2

Содержание

Введение

1. Роль воды в жизни человека

2. Потребность в воде

3. Использование воды в современной технике и технологиях

3.1 Морская вода в промышленности

3.2 Морская вода в сельском хозяйстве

Заключение

Список литературы

Введение

Хотя все в природе взаимосвязано и каждая деталь важна, все же отдельные явления и предметы более существенны, а другие менее при естественном равновесии как живой, так и неживой материи. Ведь нельзя же поставить в один ряд по значимости палец и сердце. Поэтому вполне закономерен вопрос: какое вещество является самым главным, самым важным для нас в окружающем материальном мире? Ответ на этот вопрос можно дать уверенно и однозначно: это природная вода. Такой ответ, бесспорно, справедлив, во всяком случае, для нашей планеты Земля.

Если человек спустится в подземные пещеры, то они поразят его сложнейшей системой многоэтажных помещений, коридоров, обширных залов со сводчатыми потолками, причудливой колоннадой, то свешивающейся сверху, то растущей снизу. В этих подземных пустотах подчас встретятся вам журчащий ручей или целое подземное озеро, по которому свободно можно кататься на лодке. Какой архитектор построил этот сказочный подземный дворец? Природная вода!

Обратив свой взор к небу, человек видит облака или тучи, тянущиеся на десятки, сотни, а иногда и на тысячи километров. Глядя, как легко они плывут в воздушном океане, окружающем нашу планету, некоторые люди думают, что они невесомые. Масса 1 км³ облаков около 2000 т, и состоят они опять-таки из природной воды.

Все люди хорошо знают текущие по суше водотоки -- ручейки, речушки, реки. Иногда они низвергаются с высоты десятков и сотен метров водопадами, на многие сотни метров наполняя воздух мельчайшей алмазной пылью, переливающейся в лучах солнца всеми цветами радуги. Иногда образуют мощные пенящиеся стремнины, вытачивающие в скалах причудливые формы. Крупные водотоки на сотни километров пропиливают даже в плотных породах широкие, до десятка километров, и глубокие, до многих сотен метров, долины. Все это делает сила природной воды.

Но если обратиться к самым страшным из известных нам катастроф, которые переживали наша планета за геологическое время, а человечество за время своего, правда, короткого существования, таким, как тайфуны, смерчи, цунами, земле- и моретрясения, извержения вулканов, когда нередко за немногие часы, а то и минуты уничтожались целые города и гибли сотни тысяч людей, и если мы попытаемся - вскрыть механизм природного аппарата, который вызвал эти ужасные катастрофы, то увидим, что и в этом случае принимала участие природная вода!

Большая часть поверхности нашей планеты, около 71%, покрыта Мировым океаном, составляющим 97% всех поверхностных вод Земли и около половины всех вод литосферы. Глубина Мирового океана достигает 11 км. Если срезать сушу и заполнить ею дно океанической чаши, то вся планета покроется слоем воды глубиной около 3 км.

Почва и все породы, слагающие литосферу (земную кору), также всегда содержат воду. Это утверждение справедливо не только для увлажненных районов. Оно достоверно даже для таких мест, где годами не выпадает ни одной капли дождя. Это справедливо и для всех участков величайшей «безводной» пустыни -- Сахары. Да что Сахара! На нашей планете нет ни одного естественного предмета, тела, пылинки, которые были бы лишены воды. Все живое и неживое содержит ее. В огненной магме, изливающейся из жерл вулканов, также есть вода, причем в немалом количестве Природопользование: Учебник / Под ред. Э.А. Арустумова. - М.: Издательский дом «Дашков и Ко», 1999. - С. 97..

Цель работы - охарактеризовать воду как источник жизни.

Задачи работы - изучить роль воды в жизни человека; определить потребность в воде; изучить использование воды в современной технике и технологиях.

