Úvod………………………………………………………………………………….. 3

Hlavná časť

1. Vlastnosti vody………………………………………………………………………5

2. Štruktúra molekuly vody……………………………………………………….10

Záver……………………………………………………………………………… 12

Bibliografia……………………………………………………………… 13

Žiadosť ……………………………………………………………………… 14

Úvod

Voda je jednou z najbežnejších látok v prírode (hydrosféra zaberá 71 % povrchu Zeme). Voda hrá dôležitú úlohu v geológii a histórii planéty. Živé organizmy nemôžu existovať bez vody. Faktom je, že ľudské telo tvorí takmer 63% - 68% voda. Takmer všetky biochemické reakcie v každej živej bunke sú reakciami vo vodných roztokoch. V roztokoch (hlavne vodných), väčšina technologických procesov v podnikoch chemického priemyslu, pri výrobe liekov a produkty na jedenie. A v hutníctve je voda mimoriadne dôležitá, a to nielen na chladenie. Nie je náhoda, že hydrometalurgia - získavanie kovov z rúd a koncentrátov pomocou roztokov rôznych činidiel - sa stala dôležitým odvetvím.

Voda je bežná a nezvyčajná látka. Známy sovietsky vedec akademik I. V. Petrjanov nazval svoju vedecko-populárnu knihu o vode „najmimoriadnejšou látkou na svete“. A "Zábavná fyziológia", ktorú napísal B.F. Sergeev, doktor biologických vied, začína kapitolou o vode - "Látka, ktorá vytvorila našu planétu."

Vedci majú úplnú pravdu: na Zemi neexistuje látka, ktorá by bola pre nás dôležitejšia ako obyčajná voda, a zároveň neexistuje žiadna iná taká látka, v ktorej vlastnostiach by bolo toľko rozporov a anomálií ako v jej vlastnostiach. .

Takmer ⅔ povrchu našej planéty zaberajú oceány a moria. tvrdá voda- sneh a ľad - 20 % pôdy je pokrytých. Klíma planéty závisí od vody. Geofyzici tvrdia, že Zem by už dávno vychladla a zmenila by sa na kus kameňa bez života, nebyť vody. Má veľmi vysokú tepelnú kapacitu. Pri zahrievaní absorbuje teplo; ochladenie, dáva to preč. Suchozemská voda absorbuje aj vracia veľa tepla a tým „vyrovnáva“ klímu. A Zem je chránená pred kozmickým chladom tými molekulami vody, ktoré sú rozptýlené v atmosfére - v oblakoch a vo forme pár ...

Vlastnosti vody

Najviac preštudované vlastnosti vody, vďaka ktorým vznikol život. Tieto vlastnosti umožnili existenciu voľne žijúcich živočíchov v teplotnom rozsahu, ktorý je charakteristický pre Zem ako kozmické teleso.
Aké sú tieto vlastnosti?

Hustota vody.

Jednou z najdôležitejších vlastností vody je jej hustota. Sladká voda má maximálnu hustotu pri 4 °C. Pri tejto teplote jeden kilogram vody zaberá minimálny objem (obr. 1). Keď teplota klesne zo 4 ° C na 0, hustota sa zníži, t. j. voda s teplotou 4 ° C je na dne a chladnejšia voda stúpa nahor, kde zamrzne a zmení sa na ľad.

Hustota obyčajný ľad- tuhá kryštalická fáza vody - menšia ako hustota vody, preto ľad pláva na hladine, chráni vodu pred ďalším ochladzovaním. Pôsobí ako ľadový „plášť“, ktorý chráni sladkovodný objekt pred úplným zamrznutím. Tak sa vytvárajú podmienky pre život obyvateľov nádrží pri nízkych teplotách.

AT morská voda je rozpustené značné množstvo solí a pri ochladzovaní sa správa úplne inak. Jeho teplota mrazu závisí od slanosti, ale v priemere je -1,9°C. Maximálna hustota takejto vody je pri teplote -3,5°C. Morská voda sa pred dosiahnutím maximálnej hustoty premení na ľad. Preto k vertikálnemu miešaniu morskej vody dochádza pri jej ochladzovaní z kladnej teploty na bod mrazu. Vďaka tejto cirkulácii sa spodné obzory oceánu obohacujú o kyslík a do horných vrstiev sa z nižších dostáva voda bohatá na živiny. Treba poznamenať, že morský aj čerstvý ľad je ľahší ako voda a pláva na jeho povrchu, čím chráni hlboké vrstvy vody v moriach a oceánoch pred priamym kontaktom s masami studeného vzduchu, a tým prispieva k zachovaniu tepla. Zároveň sa umelo získavali rôzne úpravy ľadu pri vysokom tlaku. Niektoré z nich sú ťažšie ako voda, iné sa topia, a preto pri vysokých teplotách zamŕzajú. Ide o takzvaný „horúci ľad“. Preto máme všetci šťastie nielen na prítomnosť vody na Zemi a slnečné žiarenie, ale aj s atmosférickým tlakom. Inak by mohla byť celá Zem zviazaná ľadovou škrupinou.

Termodynamické konštanty vody.

Voda má zvláštne, anomálne vlastnosti. V prvom rade ide o termodynamické konštanty, akými sú tepelná kapacita vody, teplo vyparovania a latentné teplo topenia ľadu. Anomálny charakter týchto veličín určuje väčšinu fyzikálno-chemických a biologických procesov na Zemi.

Merná tepelná kapacita vody je 4,1868 kJ / (kg-K), čo je takmer dvojnásobok mernej tepelnej kapacity látok ako napr. etanol(2,847), rastlinný olej (2,091), parafín (2,911) a mnohé ďalšie. A to znamená, že pri zahriatí o rovnaký počet stupňov je voda schopná absorbovať takmer dvakrát toľko tepla ako uvedené kvapaliny. Ale aj pri chladení voda vydáva viac tepla ako iné kvapaliny. Keď sa teda vody Svetového oceánu vplyvom slnečného žiarenia ohrievajú a pri nedostatku energie slnečného žiarenia ochladzujú, tepelná kapacita pôsobí ako vlastnosť, ktorá zabezpečuje minimálne kolísanie teploty vody vo dne aj v noci, v lete aj v zime.

Výparné teplo vody má abnormálne vysokú hodnotu. Táto hodnota je viac ako dvojnásobkom výparného tepla etanolu, kyseliny sírovej, anilínu, acetónu a iných látok. Voda sa preto aj v tom najteplejšom období vyparuje extrémne pomaly, čo prispieva k jej zachovaniu a následne aj k zachovaniu života na Zemi.

vysoká hodnota latentné teplo topenie ľadu tiež zabezpečuje stabilitu teplotného režimu na planéte.
Jednou zo zaujímavých vlastností vody je, že jej najnižšia tepelná kapacita je pri teplote 37 °C, čo znamená, že pri tejto teplote sú potrebné minimálne náklady na energiu na jej výmenu. Pravdepodobne aj preto sa telesná teplota teplokrvných tvorov blíži k tejto hodnote.

Voda má anomálne vysoké hodnoty aj iných konštánt. Látky vytvorené kombináciou vodíka s látkami v rovnakom rade periodická tabuľka kyslík, síra, selén, telúr, sa nazývajú hydridy. Hydrid kyslíka sa nazýva voda. Nezvyčajné vlastnosti hydridu kyslíka v porovnaní s vlastnosťami iných hydridov spočívajú v tom, že na rozdiel od nich je voda za normálnych podmienok (pri normálnom tlaku a teplote od 0 do 100 °C) v kvapalnom stave a nie v plynnom stave. Ak by voda nemala anomálne teploty varu a mrazu, potom by tieto procesy prebiehali pri oveľa nižších negatívnych teplotách a tekutá voda by bola prítomná na chladnejších planétach. A preto by na Zemi neexistoval život.

Sila povrchového napätia vody.

Existujú aj ďalšie špeciálne vlastnosti vody, ktoré nám umožňujú nazvať ju skutočne úžasnou zlúčeninou. Toto je povrchové napätie kvapaliny. Sily vzájomného pôsobenia molekúl, ktoré tvoria vodu, ich k sebe priťahujú a prerušenie tejto väzby nie je také jednoduché. Väčšina ľudí pozná tú školskú skúsenosť, keď na hladine pláva ihla starostlivo umiestnená v tanieriku s vodou. Mnohí videli zaujímavý trik, keď vstúpili plný pohár vody znižujú značný počet mincí a voda bez pretečenia stúpa v malej kupole. Nakoniec je tu biblická legenda o tom, ako Kristus chodil po vode. Všetky tieto javy a legendy sú spojené s vysokým povrchovým napätím vody. Voda vplyvom povrchového napätia stúpa kapilárnymi kanálikmi v pôde na povrch Zeme, dostáva sa do tkanív a buniek rastlín a živých organizmov. Zo všetkých známych kvapalín má iba ortuť vyššie povrchové napätie ako voda.
Veľmi slávny zaujímavá vlastnosť vody, spojené so šírením zvukových vĺn v nej. Rýchlosť šírenia zvuku vo vode je anomálne vysoká, takmer 6-krát prevyšuje rýchlosť jeho šírenia vo vzduchu.

vlastnosti čistej vody.

