Меню

В речке жидкая вода

Загрязнение рек воды отходами – источники, причины и последствия

Загрязнение рек воды отходами – источники, причины и последствия

Загрязнение рек происходит уже более двух тысяч лет. И если ранее эту проблему люди не замечали, то сегодня она достигла глобального масштаба. Сложно сказать, остались ли на планете реки с более-менее чистой водой, пригодной для использования без предварительного очищения.

Источники загрязнения рек

Основная причина загрязнения рек – это активный рост и развитие социально-экономической жизни на берегах водоемов.

Впервые было установлено в 1954 году, что причиной заболеваний людей стала загрязненная вода. Тогда был найден источник плохой воды, что стало причиной эпидемии холеры в Лондоне.

В целом источников загрязнения существует большое количество. Остановимся на наиболее существенных из них:

  • сточные бытовые воды населенных городов;
  • агохимия и пестициды;
  • порошки и чистящие средства;
  • бытовые отходы и мусор;
  • промышленные сточные воды;
  • химические соединения;
  • утечка нефтепродуктов.

Последствия загрязнения рек

Все вышеуказанные источники существенно меняют химический состав воды, уменьшают количество кислорода. В зависимости от различных загрязнений, в реках увеличивается количество водорослей, которые в свою очередь вытесняют животных и рыбу. Это становится причиной изменения местопребывания популяций рыб и других речных обитателей, но многие виды просто умирают.

Грязная вода рек плохо очищается, прежде чем попадать в водопроводы. Ее используют в качестве питьевой. В результате увеличиваются случаи заболевания людей, потому что они пили неочищенную воду.

Регулярное употребление загрязненной воды способствует появлению некоторых инфекционных и хронических заболеваний.

Иногда некоторые люди могут и не знать, что причина проблем со здоровьем – это грязная вода.

Очищение воды в реках

Если проблему загрязнения рек так и оставить, то многие водоемы могут перестать самоочищаться и существовать. Очистительные мероприятия должны проводится на государственному уровне многих стран, устанавливая различные очистительные системы, проводя специальные мероприятия по очистке воды.

Однако свою жизнь и здоровье можно обезопасить тем, чтобы пить только чистую воду. Для этого многие люди используют очистительные фильтры. Основное, что может сделать каждый из нас – это не бросать мусор в реки и помочь сбережению экосистем водоемов, меньше использовать чистящие средства и стиральные порошки.

Следует помнить, что очаги жизни зародились в бассейнах рек, поэтому нужно всячески способствовать процветанию этой жизни.

Причины и последствия загрязнения водоемов

Жизнь на земле возможна только благодаря наличию воды, чистота водоёмов основная тема обсуждения современных учёных. Ведь смертность от загрязнённой воды превышает количество людей, пострадавших от экологических катастроф и умерших в результате несчастных случаев.

Для контроля качества воды используют анализатор воды, который позволяет определить наличие в сточных водах следующих загрязнений:

  • нефтепродукты;
  • взвешенные частицы органического и неорганического происхождения;
  • нитраты, пестициды, хлор и другие химические загрязнения;
  • растворённые газы: озон, углерод;
  • мутность и примеси;
  • тяжёлые металлы.

Почитать подробнее об оборудовании для анализа воды можно тут http://vistaros.ru/stati/analizatory/kupit-oborudovanie-dlya-analiza-vody.html

Причины загрязнений

Большая часть загрязнений водоёмов связана с хозяйственной и промышленной деятельностью человека. Можно назвать несколько основных загрязняющих факторов:

  1. Экологические бедствия: утечки химических реагентов в результате поломок на предприятиях, крушение танкеров с нефтью и т.д.
  2. Сточные воды (городская канализация, бытовые отходы, компоненты моющих и чистящих средств, выброшенные лекарства, лакокрасочные и строительные жидкости).
  3. Токсичные соединения с городских свалок смываются дождями в нижние слои грунта и отравляют подземные источники).
  4. Выбросы предприятий, неочищенные стоки сливаются непосредственно в водоёмы и содержат ряд ядовитых химических соединений, тяжёлые металлы, а иногда и радиоактивные компоненты.
  5. Бытовой мусор затрудняет циркуляцию воды и разлагаясь отравляет водоёмы (батарейки, пластиковая посуда, бумага, пищевые отходы и т.д.).
  6. Сельскохозяйственные загрязнения (нитраты, пестициды, остатки органических и минеральных удобрений, инсектициды и т.д.).
  7. Отходы животноводства, рыбных ферм, кожевенной и мясомолочной промышленности (навоз, гормоны, антибиотики, лекарственные препараты, заражённые материалы, формалин, остатки кормов и т.д.)
  8. Бактериальное загрязнение (больничные стоки, органические загрязнения). В воде с большим количеством органики начинаются процессы гниения и размножения патогенных микроорганизмов, в результате чего заражаются люди и сельскохозяйственные животные.

Такое халатное отношение к природным ресурсам приводит к катастрофическим последствиям, угрожающим стабильности экосистемы.

Вред для здоровья

Загрязнение питьевой воды пагубно отражается на здоровье человека и животных.

Химические загрязнения вызывают ряд серьёзных заболеваний: нарушения обмена веществ, сердечно-сосудистые заболевания, почечная недостаточность, нарушение работы ЖКХ, хронические отравления, проблемы с опорно-двигательным аппаратом и т.д.

Органические и бактериальные загрязнения вызывают: отравления, лептоспироз, глистные инвазии, гепатит, кишечные инфекции, малярия, тиф, холера и т.д.

Эпидемии

Вспышки инфекционных заболеваний не редко бывают в связи с загрязнением питьевой воды и купанием в заражённых водоёмах. В жидкостных средах размножается масса патологических микроорганизмов. Из-за того, что в воду попадают антибиотики появляются виды резистентные к их воздействию. Это значит снижение эффективности лекарств и появление «суперинфекции».

Мусорные острова

В океане появляются «мусорные острова» состоящие из пластиковых бутылок, рыболовных сетей и бытового мусора. Самое большое мусорное пятно обнаружено в Тихом океане его масса составляет порядка 130 тонн, оно занимает территорию равную двум Франциям.

Большое количество органики, моющие и чистящие средства, поверхностно-активные вещества (ПАВы), фосфатные удобрения попадают в водоёмы и вызывают цветение воды.

Что в свою очередь приводит к сдвигам в экосистеме рек, озёр и океанов. Из-за бурного роста водорослей кислорода в воде становится меньше от этого гибнет рыба, моллюски, морские птицы и животные.

Начинаются процессы гниения и появляются «мёртвые зоны» с отравленной водой.

Кислотные дожди

Загрязнённая вода испаряется, а затем выпадает на землю кислотными дождями, которые оказывают вред не только человеку, но и экологии в целом.

Вымирание животных

Промышленные и сельскохозяйственные загрязнения наносят непоправимый ущерб флоре и фауне планеты. Вымирают целые виды, не имеющие доступа к чистым питьевым источникам. Нарушается естественный биоценоз, погибают растения, животные, птицы и пресмыкающиеся. Исчезают коралловые рифы, которые играют важнейшую роль в естественной очистке морской воды.

Источник статьи: http://vistaros.ru/

Причины и смертельные последствия загрязнения воды

Долгое время проблема загрязнения воды не была острой для большинства стран. Имеющихся ресурсов хватало для того, чтобы удовлетворять потребности местного населения. По мере роста промышленности, увеличения количества используемой воды человеком ситуация кардинально изменилась. Теперь вопросами её очистки и сохранения качества занимаются на международном уровне.

Способы определения степени загрязнения

Под загрязнением воды принято понимать изменение её химического или физического состава, биологических характеристик. Это определяет ограничения при дальнейшем использовании ресурса. Большого внимания заслуживает загрязнение пресных вод, потому что их чистота неразрывно связана с качеством жизни и здоровьем человека.

