Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 556.11

вода: закономерности и чудеса

В.С. Козырь

Институт животноводства центральних районов УААН, Днепропетровск

Викладені дані про фізичні, хімічні властивості води, в тому числі і про аномальні. Наводяться приклади експериментального і виробничого застосування активованої води в тваринництві.

Изложены данные о физических, химических свойствах воды, в том числе и об аномальных. Приводятся примеры экспериментального и производственного использование активированной воды в животноводстве.

V.S. Kozir WATER: OBJECTIVE LAWS AND WONDERS

Cattle breeding Institute of Ukrainan Academy of agrarian sciences, Dniepropetrovsk

In this article information about physical and chemical properties of water including anomalus properties is presented. The examples of experimental and production use of activated water in the cattle-breeding a set.

В природе очень много чудес. Одним из них является вода. Удивительные свойства ее привлекали человека с давних времен. Изучением ее занимались еще Фалес Милетский и Аристотель (IV в. до н.э.). Более глубоких познаний добились Г. Галилей и Х. Гюйгенс (XVII в.), Делюк и Г. Кавендиш (ХVIII в.), Д.И. Менделеев (XIX в.), П. Бриджмен, Г. Тамман, Е. Ушберн, Г. Юри (XX в.). Наиболее многогранные особенности воды исследованы в последнее время. Доказано, что она регулирует температуру нашей планеты. Вода - уникальный химический реагент и незаменимый технологический компонент в различных сферах производства.

Вода - это бесцветная жидкость без запаха и вкуса (в толстых слоях имеет голубоватый цвет). Ей принадлежит важнейшая роль в эволюции жизни на Земле. Она присутствует не только на поверхности планеты, покрывая 70 % площади, но и в атмосфере, литосфере, мантии. Установлено ее наличие и на некоторых планетах Солнечной системы, в составе комет и астероидов. Последними исследованиями доказано, что вода есть на Марсе. Общее количество ее в гидросфере Земли составляет 1,5 млрд. км3, то есть это куб с ребром 1150 км. Площадь одной стороны этого куба более чем в два раза превышает площадь Украины.

Жизнь начинается из воды. Все живое состоит из нее, так как она входит в состав всех живых организмов. Причем, всего в них содержится воды лишь вдвое меньше, чем во всех реках Земли. В живой природе по массе она занимает 60-99 %. По словам французского биолога Э. Дюбуа-Реймона: «Живой организм есть одушевленная вода».

Химические свойства воды оригинальны. В обычных условиях - это устойчивое соединение водорода с кислородом (окись водорода) - 11,19 % водорода и 88,81 % кислорода (по массе), молекулярная масса - 18,0160 углеродных единиц. Распад молекул Н2О возможен лишь при 1500?С, а также под действием ультрафиолетового или радиоактивного излучения. Вода - универсальный растворитель солей. С ней вступают во взаимодействие также некоторые газы (аммиак, сероводород, сернистый газ, двуокись углерода), основные и кислотные окислы, образуя, соответственно, основания и кислоты. Она и сама растворима (или смешивается) с отдельными органическими соединениями, а в виде незначительной примеси присутствует практически во всех из них.

Мерой чистоты воды служит электропроводность. В природе практически нет чистой воды. Даже у дистиллята (и бидистиллята) электропроводность в 100 раз выше, чем у воды, полученной из тщательно очищенного кислорода и водорода в специальной аппаратуре. Вода участвует во многих химических процессах как катализатор.

Уникальность воды также в том, что она не подчиняется известным физическим законам природы, за исключением гравитации и фазности (жидкость, лед, пар). В противном случае органическая, и вообще жизнь, была бы невозможна. Ей свойственны существенные аномалии. В ряду водородных соединений элементов шестой группы периодической системы Д.И. Менделеева (Н2Те, Н2Sе, Н2S, Н2О) температуры плавления и кипения закономерно уменьшаются лишь у первых трех, а для воды они аномально высокие. Плотность воды в интервале + 100…+4?С, как и в большинстве жидкостей возрастает. В то же время при охлаждении ниже + 3,98?С плотность уменьшается, а при замерзании резко падает, тогда как почти у всех веществ при кристаллизации она увеличивается. Эти адаптивные изменения М. Лелека (2004) назвал закононепослушными [3]. Они приспособлены к указанной температуре и изменяются на противоположные. Выше +4?С - зона жизненных процессов, а ниже + 4?С - зона сохранения жизни.