Čistá voda je číra, bezfarebná kvapalina bez zápachu. Pri tlaku 1 atm voda mrzne pri 0 a vrie pri 100°C. Pri zdvojnásobení tlaku voda vrie pri teplote 120 °C a pri znížení na polovicu pri 81 °C. Keď však tlak klesá, teplota topenia ľadu (alebo bod mrazu vody) stúpa. Pri nízkych tlakoch môže voda existovať iba vo forme ľadu alebo pary a pri vysokých teplotách iba vo forme pary. Existujú aj kritické hodnoty tlaku a teploty vody. Pri tlakoch nad 22,1 atm. a teplotách nad 374,4°C sa rozdiel medzi kvapalinou a parou stráca.Voda existuje v plynnom skupenstve.

Na Zemi sa vyvinuli úžasné hodnoty atmosférického tlaku a teploty, pretože práve pri týchto hodnotách je voda na planéte prítomná v tekutej forme, čo zabezpečuje rozvoj všetkých existujúcich foriem života. Pri týchto parametroch sa vo vode rozpúšťa kyslík, ktorý je nevyhnutný pre život vodných organizmov, ako aj pre procesy samočistenia vody. Prítomnosť atmosféry, hydrosféry a slnečného žiarenia vytvárala po mnoho tisícročí mierny teplotný rozdiel v lete a zime, vo dne aj v noci, čím sa vytvárali podmienky pre existenciu života.

Schopnosť vody rozpúšťať sa.

Najúžasnejšou vlastnosťou vody je však jej schopnosť rozpúšťať iné látky. Schopnosť látok rozpúšťať sa závisí od ich dielektrickej konštanty. Čím je vyššia, tým viac je látka schopná rozpúšťať ostatných. Takže pre vodu je táto hodnota 9-krát vyššia ako pre vzduch alebo vákuum. Sladké alebo čisté vody sa preto v prírode prakticky nenachádzajú. V zemskej vode sa vždy niečo rozpustí. Môžu to byť plyny, molekuly alebo ióny chemické prvky. Predpokladá sa, že všetky prvky tabuľky sa môžu rozpustiť vo vodách oceánov. periodický systém prvkov, prinajmenšom do dnešného dňa ich bolo objavených viac ako 80.

Štruktúra molekuly vody

Tieto dva prvky – vodík a kyslík – sú antagonistami. Jeden z nich dominuje vo vesmíre, druhý - na Zemi. Jeden (vodík) sa snaží darovať jeden elektrón svojho elektrónového obalu a druhý (kyslík) sa snaží získať dva elektróny z iných chemických prvkov.

Pri analýze zloženia molekuly vody môžeme povedať, že sa v nej „našli“ dva atómy vodíka a jeden atóm kyslíka. V zložení vody, ktorej chemický vzorec je zapísaný ako H2 0, sa teda teoreticky môže nachádzať deväť rôznych stabilných typov vôd (počet permutácií od 5 do 3) Avšak 99,97 % všetkej vody je zastúpených v hydrosféra obyčajná voda typ 1 H216 0. Podiel ťažkej vody 2 H216 0 je menší ako 0,02 %.

moderná veda Je známych niekoľko modelov, ktoré možno použiť na riešenie mnohých anomálnych vlastností vody. Predpokladá sa, že niektoré vlastnosti sú určené počtom asociácií molekúl monomérov (Н2О)1, dimérov (Н2О)2 a trimérov (Н2О)3, ktoré sú prevažne prítomné vo vode pri rôznych teplotách.
Takže pri teplote asi 0 vo vode sú hlavne triméry, pri teplote asi 4 ° C - diméry a v plynnom stave voda obsahuje hlavne monoméry. Niekedy sa tieto asociácie nazývajú trihydroly.

Niektorí vedci navrhujú považovať vodu za súbor asociácií molekúl, vrátane jednej až ôsmich molekúl v každej asociácii. Iní sa domnievajú, že štruktúra vody je priestorová „čipka“ tvorená rôznymi „trblietkami“ (obr. 2). Iní navrhujú študovať vlastnosti vody, berúc do úvahy štrukturálne vlastnosti jej molekuly, ktoré sú zase určené vlastnosťami prvkov, ktoré tvoria molekulu vody. Podľa moderných predstáv je molekula vody ako malý magnet.

Prečo sú vo vode rozpustené látky?
Dánsky vedec N. Bjerrum v roku 1951 navrhol model molekuly vody s bodovým rozdelením náboja. V súlade s modernými koncepciami je molekula vody štvorsten (alebo pyramída, (obr. 3), v strede ktorého sa nachádza stred molekuly a v rohoch - elektrické náboje.

Dva kladné náboje zodpovedajú dvom atómom vodíka, z ktorých každý „poskytol“ svoje elektróny atómu kyslíka, a m záporným nábojom zodpovedajúcim „nespárovým“ elektrónom kyslíka. Molekula vody je teda dipól, ktorého jeden pól má kladný náboj a druhý záporný. Póly dipólu sú oddelené určitou vzdialenosťou, preto sa vodný dipól v elektrostatickom poli rozvinie pozdĺž čiar napätia elektrické pole. Ak je elektrostatické pole tvorené záporne nabitým iónom, potom sa vodný dipól otočí kladným pólom na tento ión a naopak. Vlastnosti vody ako rozpúšťadla do značnej miery určuje polarizovaná štruktúra jej molekuly. Vysoká polarita molekúl je dôvodom aktivity vody pri chemických interakciách, keď sa v nej rozpúšťajú soli, kyseliny a zásady, t.j. pri tvorbe elektrolytov. Voda je schopná rozpúšťať mnohé látky, čím vytvára homogénne fyzikálno-chemické systémy rôzneho zloženia. Soli rozpustené v prírodných vodách sú v iónovom stave, t.j elektrolytická disociácia.

Záver

Počas kurzu sa zvažovali vlastnosti a štruktúra molekuly vody. Voda je na prvý pohľad obyčajná látka, no ak sa na ňu pozrieme detailnejšie, môžeme zistiť veľa zaujímavého a nezvyčajného. Po prvé, voda je zdrojom života na Zemi, keby nebolo vody, život by nevznikol. Po druhé, vlastnosti, ktoré má voda, nemá viac ako jedna látka. Voda môže byť v troch stavov agregácie, pri určitej teplote. Voda môže tiež prijímať a vydávať teplo a bude sa vyparovať pomalšie ako iné látky. Okrem toho sa vo vode môže šíriť zvukové vlny a veľmi vysokou rýchlosťou. Ale najúžasnejšou vlastnosťou vody je schopnosť rozpúšťať iné látky.

Čo sa týka štruktúry vody, tá je tiež svojim spôsobom jedinečná. Voda sa skladá z dvoch atómov vodíka a jedného atómu kyslíka, môžeme povedať, že tieto atómy sa práve našli. Vedci však stále nedokážu odhaliť všetky štrukturálne črty tohto úžasná látka a veľa zostáva pre nás všetkých záhadou.

Takto vyzerá na prvý pohľad bežná hmota. Nikto však nepremýšľal o tom, že keď sa každý deň stretáva s vodou, je to taká nepravdepodobná a veľmi nezvyčajná látka, ktorá obsahuje veľa nevyriešené záhady. Ale nedokážeme ich úplne rozlúštiť, to je všetka nevšednosť a zvláštnosť vody, bez ktorej by sme sa nikdy nenarodili.

Bibliografia

1. Achmetov N.S., Anorganická chémia. M., 2001

2. Glinka N.L., všeobecná chémia. Petrohrad, 2003

3. Knunyants I. L., Chemická encyklopédia. Zväzok 1. M., 2002

4. Petrjanov IV., Najneobvyklejšia látka na svete. M., 2005

5. Khomchenko G.P., Chémia pre uchádzačov o štúdium na univerzitách. M., 2002

Aplikácia

Voda je zdrojom života na Zemi, je to veľká prírodná hodnota, ktorá pokrýva 71 % povrchu našej planéty, najbežnejšia chemická zlúčenina a nevyhnutný základ pre existenciu všetkého života na planéte. Vysoký obsah v rastlinách (až 90 %) a v ľudskom tele (asi 70 %) len potvrdzuje dôležitosť tejto zložky, ktorá nemá chuť, vôňu ani farbu.

Voda je život!

Úloha vody v ľudskom živote je neoceniteľná: používa sa na pitie, jedlo, umývanie, rôzne domáce a priemyselné potreby. Voda je život!

Úloha vody v živote človeka môže byť určená jej podielom v tele a orgánoch, ktorých každá bunka je bohatá na vodný roztok základných živín. Voda je jedným z účinnými prostriedkami telesná výchova, hojne využívaná na osobnú hygienu, rekreačnú telesnú výchovu, otužovanie, vodné športy.

Biochemické vlastnosti vody

Udržanie elasticity a objemu živej bunky by nebolo možné bez vody, rovnako ako jej významnej časti chemické reakcie organizmy, ktoré sa vyskytujú vo vodných roztokoch. Takáto hodnotná kvapalina je nevyhnutná pre svoju tepelnú vodivosť a tepelnú kapacitu, ktorá zabezpečuje termoreguláciu a chráni pred extrémnymi teplotami.