Для того чтобы определить состояние воды, измеряется целый ряд показателей. Среди них:

  • цветность;
  • степень мутности;
  • запах;
  • pH уровень;
  • содержание тяжёлых металлов, микроэлементов и органических веществ;
  • титр кишечной палочки;
  • гидробиологические показатели;
  • количество растворённого в воде кислорода;
  • окисляемость;
  • наличие патогенной микрофлоры;
  • химическое потребление кислорода и др.

Практически во всех странах существуют надзорные органы, которые должны с определённой периодичностью в зависимости от степени важности пруда, озера, реки и пр. определять качество из содержимого. В случае обнаружения отклонений выявляются причины, которые могли спровоцировать загрязнение воды. Затем принимаются меры к их устранению.

Что провоцирует загрязнение ресурсов?

Причин, которые могут вызвать загрязнение воды, очень много. Это не всегда связано с деятельностью человека или промышленных предприятий. Природные катаклизмы, которые происходят периодически на различных территориях, также могут нарушить условия среды. Наиболее распространёнными причинами принято считать:

  • Бытовые и промышленные сточные воды. Если они не проходят систему очистки от синтетических, химических элементов и органических веществ, то, попадая в водоёмы, способны провоцировать водно-экологическую катастрофу.
  • Кислотные дожди. Об этой проблеме говорят не так часто, чтобы не провоцировать социальную напряжённость. Но отработанные газы, попадающие в атмосферу после выбросов автомобильного транспорта, промышленных предприятий, вместе с дождями оказываются на земле, загрязняя окружающую среду.
  • Твёрдые отходы, которые способны не только изменить состояние биосреды в водоёме, но и само течение. Часто это приводит к разливам рек и озёр, затруднению течения.
  • Органические загрязнения, связанные с деятельностью человека, естественным разложением умерших животных, растений и т. д.
  • Промышленные аварии и техногенные катастрофы.
  • Наводнения.
  • Тепловое загрязнение, связанное с производством электрической и прочей энергии. В некоторых случаях происходит нагрев воды до 7 градусов, что вызывает гибель микроорганизмов, растений и рыб, для которых нужен иной температурный режим.
  • Сходы лавин, селей и т. д.

В некоторых случаях природа способна сама со временем произвести очистку водных ресурсов. Но период химических реакций будет большим. Чаще всего гибель жителей водоёмов и загрязнение пресных вод невозможно предотвратить без вмешательства человека.

Процесс перемещения загрязнителей в воде

Если речь не идёт о твёрдых отходах, то во всех остальных случаях загрязнители могут существовать:

  • в растворённом состоянии;
  • во взвешенном состоянии.

Они могут представлять собой капельки или мелкие частицы. Биозагрязнители наблюдаются в виде живых микроорганизмов или вирусов.

Если в воду попадают твёрдые частицы, то необязательно они осядут на дне. В зависимости от течения, штормовых явлений они способны подниматься на поверхность. Дополнительным фактором является состав воды. В морской подобным частицам опуститься на дно практически невозможно. В результате течения они легко перемещаются на большие расстояния.

Эксперты обращают внимание на то, что из-за смены направлений течения в прибрежных зонах традиционно уровень загрязнения выше.

Независимо от типа загрязнителя, он способен попасть в организм рыб, которые обитают в водоёме, или птиц, ищущих себе пропитание в воде. Если это не приводит к прямой гибели существа, то способно сказаться на дальнейшей пищевой цепочке. Существует высокая вероятность того, что именно так загрязнение воды отравляет людей и ухудшает состояние их здоровья.

Основные результаты влияния загрязнённости на окружающую среду

Независимо от того, попадает ли загрязнитель в организм человека, рыбы, животного, срабатывает защитная реакция. Некоторые виды токсинов могут быть обезврежены иммунными клетками. В большинстве случаев живому организму требуется помощь в виде лечения, чтобы процессы не приняли серьёзный характер и не привели к гибели.

Учёные определяют в зависимости от источника загрязнения и его влияния следующие показатели отравления:

  • Генотоксичность. Тяжёлые металлы и другие микроэлементы способы повредить и изменить структуру ДНК. В результате наблюдаются серьёзные проблемы в развитии живого организма, повышается риск заболеваний и т. д.
  • Канцерогенность. Проблемы онкологии тесно связаны с тем, какую воду употребляет человек или животные. Опасность заключается в том, что клетка, превратившись в раковую, способна быстро переродить остальные в организме.
  • Нейротоксичность. Многие металлы, химические вещества способны влиять на нервную систему. Всем известно явление выброса китов, которое провоцируется подобными загрязнениями. Поведение морских и речных обитателей становится неадекватным. Они не только способны убить себя, но и начать пожирать тех, кто раньше им был неинтересен. Попадая с водой или пищей из таких рыб и животных в организм человека, химические вещества могут провоцировать замедление реакции мозга, разрушение нервных клеток и т.д.
  • Нарушение энергообмена. Воздействуя на клетки митохондрии, загрязнители способны изменять процессы выработки энергии. В результате организм перестаёт осуществлять активные действия. Недостаток энергии может вызвать смерть.
  • Репродуктивная недостаточность. Если гибель живых организмов загрязнение воды вызывает не так часто, то повлиять на состояние здоровья оно способно в 100 процентах случаев. Учёные особенно озабочены тем, что утрачивается их способность воспроизводить новое поколение. Решить эту генетическую проблему бывает непросто. Требуется искусственное обновление водной среды.

Как работает контроль и очистка вод?

Понимая, что загрязнение пресных вод ставит под угрозу существование человека, государственные органы на национальном и международном уровне создают требования к осуществлению деятельности предприятий и поведению людей. Эти рамки находят отражение в документах, регламентирующих процедуры контроля воды и работы систем очистки.

Выделяют следующие способы очистки:

  • Механическая или первичная. Её задача – предотвратить попадание в водоёмы крупных предметов. Для этого на трубах, по которым идут стоки, устанавливают специальные решётки и фильтры, задерживающие их. Требуется своевременно проводить очистку труб, иначе засор может стать причиной аварии.
  • Специализированная. Призвана улавливать загрязнители какого-то одного типа. Например, существуют ловушки для жиров, нефтяных пятен, хлопьевидных частиц, которые осаждаются с помощью коагулянтов.
  • Химическая. Подразумевает, что сточные воды будут использованы повторно в замкнутом цикле. Поэтому, зная их состав на выходе, подбирают химические вещества, которые способны вернуть воду в первоначальное состояние. Обычно это техническая вода, а не питьевая.
  • Третичная очистка. Чтобы воду можно было использовать в быту, сельском хозяйстве, в пищевой промышленности, её качество должно стать безупречным. Для этого её обрабатывают специальными составами или порошками, способными в процессе многоэтапной фильтрации задержать тяжёлые металлы, вредные микроорганизмы и другие вещества.

В быту всё больше людей старается устанавливать мощные фильтры, которые избавляют от загрязнения, причиной которого становятся старые коммуникации и трубы.

Болезни, которые может провоцировать грязная вода

Пока не стало понятно, что с водой в организм могут попадать возбудители инфекций и бактерии, человечество сталкивалось с глобальными проблемами. Ведь эпидемии, наблюдавшиеся периодически в той или иной стране, уносили жизни сотен тысяч людей.

К наиболее распространённым заболеваниям, к которым может привести плохая вода, относятся:

  • тиф;
  • холера;
  • энтеровирус;
  • лямблиоз;
  • шистосомоз;
  • амебиаз;
  • врождённые уродства;
  • психические аномалии;
  • кишечные расстройства;
  • гастрит;
  • поражение кожи;
  • ожоги слизистых;
  • онкологические заболевания;
  • снижение репродуктивной функции;
  • эндокринные нарушения.

Приобретение бутилированной воды и установка фильтров является средством профилактики заболеваний. Некоторые используют серебряные предметы, которые также частично обеззараживают воду.

Загрязнение воды способно изменить планету и сделать качество жизни совершенно другим.

Именно поэтому вопрос сохранения водоёмов постоянно поднимается экологическими организациями и научно-исследовательскими центрами.

Это позволяет привлечь внимание предприятий, общественности, государственных органов к существующим проблемам и простимулировать начало активных действий по предотвращению катастрофы.