Вода может оставаться в жидком состоянии и при значительном переохлаждении (ниже температуры плавления льда) до - 30?С и ниже, что способствует выживанию растений в холодные зимы. Удельная теплоемкость ее выше, чем у других веществ. Она минимальна при +40?С, то есть близка к температуре тела теплокровных животных. С повышением давления вязкость большинства веществ повышается, а воды - уменьшается. Сжимаемость ее очень невелика, а при росте температуры еще больше уменьшается.

При температуре 0?С вода становится твердой - замерзает. Обыкновенный лед также имеет удивительные особенности - кристаллическая структура его пористая. Если бы он был плотным, то удельный вес его составлял бы около 1,6 г/см3. Причем его кристаллы имеют десять модификаций (гексагональную, кубическую, тригональную, тетрагональную, моноклинную и др.). Снижение плотности воды при замерзании приводит к созданию на ее поверхности плавающего ледяного покрова, который предохраняет водоемы от промерзания до дна. Между текучестью и напряжением у поликристаллического льда существует гиперболическая зависимость. Скорость течения его прямо пропорциональна энергии активации и обратно пропорциональна абсолютной температуре. При таянии (плавлении) горного льда текучесть его превышает этот показатель у горных пород в 106 раз, в результате он не накапливается на вершинах до бесконечности, и вода постоянно стекает (ледники сползают) с гор, где его образуется больше, чем успевает таять.

Способность воды образовывать в крупных водоемах (моря, океаны) волны и их последствия человечество испытывает на протяжении всей своей истории. Цунами - это морские гравитационные волны, возникающие в результате сильных подводных и прибрежных землетрясений и извержений вулканов. Энергия волн цунами распространяются с большой скоростью (от 50 до 1000 км/час). В области возникновения высота волн может быть до 5 м, но по мере приближения к побережью, в результате резкого торможения, высота их может достигать 10 м (Камчатка, 1952 г.), а в неблагоприятных по рельефу участках (клинообразные бухты, долины рек и т.д.) - 50 м и более. Известно более 100 случаев цунами с катастрофическими последствиями.

В природе еще много пока необъяснимых явлений, основой которых служит вода. Сегодня самым известным феноменом являются неопознанные летающие объекты (НЛО). Не менее загадочными являются легко опознаваемые летающие объекты (ЛОЛО). Наблюдательные люди обратили внимание на небесные явления, которые выглядят как обычные облака, но ведут себя так, как ни одно настоящее облако вести себя не может: то они образуют классические геометрические кольца диаметром несколько километров, то перегруппируются в клинья или цепочки, то свертываются в клубок, то формируют «вулкан», из которого четкими кольцами «извергается» пар и т.д. Самое интересное, что эти явления повторяются, появляясь при совершенном безветрии на безоблачном небе. Когда-то Гамлет говорил своему другу Горацию, что между небом и землей есть много вещей, которые и не снились школьным мудрецам. Именно такими и являются ЛОЛО.

Аномальные физические свойства воды обусловлены структурой ее молекулы и особенностями межмолекулярных связей в жидкой воде и льде. Н. Макаров (1988) это объясняет тем, что вода - диполь, то есть магнитная частица с положительным и отрицательным полюсами. Все молекулы в ней немедленно сливаются в одну (плюс с минусом и наоборот). Поэтому любой объем воды - это одна молекула, то есть и капля, и стакан воды, и Тихий океан - это одна молекула. Он считает, что ей присущи удивительная память и информативность. Ученые Швейцарии провели интересный опыт: на одном берегу Женевского озера растворили несколько молекул поваренной соли, а на другом берегу специальными приборами в этой огромной молекуле зафиксировали память об этой соли.

Биологи доказали, что вода не только поставляет питательные вещества в организм, но и разносит по нему информацию - сигналы от одного органа к другому, об их состоянии и как в этой ситуации надо функционировать (Сочеванов, 2004).

Существует и, так называемая, тяжелая вода. Эта изотопная разновидность воды имеет противоположные обыкновенной воде физические свойства. В ней легкий атом 1Н заменен тяжелым изотопом 2Н - дейтерием. Температура кипения ее 101,43?С, а замерзает она при +3,38?С. Плотность ее 1,104 г/см3. Содержание тяжелой воды в обычной: 1 атом дейтерия на 5-7 тыс. атомов водорода. Химические свойства тяжелой воды почти не отличаются от обыкновенной. В то же время некоторые химические реакции в ней в 2-3 раза или замедляются, или ускоряются. Существует также тяжелокислородная вода, в которой изотоп 16 О заменен на 17 О и 18 О. Известны и дейтериевая вода НДО, и тритиевая (сверхтяжелая) вода, в которых 1Н заменен на 3Н - тритий. Применяют тяжелую воду в ядерных реакциях и энергетике как замедлитель нейтронов и теплоноситель в ядерных реакторах. Даже в небольших количествах она угнетает, а в больших - приводит к гибели живых организмов.