1. Роль воды в жизни человека

Сегодня необходимо вспомнить о воде, о ее значении в нашей жизни и влиянии на здоровье человека. К сожалению, простые истины сейчас уходят из нашего сознания. Вспомним свое детство, с каким наслаждением мы утоляли жажду простой водой из колодца или родника. И посмотрим сегодня на наших детей и внуков, которые просят пить, а заботливые взрослые предлагают им сок, чай, фанту, кока-колу… А ребенок жалобно просит: «Дайте воды!» Мы убеждаем ребенка в полезности перечисленных напитков, и, когда в скором времени у наших детей развиваются всевозможные гастриты, колиты, энтероколиты, дискенезии желчевыводящих путей и т.п., мы и не подозреваем, что зачастую одна из основных причин этих заболеваний - обезвоживание.

Давайте разберемся, что значит вода в нашем организме.

Великий русский ученый В.И. Вернадский писал: «На планете на суше для всего живого решающую роль играет механизм воды. Вода на суше находится в постоянном круговороте. Этот круговорот совершается энергией Солнца, его тепловыми лучами.

Деятельность воды в механизме всей земной коры совершенно решающая. Она не только составляет в среднем много более 2/3 по весу живой материи, ее присутствие является необходимым условием размножения живых организмов, проявления их геохимической энергии. Основа всего живого - зеленая жизнь - без воды не существует. В природной воде сосредоточена в биосфере основная масса (по весу) живого вещества, и условия жизни всех организмов теснейшим образом связаны с природными водными растворами. Все организмы состоят в подавляющей массе своего вещества из водных растворов или водных золей. Организмы содержат по весу от 60 до 99% воды».

Человеческий организм - не исключение. Он на 25% состоит из твердых веществ и на 75% - из воды.

Вода - источник жизни. К сожалению, это мало кто осознает сегодня.

Современная медицина ошибочно считает, что потребность человека в воде можно удовлетворить с помощью любой другой жидкости. В этом одна из главных проблем нашего времени. Искусственные напитки, чай, кофе ведут себя в теле человека иначе, чем вода. Конечно, они содержат воду, но также содержат и обезвоживающие вещества, которые «освобождают» организм не только от той воды, в которой они были растворены, но и от той, которая составляет резерв организма. Например, одна чашка кофе содержит 85 мг кофеина, а одна чашка чая - около 50 мг. Кофеин - это стимулятор центральной нервной системы, который одновременно оказывает мочегонное воздействие. В результате тело теряет жидкости намного больше, нежели содержалось в пресловутой чашке кофе. Поэтому у заядлых любителей кофе или чая неизбежно развивается хроническое обезвоживание организма. Кстати, сухость во рту - это один из самых последних признаков этого популярного недуга нашего времени Марков Ю.Г. Социальная экология. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2005. - С. 180..

При обезвоживании организма усугубляются абсолютно все заболевания, а некоторые им напрямую провоцируются. В частности, гипертония - это в большинстве случаев результат адаптации организма к серьезному дефициту воды. Поскольку сосуды должны справляться с изменением объема крови, то когда объем жидкости уменьшается, им также приходится сужаться - иначе организм не сможет наполнить всю кровеносную систему.

В результате предпочтения искусственных напитков человек теряет естественное чувство жажды и отказывается от воды вообще. Он перестает различать жажду и голод, и считает, что хочет есть даже тогда, когда организм настойчиво просит воды. Отсюда - и переедание, и ожирение.

Человеческое тело нуждается минимум в 6-8 стаканах воды в день. Оптимальное время ее приема: утром после просыпания - 1 стакан воды комнатной температуры, стакан - за полчаса до еды (завтрак, обед и ужин) и через два с половиной часа после еды (2). Приспосабливая таким образом прием воды к приему пищи, вы предотвращаете увеличение концентрации крови. Если жидкости недостаточно, то после еды кровь сгущается и для восстановления своих изначальных свойств поглощает воду из клеток тела.

Жажду надо удовлетворять сразу же, как только она возникает. Чем больше вы пьете, тем эффективнее становится механизм жажды и насыщения организма необходимым количеством воды.

Вода - это самое дешевое лекарство от болезней, вызванных обезвоживанием.