6 основных причин загрязнения воды

6 основных причин загрязнения воды

Загрязнение воды представляет собой серьезную проблему для экологии Земли. И ее стоит решать как в больших масштабах – на уровне государств и предприятий, так и в маленьких – на уровне каждого человеческого существа. Ведь не забываем, ответственность за Тихоокеанское мусорное пятно лежит на совести всех, кто не выбрасывает мусор в урну.

Новая геотермальная система отопления работает на неиссякаемом топливе – сточных водах

Бытовые сточные воды нередко содержат синтетические моющие средства, которые попадают в реки и моря. Скопления неорганических веществ влияет на водных обитателей, и уменьшают количество кислорода воде, что приводит к образованию так называемых «мертвых зон», которых в мире уже около 400.

Нередко промышленные стоки, содержащие неорганические и органические отходы, спускаются в реки и моря.

Ежегодно в водные источники попадают тысячи химических веществ, действие которых на окружающую среду заранее не известно. Многие из них представляют собой новые соединения.

Хотя промышленные стоки во многих случаях подвергаются предварительной очистке, они все-таки содержат токсичные вещества, которые трудно обнаружить.

Кислотные дожди

Кислотные дожди возникают в результате попадания в атмосферу отработанных газов, выпускаемых металлургическими предприятиями, тепловыми электростанциями, нефтеперерабатывающими заводами, а также другими промышленными предприятиями и автомобильным транспортом.

Эти газы содержат оксиды серы и азота, которые соединяются с влагой и кислородом воздуха и образуют серную и азотную кислоты. Затем эти кислоты выпадают на землю – иногда на расстоянии многих сотен километров от источника загрязнения атмосферы.

В таких странах, как Канада, США, ФРГ тысячи рек и озер остались без растительности и рыбы.

Если в воде находится большое количество взвешенных твердых веществ, они делают ее непрозрачной для солнечного света и тем самым препятствуют процессу фотосинтеза в водных бассейнах.

Это в свою очередь вызывает нарушения в цепи питания в таких бассейнах.

Кроме того, твердые отходы вызывают заиливание рек и судоходных каналов, что приводит к необходимости частого проведения дноуглубительных работ.

Утечка нефти

Только в США ежегодно происходит приблизительно 13000 случаев утечки нефти. В морскую воду ежегодно попадает до 12 млн. т нефти. В Великобритании ежегодно выливается в канализацию свыше 1 млн. т использованного машинного масла.

Нефть, пролитая в морскую воду, оказывает много неблагоприятных воздействий на жизнь моря. Прежде всего, гибнут птицы: тонут, перегреваются на солнце или лишаются пищи. Нефть ослепляет живущих в воде животных-тюленей, нерпу. Она уменьшает проникновение света в замкнутые водоемы и может повышать температуру воды.

Читайте также:  Название семи рек реки

Урожай из мусора: фермеры могут бесплатно удобрять свои культуры осадками сточных вод

Часто сложно установить источник загрязнения воды – это может быть несанкционированный выброс вредных веществ предприятием, или загрязнение, обусловленное сельскохозяйственными или промышленными работами. Это приводит к загрязнению воды нитратами, фосфатами, токсичными ионами тяжелых металлов и пестицидами.

Тепловое загрязнение воды

Тепловое загрязнение воды вызывается тепловыми или атомными электростанциями. Тепловое загрязнение вносится в окружающие водоемы отработанной охлаждающей водой.

В результате повышение температуры воды в этих водоемах приводит к ускорению в них некоторых биохимических процессов, а также к уменьшению содержания кислорода, растворенного в воде. Происходит нарушение тонко сбалансированных циклов размножения различных организмов.

В условиях теплового загрязнения, как правило, наблюдается сильное разрастание водорослей, но вымирание других живущих в воде организмов.

Если вам понравился этот материал, то предлагаем вам подборку самых лучших материалов нашего сайта по мнению наших читателей. Подборку – ТОП интересных фактов и важных новостей со всего мира и о разных важных событиях вы можете найти там, где вам максимально удобно ВКонтакте или В Фейсбуке
Если у вас неправильно отображается страница, не воспроизводится видео или нашли ошибку в тексте, пожалуйста,

Источники загрязнения воды: какие бывают, методы определения и борьбы

Химические свойства природной воды определяются количеством и составом сторонних примесей, которые присутствуют в ней. По мере развития современной промышленности все более актуальным становится вопрос мирового загрязнения пресных вод.

По мнению ученых, в скором времени водных ресурсов, пригодных для использования в хозяйственно-бытовой деятельности, станет катастрофически мало, поскольку источники загрязнения воды даже при наличии очистных сооружений негативно воздействуют на поверхностные и грунтовые воды.

Методы определения загрязненности воды

Загрязнение питьевой воды – процесс изменения физико-химических показателей и органолептических свойств воды, что предусматривает некоторые ограничения в дальнейшей эксплуатации ресурса. Особо актуальным является загрязнение пресной воды, качество которой напрямую связано с человеческим здоровьем и продолжительностью жизни.

Основные показатели, определяющие качество воды:

  • цвет и мутность;
  • запах;
  • уровень pH;
  • наличие солей металлов и органического мусора;
  • концентрация кислорода;
  • уровень окисляемости;
  • наличие или отсутствие патогенных организмов.

Качество воды определяется с учетом степени важности ресурсов – рек, озер, прудов, водохранилищ. При выявлении возможных отклонений от нормы определяются причины, повлекшие загрязнение поверхностных и грунтовых вод. На основании полученного анализа принимаются оперативные меры по устранению загрязнителей.

Что вызывает загрязнение водных ресурсов

Существует множество факторов, которые могут привести к загрязнению воды. В этом не всегда виноваты люди или развитие промышленности. Большое влияние оказывают техногенные катастрофы и катаклизмы, которые могут привести к нарушению благоприятных условий окружающей среды.

Специалисты выделяют основные источники загрязнения поверхностных и подземных вод:

  • промышленные стоки. Отработанная вода после завершения технологических процессов не проходит необходимую очистку от химикатов, а выводится в природные водоемы. Это может не только загрязнять водные ресурсы, но и вызывать экологическую катастрофу;
  • городские фекальные и хозяйственные стоки. Вода, которая образуется в результате хозяйственно-бытовой деятельности человека, когда водотоки выводятся в общую городскую канализационную систему;
  • атмосферные осадки и стоки, собирающиеся на поверхности грунта или искусственных покрытий. Естественный отвод стоков в природные источники со строительных площадок, населенных пунктов и сельскохозяйственных угодий;
  • твердые бытовые и промышленные отходы, которые могут привести к загрязнению природных водоемов;
  • органический мусор, отходы жизнедеятельности человека и животных;
  • паводки, наводнения, оползни, лавины и сели;
  • фановые стоки от пассажирского речного и морского транспорта, а также грузовых судов и терминалов;
  • засорение тепловой энергией в процессе использования глубинных электрических установок в морях и океанах.

Чтобы эффективно очистить водный ресурс, требуется оперативное вмешательство человека, в противном случае загрязнения грунтовых вод и поверхностных источников не избежать.

Чем загрязняются поверхностные воды

Основные источники загрязнения поверхностных вод – неочищенные стоки хозяйственных и промышленных объектов, бытовой деятельности, дренажно-коллекторных систем, которые попадают в природные водоемы.

Промышленные компании способны наносить ощутимый вред окружающей среде, загрязняя воду химическими отходами. Особую опасность составляет биологическое загрязнение бытового и хозяйственного происхождения. Сюда относятся стоки жилых домов, коммунальных предприятий, учебных и социальных заведений.

Водный ресурс может быть загрязнен в период сильных дождей и таяния снега, когда осадки поступают из сельскохозяйственных угодий, ферм и пастбищ. Высокое содержание пестицидов, фосфора и азота может привести к экологической катастрофе, поскольку подобные стоки не подвержены очистке.

Еще один источник загрязнения – воздух: пыль, газ и дым из него оседают на водную поверхность. Более опасными для природных водоемов являются продукты нефтепереработки. Загрязняющиеся стоки появляются в зонах нефтедобычи или в результате техногенных катастроф.