Американский ученый Л. Хейфлик (1972) установил, что клетка любого организма способна делиться в среднем 60 раз, а затем отмирает. В воде с повышенным содержанием дейтерия и трития (тяжелой воде) клетки делятся только 30-40 раз. Англичане еще в тридцатые годы прошлого века знали о целебных свойствах талой воды (так называемой легкой воды). Но даже в такой воде возможно наличие дейтерия и трития, которые попадают в нее из космоса, что снижает ее биологическое качество. Гораздо эффективнее реликтовая вода, которую получают из льда, замерзшего в доисторические времена, Такая вода действует как антиоксидант. В ней клетки делятся 80-100 раз. Заменив обычную воду в клетках организма на реликтовую, можно продлить жизнь человека. Эта замена происходит в течение трех месяцев потребления реликтовой воды, что доказано Институтом медико-биологических проблем при жизнеобеспечении космонавтов. В последние годы жизни укрепляли силы Л.И.Брежнева с помощью реликтовой воды, полученной из льда Антарктиды, с низким содержанием изотопов водорода. Из такой воды готовили пищу также лидерам Индии - Индире Ганди, Китая - Ден Сяо Пину, Кореи - Ким Ир Сену. Доктор технических наук И.Н.Варнавский построил установку “Надія” и “Криничка” для получения реликтовой воды, а также предлагает рецепт приготовлен ее в бытовом холодильнике:

воду (желательно дистиллированную, бидистилированную или из глубокой артезианской скважины) следует прокипятить 2 минуты в стеклянной либо эмалированной посуде;

охладить при закрытой крышке до + 20?С;

разлить воду в стаканы и поставить в морозильник;

первую корочку льда снять и продолжить замораживание;

после полного замораживания стаканы со льдом достать из холодильника и оставить на столе (накрыть их крышкой);

когда в стакане останется небольшая льдинка (чуть меньше куриного яйца), выбросить ее. Именно в ней сконцентрированы дейтерий и тритий;

реликтовую воду надо хранить в холодильнике.

Метеорологи доказали, что облака - это скопление водяных капель, «поведение» которых подчинено конкретным законам физики. Тем не менее, эти скопления водяного пара могут быть загадочными. Исследователи Ю.Белоусов (1959), С.Алексеенко (1975), Н.Марченко (1990), М.Лазарев (1998), многие летчики отмечали осмысленное поведение облаков, противоречащее всем известным законам физики. Причем осмысленное поведение облаков, как живых существ, имело место даже на высоте 10 км, где температура - 50?С. В качестве гипотезы некоторые наблюдатели допускают, что если все живые существа связаны между собой общей физической материей - водой, то некоторые облака вполне возможно не что иное, как одна из форм живой материи и ей присуще даже своеобразное сознание, которое объясняет поведение облаков.

Главный аргумент против такого умозаключения состоит в том, что облака - слишком недолговечные образования, чтобы в них мог появиться или развиться привнесенный извне интеллект. Однако, возможно, что в параллельных мирах разумная жизнь может существовать в виде разреженных водяных образований, имеющих форму облаков. Оттуда эти «живые облака» и попадают в наш мир, а не образовываются в результате конденсации водяного пара.

Все это можно оценивать по-разному и с разной долей вероятности. Но имеет право на существование и гипотеза о том, что вышеизложенное можно рассматривать как еще одно свидетельство того, что мы не одиноки во Вселенной, что, кроме наблюдаемого нами, землянами, множества галактик, есть не меньшее число невидимых для нас параллельных миров с иными формами разумной жизни, основой которой служит вода. Может быть в будущем и удастся человеку установить информационный контакт с «разумными» облаками.

Уникальные изменения свойств воды происходят после воздействия на нее магнитным полем невысокой напряженности и носят временный характер (10-20 часов). Теоретическое обоснование этих явлений пока не сформулировано, однако они уже находят практическое применение. Магнитные поля могут действовать отдельно на растворитель, на растворенное вещество и на все компоненты раствора в целом. Для объяснения механизма процессов, происходящих при обработке водных растворов, ученые выдвинули коллоидную, ионную, водяную и другие гипотезы.

Коллоидная гипотеза основана на предположении о воздействии магнитных полей на коллоидные (взвешенные в растворе) частицы, обладающие довольно большой магнитной восприимчивостью (пара - или ферромагнетизм). То есть пара - и ферромагнитные частицы примесей субмикроскопических размеров, всегда присутствующие в воде, взаимодействуют с магнитными полями и перемещаются в растворе к их полюсам.