2. Потребность в воде

"Если вооруженные конфликты нынешнего столетия нередко возникали из-за нефти, то кровавые конфликты будущего века будут вспыхивать из-за воды". Эти слова принадлежат вице-президенту Всемирного банка Исмаилу Серагельдину, отвечающему за финансирование проектов, связанных с защитой окружающей среды. Не будем спорить с крупным банкиром по поводу обрисованных им в довольно прямолинейной форме причин грядущих вооруженных конфликтов. Однако его слова наводят на размышления относительно значения и роли воды в жизни как отдельного человека, так и целых стран и народов.

Там, где вода, там и жизнь - эта простая истина, рожденная на Востоке, стала расхожей фразой, точно отражающей взаимосвязь между водой и жизнью. На Востоке всегда ценили и ценят воду. Недаром о ней говорят: "Земля - казна, вода - золото", "Вода - кровь дехканина, земля - его душа", "Капля по капле - озеро, нет капель - пустыня". "Влагу нужно беречь как зеницу ока" - воспитывают с измальства будущего кормильца семьи.

В этой связи невольно напрашиваются вопросы: а много ли воды на нашей планете, хватает ли ее вдоволь для нужд человека и порожденной им цивилизации? Ответ на эти вопросы можно почерпнуть в обзоре экспертов-экологов, недавно опубликованном в издающемся в Париже журнале "ЮНЕСКО рисорсиз". В нем отмечается, что 97,5% водных ресурсов нашей планеты содержат соль, и в таком виде непригодны для употребления человеком. Остающиеся 2,5% приходятся на пресную воду, которая используется человеком для питания, удовлетворения потребностей сельского хозяйства, промышленности и других целей. Но доступ к этим ресурсам пресной воды осложнен из-за их нахождения в различных, порой труднодосягаемых природных средах. Две трети пресной воды сосредоточены в ледниках и постоянном снежном покрове, остальная часть содержится в водах озер, рек, болот и "подземных кладовых" (грунтовые воды).

Эти цифры ярко показывают нам, сколь ценной является пресная вода и как бережно следует к ней относиться. Уместно подчеркнуть, что имеющиеся на Земле запасы пресной воды являются более или менее постоянной величиной и не имеют тенденции к самопроизвольному увеличению.

А между тем человечество с каждым годом потребляет все больше и больше поистине бесценной влаги. Ученые-экологи подсчитали, что в 1995 году земляне "выпили" 2300 кубических километров пресной воды. Большая часть этого объема была использована на нужды сельского хозяйства и промышленности. На долю земледелия приходится ныне в пять раз больше воды, чем в начале века. Промышленность же расходует ее в 26 раз, а муниципальные объекты (главным образом городское хозяйство) в 18 раз больше, чем на заре столетия.

Потребность в пресной воде возрастает по мере развития промышленного потенциала, расширения ирригационной сети в сельском хозяйстве, улучшения санитарных условий окружающей среды. Увеличению расходования воды будет способствовать дальнейший рост населения. В 1996 году на нашей планете проживало 5,5 миллиарда человек, а в 2025 году, по прогнозам ученых-демографов, эта цифра приблизится к восьми миллиардам.

Развитие цивилизации, как это ни прискорбно, сопровождается огромным ущербом для окружающей среды. Например, в процессе ирригации земель быстрыми темпами идет загрязнение подземных вод пестицидами и другими вредными химическими элементами. Эксперты стран Европейского Союза предсказывают, что в течение предстоящих 50 лет в результате применения пестицидов в сельском хозяйстве стран этого объединения подвергнутся отравлению подземные воды на площади 60 тысяч квадратных километров.