Каким загрязнениям подвержены подземные источники

Источники загрязнения подземных вод можно условно разделить на несколько категорий: биологические, химические, тепловые, радиационные.

Биологического происхождения

Биологическое загрязнение грунтовых вод возможно при попадании патогенных организмов, вирусов и бактерий. Основные источники загрязнения воды – канализационные и дренажные колодцы, смотровые ямы, септики и фильтрационные зоны, где происходит очистка отработанных стоков в результате хозяйственно-бытовой деятельности.

В некоторых случаях биологический мусор попадает в подземные воды из грязной реки, озера или пруда. Некоторые виды болезнетворных бактерий способны существовать в грунтовых водах от 3 недель до 6 месяцев, а особо опасные бактерии – до 1 года. Поэтому начинать бороться с вредоносными микроорганизмами необходимо сразу после выявления возможного очага.

Химического происхождения

К химическим источникам загрязнения грунтовых вод относят твердые отходы производства и стоки, содержащие опасные органические и синтетические компоненты.

Подземные водоносные слои, расположенные вблизи химических и промышленных объектов, могут быстро насыщаться токсическими элементами и тяжелыми металлами – цинком, свинцом, железом и ртутью, негативно воздействуя на органолептические показатели воды.

Также подземный водоносный слой загрязняется в результате проникновения из грунта в аэрационных и фильтрационных зонах в процессе сброса токсичных стоков в очистные сооружения.

Актуальная экологическая проблема загрязнения воды и способы ее преодоления

Наличие пресной чистой воды – необходимое условие существования всех живых организмов на планете.

На долю пресной воды, пригодной к употреблению, приходится всего 3 % от общего ее количества.

Несмотря на это, человек в процессе своей деятельности нещадно загрязняет ее.

Таким образом, очень большой объем пресных вод сейчас стал совершенно непригодным. Резкое ухудшение качества пресной воды произошло в результате загрязнения ее химическими и радиоактивными веществами, ядохимикатами, синтетическими удобрениями и канализационными стоками и это уже глобальная экологическая проблема современности.

Виды загрязнений

Понятно, что все виды загрязнений, которые существуют, присутствуют и в водной среде.

Это достаточно обширный список.

Во многом решение проблемы загрязнения будет зависеть от его вида.

Тяжелыми металлами

В процессе деятельности крупных заводов в пресную воду сбрасываются промышленные стоки, состав которых изобилует различного рода тяжелыми металлами.

Многие из них, попадая в организм человека, оказывают на него пагубное воздействие, приводящее к сильному отравлению, смерти. Такие вещества называют ксенобиотиками, то есть элементами, которые чужды живому организму.

К классу ксенобиотиков относят такие элементы, как кадмий, никель, свинец, ртуть и многие другие.

Известны источники загрязнений воды данными веществами. Это прежде всего металлургические предприятия, автомобильные заводы.

Естественные процессы на планете тоже могут способствовать загрязнению. Например, вредные соединения в большом количестве содержатся в продуктах вулканической активности, которые время от времени попадают в озера, загрязняя их.

Но, безусловно, антропогенный фактор здесь имеет решающее значение.

Радиоактивными веществами

Развитие ядерной промышленности нанесло существенный вред всему живому на планете, в том числе и водоемам с пресной водой.

В процессе деятельности ядерных предприятий образуются радиоактивные изотопы, в результате распада которых выделяются частицы с разной проникающей способностью (альфа-, бета- и гамма-частицы).

Все они способны нанести живым существам непоправимый вред, так как при попадании в организм данные элементы повреждают его клетки и способствуют развитию онкологических заболеваний.

Источниками загрязнений могут служить:

  • атмосферные осадки, выпадающие в районах, где проводятся ядерные испытания;
  • сточные воды, сбрасываемые в водоем предприятиями ядерной промышленности.
  • суда, работающие с использованием ядерных реакторов (при аварии).

Неорганические загрязнения

Основными неорганическими элементами, ухудшающими качество воды в водоемах, считаются соединения токсичных химических элементов. К ним относятся ядовитые соединения металлов, щелочи, соли. В результате попадания данных веществ в воду состав ее меняется, она становится непригодной для употребления живыми организмами.

Основным источником загрязнения являются сточные воды крупных предприятий, заводов, шахт. Некоторые неорганические загрязнители усиливают свои негативные свойства, находясь в кислой среде. Так, кислые сточные воды, поступающие из угольной шахты, несут в себе алюминий, медь, цинк в концентрациях, весьма опасных для живых организмов.

Примером могут служить экологические проблемы Азовского моря.

Канализационные стоки

Ежедневно в водоемы поступает огромное количество воды из канализационных стоков.

В такой воде содержится масса загрязняющих веществ. Это и частицы моющих средств, мелкие остатки пищи и бытовых отходов, фекалий. Эти вещества в процессе своего разложения дают жизнь многочисленным патогенным микроорганизмам.

Попадание их в организм человека может спровоцировать ряд серьезных заболеваний, таких как дизентерия, брюшной тиф.

Из больших городов такие стоки попадают в реки, затем моря и океан.

Синтетическими удобрениями

В синтетических удобрениях, используемых человеком, содержится много вредных веществ, таких как нитраты и фосфаты. Попадание их в водоем провоцирует чрезмерный рост специфической сине-зеленой водоросли.

Разрастаясь до огромных размеров, она препятствует развитию других растений в водоеме, при этом сама водоросль не может служить пищей для живых организмов, обитающих в воде.

Все это приводит к исчезновению жизни в водоеме и его заболачиванию.

Как разрешить проблему загрязнения воды

Безусловно, пути решения этой проблемы есть.

Известно, что большая часть загрязняющих элементов поступает в водоемы вместе со сточными водами крупных предприятий. Очистка воды – один из путей решения проблемы загрязнения воды.

Владельцы предприятий должны озаботиться установкой качественных очистных сооружений.

Наличие таких устройств, конечно, не способно полностью прекратить выброс отравляющих веществ, но значительно снизить их концентрацию вполне им под силу.

Также с загрязнениями питьевой воды помогут бороться бытовые фильтры, которые очистят ее в доме.

Заботиться о чистоте пресной воды должен и сам человек. Соблюдение нескольких простых правил поможет в значительной степени снизить уровень загрязнения воды:

  • Необходимо экономно использовать водопроводную воду.
  • Избегайте попадания бытовых отходов в канализационную систему.
  • По возможности очищайте от мусора близлежащие водоемы и пляжи.
  • Не используйте синтетические удобрения. Лучше всего в качестве удобрений подойдут органические бытовые отходы, скошенная трава, опавшие листья либо компост.
  • Утилизируйте выбрасываемый мусор.

Несмотря на то что проблема загрязнения воды в настоящее время достигает угрожающих масштабов, решить ее вполне возможно. Для этого каждый человек должен приложить некоторые усилия, бережнее относиться к природе.

Проблема загрязнения воды

Среди важнейших проблем, стоящих перед нами, особое место занимает загрязнение воды в России и во всем мире. Без этой жидкости невозможно существование жизни как таковой.

Человек способен прожить без еды до 100 дней, но без воды он протянет не более 10 дней. И это неудивительно. Ведь вода составляет значительную часть человеческого организма.

Известно, что более 60% тела взрослого человека составляет именно она.

Основные источники загрязнения гидросферы

Все в мире источники загрязнения вод можно условно разделить на две категории:

  1. естественные;
  2. антропогенные.

Естественные источники загрязнения водоемов

Естественное загрязнение гидросферы вызывают следующие причины:

  • вулканическая деятельность;
  • вымывание прибрежной почвы;
  • выделение продуктов жизнедеятельности организмов;
  • останки мертвых растений и животных.

Извержение вулкана на Гавайских островах

Пути решения проблемы природа определила для себя самостоятельно, без посторонней помощи. Существует природные механизмы очистки воды, которые безотказно действуют на протяжении тысячелетий.