Ионная гипотеза базируется на предположении о временном изменении гидратации ионов и их перемещении в растворах к магнитным полюсам (аналогично перемещению частиц коллоидных примесей). Одно из объяснений сводится к тому, что при быстром пересечении ионами магнитных полей с достаточно высоким градиентом они скачкообразно смещаются в сторону со значительным ускорением. Причем, гидратные оболочки ионов на определенное время деформируются, что обеспечивает взаимосцепление ионов и приводит к ускорению образования кристаллов при выделении солей из растворов. Другое объяснение основано на возникновении электрического тока при магнитной обработке воды, который и оказывает влияние на гидратацию ионов. Следующее объяснение предполагает, что на действия ионов оказывают влияние гидродинамические колебания разной частоты при магнитной обработке воды.

Есть еще «водные» гипотезы - о действии магнитных полей непосредственно на воду и изменении ее свойств в зависимости от степени и характера ассоциации ее молекул. Предполагается возможность сохранения во времени структурных изменений воды под действием магнитных полей - нарушение или деформация водородных связей за счет резонанса колебаний поля и собственных колебаний ассоциаторов, диспергирующее разрушающее действие на ассоциаты молекулы воды, допускается определенная роль водных структур, образованных одиночными ионами, изменение величины углов Н-О-Н и др.

На первый взгляд «водные» гипотезы противоречат основным представлениям о физических свойствах воды, которая относится к диамагнитным веществам и время ее структурной релаксации (изменение и восстановление системы) настолько мало, что говорить о «структурной памяти» воды очень сложно. Однако, указанные гипотезы побуждают к выяснению влияния магнитной обработки на чистый растворитель и на растворы без примесей газов, а также на компоненты раствора, которые играют большую роль при воздействии магнитного поля на структуру воды.

Несмотря на эмбриональное состояние теоретических основ магнитной обработки электролитических растворов и скептическое отношение к этому методу со стороны некоторых ученых, такая обработка уже применяется для борьбы с накипью в паровых котлах, при производстве бетона, соды и аккумуляторов, очистке воды от коллоидных частиц, обогащении полезных ископаемых, улавливании пыли, покраске синтетических волокон. Обнаружено ее влияние на координирующее действие агрессивных растворов, эффективность смазочно-охлаждающих жидкостей.

Действие магнитных полей на биологические объекты - предмет особой науки - магнитобиологии. В исследованиях доказано влияние магнитных полей на биологическую активность клеток, отдельных органов и физиологических процессов в организме. При использовании омагниченной воды не образуются камни на зубах (как и накипь в чайниках). Считается, что такая вода является лучшим транспортом питательных веществ (в том числе и удобрений) из почвы в растения, в результате последние лучше растут. Запорожченко А.Л. (1979) доказал, что использование такой воды в оросительных системах повышает урожайность сельскохозяйственных культур на 12-18 %.

Особый интерес представляют активированные растворы. Они бывают с кислотными (рН 1,8-2,5) и щелочными (рН 10,8-11,5) свойствами. Первые условно назвали «мертвой», а вторые - «живой» водой. В последнее время в практике все шире используются активированные растворы в качестве консерванта, дезинфектора, биостимулятора. Полученная электрохимическим способом, такая жидкость недорогая, экологически безопасна, а по эффективности действия не уступает дорогостоящим препаратам. Для получения активированной воды нами изготовлен электрохимический лабораторный активатор [1].

Консервирующим началом активированной воды с кислотными свойствами является хлор, хлорноватистая кислота и слабый раствор соляной кислоты. Свободный хлор угнетает деятельность микрофлоры, а также под его действием наступает разрушение сульфгидрильных групп в белках - ферментах и в белках генетического механизма. В связи с этим, при использовании активированной воды даже молочнокислое и уксуснокислое брожение происходит менее интенсивно, чем при обычном силосовании, что подтверждается содержанием органических кислот. В научно-хозяйственном опыте установлено, что наиболее активной оказалась активированная вода с концентрацией 1,0-% хлористого натрия по сравнению с активированной водой, содержащей 1,5 и 2,0 % хлористого натрия. Угнетение микробиологических процессов в силосуемой массе положительно сказывается на сохранности углеводов (сахара, крахмала).

Активированная вода 1-% раствора хлористого натрия с щелочными свойствами обладает повышенной растворяющей и экстрагирующей способностью и является стимулятором биологических процессов в растениях и организме животных, имеет повышенную адсорбционно-химическую активность. Она также нетоксична и безвредна, экологически чиста.