Voda v ľudskom živote je schopná rozpúšťať niektoré kyseliny, zásady a soli, čo sú iónové zlúčeniny a niektoré polárne neiónové útvary (jednoduché alkoholy, aminokyseliny, cukry), nazývané hydrofilné (z gréčtiny doslova - sklon k vlhkosti). Nukleové kyseliny, tuky, bielkoviny a niektoré polysacharidy sú hydrofóbne látky (z gréčtiny - strach z vlhkosti) nad sily kvapaliny.

biologický význam voda je pomerne veľká, pretože táto neoceniteľná kvapalina je hlavným médiom pre vnútorné procesy prebiehajúce v tele. V percentách je prítomnosť vody v tele nasledovná:

Systémy tela
Tukové tkanivo

Zaujímavý je pri tejto príležitosti výrok spisovateľa sci-fi V. Savčenka, ktorý odhalil význam vody v jednej fráze: človek má oveľa viac motívov považovať sa za tekutinu, na rozdiel napríklad od 40% sodíka. Riešenie. A medzi biológmi je populárny vtip, že voda „vynašla“ človeka ako dopravný prostriedok, ktorého hlavnou zložkou je telo. 2/3 z nej Celkom obsiahnutá vo vnútri buniek a nazýva sa „intracelulárna“ alebo „štruktúrovaná“ tekutina, ktorá je schopná zabezpečiť odolnosť organizmu voči vplyvu negatívnych faktorov prostredia. Tretia časť vody je mimo buniek a 20 % z tohto množstva tvorí samotná medzibunková tekutina, 2 % a 8 % – voda z lymfy a krvnej plazmy.

Význam vody v živote človeka

Význam prírodný komponent v živote a každodennom živote je jednoducho neoceniteľná, pretože bez nej je existencia v zásade nemožná.

Voda je nevyhnutná pre život, pretože:

zvlhčuje vdychovaný kyslík;
pomáha telu pri kvalitatívnej asimilácii živín;
prispieva k premene potravy na energiu a k normálnemu tráveniu;
podieľa sa na prechode metabolizmu a chemických reakcií;
odstraňuje prebytočné soli, toxíny a toxíny;
reguluje telesnú teplotu;
poskytuje pružnosť pokožky;
reguluje krvný tlak;
zabraňuje tvorbe obličkových kameňov;
je akýmsi "mazivom" pre kĺby a tlmičom pre miechu;
chráni životne dôležité orgány.

Kolobeh vody v tele

Jednou z podmienok existencie všetkých živých vecí je stály obsah vody, ktorej množstvo vstupuje do tela závisí od životného štýlu človeka, jeho veku, fyzického zdravia a environmentálnych faktorov. Počas dňa sa vymení až 6 % vody dostupnej v tele; polovica jeho celkovej sumy sa aktualizuje do 10 dní. Za deň teda telo stratí asi 150 ml vody stolicou, asi 500 ml vydychovaným vzduchom a rovnaké množstvo potom a 1,5 litra sa vylúči močom. Približne rovnaké množstvo vody (asi 3 litre denne) dostane človek späť. Z toho tretina litra sa tvorí v samotnom tele pri biochemických procesoch a asi 2 litre sa spotrebujú s jedlom a nápojmi a denná potreba výlučne pitnej vody je asi 1,5 litra.

AT nedávne časy odborníci vypočítali, že človek by mal stále vypiť asi 2 litre čistej vody denne, aby sa zabránilo čo i len najmenšej dehydratácii organizmu. Rovnaké množstvo sa odporúča konzumovať aj jogínom, ktorí poznajú skutočný význam vzduchu a vody. Absolútne zdravé ľudské telo by v ideálnom prípade malo mať stav vodnej bilancie, inak nazývanej vodná bilancia.

Mimochodom, po sérii experimentov vykonaných na študentoch nemeckí vedci zistili, že tí, ktorí pijú vodu a pijú viac ako ostatní, prejavujú väčšiu zdržanlivosť a záľubu v kreativite. Voda v ľudskom živote zohráva povzbudzujúcu úlohu, napĺňa energiu a vitalitu.

Podľa niektorých odhadov človek za 60 rokov života vypije v priemere asi 50 ton vody, čo zodpovedá takmer celej nádrži. Je zaujímavé vedieť, že bežné jedlo je polovica vody: v mäse - až 67%, v obilninách - 80%, zelenina a ovocie obsahujú až 90%, chlieb - asi 50%.

Situácie s vysokou spotrebou vody

Zvyčajne človek prijme asi 2-3 litre vody denne, no sú situácie, kedy sa jej potreba zvyšuje. to:

Zvýšená telesná teplota (viac ako 37 ° C). S každým zvyšujúcim sa stupňom vody je potrebné o 10% viac z celkového množstva. .
Ťažká fyzická práca na čerstvom vzduchu, pri ktorej musíte vypiť 5-6 litrov tekutiny.
Práca v horúcich predajniach - do 15 litrov.

Nedostatok cenných tekutín je príčinou mnohých chorôb: alergií, astmy, nadváhy, vysokého krvného tlaku, emocionálnych problémov (vrátane depresie) a jej nedostatok vedie k narušeniu všetkých telesných funkcií, podkopáva zdravie a robí náchylnosť na choroby.

Strata vody do 2 % z celkovej telesnej hmotnosti (1 - 1,5 litra) spôsobí u človeka pocit smädu; strata 6 - 8% povedie k polovedomému stavu; 10% spôsobí výskyt halucinácií a zhoršenú funkciu prehĺtania. Odobratie 12 % vody z celkovej telesnej hmotnosti povedie k smrti. Ak bez jedla je človek schopný prežiť asi 50 dní, s výhradou spotreby pitnej vody, potom bez nej - maximálne 5 dní.

V skutočnosti väčšina ľudí pije menej ako odporúčané množstvo vody: iba tretinu a neduhy, ktoré sa objavia, vôbec nesúvisia s nedostatkom tekutín.

Príznaky nedostatku vody v tele

Prvé príznaky dehydratácie:

Stabilný prísun vody do tela požadované množstvo pomáha zabezpečiť vitalitu, zbaviť sa neduhov a mnohých závažných ochorení, zlepšiť myslenie a koordináciu mozgu. Vznikajúci smäd sa preto treba vždy snažiť uhasiť. Je lepšie piť málo a často súčasne, pretože veľké množstvo tekutiny na účely jednorazového doplnenia dennej normy sa úplne absorbuje do krvi, čo spôsobí značné zaťaženie srdca až do voda sa z tela odstraňuje obličkami.

Vodná rovnováha tela - priama cesta k zdraviu

Inými slovami, voda v živote človeka pri správne organizovanom pitnom režime dokáže vytvárať prijateľné podmienky na udržanie potrebnej vodnej bilancie. Je dôležité, aby kvapalina bola vysoko kvalitná, s prítomnosťou potrebných minerálov. Situácia moderného sveta je paradoxná: voda, zdroj života na Zemi, môže byť nebezpečná pre život samotný, takmer s každou kvapkou prenáša rôzne infekcie. To znamená, že pre telo môže byť užitočná iba čistá voda, ktorej problémom je kvalita modernom svete veľmi relevantné.

Nedostatok vody je pre planétu desivou budúcnosťou

Skôr sa životne dôležitým stáva samotný problém dostupnosti pitnej vody, ktorý sa každým dňom mení na čoraz vzácnejší produkt. Okrem toho sa diskutuje o význame vody na Zemi a jej nedostatku v medzinárodných vzťahoch najvyššej úrovni a často protichodným spôsobom.

Viac ako 40 krajín teraz pociťuje nedostatok vody v dôsledku suchosti mnohých regiónov. O 15 - 20 rokov, aj podľa tých najoptimistickejších predpovedí, každý človek pochopí dôležitosť vody na Zemi, keďže problém jej nedostatku sa bude týkať 60 - 70 % obyvateľov planéty. AT rozvojové krajiny deficit vody sa zvýši o 50%, vo vyspelých krajinách - o 18%. V dôsledku toho sa zvýši medzinárodné napätie v súvislosti s témou nedostatku. vodné zdroje.

Znečistená voda v dôsledku ľudskej činnosti

Je to dané geofyzikálnymi podmienkami, ekonomickou činnosťou človeka, často nedomyslenou a nezodpovednou, ktorá výrazne zvyšuje záťaž vodných zdrojov a vedie k ich znečisťovaniu. Obrovské množstvo vody ide pre potreby miest a priemyslu, ktoré vodu nielen spotrebúvajú, ale aj znečisťujú, pričom každý deň vypúšťajú do vodných plôch asi 2 milióny ton odpadu. To isté platí pre poľnohospodárstvo, kde z fariem a polí prúdia do vodných tokov milióny ton odpadových produktov a hnojív. V Európe sa z 55 riek považuje za čisté iba 5, zatiaľ čo v Ázii sú všetky rieky extrémne zanesené poľnohospodárskym odpadom a kovmi. V Číne má 550 zo 600 miest nedostatok vody; v dôsledku silného znečistenia ryby vo vodných útvaroch neprežijú a niektoré rieky, ktoré sa vlievajú do oceánu, sa tam jednoducho nedostanú.

Čo tečie z kohútikov

A načo zájsť ďaleko, ak sa kvalita vody, ktorá zanecháva veľa želaní, týka takmer každého človeka. Význam vody v živote človeka je veľký, to platí najmä pri jej konzumácii, keď sú hygienické normy v rozpore s kvalitou konzumovanej tekutiny, ktorá obsahuje pesticídy, dusitany, ropné produkty a zdraviu škodlivé soli. ťažké kovy. Polovica populácie dostáva nebezpečnú vodu, ktorá spôsobuje asi 80 % všetkých známych chorôb.