Известно, что существует круговорот воды. С поверхности водоемов происходит испарение влаги, которая попадает в атмосферу. В процессе испарения производится очистка воды, которая затем в виде осадков попадает в почву, образуя подземные воды. Немалая их часть снова попадает в реки, озера, моря и океаны. Часть осадков попадает в водоемы сразу, минуя промежуточные стадии.

В результате такого круговорота вода возвращается в очищенном виде, поэтому экологическая проблема загрязнения воды решается сама собой.

Загрязнение воды человеком

Можно сказать, что загрязняет воду человек больше, чем все остальные живые организмы вместе взятые. Последствия загрязнения воды пагубно отражаются на всей окружающей среде.

Вред, ежедневно наносимый человеком водной среде, сравним только с катастрофой глобального масштаба.

Вот почему нельзя загрязнять гидросферу, а решение проблемы загрязнения водной среды является первостепенной задачей.

Последствия загрязнения водоемов таковы, что сейчас практически всю воду, присутствующую в том или ином виде на планете, нельзя назвать чистой. Загрязнение воды человеком делятся на три категории:

  1. индустриальные;
  2. сельскохозяйственные;
  3. бытовые.

Загрязнение воды промышленными предприятиями

Загрязнение гидросферы неуклонно растет. Правда, последнее время существует тенденция к его сокращению.

Загрязнение воды человеком может быть первичным или вторичным. При первичном вредные вещества оказывают непосредственное отрицательное воздействие на организм человека, флору или фауну.

Вторичным считается загрязнение водоемов, не связанное напрямую с вредным веществом, попавшим в гидросферу.

Загрязнители воды становятся причиной вымирания организмов и вызывают рост количества останков животных или растений, также являющихся источниками загрязнения вод.

Загрязнение воды приводит к гибели рыбы

Виды загрязнений

Существует пять основных видов загрязнений гидросферы:

  1. химическое;
  2. биологическое;
  3. механическое;
  4. радиоактивное;
  5. тепловое.

Сбросы загрязняющих веществ в составе сточных вод

Чем опасно загрязнение гидросферы для живых организмов

Загрязнение воды и его последствия представляют серьезную опасность для здоровья и жизни организмов, населяющих нашу планету. Существует следующие виды такого воздействия:

  • нейротоксичное;
  • канцерогенное;
  • генотоксичное;
  • сбой репродуктивной функции;
  • нарушение энергообмена.

Нейротоксичное воздействие

Отравление нервной системы тяжелыми металлами способно причинить вред нервной системе человека и животных и вызывать психические расстройства. Они могут стать причиной неадекватного поведения. Такое загрязнение водоемов может вызвать необоснованную агрессию или суицид его обитателей. Известно, например, множество случаев, когда по непонятной причине киты выбрасывались на берег.

Около 200 черных дельфинов-гринд выбросились на сушу в районе мыса Фэруэлл на севере Южного острова Новой Зеландии

Канцерогенный эффект

Употребление загрязненной воды является причиной онкологических заболеваний. Под действием отравляющих веществ абсолютно здоровые клетки организма способны переродиться в раковые, вызывая образование злокачественных опухолей.

Генотоксичность загрязнителей воды

Генотоксичные свойства загрязнителей заключаются в способности нарушать структуру ДНК. Это может вызвать серьезные заболевания не только у человека, в организм которого попали вредные вещества, но и пагубно отразиться на здоровье его потомков.

Репродуктивные нарушения

Часто бывает так, что отравляющие вещества не приводят к летальному исходу, но все же становятся причиной вымирания популяции живых организмов. Под влиянием опасных примесей, содержащихся в воде, они теряют способность к воспроизводству.

Нарушения энергообмена

Некоторые загрязнители воды обладают способностью угнетать митохондрии клеток организма, что приводит к потере способности вырабатывать энергию. Последствия загрязнения воды могут быть таковы, что многие жизненные процессы обитателей водоемов замедляются или останавливаются, вплоть до смертельного исхода.

Какими заболеваниями грозят загрязнения питьевой воды

В загрязненной воде могут содержаться патогенные микроорганизмы, вызывающие самые опасные заболевания. Чтобы осознать, в чем заключается опасность загрязнения водоемов и к чему они могут приводить, кратко перечислим некоторые из этих болезней:

  • холера;
  • тиф;
  • онкология;
  • врожденные патологии;
  • ожог слизистых оболочек;
  • амебиаз;
  • шистосомоз;
  • энтеровирусная инфекция;
  • гастриты;
  • психические отклонения;
  • лямблиоз.

Эпидемия холеры на Гаити

Опасность данной ситуации начали осознавать не только специалисты, но и обычные жители. Об этом говорит повышение спроса на очищенную бутилированную и разливную воду по всему миру. Люди покупают такую воду, чтобы гарантированно избежать попадания в организм опасных возбудителей болезней.

Очистка воды

Главным виновником химического загрязнения воды является производственная деятельность. Хотя наиболее активно воду загрязняют промышленные предприятия, которые активно сбрасывают вредные вещества в окрестные водоемы. Там может содержаться вся таблица Менделеева.

Кроме выброса химических элементов происходит тепловое и радиационное загрязнение. Проблеме безопасности стоков уделяется катастрофически мало внимания.

Во всем мире можно пересчитать по пальцам производства, которые полностью очищают свои стоки, делая их безопасными для окружающей среды.

Читайте также:  Ручей или речка 5 буквы

Сброс ряда загрязняющих веществ в составе сточных вод нередко осуществлялся без утверждённого разрешения на сброс загрязняющих веществ в окружающую среду

Решить проблему загрязнения частично помогают очистные сооружения. Независимо от причины загрязнения существуют следующие виды очистки воды:

  1. Механическая. Это простейшая технология, именно на ее основе были созданы первые очистные сооружения. Она заключается в том, что на пути водного потока устанавливаются решетки и фильтры, задерживающие крупные частицы мусора. Такие устройства нуждаются в периодической чистке.Механические очистные сооружения
  2. Специализированная. Эта разновидность помогает очистить воду от загрязнителей определенного вида. В загрязненную среду вводятся коагулянты, вызывающие слипание посторонних частиц и выделение их в виде хлопьев. Таким образом обычно избавляются от нефтяных и масляных пятен.
  3. Химическая. При химической очистке вредные примеси вступают в реакцию со специальным реагентом, после чего химический состав воды возвращается в состояние, близкое к первоначальному.
  4. Третичная. Это комплексный метод, позволяющий добиться наилучших результатов. Вода обрабатывается специальными составами, какие позволяют использовать ее даже в быту и пищевой промышленности.

В общем, пути решения проблемы существуют.

Проблема загрязнения воды и ее решение на государственном и глобальном уровне

Мировая статистика отмечает быстрый рост потребления воды. Основные причины этого заключаются в стремительном развитии производства и росте численности населения земного шара.

Например, в США ежедневное потребление воды составляет 3600 миллиардов тонн. Еще в 1900 году американцам хватало 160 миллиардов литров в день. Сейчас страна стоит перед необходимостью очистки и повторного использования водных ресурсов.

Западная Европа уже перешагнула через этот порог. Например, вода, которую берут из Рейна, используется повторно до 30 раз.

Значительно сократить расход воды уже невозможно, ведь для этого придется сокращать производства и отказаться от многих благ цивилизации. Влияют и факторы загрязнения, ведь сокращается объем воды, пригодной для употребления. Поэтому следует больше внимания уделять поддержанию чистоты водных ресурсов.

Проблема является общей для всего человечества, ведь перемещение водных масс не знает государственных границ. Если в одной стране не относятся бережно к чистоте водных ресурсов, отчего загрязняется Мировой океан, от этого страдает экология нашей планеты.

Загрязнение Мирового океана пластмассовыми отходами. Пластиковые отходы приплыли из густонаселенных зон континентального побережья в результате сброса

Состояние воды в России волнует общественность не меньше, чем во всем мире. И тут у нашей страны нет разногласий с остальным мировым сообществом. Ведь сохранить водные ресурсы можно только совместными усилиями.