Применение электроактивированной воды разрешено фармакологическим комитетом Минздрава СССР (№ 211-2524/791 от 22.02.88 г.). Выпаивание активированной воды с щелочными свойствами телятам и поросятам в опытном хозяйстве «Поливановка» Института животноводства центральных районов УААН дало положительные результаты. Повысилась сохранность молодняка животных, снизилась заболеваемость, увеличились приросты их живой массы. Опытным путем установлено, что активированная вода с кислотными и щелочными свойствами в процессе хранения теряет свои свойства (таблица 1).

Таблица 1 - Изменения рН в активированных растворах в зависимости от срока хранения (М±m)

При обработке измельченных початков и листостебельной массы кукурузы активированной водой с кислотными свойствами получены положительные результаты (через 250 дней опыта) по сохранности в корме сухого вещества, оптимальному соотношению органических кислот. Обработка готового силоса и зеленой массы люцерны предупреждает вторичную ферментацию корма [2].

В СибНИПТИЖ и его КБ в течение ряда лет проводили комплексные исследования по оценке эффективности использования католита в поении сельскохозяйственных животных. В 150-дневном опыте на бычках черно-пестрой породы изучали влияние катодной фракции электрохимически активированной воды и режима ее выпаивания на их продуктивность, физиологическое состояние, обменные и пищеварительные процессы. На фоне изокалорийного рациона животным давали дополнительно к питьевой воде (контроль) католит (рН =9,0-9,5; Еh=500 мВ), получаемый при ее электрохимической активации (J=10 A; U=220 B), один, три и семь раз в неделю в дозе 0,7-1,0 л/гол. (таблица 2).

Скармливаемый бычкам рацион был рассчитан на среднесуточный прирост живой массы 1000 г. Молодняк, получавший католит, отличался повышенным потреблением энергии с кормом, что обусловлено лучшей поедаемостью объемистых кормов (на 5,2-5,5 %), а также более высокой переваримостью питательных веществ рациона. Эти животные превосходили в среднем контрольных аналогов по переваримости сухого и органического вещества, протеина, жира и клетчатки, соответственно, на 1,03; 0,44; 2,16; 1,35; и 1,65 %, а также характеризовались лучшим использованием азота, кальция и фосфора.

Таблица 2 - Эффективность выпаивания активированной воды бычкам

Положительные результаты получены также при выпаивании католита свиньям, перепелам. Продукты, получаемые при активации воды, по своей сущности, являются антиокислителями, улучшающими восстановительные способности клеток и проницаемость их мембран. Кроме того, в активированном растворе образуется определенное количество гидроксилинов, относящихся к эффективным стимуляторам роста животных и растений. Активное поглощение щелочной фракцией активированной воды диоксида углерода из воздуха приводит к карбонизации жидкости, то есть к появлению в ней растворимых солей Na2CO3, бикарбонатов и нерастворимых СаСО3, МgCO3. Это позволяет сравнивать католит по физиологическому действию с карбонатно-бикарбонатной минеральной водой. Улучшаются и общие санитарные условия, поскольку католит обладает слабо выраженными бактерицидными свойствами.

Д.Кротов (1974) разработал методику использования активированных вод для лечения ангины, аденомы, гриппа, геморроя, зубной и головной боли у людей (до 25 болезней). Изобретатели используют электролиз и в промышленности - при получении кислорода и водорода из воды, лечебных, дезинфицирующих, моющих веществ и т.д. Можно заключить, что применение активированной воды очень широкое.

Обыкновенная вода играет исключительную роль в жизненных процессах не только как обязательная часть всех клеток и тканей животных и растений, но и как среда, в которой протекают все химические превращения, связанные с деятельностью организма. В процессе фотосинтеза она вместе с углекислым газом служит материалом для образования органических веществ, то есть поддержания жизни на Земле. За счет фотосинтеза растительность ежегодно усваивает 200 млрд. тонн СО2, создавая 100 млрд. тонн органических соединений и выделяет 145 млрд. тонн кислорода.

Вода является матрицей жизни, так как на ней основано все. Она способствует не только созданию питательных веществ, но и использованию их - высвобождению энергии, которая накоплена (аккумулирована) в организме в концентрированном виде (белки, жиры, углеводы, минеральные соли) и может быть использована лишь в растворах.