Chlór je nebezpečný!

Aby sa predišlo možnej infekcii akoukoľvek infekciou, voda je chlórovaná, čo nijako neznižuje nebezpečenstvo. Naopak chlór, ktorý ničí mnohé nebezpečné mikróby, tvorí nezdravé chemické zlúčeniny a vyvoláva choroby, ako je gastritída, zápal pľúc, onkológia. Pri varení sa nestihne úplne rozpustiť a spojí sa s vždy prítomným vo vode. organickej hmoty. V tomto prípade vznikajú dioxíny – veľmi nebezpečné jedy, ktoré svojou silou prevyšujú aj kyanid draselný.

Otrava vodou je oveľa horšia ako otrava jedlom, pretože voda v ľudskom živote, na rozdiel od jedla, sa podieľa na všetkých biochemické procesy organizmu. Dioxíny nahromadené v tele sa rozkladajú veľmi pomaly, takmer desiatky rokov. Spôsobujú poruchy endokrinného systému, reprodukčných funkcií, ničia imunitný systém, spôsobujú rakovinu a genetické abnormality. Chlór je najnebezpečnejším zabijakom našej doby: zabíjaním jednej choroby vzniká ďalšia, ešte horšia. Po tom, čo sa v roku 1944 začalo globálne chlórovanie vody, začali sa masívne objavovať epidémie srdcových chorôb, demencie a rakoviny. Riziko rakoviny je o 93 % vyššie ako u tých, ktorí pijú nechlórovanú vodu. Existuje len jeden záver: voda z vodovodu by sa nikdy nemala piť. Ekologický význam vody je vo svete problémom číslo 1, pretože ak nebude voda, nebude na Zemi život. Preto je nevyhnutnou podmienkou pre udržanie zdravia jeho čistenie a dodržiavanie hygienických a epidemiologických noriem.

Voda (oxid vodíka) je priehľadná kvapalina, ktorá nemá farbu (v malom objeme), vôňu a chuť. Chemický vzorec: H2O. AT pevné skupenstvo sa nazýva ľad alebo sneh a v plynnom - vodná para. Asi 71% povrchu Zeme je pokrytých vodou (oceány, moria, jazerá, rieky, ľad na póloch).

Je to dobré vysoko polárne rozpúšťadlo. AT prírodné podmienky vždy obsahuje rozpustené látky (soli, plyny). Voda má kľúčový význam pri tvorbe a udržiavaní života na Zemi, v chemickej stavbe živých organizmov, pri tvorbe klímy a počasia.

Takmer 70% povrchu našej planéty zaberajú oceány a moria. Pevná voda – sneh a ľad – pokrýva 20 % územia. Z celkového množstva vody na Zemi, ktorá sa rovná 1 miliarde 386 miliónom kubických kilometrov, pripadá 1 miliarda 338 miliónov kubických kilometrov Slaná voda oceány a iba 35 miliónov kubických kilometrov tvoria sladké vody. Celkové množstvo oceánskej vody by stačilo na jej pokrytie Zem vrstva nad 2,5 km. Na každého obyvateľa Zeme pripadá približne 0,33 kubických kilometrov morskej vody a 0,008 kubických kilometrov sladkej vody. Problémom však je, že prevažná väčšina sladkej vody na Zemi je v stave, ktorý sťažuje prístup ľudí. Takmer 70 % sladkej vody je obsiahnutých v ľadových príkrovoch polárnych krajín a v horských ľadovcoch, 30 % je vo vodonosných vrstvách pod zemou a iba 0,006 % sladkej vody je súčasne obsiahnutých v kanáloch všetkých riek. Molekuly vody boli nájdené v medzihviezdnom priestore. Voda je súčasťou komét, väčšiny planét slnečná sústava a ich spoločníci.

Zloženie vody (hmotnostné): 11,19 % vodíka a 88,81 % kyslíka. Čistá voda je číra, bez zápachu a chuti. Najvyššiu hustotu má pri 0 °C (1 g/cm3). Hustota ľadu je menšia ako hustota tekutej vody, takže ľad vypláva na povrch. Voda mrzne pri 0°C a vrie pri 100°C pri tlaku 101 325 Pa. Je to zlý vodič tepla a veľmi zlý vodič elektriny. Voda je dobré rozpúšťadlo. Molekula vody má uhlový tvar, atómy vodíka zvierajú s kyslíkom uhol 104,5°. Preto je molekula vody dipól: tá časť molekuly, kde sa nachádza vodík, je nabitá kladne a časť, kde sa nachádza kyslík, je nabitá záporne. V dôsledku polarity molekúl vody sa elektrolyty v nej disociujú na ióny.

V kvapalnej vode sú spolu s obvyklými molekulami H20 spojené molekuly, t. j. spojené do zložitejších agregátov (H2O)x v dôsledku tvorby vodíkových väzieb. Prítomnosť vodíkových väzieb medzi molekulami vody vysvetľuje anomálie jej fyzikálnych vlastností: maximálna hustota pri 4 °C, vysoký bod varu (v rade H20-H2S - H2Se) anomálne vysoká tepelná kapacita. Keď teplota stúpa, vodíkové väzby sa prerušia a úplný zlom nastane, keď sa voda zmení na paru.

Voda je vysoko reaktívna látka. Za normálnych podmienok interaguje s mnohými zásaditými a kyslými oxidmi, ako aj s alkalickými kovmi a kovmi alkalických zemín. Voda tvorí početné zlúčeniny – kryštalické hydráty.

Je zrejmé, že zlúčeniny viažuce vodu môžu slúžiť ako desikanty. Ďalšie sušiace činidlá zahŕňajú P205, CaO, BaO, kovové Ma (tiež chemicky interagujú s vodou) a silikagél. K dôležitým chemické vlastnosti voda je jej schopnosť vstupovať do reakcií hydrolytického rozkladu.

Fyzikálne vlastnosti vody.

Voda má niekoľko nezvyčajných vlastností:

1. Keď sa ľad topí, jeho hustota sa zvyšuje (od 0,9 do 1 g/cm³). Pre takmer všetky ostatné látky sa hustota pri roztavení znižuje.

2. Pri zahriatí z 0 °C na 4 °C (presnejšie 3,98 °C) sa voda zmršťuje. V súlade s tým, ako sa ochladzuje, hustota klesá. Vďaka tomu môžu ryby žiť v mrazivých vodách: keď teplota klesne pod 4 ° C, viac studená voda keďže ten menej hustý zostane na povrchu a zamrzne, zatiaľ čo pod ľadom zostáva kladná teplota.

3. Vysoká teplota a špecifické teplo bod topenia (0 °C a 333,55 kJ/kg), bod varu (100 °C) a špecifické teplo vyparovania (2250 kJ/kg), v porovnaní so zlúčeninami vodíka s podobnou molekulovou hmotnosťou.

4. Vysoká tepelná kapacita kvapalnej vody.

5. Vysoká viskozita.

6. Vysoké povrchové napätie.

7. Záporný elektrický potenciál vodnej hladiny.

Všetky tieto vlastnosti sú spojené s prítomnosťou vodíkových väzieb. V dôsledku veľkého rozdielu v elektronegativite atómov vodíka a kyslíka sú elektrónové oblaky silne posunuté smerom ku kyslíku. Vďaka tomu, ako aj skutočnosti, že vodíkový ión (protón) nemá vnútorné elektrónové vrstvy a má malé rozmery, môže prenikať do elektrónový obal negatívne polarizovaný atóm susednej molekuly. Vďaka tomu je každý atóm kyslíka priťahovaný k atómom vodíka iných molekúl a naopak. Určitú úlohu zohráva interakcia výmeny protónov medzi molekulami vody a v nich. Každá molekula vody sa môže podieľať maximálne na štyroch vodíkových väzbách: 2 atómy vodíka - každý v jednom a atóm kyslíka - v dvoch; v tomto stave sú molekuly v ľadovom kryštáli. Keď sa ľad roztopí, niektoré z väzieb sa prerušia, čo umožňuje, aby boli molekuly vody zbalené hustejšie; keď sa voda zahrieva, väzby sa ďalej lámu a jej hustota sa zvyšuje, ale pri teplotách nad 4 ° C je tento účinok slabší ako tepelná rozťažnosť. Odparovanie preruší všetky zostávajúce väzby. Prerušenie väzieb vyžaduje veľa energie, a preto vysoká teplota a špecifické teplo topenia a varu a vysoká tepelná kapacita. Viskozita vody je spôsobená tým, že vodíkové väzby bránia molekulám vody pohybovať sa rôznymi rýchlosťami.

Z podobných dôvodov je voda dobrým rozpúšťadlom pre polárne látky. Každá molekula rozpustenej látky je obklopená molekulami vody a kladne nabité časti molekuly rozpustenej látky priťahujú atómy kyslíka a záporne nabité časti priťahujú atómy vodíka. Pretože molekula vody je malá, môže každú molekulu rozpustenej látky obklopiť veľa molekúl vody.

Túto vlastnosť vody využívajú živé bytosti. V živej bunke a v medzibunkovom priestore sa riešenia vzájomne ovplyvňujú rôzne látky vo vode. Voda je nevyhnutná pre život všetkých jednobunkových a mnohobunkových živých bytostí na Zemi bez výnimky.