Загрязнение пресных вод


Проблема загрязнения пресных вод — одна из наиболее актуальных в современном мире. Жизнедеятельность всех живых существ на планете неразрывно связана с водой, и ухудшение качества воды обязательно затрагивает состояние здоровья множества живых организмов.

Что происходит с водой при ее загрязнении? Меняются физические, химические или биологические свойства воды, накладывая определенные ограничение на ее использование. Физическое воздействие может быть временным (например, повышение температуры). Химическое воздействие бывает временным и постоянным.

Некоторые вещества со временем разрушаются, а некоторые сохраняются в воде на протяжении достаточно длительного срока.

Какими путями чаще всего происходит загрязнение пресных вод?

Обязательно прочтите статью — Где больше всего пресной воды?

Бытовые причины

Один из самых распространенных путей загрязнения воды — отходы человеческой жизнедеятельности: сточные воды различного происхождения — как бытовые, так и коммунальные.

Промышленные источники

Выброс технических вод, содержащих отходы производства, в несколько раз превосходит по своим объемам коммунальные и бытовые сточные воды. В зависимости от типа производства, в технических сточных водах могут содержаться ядовитые вещества, тяжелые металлы, болезнетворные бактерии и другие органические компоненты.

Тепловые источники

В большинстве своем, повышение температуры воды, которая выбрасывается во внешнюю среду, происходит в районе тепловых электростанций. Надо отметить, что в некоторых случаях пополнение озер и рек теплой водой из таких источников может приносить определенную пользу.

Сельскохозяйственные источники

Значительное количество плановых технических работ по орошению земель производится в сельском хозяйстве. Эти работы приводят к тому, что различные химические препараты (удобрения, пестициды, фунгициды, гербициды и др.) и органические отходы растворяются в воде и поступают в расположенные поблизости водоемы, ухудшая качество содержащейся в них воды.

Загрязнение воды со временем увеличивается, т.к. вредные примеси имеют свойство накапливаться, а меры по очищению водоемов применяются редко.

При загрязнении пресных вод последствия не заставляют себя долго ждать: начинает гибнуть рыба и другие обитатели водоемов, появляется неприятный запах, водоем зарастает водорослями, начинает цвести, может появляться маслянистая пленка на поверхности воды, снижается количество кислорода в воде, могут образовываться вредные газы, тяжелые металлы и радиоактивные отходы могут стать причиной мутаций и раковых заболеваний.

По этим причинам заботиться о чистоте пресной воды не просто важно, а жизненно необходимо.

Источники загрязнения воды – причины

Существование человека без чистой питьевой воды невозможно. К сожалению, на сегодняшний день сложилась такая ситуация, что на Земле значительно сокращается количество чистых источников.

Сейчас дефицит чистой питьевой воды восполняется при помощи различного водоочистного оборудования, но прогноз ученых довольно пессимистичен – через несколько десятилетий загрязненные воды на Земле будут преобладать.

Если обратиться к научным терминам, то загрязнение воды – это изменение ее химического и физического состояния, а также ее биологических свойств, что приводит к непригодности для употребления.

При любых видах использования, вода меняет свое состояние: при нагревании она меняет физические свойства, при доставке к потребителям – химические, даже если предварительно прошла через системы водоочистки и водоподготовки.

В водную среду токсические вещества поступают из естественных, а также антропогенных источников. Естественные источники загрязнения воды – это разрушение горных пород, вулканическая активность, выделение продуктов жизнедеятельности различных организмов, которые живут в водоемах.

Человек также вносит свой вклад в загрязнение воды в результате хозяйственной деятельности. Его воздействие на природные экосистемы сравнивают со стихийным бедствием.

Объясняется это тем, что все водоемы планеты меняются слишком быстро за последние несколько лет, при естественных процессах такие изменения происходят за сотни лет.

Интенсивное развитие сельскохозяйственных и промышленных производств и рост населения относятся к антропогенным источникам загрязнения.

Сельскохозяйственные, бытовые и индустриальные сточные воды сбрасываются в водоемы, в результате чего меняется состав воды. Антропогенные источники загрязнения воды можно разделить на первичные и вторичные.

В первом случае, ухудшается качество воды из-за поступления загрязняющих веществ.

Во втором случае появляется избыточная концентрация продуктов жизнедеятельности водных животных и их останков, которая обусловлена нарушением экологического равновесия. Давайте перечислим основные источники загрязнения воды:

  • речной транспорт;
  • сплав леса по рекам;
  • промышленные бытовые сточные воды;
  • сток с животноводческих комплексов;
  • дренажные воды с орошаемых земель;
  • сток с территорий промышленных площадок, территорий населенных пунктов и сельскохозяйственных полей;
  • ливневая канализация;
  • глобальный перенос;
  • твердый сток с земель, потерявших плодородный слой.

Всемирная организация здравоохранения предлагает другую классификацию:

  • бактерии, различные вирусы и прочие болезнетворные организмы;
  • разлагающиеся органические вещества, поглощаемые кислородом воды. Они привозят к появлению неприятного запаха, ухудшают вкус воды и губительно действуют на рыбные запасы;
  • неорганические соли, которые нельзя удалить обычными методами водоочистки. Эти вещества делают воду непригодной для питья и орошения;
  • органические соли, усиливающие рост водной растительности и вызывающие цветение водоемов.

Они превращаются в органические вещества в процессе фотосинтеза и осаждаются на дне водоема. Очень опасным для здоровья человека является загрязнение водоемов токсическими веществами. Они представляют прямую, и косвенную опасность через животных, которые обитают в водоемах.

Специалисты совместили все источники загрязнения воды и выделили три основные категории, каждая из них при наличии современных сооружений водоподготовки все равно загрязняет и поверхностные и подземные воды (колодцы и артезианские скважины). Рассмотрим подробнее эти категории.

Населенные пункты

Даже в самых современных населенных пунктах основными бытовыми отходами является канализационные стоки. Каждый человек ежедневно использует примерно 750 литров воды для питья, приготовления пищи, гигиенических нужд, а также для полива лужаек, мытья улиц, тушения пожаров и так далее.

Промышленность

Основными потребителями и загрязнителями являются предприятия разных отраслей в странах с развитым промышленным производством. Количество выбрасываемых ими сточных вод в три раза превышает коммунально-бытовые стоки.

Сельское хозяйство

В этой категории значительное количество воды уходит на орошение полей, а также на нужды животноводческих и птицеферм.

Источник

Что такое вода: агрегатные состояния, роль на Земле

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

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

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

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

Что такое вода, химические названия

Вода — это бинарное неорганическое соединение, химическая формула H 2O.

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

Молекула воды состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода, которые соединены между собой ковалентной связью. Никакие другие элементы таблицы Менделеева при соединении не образуют жидкости. Рассмотрим строение молекулы H 2O на изображении.

Вода имеет несколько химических названий:

  • оксид водорода;
  • гидроксид водорода;
  • монооксид дигидрогена;
  • дигидромонооксид;
  • гидроксильная кислота.

Агрегатные состояния

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

  1. Жидкое (вода). В нормальных условиях вода является жидкостью. Образует мировой океан, реки, ручьи и т.д.
  2. Газообразное (водяной пар) — это бесцветный газ, не имеет вкуса и запаха. Испаряется с поверхности океанов, рек, болот, почвы, растений и поступает в воздух или образуется путём кипения жидкой воды или сублимации из льда. Сублимация — переход вещества из твёрдого состояния сразу в газообразное, минуя стадию плавления (перехода в жидкое состояние).
  3. Твердое (лёд). При температуре от нуля и ниже вода превращается в лёд. В холодное время года он сковывает реки и лужи, выпадает в виде осадков: снежинок, града, инея, образует ледяные облака. Встречается в виде ледников и айсбергов.

Строение в различных агрегатных состояниях

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

Рассмотрим строение молекулы на изображении.

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

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

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

Свойства

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

  • не имеет цвета, запаха и вкуса;
  • распространенный растворитель;
  • обладает высоким поверхностным натяжением, уступая в этом только ртути;
  • имеет большую теплоту испарения (используется для терморегуляции);
  • чистая вода — хороший изолятор;
  • обладает большой теплоёмкостью (увеличение тепловой энергии вызывает лишь сравнительно небольшое повышение ее температуры);
  • плотность в разных диапазонах температур меняется неодинаково.