Развивающиеся страны Азии и Африки, стремясь быстрее достигнуть более высокого уровня развития, внедряют с этой целью западную технологию в сельскохозяйственную отрасль своей экономики. Но этот процесс оборачивается для них огромной бедой. Например, применение рядом афро-азиатских стран западных приемов агротехнической обработки земли (без учета местных климатических и почвенных условий) отрицательно сказывается на урожайности сельскохозяйственных культур. Так, за период с 1989 по 1996 год, согласно исследованию экспертов ЮНЕСКО, 25 процентов сельхозугодий в Африке (в значительной мере и по вышеуказанным причинам) понизили продуктивность в результате эрозии почв, их засоления и опустынивания. И это привело к усилению зависимости плодородия земель от внесения удобрений. Оскудевшие почвы не приносят тех урожаев, которые смогли бы удовлетворять нужды возрастающего населения африканских стран.

Огромный урон окружающей среде наносит с каждым годом набирающая темпы развития промышленность, Помимо того, что она поглощает 23 процента расходуемых человеком водных ресурсов, эта отрасль экономики в то же время является крупным загрязнителем окружающей среды. Так, за период с 1900 по 1996 год, по подсчетам специалистов, в мире произведено 250 тысяч тонн кадмия - ядовитого химического вещества. В конечном счете большая часть этого объема возвратилась в экосистему.

Окружающая среда в развивающихся странах ежегодно "поглощает" огромное количество вредоносных химических веществ. Подтвердим это печальной статистикой, относящейся только к двум странам Юго-Восточной Азии. Ученые-гидрологи установили, что в конце 80-х годов воды реки Келанг в Малайзии были столь насыщены ртутью, что некоторые эксперты предложили заполнять ею бутылки и использовать их содержимое в качестве пестицидов в сельском хозяйстве. Анализ состояния внутренней водной сети Таиланда, осуществленный за последние годы гидрологами, обнаружил такую картину: содержание вредных химических веществ в ряде рек страны в 100 раз превышает уровень, предельно допустимый экологическими критериями.

Загрязнение водных источников, в частности в странах Азии и Африки, наносит огромный вред здоровью людей. Подсчитано, что от употребления такой воды в развивающихся странах ежегодно умирает 3,3 миллиона человек. Многие миллионы жителей страдают от кишечных заболеваний. В Африке миллионы людей заболевают холерой и тифом.

Наряду с восстановлением нормального качества питьевой воды важнейшей задачей сегодняшнего дня, считают эксперты ЮНЕСКО, является возрождение к жизни тех районов в афро-азиатских странах, которые из-за отсутствия воды, некогда изобиловавшей там, превратились в мертвые зоны.

Решению этой задачи помогают такие международные организации, как ЮНЕСКО, а также финансовые учреждения ряда развитых стран. ЮНЕСКО при финансовой поддержке Германии осуществляет проект возрождения древних городов Мавритании. Деятельное участие в проекте принимает специально созданный Мавританией Национальный фонд спасения древних городов, К их числу относятся Шингетти, Тишит, Вадан, Валата. Эти города когда-то были ключевыми пунктами на торговом пути между средиземноморским побережьем Африки и Югом Сахары. Ныне из-за отсутствия достаточного количества воды они умирают.

Их упадок начался тогда, когда потерял свое значение торговый путь через пустыню Сахару.

Особенно тяжелые дни переживает город Вадан. Еще недавно оазис, в котором он расположен, считался довольно процветающим районом. Но вот уже много лет он страдает от отсутствия воды и наступающих на него песков. За последние 10 лет территория Вадана сократилась на половину и составляет только 59 гектаров. Мужское население Вадана, не находя применения своим силам, устремилось на север в поисках работы на шахтах или эмигрировало в такие большие мавританские города, как Наудибу или Нуакшот. Сейчас в Вадане проживает не более четырех тысяч человек.

Кампания по спасению городов Мавритании началась в 1981 году. Ее цель - обеспечить их питьевой водой и таким образом возродить в них производство и торговлю, что приведет к оживлению городской жизни.

Осуществляемый по инициативе ЮНЕСКО проект предусматривает сооружение широкой сети артезианских скважин (колодцев) и каналов с целью орошения истосковавшихся по влаге земель, а также оказание крестьянам помощи в приобретении сельскохозяйственной техники и семян, Это позволит вернуть к жизни пальмовые рощи оазисов указанных городов, что обеспечит получение крестьянами урожаев овощей и зерновых культур, в частности, популярной здесь пшеницы.