Čistá voda (bez nečistôt) je dobrým izolantom. Za normálnych podmienok je voda slabo disociovaná a koncentrácia protónov (presnejšie hydróniových iónov H3O+) a hydroxidových iónov HO− je 0,1 µmol/l. Ale keďže voda je dobré rozpúšťadlo, niektoré soli sú v nej takmer vždy rozpustené, to znamená, že vo vode sú prítomné kladné a záporné ióny. Výsledkom je, že voda vedie elektrický prúd. Elektrickú vodivosť vody možno použiť na určenie jej čistoty.

Voda má v optickom rozsahu index lomu n=1,33. Silne však pohlcuje infračervené žiarenie, a preto je vodná para hlavným prírodným skleníkovým plynom zodpovedným za viac ako 60 % skleníkového efektu. Voda vďaka veľkému dipólovému momentu molekúl pohlcuje aj mikrovlnné žiarenie, na čom je založený princíp mikrovlnnej rúry.

súhrnné stavy.

1. Podľa štátu rozlišujú:

2. Pevné - ľadové

3. Kvapalina - voda

4. Plynný - vodná para

Obr.1 "Typy snehových vločiek"

Pri atmosférickom tlaku voda zamrzne (premení sa na ľad) pri 0 °C a vrie (premení sa na vodnú paru) pri 100 °C. Keď tlak klesá, teplota topenia vody pomaly stúpa a bod varu klesá. Pri tlaku 611,73 Pa (približne 0,006 atm) sa body varu a topenia zhodujú a rovnajú sa 0,01 °C. Tento tlak a teplota sa nazýva trojitý bod vody. Pri nižšom tlaku nemôže byť voda v tekutom stave a ľad sa mení priamo na paru. Teplota sublimácie ľadu klesá s klesajúcim tlakom.

So zvyšovaním tlaku sa zvyšuje bod varu vody, zvyšuje sa aj hustota vodnej pary v bode varu a klesá kvapalná voda. Pri teplote 374 °C (647 K) a tlaku 22,064 MPa (218 atm) voda prechádza kritickým bodom. V tomto bode je hustota a ostatné vlastnosti kvapalnej a plynnej vody rovnaké. Pri vyšších tlakoch nie je žiadny rozdiel medzi kvapalnou vodou a vodnou parou, a preto nedochádza k varu ani vyparovaniu.

Možné sú aj metastabilné stavy - presýtená para, prehriata kvapalina, podchladená kvapalina. Tieto stavy môžu existovať dlho, sú však nestabilné a pri kontakte so stabilnejšou fázou dochádza k prechodu. Napríklad nie je ťažké získať podchladenú kvapalinu chladením čistá voda v čistej nádobe pod 0 °C, keď sa však objaví centrum kryštalizácie, tekutá voda sa rýchlo zmení na ľad.

Izotopové modifikácie vody.

Kyslík aj vodík majú prirodzené a umelé izotopy. V závislosti od typu izotopov obsiahnutých v molekule sa rozlišujú tieto typy vody:

1. Ľahká voda (len voda).

2. Ťažká voda (deutérium).

3. Superťažká voda (trícium).

Chemické vlastnosti vody.

Voda je najbežnejším rozpúšťadlom na Zemi a do značnej miery určuje povahu pozemskej chémie ako vedy. Väčšina chémie sa pri svojom vzniku ako vedy začala presne ako chémia vodných roztokov látok. Niekedy sa považuje za amfolyt - kyselinu aj zásadu súčasne (katión H + anión OH-). Pri absencii cudzorodých látok vo vode je koncentrácia hydroxidových iónov a vodíkových iónov (alebo hydróniových iónov) rovnaká, pKa ≈ cca. 16.

Samotná voda je za normálnych podmienok relatívne inertná, ale silne polárne molekuly solvatovať ióny a molekuly, vytvárať hydráty a kryštalické hydráty. Solvolýza a najmä hydrolýza sa vyskytuje v živej a neživej prírode a je široko používaná v chemickom priemysle.

Chemické názvy pre vodu.

Z formálneho hľadiska má voda niekoľko rôznych správnych chemických názvov:

1. Oxid vodíka

2. Hydroxid vodíka

3. Oxid vodíka

4. Hydroxykyselina

5. Angličtina kyselina hydroxová

6. Oxidán

7. Dihydromonoxid

Druhy vody.

Voda na Zemi môže existovať v troch hlavných skupenstvách - kvapalnom, plynnom a tuhom stave, a naopak nadobudnúť rôzne formy, ktoré spolu často susedia. Vodná para a oblaky na oblohe, morská voda a ľadovce, horské ľadovce a horské rieky, zvodnené vrstvy na zemi. Voda je schopná v sebe rozpustiť veľa látok a získať jednu alebo druhú chuť. Kvôli dôležitosti vody, „ako zdroja života“, sa často delí na typy.

Charakteristika vôd: podľa zvláštností pôvodu, zloženia alebo použitia rozlišujú okrem iného:

1. Mäkká voda a tvrdá voda - podľa obsahu katiónov vápnika a horčíka

2. Podzemná voda

3. Roztopte vodu

4. Sladká voda

5. Morská voda

6. Brakická voda

7. Minerálna voda

8. Dažďová voda

9. Pitná voda, Voda z vodovodu

10. Ťažká voda, deutérium a trícium

11. Destilovaná voda a deionizovaná voda

12. Odpadová voda

13. Prívalová voda alebo povrchová voda

14. Podľa izotopov molekuly:

15. Ľahká voda (len voda)

16. Ťažká voda (deutérium)

17. Super ťažká voda (trícium)

18. Imaginárna voda (zvyčajne s báječnými vlastnosťami)

19. Mŕtva voda – druh vody z rozprávok

20. Živá voda – druh vody z rozprávok

21. Svätená voda – zvláštny druh vody podľa náboženského učenia

22. Polivoda

23. Štruktúrovaná voda je termín používaný v rôznych neakademických teóriách.

Svetové zásoby vody.

Obrovská vrstva slanej vody, ktorá pokrýva väčšinu Zeme, je jeden celok a má zhruba konštantné zloženie. Oceány sú obrovské. Jeho objem dosahuje 1,35 miliardy kubických kilometrov. Pokrýva asi 72 % zemského povrchu. Takmer všetka voda na Zemi (97 %) je v oceánoch. Približne 2,1 % vody je sústredených v polárnom ľade a ľadovcoch. Všetka sladká voda v jazerách, riekach a podzemných vodách je len 0,6 %. Zvyšných 0,1 % vody je súčasťou slanej vody zo studní a slaných vôd.

20. storočie je charakteristické intenzívnym rastom svetovej populácie a rozvojom urbanizácie. Objavili sa obrovské mestá s populáciou viac ako 10 miliónov ľudí. Rozvoj priemyslu, dopravy, energetiky, industrializácia poľnohospodárstva viedli k tomu, že antropogénny vplyv na životné prostredie nadobudol globálny charakter.

Zvyšovanie účinnosti opatrení na ochranu životného prostredia je spojené predovšetkým s plošným zavádzaním zdrojovo úsporných, nízkoodpadových a bezodpadových technologických procesov a znižovaním znečistenia ovzdušia a vôd. Ochrana životného prostredia je veľmi mnohostranný problém, ktorým sa zaoberajú najmä inžiniersko-technickí pracovníci takmer všetkých odborností, ktoré súvisia s hospodárskou činnosťou v sídlach a priemyselných podnikoch, ktoré môžu byť zdrojom znečistenia najmä ovzdušia a vôd.

Vodné prostredie. Vodné prostredie zahŕňa povrchové a podzemné vody.

povrchová voda sústredené hlavne v oceáne, ktorý obsahuje 1 miliardu 375 miliónov kubických kilometrov, čo je asi 98 % všetkej vody na Zemi. Povrch oceánu (vodná plocha) je 361 miliónov štvorcových kilometrov. Je to asi 2,4-násobok rozlohy územia, ktoré zaberá 149 miliónov štvorcových kilometrov. Voda v oceáne je slaná a väčšina z nej (viac ako 1 miliarda kubických kilometrov) si zachováva konštantnú slanosť približne 3,5 % a teplotu približne 3,7 oC. Znateľné rozdiely v salinite a teplote sa pozorujú takmer výlučne vo vrstve povrchovej vody, ako aj v okrajových a najmä v Stredozemných moriach. Obsah rozpusteného kyslíka vo vode výrazne klesá v hĺbke 50-60 metrov.