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

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

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

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

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

Круговорот воды в природе

Вода образует водную оболочку нашей планеты – гидросферу.

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

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

Рассмотрим на примере.

  • С поверхности океанов, морей, рек и суши вода в виде пара поднимается вверх.
  • Высоко над землей он охлаждается и образует множество водяных капелек и льдинок. Из них образуются облака.
  • В виде осадков вода возвращается на Землю.

Происхождение воды на планете

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

  1. Космическое происхождение. Часть учёных считают, что вода появилась вследствие падающих метеоритов, астероидов, которые содержали воду.
  2. Земное происхождение. Другие учёные считают, что вода образовалась на Земле во время формирования, а не занесена с космоса.

Наука о воде

Изучением природных вод, явлений и процессов занимается наука Гидрология.

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

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

Значение на Земле

Без воздуха человек может прожить несколько секунд, без еды – несколько месяцев, без воды – максимум несколько суток. Снижение содержания воды в организме всего лишь на 2% может вызвать сильную слабость. При нехватке 8% уже может возникнуть серьезное недомогание, а при 12% – смерть.

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

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

Применение

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

Человек применяет воду:

  • для поддержании жизни (приготовления пищи, обеспечения организма водой);
  • для бытовых нужд (гигиены, уборки и т. д);
  • в сельском хозяйстве и животноводстве;
  • промышленности (используется при производстве продуктов питания, чугуна, стали, резины и т. д);
  • медицине;
  • химии (в качестве реагента для химических реакций, опытов, исследований);
  • рыболовстве;
  • для транспортировки людей и грузов;
  • для спорта;
  • в земледелии;
  • для пожаротушения;
  • служит источником энергии (электростанции).

Сколько жидкости в теле человека

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

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

Как определить, сколько воды в теле человека?

Массу тела необходимо разделить на 3 и умножить на 2.

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

Основные функции

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

  • Растворитель. Большинство химических реакций протекают только в водной среде.
  • Транспортная функция. Переносит питательные вещества из одной части в другую.
  • Функция регенерации. С помощью воды удаляются ненужные продукты жизнедеятельности.
  • Регулирует терморегуляцию. Защищает организм от перегрева и обеспечивает равномерное распределение тепла по организму.
  • Все обменные процессы в организме регулируются водой.
Читайте также:  Какие реки входят в мировой океан

Польза чистой питьевой воды

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

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

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

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

Сколько нужно пить воды в день

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

Средние показатели:

для женщины: 1,5 – 2 литра ежедневно;

для мужчины: 2,5 – 5 литров ежедневно.

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

Процентное содержание в органах

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

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

Таблица № 1. Процент содержания в органах человека

Органы Процент содержания
Мозг 90
Лёгкие 86
Печень 86
Кровь 83
Яйцеклетки 90
Кости 72
Кожа 72
Сердце 75
Желудок 75
Селезёнка 77
Почки 83
Мышцы 75

Признаки обезвоживания

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

  1. Жажда – первый сигнал нехватки жидкости в организме.
  2. У человека возникают твердые каловые массы и запоры.
  3. Появляется усталость и слабость.
  4. Возникают головные боли и головокружения.
  5. Кожа становится сухой.
  6. Состояние может сопровождаться сильным упадком настроения (вплоть до тяжелой депрессии).

При длительном сохранении такого состояния могут возникнуть проблемы:

  • с артериальным давлением;
  • нарушением пищеварения;
  • заболеваниями органов ЖКТ;
  • может появиться диабет, ожирение (или наоборот – истощение, дистрофия);
  • появляются зрительные и слуховые галлюцинации (при потери воды 10%);
  • сильное обезвоживание может привести к смерти.

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

Воду квалифицируют по следующим признакам:

  • по наличию и составу изотопов в молекуле;
  • по степени растворения частиц солей и других примесей;
  • по источнику;
  • по взаимодействию с другими элементами и компонентами;
  • по воздействию человека;
  • по индивидуальным параметрам.

Рассмотрим некоторые виды на рисунке.

Запасы пресной воды

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

Показатели качества

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

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

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

25 интересных фактов

Ученые постоянно исследуют оксид водорода, находя интересные факты.

  1. Лёд не тонет в воде. Дело в том, что плотность льда меньше чем, воды в жидком состоянии. Поэтому морские обитатели продолжают жизнедеятельность. Другие вещества увеличивают плотность при замерзании.
  2. Большинство загрязнений вымораживаются при образовании льда.
  3. Более 2/3 запасов пресной воды на Земле хранится в ледниках.
  4. Вёдра для воды изготавливают в форме конуса для того, чтобы их не разорвало при случайном замерзании воды.
  5. Теплоёмкость и некоторые другие физические свойства воды зависят от температуры не одинаково.
  6. Жидкая вода регулирует температуру Земли, водяной пар — влажность воздуха.
  7. Снег способен отражать лучи света на 75%, а вода только на 5%, поэтому снежные ночи такие светлые.
  8. В Антарктиде есть озеро с водой, в 11 раз солёнее морской. В нем настолько соленая вода, что не замерзает даже при — 50 С.
  9. Горячая вода имеет способность замерзать быстрее, чем холодная. Этот факт легко проверить самостоятельно.
  10. Лёд встречается на полюсах Луны, а также на полюсах Марса и Меркурия.
  11. В Антарктике находится самый холодный лёд, а вот самым теплым льдом считается Альпийский, так как его температура составляет 0 градусов по Цельсию.
  12. Температура кипения воды не всегда составляет 100 градусов по Цельсию. Показатель зависит от атмосферного давления. Например, на Эльбрусе — самой высокой вершине Европы (5642 м), — вода закипит при 80,8 °С.
  13. Примерно на каждые 100 метров вглубь к центру Земли температура кипения увеличивается на 3°C.
  14. Озеро Байкал — самое большое пресное озеро в мире.
  15. Для производства 1 тонны стали требуется 300 тонн воды.
  16. Учёные считают, что мировой океан изучен только на 2-7%.
  17. На 1 кг тела коровы приходится 600 грамм жидкости.
  18. В теле рыбы 70-80 процентов.
  19. В медузе больше 95 процентов.
  20. Растения на 50-90 процентов состоят из жидкости.
  21. Вода участвует в фотосинтезе растений.
  22. Бегемот употребляет около 250 литров воды в сутки.
  23. Древесное растение Эвкалипт в сутки поглощает из почвы и испаряет 320 л влаги.
  24. Верблюд способен выпить больше 100 литров воды менее, чем за 15 минут.
  25. Скалистая белка может жить без воды до 100 дней.

Заключение

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

Источник

Агрегатные состояния воды: лед, жидкость, газ, плазма

Вода — основа жизни и в природе она может находиться в трех основных состояниях: твёрдом, жидком и газообразном. Однако, искусственно можно создать условия, при которых вода переходит в состояние плазмы.

В этой статье мы разберем, почему вода может быть в жидком, твердом и газообразном состояниях, и при каких условиях меняются ее агрегатные состояния.

Жидкое состояние воды в природных условиях планеты Земля преобладает.

Твердое состояние воды

Вода в твердом состоянии – это лёд и снег. Некоторые не понимают, к какому агрегатному состоянию воды относится иней. Конечно, к твёрдому! Это мелкая ледяная крошка, замерзшие капли росы.

Твердая – это замороженная вода. Когда она замерзает, ее молекулы отодвигаются подальше друг от друга, делая лед менее плотным, чем жидкость, т.е. вода в твердом состоянии занимает больший объем, чем в жидком.

Большинство веществ при снижении температуры сжимается, а вода – расширяется, и в этом ее уникальная особенность.

Замерзает – это значит, что при 0 градусов Цельсия вода кристаллизуется и переходит из жидкого состояния в твердое. Наличие в воде солей снижает температуру замерзания.