В организме вода находится как в свободной, так и связанной форме. В межклеточных пространствах, крови, лимфе, пищеварительных соках содержится свободная вода, которая обладает достаточной подвижностью и уникальным свойством. Г.Н.Шангин-Березовский (1969), а затем француз Ж.Бенвениста (1972), постоянно разбавляя водой водные растворы биологически активных веществ, доказали, что даже очень низкие концентрации этих веществ, сохраняли биологическую активность таких растворов и не только не ухудшают, а, наоборот, даже улучшают воспроизводительные и продуктивные показатели живих организмов. Они, независимо друг от друга, провели такой опыт. Одну группу растений поливали раствором, который имел обыкновенную, рекомендованную концентрацию минеральных удобрений, другую группу таких же растений, поливали аналогичным количеством раствора, но он был настолько разбавлен водой, что практически не содержал этих удобрений. В конечном итоге второй метод полива способствовал более интенсивному росту и развитию растений, чем первый. Это создает предпосылки для разработки экологически чистой агрохимии.

На основе вышеизложенного В.Моисеенко и Л.Сосновский (1988) выдвинули гипотезу, согласно которой физиологическая норма организма реализуется только при сохранении им водноструктурного гомеостаза (относительного постоянства состава и свойств внутренней среды и устойчивости основных физиологических функций), то есть структурного упорядочения несвязанной воды клетки, что позволяет связанной воде биологических молекул выявить системосоздающую функцию. Таким образом, эти ученые сформулировали новую водно-структурную концепцию концерогенеза.

Н.А.Бульянков (1991) доказал, что вода в организме является не нейтральным раствором и транспортером веществ, а «системой систем», что структурно связанная с биологическими молекулами в одно целое (в частности ДНК), она обуславливает их функциональные качества. Вода оказывается единой матрицей, на которой природа вышивает многочисленные живые узоры, в основе которых один и тот же чертеж - структура связанной воды. Это доказательство стимулирует дальнейшее развитие биологии.

В зависимости от происхождения различают атмосферные, поверхностные и подземные воды, которые принимают участие в общем круговороте воды. Атмосферные воды выпадают на поверхность Земли в виде дождя, града, снега, росы и тумана. Они отличаются высоким содержанием газов (азота, кислорода и двуокиси углерода). Эти воды, из-за содержания в них углекислоты, имеют кислую реакцию, что придает им неприятный вкус и для питья они непригодны.

Поверхностные воды - это атмосферные и отчасти грунтовые воды, которые переместились к пониженным частям рельефа местности (пруды, реки, озера, моря). Из-за возможности загрязнения они непригодны для питья без очистки.

Подземные воды образуются, главным образом, из атмосферных вод, которые проникают в нижележащие слои почвы и накапливаются там в виде подземных водотоков и водохранилищ. Эти воды концентрируются над водонепроницаемым слоем земной коры, образуя водоносный горизонт. С санитарной точки зрения подземные воды делятся на верховодку, грунтовые и артезианские. Верховодка находится обычно в верхнем (2-3 м) слое земли, накапливаясь над первым водонепроницаемым слоем. Часть этих вод образует, так называемый, почвенный раствор, который заполняет капиллярные пространства между частицами почвы, создавая гидратационный слой. В большинстве случаев верховодка без предварительной очистки непригодна для питья.

Грунтовые воды находятся под первым водонепроницаемым слоем, залегающим на глубине не менее 7 м. Они могут располагаться в нескольких водоносных горизонтах, быть безнапорными или находиться под давлением. Воды, находящиеся на глубине до 15 м, называют мелкими грунтовыми водами. Они служат главным источником водоснабжения. Артезианские воды особенно ценятся за их гигиенические свойства. Они практически свободны от микроорганизмов, поэтому пригодны для питья без очистки и обеззараживания.

Важность воды в животноводстве подтверждается тем, что в теле эмбрионов ее до 97 %, новорожденного молодняка - до 72 % и взрослых животных - 60 и более процентов. В теле упитанного поголовья ее относительно меньше, чем истощенного, так как жировая ткань бедна водой. Поэтому у ожиревшего животного резкое уменьшение массы тела более опасно для здоровья, чем у худого.

Потребность животных в воде удовлетворяется за счет трех источников: воды, которая содержится в кормах, питьевой воды и той, которая образуется в тканях организма. Так, в результате диссимиляции 1 кг протеина, углеводов или жира в организме образуется, соответственно, 450, 560 и 1190 г воды.

Потребление воды регулируется центральной нервной системой и зависит от вида животных, породы, возраста, массы тела, продуктивности, состава и вида кормов, метеорологических условий, температуры самой воды, физиологического состояния (таблица 3).

вода свойства активированный аномальный

Таблица 3 - Среднесуточное потребление воды, л

Недостаток воды животные ощущают чрезвычайно остро. Так, потеря организмом 10 % воды вызывает ослабление сердечной деятельности, учащение сердцебиения, повышение температуры тела, понижение аппетита и секреции поджелудочного сока, возбуждение нервной системы, мышечную дрожь, сухость и желтушность слизистых оболочек. При потере организмом 20 % воды наступает смерть. Жажда обуславливает более быструю гибель животного, чем голод. Установлено, что без пищи, но при достатке воды животные могут прожить 30-40 суток, хотя при этом теряется 50 % белков, жиров, углеводов. При лишении же воды животные погибают через 4-8 суток.