Претворяемый в жизнь в Мавритании проект - один из примеров, свидетельствующих об огромной роли, которую играет вода в возрождении к жизни умирающих оазисов.

Большое значение для рационального использования водных ресурсов, как считают ученые-гидрологи, имеет расширение знаний о них, более глубокое исследование имеющихся на планете запасов воды, пригодной для удовлетворения нужд человека. С этой целью Всемирная Метеорологическая Организация (при поддержке ЮНЕСКО и Всемирного банка) выдвинула предложение о создании международной организации, задача которой заключалась бы в сборе данных о наличии в мире ресурсов пресной воды и выработке рекомендаций по их разумному использованию человеком, промышленностью и сельским хозяйством Яндыканов Я.Я. Экономика природопользования: Учебник. - Екатеринбург: Издательство Уральского государственного экономического университета, 1997. - С. 133-139..

3. Использование воды в современной технике и технологиях

3.1 Морская вода в промышленности

Без воды Мирового океана немыслима жизнь на Земле, невозможен круговорот веществ, энергии в природе.

Долгое время соленую воду океана рассматривали только как «агрессивную» среду, которую в процессе производства следует нейтрализовать, ибо ее невозможно использовать. Однако изменение технологии с учетом физических и химических свойств морской воды позволяет применять ее в качестве полезного компонента. В промышленности морская вода используется при производстве ряда продуктов охлаждения агрегатов, обогащения полезных ископаемых, транспортировке сырья и отходов, в качестве питательной воды в парогенераторах, для поддержки пластового давления на нефтегазопромыслах и т. д. Круг ее применения непрерывно расширяется. Уже в 2000 году в США за счет морского водопотребления удовлетворяется одна треть промышленных потребностей. Растут масштабы использования морской воды в других странах, в том числе в Японии, где ожидаемый дефицит водных ресурсов предполагается покрывать за счет морской воды.

В нашей стране доля морской воды в общем, промышленном потреблении воды составляет пока что всего 5%. Несмотря на в основном внутриконтинентальный характер размещения производства имеется возможность и необходимость развития морского водоснабжения, особенно, например, в южном экономическом районе России, где назревает дефицит водных ресурсов, и в других приморских регионах. Промышленные предприятия Одесской и Крымской областей уже теперь покрывают свои потребности в воде за счет морской на 33-35%, а отдельные предприятия - до 99,4%.

Чаще всего вода используется как теплоноситель при охлаждении продукта или конструкций агрегатов. Морской водой охлаждаются ядерные реакторы. Широко применяется оборотная морская вода также на нефтеперерабатывающих заводах. Большая экономия пресной воды достигается от применения морской для охлаждения барометрических конденсаторов на сахарных заводах.

Все чаще морская вода используется в технологических процессах. Разработаны способы приготовления бетона на морской воде, флотации в морской воде серы из вулканогенных руд Камчатки и Курильских островов. Доказана возможность автоклавной плавки с использованием морской воды.

Широкое распространение получает использование морской воды при добыче полезных ископаемых суши и морского дна. Созданы гидроагрегаты, обеспечивающие выдачу угля на гора, повышающие производительность труда в несколько раз. Перспективна разработка рассыпных месторождений шельфа, в том числе песков, содержащих золото, олово, титан и другие элементы, гидроспособом.

3.2 Морская вода в сельском хозяйстве

Все более широкое применение морская вода получает в сельском хозяйстве. Существует много видов растений - галофитов, - устойчивых к большим содержаниям солей, хорошо приспособленных к поливам морской водой. Известны мангровые деревья, растущие на побережье тропических морей и образующие мощные заросли. Из других галофитов широко распространены ячмень, пырей, ситник, тандриск. Высокая солеустойчивость у сахарной свеклы, репы, кормовой капусты, ржи, сахарного тростника, спаржи, лука-порея, чеснока, редиса и др. Эти растения могут переносить поливы солоноватой и даже водой соленостью 10-15%. Селекционные работы позволяют вывести новые солеустойчивые сорта растений. Так, американские ученые получили сорт ячменя, который орошается только морской водой с высокой концентрацией солей, и солеустойчивый сорт помидоров Макар С.В. Основы экономики природопользования. - М.: Институт международного права и экономики им. А.С. Грибоедова, 2004. - С. 89-92..