Podzemná voda môže byť slaná, brakická (nižšia slanosť) a čerstvá; existujúce geotermálne vody majú zvýšenú teplotu (nad 30 °C). Na výrobnú činnosť ľudstva a jeho potreby v domácnosti je potrebná sladká voda, ktorej množstvo tvorí len 2,7 % z celkového objemu vody na Zemi a jej veľmi malý podiel (iba 0,36 %) je dostupný na miestach, ktoré sú ľahko dostupné na extrakciu. Väčšina sladkej vody sa nachádza v snehu a sladkovodných ľadovcoch, ktoré sa nachádzajú predovšetkým v oblasti Antarktického kruhu. Ročný globálny prietok sladkej vody je 37,3 tisíc kubických kilometrov. Okrem toho možno využiť časť podzemnej vody rovnajúcu sa 13 tisíc kubických kilometrov. Žiaľ, väčšina toku rieky v Rusku v objeme asi 5 000 kubických kilometrov pripadá na okrajové a riedko osídlené severné územia. V neprítomnosti sladkej vody sa používa slaná povrchová alebo podzemná voda, ktorá spôsobuje jej odsoľovanie alebo hyperfiltráciu: prechádza pod veľkým poklesom tlaku cez polymérne membrány s mikroskopickými otvormi, ktoré zachytávajú molekuly soli. Oba tieto procesy sú energeticky veľmi náročné, preto je zaujímavý návrh, ktorý spočíva vo využití sladkovodných ľadovcov (alebo ich častí) ako zdroja sladkej vody, ktoré sú za týmto účelom ťahané po vode k brehom, ktoré majú sladkú vodu, kde organizujú svoje topenie. Podľa predbežných výpočtov spracovateľov tohto návrhu bude výroba sladkej vody približne o polovicu energeticky náročnejšia v porovnaní s odsoľovaním a hyperfiltráciou. Dôležitou okolnosťou, ktorá je vlastná vodnému prostrediu, je, že sa ním prenášajú najmä infekčné choroby (približne 80 % všetkých chorôb). Niektoré z nich, ako napríklad čierny kašeľ, ovčie kiahne, tuberkulóza, sa však prenášajú aj vzduchom. Bojovať proti šíreniu chorôb prostredníctvom vodné prostredie Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) vyhlásila súčasné desaťročie za desaťročie pitnej vody.

Čerstvá voda. Zdroje sladkej vody existujú vďaka večnému kolobehu vody. V dôsledku vyparovania sa tvorí gigantický objem vody, ktorý dosahuje 525 tisíc km ročne. (kvôli problémom s písmom sú objemy vody uvedené bez metrov kubických).

86 % z tohto množstva pripadá na slané vody oceánov a vnútrozemské moria- Kaspický. Aralsky a ďalší; zvyšok sa vyparuje na súši, z čoho polovica je spôsobená transpiráciou vlhkosti rastlinami. Každý rok sa odparí vrstva vody hrubá asi 1250 mm. Časť opäť padá so zrážkami do oceánu a časť je prenášaná vetrom na pevninu a tu napája rieky a jazerá, ľadovce a podzemné vody. Prírodný destilátor sa živí energiou Slnka a odoberá si asi 20 % tejto energie.

Len 2 % hydrosféry tvorí sladká voda, no neustále sa obnovujú. Rýchlosť obnovy určuje zdroje, ktoré má ľudstvo k dispozícii. Väčšina sladkej vody – 85 % – je sústredená v ľade polárnych zón a ľadovcov. Rýchlosť výmeny vody je tu nižšia ako v oceáne a je 8000 rokov. Povrchová voda na súši sa obnovuje asi 500-krát rýchlejšie ako v oceáne. Ešte rýchlejšie, asi za 10-12 dní, sa vody riek obnovia. Sladké vody riek majú pre ľudstvo najväčšiu praktickú hodnotu.

Rieky boli vždy zdrojom sladkej vody. Ale v modernej dobe začali voziť odpad. Odpad v povodí steká korytami riek do morí a oceánov. Väčšina použitej riečnej vody sa vracia do riek a nádrží vo forme odpadových vôd. Rast čistiarní odpadových vôd doteraz zaostával za rastom spotreby vody. A to je na prvý pohľad koreň zla. V skutočnosti je všetko oveľa vážnejšie. Aj pri najpokročilejšom čistení, vrátane biologického čistenia, zostávajú všetky rozpustené anorganické látky a až 10 % organických škodlivín vo vyčistenej odpadovej vode. Takáto voda môže byť opäť vhodná na konzumáciu až po opakovanom zriedení čistou prírodnou vodou. A tu je pre človeka dôležitý pomer absolútneho množstva odpadovej vody, aj keď je čistená, a vodného toku riek.

Globálna vodná bilancia ukázala, že 2 200 km vody sa ročne minie na všetky druhy využívania vody. Takmer 20 % svetových zdrojov sladkej vody sa využíva na riedenie odpadových vôd. Výpočty za rok 2000, za predpokladu, že sa zníži spotreba vody a čistenie bude pokrývať všetky odpadové vody, ukázali, že na zriedenie odpadových vôd bude stále potrebných 30-35 tisíc km sladkej vody ročne. To znamená, že zdroje celkového svetového toku riek budú takmer vyčerpané a v mnohých častiach sveta už boli vyčerpané. Koniec koncov, 1 km vyčistenej odpadovej vody "kazí" 10 km riečnej vody a neupravenej - 3-5 krát viac. Množstvo čerstvej vody neklesá, ale jej kvalita prudko klesá, stáva sa nevhodnou na konzumáciu.

Ľudstvo bude musieť zmeniť stratégiu využívania vody. Nevyhnutnosť nás núti izolovať antropogénny vodný cyklus od prirodzeného. V praxi to znamená prechod na recirkulačný vodovod, na nízkovodný alebo nízkoodpadový a následne na „suchú“ alebo bezodpadovú technológiu, sprevádzaný prudkým poklesom objemu spotreby vody a vyčistenej odpadovej vody. .

Zásoby sladkej vody sú potenciálne veľké. V ktorejkoľvek časti sveta sa však môžu vyčerpať v dôsledku neudržateľného využívania vody alebo znečistenia. Počet takýchto miest rastie a pokrývajú celé geografické oblasti. Potrebu vody neuspokojuje 20 % mestského a 75 % vidieckeho obyvateľstva sveta. Objem spotrebovanej vody závisí od regiónu a životnej úrovne a pohybuje sa od 3 do 700 litrov za deň na osobu. Spotreba vody v priemysle závisí aj od ekonomický vývoj tejto oblasti. Napríklad v Kanade spotrebuje priemysel 84 % z celkového príjmu vody a v Indii - 1 %. Najnáročnejšie na vodu sú oceliarsky, chemický, petrochemický, celulózový a papierenský priemysel a potravinársky priemysel. Berú takmer 70 % všetkej vody používanej v priemysle. Priemysel spotrebuje v priemere asi 20 % všetkej vody spotrebovanej na svete. Hlavným spotrebiteľom sladkej vody je poľnohospodárstvo: 70 – 80 % všetkej sladkej vody sa využíva na jej potreby. Zavlažované poľnohospodárstvo zaberá iba 15-17% plochy poľnohospodárskej pôdy a poskytuje polovicu všetkej produkcie. Takmer 70 % pestovania bavlny na svete je podporovaných zavlažovaním.

Celkový odtok riek SNŠ (ZSSR) za rok je 4720 km. Vodné zdroje sú však rozdelené mimoriadne nerovnomerne. V najľudnatejších regiónoch, kde žije až 80 % priemyselnej výroby a nachádza sa 90 % pôdy vhodnej na poľnohospodárstvo, je podiel vodných zdrojov len 20 %. Mnohé časti krajiny nie sú dostatočne zásobené vodou. Toto je juh a juhovýchod európskej časti SNŠ, Kaspická nížina, juh Západná Sibír a Kazachstan a niektoré ďalšie regióny Strednej Ázie, južne od Transbaikalie, Stredné Jakutsko. Severné oblasti SNŠ, pobaltské štáty, horské oblasti Kaukazu, Stredná Ázia, Sajany a Ďaleký východ.

Prietok riek sa mení v závislosti od klimatických výkyvov. Zásah človeka do prírodných procesov už ovplyvnil odtok riek. AT poľnohospodárstvo väčšina vody sa nevracia do riek, ale spotrebuje sa na vyparovanie a tvorbu rastlinnej hmoty, pretože počas fotosyntézy prechádza vodík z molekúl vody do Organické zlúčeniny. Na reguláciu prietoku riek, ktorý nie je rovnomerný počas celého roka, je vybudovaných 1500 nádrží (regulujú až 9 % celkového prietoku). Do odtoku riek Ďalekého východu, Sibíri a severu európskej časti krajiny ekonomická aktivita zatiaľ to na človeka nemalo veľký vplyv. V najľudnatejších oblastiach sa však znížil o 8 % av blízkosti riek ako Terek, Don, Dnester a Ural o 11 – 20 %. Odtok vody vo Volge, Syrdarji a Amudarji sa citeľne znížil. V dôsledku toho prúdenie vody do Azovské more- o 23 %, na Aral - o 33 %. Hladina Aralu klesla o 12,5 m.

Zásoby sladkej vody, ktoré sú obmedzené a v mnohých krajinách dokonca vzácne, sa výrazne znižujú v dôsledku znečistenia. Znečisťujúce látky sa zvyčajne delia do niekoľkých tried v závislosti od ich povahy, chemickej štruktúry a pôvodu.