При дефиците воды в организме животного наступает расстройство многих физиологических функций: нарушается обмен веществ и нарастает количество молочной кислоты; снижаются окислительные процессы; увеличивается вязкость крови; повышается температура тела, учащается дыхание; происходит обезвоживание органов и тканей; нарушается секреция пищеварительных желез, исчезает аппетит и резко падает продуктивность. Водное голодание приводит к интоксикации организма, так как происходят существенные изменения в печени, почках, составе крови, усиливается расход белков.

Избыток воды в организме вызывает значительное разбавление электролитов. Это приводит к повреждению клеток, вследствие чего наступает, так называемое, водное отравление. Вода, потребленная в чрезмерном количестве, проникает в кровяные и другие клетки организма, вызывая их набухание, кровяное давление повышается. Пища, чрезмерно разбавленная водой в кишечнике, плохо усваивается. При кормлении свиней жидкими кормами среднесуточные приросты живой массы в 2 раза ниже, чем полувлажными. У взрослых коров при избытке воды в организме удои также значительно снижаются. Принято считать, что для производства 1 кг молока расходуется 4-5 л воды ( вместе с водой, поступающей с кормом), то есть при суточном удое 20 кг молока корове достаточно 80 л воды, а при 40 л - надо 160 и при 50 кг - 200 л воды.

Наибольшее количество воды задерживается в коже, соединительной ткани и мышцах, намного меньше ее в костях и жировой ткани. Кожу следует рассматривать как орган, играющий особую роль в водном обмене. Она водонепроницаема, защищает тело от изменений температуры, способна выделять воду из организма путем диффузии через эпидермис и при потении, что позволяет организму уменьшить мочеотделение. Установлено, что около 10 % общего количества воды в организме крупного рогатого скота, кожа удерживает благодаря содержанию в ней хлорида натрия (? общего количества натрия в организме), который накапливается главным образом в эпидермисе.

В обыкновенной воде содержатся минеральные вещества в растворенном коллоидном и взвешенном состоянии, а также органические вещества - продукты жизнедеятельности человека, животных и растений. Для нормального функционирования клеток, тканей и органов животных и человека необходима качественная вода (таблица 4).

Таблица 4 - Показатели безвредности воды (не более мг/л)

Вода для человека и животных не должна содержать болезнетворных бактерий и вирусов (общее количество бактерий - не более 100 в литре). Физическое состояние (температура и т.д.), минеральный и газовый состав, микробная обсемененность воды и другие включения оказывают существенное влияние на здоровье. Даже перемена воды часто сопровождается у животных расстройством пищеварения и отказом от корма. Питьевая вода плохого качества (мутная, с запахом и необычного вкуса) не возбуждает деятельность секреторных желез желудочно-кишечного тракта и при сильной жажде может вызвать негативную физиологическую реакцию.

При поении очень холодной водой (1 - 3 ?С) организм животного переохлаждается, в результате чего возникают простудные заболевания, нарушаются функции пищеварения. Поение холодной водой беременных маток может привести к абортам. При длительном потреблении теплой воды (свыше 20 ?С) животные становятся изнеженными и более восприимчивы к простудным болезням. Такую воду животные пьют неохотно, нередко наблюдаются поносы, так как всасывание теплой воды происходит медленно. Для взрослого поголовья наиболее благоприятной является вода с температурой 10…-12 ?С, для беременных животных - 12…-15?С.

Реакция животных на минеральный состав воды зависит от возраста, физиологического состояния, а также от количества солей в воде. Очень минерализованная вода способствует повышению гидрофильности тканей, понижению диуреза, задержке воды в организме (то есть масса тела может увеличиваться за счет воды), что в конечном итоге снижает продуктивность животных.

Наибольшее загрязнение поверхностных вод имеет место в промышленных центрах, где очень высокая техногенная нагрузка и плотность населения. Например, в Днепропетровской области на нужды людей и народного хозяйства ежегодно забирается более 2 млрд. кубометров воды. Несмотря на то, что за последние годы приняты меры и резко сокращен сброс сточных вод, почти половина использованной воды сбрасывается неочищенной, так как имеющиеся мощности еще не могут защитить поверхностные и подземные воды от загрязнения.