Заключение

Действительно, человечество во все времена стремилось к познанию этого удивительного вещества -- воды, прекрасно осознавая ее исключительность. Так, еще шесть тысячелетий назад у шумеров существовали космогонические представления, в которых воде уделялась главная роль: «Еще не было вверху неба, а внизу Земли, но уже царствовали боги океана (Апсу) и моря (Тиамата)».

В Месопотамии, в Вавилоне (в переводе с аккадского -- врата бога), расположенном на месте более древнего шумерского города Кадингирра, возникла поэма «О сотворении мира», в которой задолго до появления Библии описаны всемирный потоп и борьба божества, охраняющего мировые воды, с чудовищем преисподней.

Тысячелетием позже древние египтяне согласно господствовавшей в их стране космогонической теории утверждали, что вначале не было ни неба, ни земли; окруженную густым мраком Вселенную наполняла первичная вода.

Две тысячи шестьсот лет назад древнегреческий философ Фалес Милетский считал воду первоисточником всего сущего.

В средние века алхимики приписывали воде совершенство, обозначая ее в виде опрокинутого равностороннего треугольника Д. «Тела не действуют, если не растворены» -- одно из основных положений алхимии, не утерявшее во многом справедливости и поныне.

Крупный немецкий профессор Ф. Ауэрбах писал:

«Самое удивительное и самое лучшее -- это вода». Американские физик Дж. Дэй и химик К. Девис называли воду зеркалом науки. Перефразируя это удачное утверждение, автор с не меньшим основанием может сказать, что отношение к воде -- зеркало ученого-естествоиспытателя. Чем серьезнее он к ней относится, тем выше как ученый стоит в ряду своих коллег. Автор обращает также внимание на то, что без воздуха жизнь возможна (анаэробы), а без воды ее нет.

Известный французский писатель Антуан де Сент-Экзюпери сказал о природной воде следующее: «Нельзя сказать, что ты необходима для Жизни, ты сама Жизнь... Ты самое большое богатство в мире».

Один из крупнейших специалистов по физической химии воды Э.X. Фрицман в своей классической монографии о природе воды утверждал: «Ни одно из природных веществ не играет такой выдающейся и существенной роли на поверхности земного шара и в прилегающих слоях, как вода... наука и техника подтвердили старое основное положение человечества: вода есть то, из чего происходит все, другими словами название aqua вполне себя оправдывает: aqua omnia sunt.

Лучше всех из современных мыслителей значение воды определил крупнейший ученый, основоположник ряда новых научных дисциплин, биохимик и минералог, академик В.И. Вернадский: «Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных, геологических процессов. Нет земного вещества--минерала, горной породы, живого тела, которое ее бы не заключало. Все земное вещество... ею проникнуто и охвачено» Гирусов Э.В. и др. Экология и экономика природопользования: Учебник для вузов / Под ред. Э.В. Гироусова. - М.: Закон и право: ЮНИТИ, 2002. - С. 116..

Список литературы

1. Гирусов Э.В. и др. Экология и экономика природопользования: Учебник для вузов / Под ред. Э.В. Гироусова. - М.: Закон и право: ЮНИТИ, 2002.

2. Макар С.В. Основы экономики природопользования. - М.: Институт международного права и экономики им. А.С. Грибоедова, 2004.

3. Марков Ю.Г. Социальная экология. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2005.

4. Природопользование: Учебник / Под ред. Э.А. Арустумова. - М.: Издательский дом «Дашков и Ко», 1999.

5. Яндыканов Я.Я. Экономика природопользования: Учебник. - Екатеринбург: Издательство Уральского государственного экономического университета, 1997.