlaștinile în natură și în viața oamenilor. Dar iată ce este surprinzător: în cantitatea totală de apă de pe Pământ, ponderea lor este foarte mică - doar 0,02%.

Mult mai multă apă este închisă în ghețari - aproximativ 2%. Nu le confundați cu gheața care se formează atunci când apa îngheață. apar acolo unde cade mai multe decât are timp să se topească. Treptat, zăpada se acumulează, se compactează și se transformă în gheață. Ghețarii acoperă aproximativ 1/10 din pământ. Ele sunt situate în principal pe continentul Antarcticii și pe insula Groenlanda, care sunt acoperite cu cochilii uriașe de gheață. Blocurile de gheață care se desprind de-a lungul țărmurilor lor formează munți plutitori - aisberguri.

Unele dintre ele ajung la dimensiuni enorme. Zone mari sunt ocupate de ghețari din munți, în special în locuri atât de înalte precum Himalaya, Pamir și Tien Shan.

Ghețarii pot fi numiți cămări cu apă dulce. Până acum, nu a fost folosit cu greu, dar oamenii de știință au dezvoltat de multă vreme proiecte pentru a transporta aisberguri în regiuni aride pentru a oferi bând apă locuitorii locali.

De asemenea, ele reprezintă aproximativ 2% din toată apa de pe Pământ. Sunt situate în partea superioară a scoarței terestre.

Aceste ape pot fi sărate și proaspete, reci, calde și calde. Adesea sunt saturate cu substanțe utile sănătății umane și sunt medicinale (ape minerale).

În multe locuri, de exemplu, de-a lungul malurilor râurilor, în râpe, apele subterane ies la suprafață, formând izvoare (se mai numesc și izvoare și izvoare).

Rezervele de apă subterană sunt completate din cauza precipitațiilor atmosferice, care se infiltrează prin unele dintre rocile care alcătuiesc suprafața pământului. Astfel, apele subterane sunt implicate în natură.

Apă în atmosferă

Conține vapori de apă, picături de apă și cristale de gheață. Împreună, ele formează fracțiuni de un procent din cantitatea totală de apă de pe Pământ. Dar fără ele, ciclul apei pe planeta noastră ar fi imposibil.

1. Ce este hidrosfera? Enumerați părțile sale constitutive.
2. Ce oceane formează Oceanul Mondial al planetei noastre?
3. Ce alcătuiește apa uscată?
4. Cum se formează ghețarii și unde se află?
5. Care este rolul apelor subterane?
6. Ce este apa în atmosferă?
7. Care este diferența dintre râu, lac și?
8. Care este pericolul unui aisberg?
9. Există corpuri de apă sărată pe planeta noastră în afară de mări și oceane?

Învelișul de apă al Pământului se numește hidrosferă. Este format din oceane, apele terestre și apa din atmosferă. Toate părțile hidrosferei sunt interconectate prin procesul ciclului apei în natură. Oceanele reprezintă peste 96% din apa lumii. Este împărțit în oceane separate. Părțile oceanelor care ies în pământ se numesc mări. Apele terestre includ râuri, lacuri, mlaștini, ghețari, apele subterane. Atmosfera conține vapori de apă, picături de apă și cristale de gheață.

Aș fi recunoscător dacă ați distribui acest articol pe rețelele de socializare:

Cautare site.