Борьба с загрязнением подземных вод и открытых водоемов приобретает серьезную остроту. Качество подземных вод катастрофически ухудшается из-за загрязнения поверхностных источников. В частности, зарегулирование стока рек привело к накоплению на дне водохранилищ разных вредных химических элементов. По данным Пономаренко П.И. (1997) в Запорожском водохранилище экологически допустимые концентрации тяжелых металлов уже почти сравнялись с фактическими. Шахты Западного Донбасса ежегодно сбрасывают в пруды-накопители десятки миллионов кубометров высокоминерализованных вод. «Мокрая» консервация шахт (без откачки воды) также оказывает негативное действие - происходит повышение уровня подземных вод высокоминерализованым содержимым шахт.

В настоящее время в большинстве открытых водоемов предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ превышает в несколько раз. Вода в них (в т.ч. и в р. Днепр) не отвечает ни санитарно-гигиеническим, ни рыбохозяйственным требованиям (поэтому резко сократилась численность линя, судака и других пород рыб). Распашка склонов полей, вырубка лесов увеличили смыв почвы и нечистот в реки. По этой причине многие малые реки исчезли. Залповые аварийные сбросы отходов металлургических и химических предприятий приводят к массовой гибели или угнетению ассимилирующей способности биоценоза, в результате самоочищение водоемов не происходит, концентрация ядов в них постоянно увеличивается. Самоочищение рек происходит при полном водообмене в течение нескольких недель. Плотины же затормозили движение воды. Например, в Каховском водохранилище для полной замены воды требуется около 200 суток. Кроме того, для самоочищения водоемов необходим кислород (нужна аэрация), а нефтеокисляющие бактерии, наоборот, являются конкурентами фотосинтезирующих. Тяжелые металлы, попадая в воду, вообще угнетают фотосинтез, тормозя насыщение ее кислородом.

Таким образом, концепция о допустимости сброса сточных вод в естественные водоемы и самоочищения их там абсолютно несостоятельна. Это действие должно быть категорически запрещено и пресекаться не штрафами, а уголовной ответственностью. Нужны жесткие нормативы ПДК в воде вредных для человека веществ. Пересмотр стандартов в сторону завышения показателей нередко приводит к тому, что вода, которая раньше считалась загрязненной (вредной), теперь является нормальной. Такой антиэкологический подход (изменения названия) только усугубляет ситуацию.

Неоправданным действием можно назвать также разделение ПДК на санитарно-гигиеническую и менее строгую, рыбохозяйственную, потому что вредные вещества за счет фильтрации в подземные водные источники попадают в реки, так как они соединены между собой. Это псевдоконструктивная политика. Еще в шестидесятые годы прошлого столетия академик Н.Н.Семенов обосновал необходимость создания замкнутых водооборотных систем на предприятиях, а также внедрения современных маловодных технологий в промышленности (воздушное вместо водяного охлаждение) и сельском хозяйстве (удаление навоза на животноводческих фермах за счет многократного использования воды).

По-прежнему актуальны также разработка и использование новых эффективных методов очистки сточных вод (ионный обмен, сорбционная технология, ионная флотация, применение радиационных излучений и электронных ускорителей для разрушения органических веществ и др.). Для сельского хозяйства нужны медленно растворимые минеральные удобрения с максимальным включением биогенов и новые низкотоксичные и низкоустойчивые пестициды для борьбы с сорняками, болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур. В итоге, необходимы повышение эколого-правовой культуры, соответствующее образование и воспитание общества, конкретная, последовательная, целенаправленная государственная экологическая политика.

Таким образом, несмотря на то, что наука знает о воде почти все, очень многие ее особенности до сих пор не выяснены. Необъяснимы ее природа, происхождение и почему действуют только ей присущие специфические законы. По поводу феномена воды можно фантазировать бесконечно. Над разрешением этой проблемы ученым предстоит еще очень много поработать.

Считаем нашу статью началом аргументированного разговора ученых различных профилей о свойствах и значении воды в живой и неживой природе.

Перечень ссылок

1. Козырь В.С., Короплясов В.М. Устройство электрохимического активатора // Научное обеспечение интенсификации животноводства в центральной зоне Украины: Тезисы докладов научно-практ.конф. - Днепропетровск: ИЖЦР УААН, 1996. - Ч. 2. - С. 26-27.

2. Козырь В.С., Короплясов В.М., Соловьев Н.И., Геккиев А.Д. Свойства и сохранность активированной воды // Научное обеспечение интенсификации животноводства в центральной зоне Украины: Тезисы докладов научно-практ.конф. - Днепропетровск: ИЖЦР УААН, 1996. - Ч. 2. - С.21-22.

3. Лелека М. Таємнича душа води // Науковий світ. - 2004. - № 1. - С. 22-23.

Размещено на Allbest.ru