Вода та її роль у природі: значення води в світі

Вода - дивовижна речовина. Це єдина речовина, яка зустрічається на Землі у трьох агрегатних станах. Без неї життя на Землі було б неможливим. Як можна дбати про її ресурси?

Вода - одна з найпоширеніших речовин у Всесвіті. На Землі вона міститься в океанах, що покривають понад 70% поверхні земної кулі, річках, озерах, льодовиках, атмосфері та мантії планети.

1. Присутність води в природі

Вода - одна з найпоширеніших речовин у природі. Поверхня Землі майже на 71% вкрита водою. З них до 97% - це вода морів та океанів. Решта води утримується в льодовиках, постійному сніговому покриві та вічній мерзлоті, утворює річки та водосховища, міститься в підземних водах, ґрунті, повітрі та входить до складу живих організмів.

Землю іноді називають блакитною планетою, оскільки моря та океани покривають майже 71% її поверхні

Лише 2,5% об'єму природних вод становить прісна вода, яка необхідна для життя всіх організмів. Решта 97,5% складають солоні води (моря та океани, солоні озера та підземні води), які не мають значення для забезпечення людства питною водою. Назва "солона вода" походить від смаку морської води, який зумовлений переважно розчиненим у ній хлоридом натрію. Вона не придатна для пиття і може бути дуже небезпечною для вживання - організму доводиться використовувати більше води для виведення речовин, що потрапили з нею, ніж він отримав у випитій порції.
"Прісна вода" містить набагато менше розчинених хімічних речовин. Саме з неї отримують питну воду.

Вода - єдина хімічна сполука, яка існує на Землі у трьох агрегатних станах. У поверхневих і підземних водах вона є рідиною, в атмосфері - газом, а в опадах (сніг, град), льодовиках і вічній мерзлоті існує у твердому стані.

Кількість води на земній кулі постійна, хоча вода знаходиться в постійному русі. Рух води спричинений двома факторами - сонцем і силою тяжіння. Сонячна енергія змушує воду випаровуватися, а сила земного тяжіння змушує краплі води падати з атмосфери на поверхню Землі, а потім стікати і просочуватися в моря і океани.

2. Вода як основа всього живого

Вода необхідна для життя рослин, тварин і людини. В ієрархії всіх життєвих потреб організмів вона стоїть на першому місці. Існують навіть мікроорганізми, які можуть жити без кисню, але без води вони не можуть. Вода є найважливішим компонентом організмів, наприклад, на її частку припадає близько 60-70% маси тіла людини. Вона необхідна для його нормального функціонування: бере участь у регулюванні температури тіла, транспортуванні поживних речовин, продуктів обміну речовин і у всіх біохімічних реакціях, що відбуваються в організмі.

Сублімовані продукти

Один з методів консервування продуктів харчування полягає в тому, щоб позбавити їх води шляхом випаровування (сушіння) після заморожування за допомогою зниженого тиску. За таких умов вода сублімується, і продукт на 70-96% позбавляється води та стає щонайменше вдесятеро легшим за вагою. Дефіцит води в продукті пригнічує ріст мікроорганізмів. Сублімовані продукти призначені для гімалайських альпіністів, альпіністів, моряків і солдатів.

3. Забруднення природних вод

Чистої води в природі не буває. Її можна отримати шляхом дистиляції. Її називають дистильованою водою. У воді, яка зустрічається на Землі, містяться розчинені речовини. Тому природні води - це водні розчини. Вода з атмосферних опадів (дощ, сніг, град), в принципі, повинна бути вільною від розчинених твердих речовин до того, як вона контактує з поверхнею Землі. Однак це відбувається лише в районах, вільних від забруднення, спричиненого людською діяльністю або виверженням вулканів. Природні води можуть містити компоненти, як бажані, так і шкідливі для живих організмів, так звані забруднювачі. Вони зменшують водні ресурси і становлять загрозу для росту рослин, а також для здоров'я тварин і людей.

4. Водопідготовка

Підготовка води, взятої з водозаборів, до споживання називається водопідготовкою. Цей процес здійснюється на так званих водоочисних станціях. Їхнє завдання - очистити воду так, щоб її якість відповідала санітарним вимогам.

5. Очищення стічних вод

Одним із проявів раціонального водокористування є очищення води, забрудненої небажаними речовинами. Усі стічні води, незалежно від типу (комунальні чи промислові), завжди очищаються перед тим, як вони будуть скинуті в річку, озеро, море або на землю. Видалення небажаних речовин, що містяться у воді, відбувається на так званих очисних спорудах.

На очисних спорудах неочищені стічні води проходять через низку споруд, оснащених відповідним обладнанням, де відбувається поступове видалення небажаних речовин.

Осад, що відокремлюється в процесі очищення стічних вод, збирається і, залежно від типу очисних споруд, призначається для ферментації або високотемпературної обробки. Найчастіше використовується перший метод поводження з осадом, тобто розкладання під впливом мікроорганізмів. Органічні речовини, що містяться в осаді, утворюють біогаз, який забезпечує біопаливо для виробництва електроенергії та/або тепла, часто лише для потреб очисних споруд. Рештки бродіння використовуються як компост, наприклад, для створення ґрунту, придатного для клумб і газонів.

Спалювання осаду є менш поширеною процедурою. Воно здійснюється при високих температурах (близько 850°C) у спеціально побудованих печах. Це зменшує кількість відходів, що утворюються після очищення стічних вод.

Спалювання осаду, що утворюється в результаті очищення стічних вод, є одним із способів утилізації відходів

6. Раціональне управління водними ресурсами

Оскільки 1/3 населення світу живе в районах з дефіцитом води, а 11% населення не мають доступу до чистої питної води, економія води здається цілком законною дією. Вода необхідна для нашого організму і для всіх форм життя на Землі. Тому необхідно дбати про її постачання. Йдеться не про те, щоб відмовити собі в доступі до води і задоволенні від її використання, а про те, щоб контролювати її споживання під час нашої повсякденної діяльності.

Вчені з Геологічної служби США (USGS) створили візуалізацію, яка порівнює запаси води на Землі з розмірами нашої планети. Водні ресурси, наявні на земній кулі, утворили б сферу діаметром близько 1 384 км. Прісна вода, придатна для пиття, становила б сферу діаметром 273 км. На противагу цьому, доступна прісна вода, що міститься в поверхневих водах, утворила б сферу діаметром 56 км.

Резюме

Природні води, що зустрічаються в природі, є розчинами різних твердих речовин і газів.
Найбільше речовин містить морська вода, найменше - вода атмосферних опадів.
Природні води піддаються забрудненню. Це комунальні та промислові стоки, фільтрат зі сміттєзвалищ, розчини, що містять добрива та засоби захисту рослин, які стікають з полів під час дощів, а також речовини, які потрапляють у водне середовище під час рідкісних, але масштабних, катастрофічних морських катастроф і катаклізмів.
Водоочисні споруди - це об'єкти, на яких воду готують до споживання.
Водозабори питної води розташовані в заповідних зонах.
Усі стічні води очищаються на так званих каналізаційних очисних спорудах.
Питну воду доводиться економити через малу кількість прісної води.