Znečistenie vodných útvarov Sladké vodné útvary sú znečistené najmä v dôsledku vypúšťania odpadových vôd do nich z priemyselných podnikov a osady. V dôsledku vypúšťania odpadových vôd, fyzikálne vlastnosti voda (teplota stúpa, priehľadnosť klesá, objavuje sa farba, chute, pachy); na povrchu nádrže sa objavujú plávajúce látky a na dne sa tvoria sedimenty; zmeny chemické zloženie voda (obsah organických a anorganické látky, objavujú sa toxické látky, znižuje sa obsah kyslíka, mení sa aktívna reakcia prostredia atď.); mení sa kvalitatívne a kvantitatívne bakteriálne zloženie, objavujú sa patogénne baktérie. Znečistené nádrže sa stávajú nevhodnými na pitie a často aj na zásobovanie technickou vodou; strácajú svoj rybársky význam a pod. Všeobecné podmienky pre vypúšťanie splaškových vôd akejkoľvek kategórie do útvarov povrchových vôd určuje ich národohospodársky význam a charakter využívania vôd. Po vypustení odpadových vôd je povolené určité zhoršenie kvality vody v nádržiach, čo by však nemalo výrazne ovplyvniť jeho život a možnosť ďalšieho využívania nádrže ako zdroja zásobovania vodou, na kultúrne a športové podujatia a rybolov. .

Dozor nad plnením podmienok na vypúšťanie priemyselných odpadových vôd do vodných útvarov vykonávajú sanitárne a epidemiologické stanice a odbory povodí.

Normy kvality vody pre nádrže úžitkovej a pitnej kultúrnej a úžitkovej vody stanovujú kvalitu vody pre nádrže na dva druhy využívania vody: prvý typ zahŕňa časti nádrží využívaných ako zdroj centralizovanej alebo necentrálnej úžitkovej a pitnej vody. zásobovanie, ako aj na zásobovanie podnikov vodou Potravinársky priemysel; k druhému typu - časti nádrží využívaných na kúpanie, šport a rekreáciu obyvateľstva, ako aj tie, ktoré sa nachádzajú v hraniciach sídiel.

Priradenie vodných útvarov k jednému alebo druhému druhu využívania vôd vykonávajú orgány štátneho hygienického dozoru, berúc do úvahy vyhliadky na využívanie vodných útvarov.

Normy kvality vody pre vodné útvary uvedené v pravidlách platia pre lokality nachádzajúce sa na tečúcich vodných útvaroch 1 km proti prúdu od najbližšieho miesta odberu vôd a na stojatých vodách a nádržiach 1 km po oboch stranách miesta odberu vôd.

Veľká pozornosť sa venuje prevencii a eliminácii znečistenia pobrežných oblastí morí. Normy kvality morskej vody, ktoré sa musia zabezpečiť pri vypúšťaní odpadových vôd, sa vzťahujú na oblasť využívania vody v rámci pridelených hraníc a na lokality vo vzdialenosti 300 m od týchto hraníc. Pri využívaní pobrežných oblastí morí ako zberača priemyselných odpadových vôd by obsah škodlivých látok v mori nemal prekročiť MPC stanovené pre sanitárne-toxikologické, všeobecné sanitárne a rganoleptické limitné ukazovatele škodlivosti. Zároveň sa diferencujú požiadavky na vypúšťanie odpadových vôd vo vzťahu k charakteru využívania vôd. More sa nepovažuje za zdroj vody, ale za medicínsky, zdravotný, kultúrny a domáci faktor.

Znečisťujúce látky vstupujúce do riek, jazier, nádrží a morí výrazne menia nastavený režim a narúšajú rovnovážny stav vodných ekologických systémov. V dôsledku procesov premeny látok znečisťujúcich vodné útvary, ktoré sa vyskytujú pod vplyvom prírodných faktorov, dochádza vo vodných zdrojoch k úplnej alebo čiastočnej obnove ich pôvodných vlastností. V tomto prípade môžu vznikať sekundárne produkty rozkladu znečistenia, ktoré majú negatívny vplyv na kvalitu vody.

Samočistenie vody v nádržiach je súbor vzájomne súvisiacich hydrodynamických, fyzikálno-chemických, mikrobiologických a hydrobiologických procesov vedúcich k obnoveniu pôvodného stavu vodného útvaru.

Vzhľadom na to, že odpadové vody z priemyselných podnikov môžu obsahovať špecifické nečistoty, ich vypúšťanie do mestskej kanalizačnej siete je limitované množstvom požiadaviek. Priemyselná odpadová voda vypúšťaná do drenážnej siete by nemala: narúšať prevádzku sietí a štruktúr; majú deštruktívny účinok na materiál potrubí a prvkov zariadení na úpravu; obsahujú viac ako 500 mg/l suspendovaných a plávajúcich látok; obsahujú látky, ktoré môžu upchať siete alebo sa usadiť na stenách potrubia; obsahujú horľavé nečistoty a rozp plynné látky schopné vytvárať výbušné zmesi; obsahovať škodlivé látky, ktoré bránia biologickému čisteniu odpadových vôd alebo ich vypúšťaniu do nádrže; majú teplotu nad 40 °C.

Priemyselné odpadové vody, ktoré nespĺňajú tieto požiadavky, musia byť predčistené a až potom vypustené do mestskej kanalizačnej siete.

stôl 1

Svetové zásoby vody

č. p / p	Názvy predmetov	Distribučná oblasť v miliónoch kubických km	Objem, tisíc kubických metrov km	Podiel na svetovej rezerve,
1	Svetový oceán	361,3	1338000	96,5
2	Podzemná voda	134,8	23400	1,7
3	vrátane podzemia: sladkej vody	10530	0,76
4	vhlkosť pôdy	82,0	16,5	0,001
5	Ľadovce a trvalé snehy	16,2	24064	1,74
6	podzemný ľad	21,0	300	0,022
7	jazerná voda
8	čerstvé	1,24	91,0	0,007
9	slaný	0,82	85.4	0,006
10	močiarna voda	2,68	11,5	0,0008
11	riečna voda	148,2	2,1	0,0002
12	Voda v atmosfére	510,0	12,9	0,001
13	Voda v organizmoch	1,1	0,0001
14	Celková zásoba vody	1385984,6	100,0
15	Celková sladká voda	35029,2	2,53

Záver.

Voda je jedným z hlavných bohatstiev na Zemi. Je ťažké si predstaviť, čo by sa stalo s našou planétou, keby zmizla sladká voda. Človek potrebuje vypiť asi 1,7 litra vody denne. A asi 20-krát viac denne potrebuje každý z nás na umývanie, varenie a tak ďalej. Hrozba zmiznutia sladkej vody existuje. Všetko živé trpí znečistením vody, je škodlivé pre ľudské zdravie.

Voda je známa a nezvyčajná látka. Slávny sovietsky vedec akademik I.V. Petrjanov nazval svoju vedecky populárnu knihu o vode „najmimoriadnejšia látka na svete“. A doktor biologických vied B. F. Sergeev začal svoju knihu „Zábavná fyziológia“ kapitolou o vode – „Látka, ktorá vytvorila našu planétu“.

Vedci majú pravdu: na Zemi neexistuje pre nás dôležitejšia látka ako obyčajná voda a zároveň neexistuje iná látka rovnakého druhu, v ktorej vlastnostiach by bolo toľko rozporov a anomálií ako v jej vlastnostiach.

Bibliografický zoznam:

1. Korobkin V. I., Peredelsky L. V. Ekológia. Návod pre univerzity. - Rostov /na/Don. Phoenix, 2005.

2. Moiseev N. N. Interakcia medzi prírodou a spoločnosťou: globálnych problémov// Bulletin Ruskej akadémie vied, 2004. T. 68. č. 2.

3. Ochrana životného prostredia. Proc. príspevok: V 2t / Ed. V. I. Danilov - Danilyan. - M.: Vydavateľstvo MNEPU, 2002.

4. Belov S. V. Ochrana životného prostredia / S. V. Belov. – M. absolventská škola, 2006. - 319 s.

5. Derpgolts VF Voda vo vesmíre. - L.: "Nedra", 2000.

6. G. A. Krestov, Od kryštálu k roztoku. - L .: Chémia, 2001.

7. Khomchenko G.P. Chémia pre vstup na vysoké školy. - M., 2003

Voda

Pozrite sa na mapu sveta. Najviac zo všetkého má na sebe modrú farbu. A modrá farba na mapách znázorňuje vodu, bez ktorej sa nikto nikdy nezaobíde a nie je ju čím nahradiť.

V prírode kolobeh vody neustále prebieha. Z hladiny morí, oceánov, riek a jazier sa vyparuje, tvoria sa oblaky. Prší, sneží a opäť vracajú vodu na pevninu a do oceánov.

Vo vode vznikli prvé živé bytosti. Boli to malé jednobunkové proteínové hrudky plávajúce na príkaz vĺn v oceáne. Postupne sa v priebehu miliónov rokov menili a zlepšovali. Najprv dali vzniknúť rastlinným organizmom, potom vznikli formy, ktoré stáli na hranici medzi rastlinami a živočíchmi. A nakoniec sa objavili najjednoduchšie zvieratá. Prešlo ešte mnoho miliónov rokov, kým v boji o existenciu časť rastlín a živočíchov „vystúpila“ na súš a pokračovala tam vo svojom vývoji.

Voda je pre človeka jednou z najdôležitejších látok. Jeho telo, krv, mozog, telesné tkanivá sú z viac ako polovice zložené z vody. A v niektorých rastlinách je to ešte viac. Voda – v oceánoch a moriach, riekach a jazerách, v podzemí a v pôde. Na vysoké hory, v Arktíde, Antarktíde je voda vo forme snehu a ľadu. Toto je pevná voda. Ľad je vidieť na našich riekach a jazerách, keď v zime zamrznú. V atmosfére je veľa vody: sú to mraky, hmla, para, dážď, sneh. Na povrchu zeme nie je všetka voda dostupná na Zemi. V hlbinách pôdy sa nachádzajú podzemné rieky a jazerá. Čudujete sa, že aj pevný ľad aj svetlo, ako plyn, para je tiež voda? Toto je jeho vlastnosť: je kvapalný, pevný a plynný.