На школьных олимпиадах встречается такой интересный вопрос: какой металл, находясь в расплавленном состоянии, может заморозить воду? Ответ – ртуть, которая начинает плавиться при температуре -39 градусов Цельсия. Понятно, что жидкая ртуть при температуре от -38 до 0 способна заморозить воду, отбирая у нее тепло.

Несмотря на то, что самое распространенное на нашей планете — жидкое состояние воды, значительная ее часть (2/3 всех пресноводных запасов) находится в замороженном виде. Площадь ледников – около 11% всей суши Земли.

Если жидкое состояние пресной воды переходит в твердое при 0 градусов Цельсия, то морская вода средней солености замерзает примерно при -1,8 градусах Цельсия.

Жидкое состояние воды

Вода в жидком состоянии встречается на нашей планете не только в реках и океанах. Облака состоят из крошечных капелек воды и кристалликов льда, и дождь – это тоже жидкая вода.

Также вода в жидком состоянии просачивается через почву и образует подземные водные горизонты, из которых черпается основная масса питьевой воды.

Вода в жидком состоянии отличается высокой прилипчивостью к различным твердым материям. Сама по себе она не является «влажной», но легко делает влажными большинство твердых материалов.

Жидкая вода легко переходит в твердое и газообразное состояние. Главным образом, это зависит от температуры. Но свою роль играет и давление.

Физический переход воды из жидкого состояния в газообразное называется испарением, потому что газообразное состояние воды называется паром.

Как жидкое состояние воды превращается в газообразное? Когда мы кипятим воду, она превращается из жидкости в газ, или водяной пар. Когда его часть остывает, мы видим небольшое облако, которое и называют паром. Хотя, если мы его видим, то это уже жидкое состояние воды, т.е. скопление ее микроскопических капелек.

Пар — это вода в газообразном состоянии, которое образуется, когда вода кипит или испаряется. Настоящий пар невидим; однако слово «пар» часто ошибочно относят к влажному пару, видимому туману, как аэрозолю водяных капель, образующихся при конденсации водяного пара.

И тут всплывает такое понятие, как «точка росы». Это температура воздуха, которая меняется в зависимости от давления и влажности, ниже которой водный пар начинает конденсироваться в водяные капли и образуется роса. Т.е. агрегатное состояние воды из газообразного состояния меняется на жидкое.

Закипает жидкая пресная вода при 100°C (градусах Цельсия) или 212°F (градусах Фарингейта), в условиях нормального атмосферного давления. Чем ниже давление (например, в горах), тем выше температура кипения.

Состояние газа

Итак, вода в газообразном состоянии – это пар. Утверждение, что большая часть воды в гидросфере находится в газообразном состоянии – не верно.

Не все хорошо себе представляют, в каком состоянии вода способна испаряться. Оказывается, вода в твердом состоянии испаряется так же, как и жидкая, только медленнее! Скорость испарения зависит от температуры. Т.е. в газообразное состояние вода может переходить прямо из твердого, минуя жидкое.

Испаренная с поверхности Земли вода в газообразном состоянии образует облака и тучи

Четвертое агрегатное состояние: плазма

Все знают, в каких трех состояниях вода находится в окружающей природе. Однако, ученые знают и четвертое состояние воды – плазму, которую называют гидроплазмой.

Водяной пар можно нагреть до такой температуры (2 200 -13 900°С, или 4 000- 25 000 ° F), что молекулы воды распадаются и получается просто смесь атомов водорода и кислорода в виде плазмы. Там динамически может присутствовать некоторое количество молекул воды, но всё равно эта смесь ионов и молекул будет водородно-кислородной плазмой.

Вообще плазма – это такое состояние вещества, которое настолько насыщено энергией, что от атомов отлетают электроны. Не говоря уже о разрушении молекулярных структур и кристаллических решеток.

Плазменное состояние воды в природе не встречается, однако оно всё больше интересует ученых в плане возобновляемых источников энергии. Очень заманчивая идея – получение из воды топлива в виде горючего водорода, который реагирует с кислородом и опять образует воду…

Как меняются агрегатные состояния

В принципе, агрегатное (физическое) состояние воды, как и любого другого вещества, зависит от температуры и давления. В природных условиях Земли возможны только три состояния веществ: твёрдое, жидкое и газообразное. Это и есть ответ на вопрос «в каких трех состояниях вода находится в природе».

Также теперь Вы знаете ответы на многие другие интересные вопросы типа «какой металл, находясь в расплавленном, т.е. жидком, состоянии, может заморозить воду, т.е. превратить ее в лёд» и т.п.

И Вы имеете понятие, в каком агрегатном состоянии может находиться вода в природе и в искусственных условиях.

Источник



Почему текут реки? Причины, фото и видео — «Как и Почему»

Содержание

  1. Факторы, влияющие на течение реки
  2. Работа, выполняемая реками
  3. Разрушение или эрозия
  4. Транспортная работа
  5. Творчество

По определению, река являются водным потоком, который течет в проработанном ею самой русле. Что заставляет реки постоянно двигаться? Все просто – сила земного притяжения или гравитация вынуждает массы воды перемещаться с точки с большей абсолютной высотой в места с более низким показателем высоты над уровнем моря.

А теперь представьте себе условную емкость, наполненную водой, в которой будет идеально ровное дно. В этом случае никакого движения водных масс в ней не будет. Жизненный пример – бассейны разной величины, в которых волны и течения создаются только искусственно. А вот по повсеместно волнистой поверхности суши, которая вызывает перепады уровня воды, жидкость просто обязана перемещаться – перетекать с места на место.

Итак, динамика водных масс, вызвана перепадами высот суши и «вытекающей» из этого разницей уровней жидкости. В результате подобных перемещений появляются те самые постоянные водотоки – реки. Кроме основного фактора, существует еще несколько, влияющих на скорость течения воды в конкретном водоеме.

Факторы, влияющие на течение реки

Поступление в реку дополнительных водных масс, например, в виде приток, увеличивает скорость и мощность основного потока. Наполненность реки водой прямо влияет на качество ее движения.

Ветер, особенно постоянный, в случае, если направление совпадает с направлением движения реки, может повысить скорость течения поверхностных слоев водной массы. Естественно, направленное движение воздушных масс в обратную сторону может немного замедлять ход поверхностных слоев воды в реке.

Разность в плотности водных массы, вызванная наличием в них взвешенных частиц, стимулирует наращивание скорости течения между разными потоками в пределах одного водоема.

Разница в температуре воды разных потоков в пределах одной реки стимулирует появление новых течений или повышение скорости уже существующих.

Отдельного внимания требует фактор – особенность рельефа местности, по которой протекает река. Ведь на глобальном уровне именно разница высот формирует поток. Равнинные реки двигаются намного медленнее горных. Узкая горная долина типа ущелье или каньона стимулирует наращивание скорости течения реки.

Работа, выполняемая реками

Все реки, двигаясь к минимуму – устью другой реки, «телу» озера, моря или океана, выполняют работу.

Разрушение или эрозия

Когда-то на Земле речных долин, вообще не существовало. Но выкристаллизация водных масс и их естественное движение сверху вниз стали причиной появления первых речных долин. Выражение – вода камень точит, имеет глубинный географический смысл. Во время своего движения реки начали разрушать горные породы, по которым текли – как вглубь, так и вширь. Следствием течения рек стали речные долины. Один из самых ярких примеров – каньон реки Колорадо, проработанный самой рекой в мягких горных породах плато Колорадо – известняках, сланцах и песчаниках, на глубину 1800 метров.

Транспортная работа

Вымытые горные породы реки транспортируют вниз по течению. Чем больше взвешенных частиц «волочет» за собой вода, тем ниже становиться скорость течения. Классика жанра – речка Хуанхэ, которая за год выносит в Желтое море 1,3 млрд тонн частиц, «намытых» ею на Лессовом плато.

Творчество

Кроме уже упомянутых горных долин, из разрушенных и взятых с собой взвешенных частиц реки формируют отмели и дельты. Самая известная – дельта Нила, которую создала река из вынесенных ею из сердца Африки частиц разрушенных горных пород.

Источник

Adblock
detector