Voda má ešte jednu dôležitú vlastnosť: dokáže v sebe ľahko rozpustiť mnohé látky. Už ste, samozrejme, videli, ako sa kuchynská soľ rozpúšťa v polievke. Voda tiež rozpúšťa rôzne soli nachádzajúce sa v zemských vrstvách a mnoho iných pevných látok a dokonca aj plynov.

V prírode nie je absolútne žiadna čistá voda. Dá sa získať iba v laboratóriu. Takáto voda je bez chuti, neobsahuje soli potrebné pre živý organizmus. A v morskej vode je príliš veľa rôznych solí, takže tiež nie je vhodná na pitie. Pri nedostatku vody je životne dôležitá činnosť organizmov vážne narušená. Dlhodobú dehydratáciu dobre znášajú iba pokojové formy života – spóry, semená. Rastliny v neprítomnosti vody chradnú a môžu zomrieť. Zvieratá, ak nemajú vodu, rýchlo umierajú: napríklad dobre kŕmený pes môže žiť bez jedla až 100 dní a bez vody - menej ako 10. Strata vody je pre telo nebezpečnejšia ako hlad: človek môže žiť bez jedla viac ako mesiac, bez vody - len niekoľko dní. Vo vode sú rozpustené organické a anorganické látky dôležité pre život organizmu. Potreba vody, ktorú človek spotrebuje s jedlom a pitím, je v závislosti od podnebia 3-6 litrov denne. Voda je dobrým priateľom a pomocníkom človeka. ona je - pohodlná cesta: lode sa plavia po moriach a oceánoch. Preto na brehoch riek vzniklo mnoho miest.

Voda víťazí nad suchom, oživuje púšte, zvyšuje výnosy polí a sadov. Tá poslušne točí turbínami na vodných elektrárňach. Voda z minerálnych prameňov má liečivé účinky. Mnohé z prameňov sú horúce. A ľudia využívajú nielen liečivé vlastnosti týchto vôd, ale aj teplo. Na Kamčatke, kde je takýchto zdrojov veľa, sa zelenina pestuje v skleníkoch kedykoľvek počas roka. V tom je mimoriadna látka obyčajná voda – krása prírody, ako raz povedal úžasný ruský spisovateľ S. T. Aksakov.

Celkové množstvo vody na Zemi sa nemení. Z povrchu morí a oceánov, riek a jazier sa voda vyparuje a potom sa vracia na Zem vo forme dažďa alebo snehu. Ale čistej vody je na Zemi čoraz menej. Jeho nedostatok už pociťujú mnohé krajiny. Nie je to však preto, že by sa zásoby vody vyčerpali. Nad vodou sa týčila hrozba znečistenia. Závody a továrne, elektrárne spotrebúvajú veľké množstvo vody a zároveň ju znečisťujú rôznymi odpadovými látkami. Rôzne toxické látky vstupujú do riek a jazier s odpadovými vodami z podnikov. Život zaniká vo vode. Ryby, raky, rastliny – všetko živé v takejto vode zomiera. Rozpadajúce sa vody otravujú vzduch a stávajú sa zdrojom vážnych chorôb. Rieka je chorá, jej vody človek nedokáže využiť. Vodou treba šetriť! Toto musí pochopiť a zapamätať si každý. Šetrenie vodou znamená ochranu života, zdravia a krásy okolitej prírody. Naša krajina prijala množstvo zákonov zameraných na ochranu vody. Ich plnenie je monitorované štátnymi orgánmi. To umožnilo znížiť riziko znečistenia mnohých riek a zlepšiť hygienický stav miest a obcí. Ale problém ochrany vôd je stále akútny.

Bibliografia

Na prípravu tejto práce sú materiály zo stránky http://www.5.km.ru/

Voda na našej planéte je in tri štáty- kvapalné, tuhé (ľad, sneh) a plynné (para). V súčasnosti voda zaberá 3/4.

Voda tvorí vodný obal našej planéty – hydrosféru.

Hydrosféra (od Grécke slová"hydro" - voda, "guľa" - guľa) zahŕňa tri hlavné zložky: oceány, suchozemské vody a vodu v atmosfére. Všetky časti hydrosféry sú vzájomne prepojené procesom kolobehu vody v prírode, ktorý je vám už známy.

Vysvetlite, ako sa voda z kontinentov dostáva do oceánov.
Ako sa voda dostáva do atmosféry?
Ako sa voda dostane späť na pevninu?

Oceány tvoria viac ako 96 % všetkej vody na našej planéte.

Kontinenty a ostrovy rozdeľujú svetový oceán na samostatné oceány: Tichý, Atlantický, Indický.

AT posledné roky mapy zvýrazňujú južný oceán - vodnú plochu obklopujúcu Antarktídu. Najväčší v oblasti - Tichý oceán, najmenšia je Arktída.

Časti oceánov, ktoré vyčnievajú do pevniny a líšia sa vlastnosťami svojich vôd, sa nazývajú moria. Je ich veľa. Najväčšie moria planéty sú Filipínske, Arabské, Koralové.

Voda v prírodných podmienkach obsahuje rôzne látky rozpustené v nej. 1 liter oceánskej vody obsahuje v priemere 35 g soli (najviac kuchynskej soli), čo jej dodáva slanú chuť, je nevhodná na pitie a použitie v priemysle a poľnohospodárstve.

Rieky, jazerá, močiare, ľadovce a podzemné vody sú suchozemské vody. Väčšina vôd na súši je sladká, ale medzi jazerami a podzemnými vodami sa nachádzajú aj slané.

Viete, akú obrovskú úlohu zohrávajú rieky, jazerá, močiare v prírode a v živote ľudí. Ale tu je to, čo je prekvapujúce: v celkovom množstve vody na Zemi je ich podiel veľmi malý - iba 0,02%.

Oveľa viac vody je uzavreté v ľadovcoch – asi 2 %. Nezamieňajte si ich s ľadom, ktorý vzniká pri zamrznutí vody. sa vyskytujú tam, kde spadne viac, ako sa stihne roztopiť. Postupne sa sneh hromadí, zhutňuje a mení sa na ľad. Ľadovce pokrývajú asi 1/10 územia. Nachádzajú sa predovšetkým na pevnine Antarktídy a na ostrove Grónsko, ktoré sú pokryté obrovskými ľadovými škrupinami. Bloky ľadu, ktoré sa odlamujú pozdĺž ich brehov, vytvárajú plávajúce hory – ľadovce.

Niektoré z nich dosahujú obrovské veľkosti. Veľké oblasti zaberajú ľadovce v horách, najmä na takých vysokých miestach, ako sú Himaláje, Pamír a Tien Shan.

Ľadovce možno nazvať špajzami sladkej vody. Doteraz sa takmer nepoužíva, ale vedci už dlho vyvíjajú projekty na prepravu ľadovcov do suchých oblastí s cieľom poskytnúť pitná voda miestni obyvatelia.

Tiež tvoria asi 2% všetkej vody na Zemi. Nachádzajú sa v hornej časti zemskej kôry.

Tieto vody môžu byť slané a čerstvé, studené, teplé a horúce. Často sú nasýtené látkami užitočnými pre ľudské zdravie a sú liečivé (minerálne vody).

Na mnohých miestach, napríklad pozdĺž brehov riek, v roklinách, podzemná voda vystupuje na povrch a vytvára pramene (nazývajú sa tiež pramene a pramene).

Zásoby podzemnej vody sa dopĺňajú v dôsledku atmosférických zrážok, ktoré presakujú cez niektoré horniny, ktoré tvoria zemského povrchu. Podzemná voda sa teda podieľa na prírode.

Voda v atmosfére

Obsahuje vodnú paru, kvapôčky vody a ľadové kryštály. Spolu tvoria zlomky percent z celkového množstva vody na Zemi. Bez nich by však kolobeh vody na našej planéte nebol možný.

Čo je hydrosféra? Uveďte jeho základné časti.
Ktoré oceány tvoria svetový oceán našej planéty?
Čo tvorí suchozemskú vodu?
Ako vznikajú ľadovce a kde sa nachádzajú?
Aká je úloha podzemnej vody?
Čo je voda v atmosfére?
Aký je rozdiel medzi riekou, jazerom a ?
Aké je nebezpečenstvo ľadovca?
Existujú na našej planéte iné útvary slanej vody ako moria a oceány?

Vodný obal Zeme sa nazýva hydrosféra. Pozostáva z oceánov, pevninských vôd a vody v atmosfére. Všetky časti hydrosféry sú navzájom prepojené procesom kolobehu vody v prírode. Oceány tvoria viac ako 96 % svetovej vody. Je rozdelená na samostatné oceány. Časti oceánov, ktoré vyčnievajú do pevniny, sa nazývajú moria. Pozemné vody zahŕňajú rieky, jazerá, močiare, ľadovce, podzemné vody. Atmosféra obsahuje vodnú paru, kvapôčky vody a ľadové kryštály.

Bol by som vďačný, keby ste tento článok zdieľali na sociálnych sieťach:

Vyhľadávanie na stránke.