Властивості води. Вплив забруднюючих факторів
Вода як екологічний фактор, її фізичні властивості. Вплив води на живий організм на прикладі організму людини. Виділення води з потом. Хвороби, що передаються через воду. Вплив на здоров'я токсичних водних забруднень. Становище водних ресурсів в Україні.
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | реферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 05.04.2011 |
Размер файла | 730,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
План
- 1. Властивості води
- 2. Вода і живі організми
- 3. Становище водних ресурсів в Україні
- Висновок
1. Властивості води
Вода, в якій розпочалося життя на Землі, - це важливий екологічний фактор, що визначається її фізичними властивостями, зокрема, прозорістю, щільністю, теплоємністю, текучістю, а також струмопровідністю.
Сонячне тепло завдяки малій теплопровідності води майже не передається на глибину. переміщення теплих мас з поверхні на глибину відбувається за рахунок вертикального переміщення, а також за рахунок глибинних течій у морських водах. Рух води приводить до вирівнювання температури у всій її товщі, а також до збагачення киснем.
У воді в розчиненому стані присутні гази і мінеральні солі. Велике екологічне значення має кількість розчиненого у воді кисню. У солоній воді його кількість на 20% менша. Перенасиченість киснем модна спостерігати у водах озер і ставків багатих на рослинність, що містить хлорофіл.
Вода одна й найбільш досліджених і вельми загадкових речовин.
Подивимося на воду з екологічного погляду, аналізуючи і гідросферу, і саму речовину. Своєю рухливістю вода поступається лише повітрю, але розрив між ними дуже великий. Оскільки у вигляді пари вона опанувала лише найнижчі кілька кілометрів атмосфери, а в одному кубічному метрі повітря її вміст не перевищує 40-60 грамів (як правило, він набагато менший), то майже вся вода лишається у рідкому стані й має чималу густину. Наслідком є розташування води у западинах і під Землею, повна або часткова відсутність на більшій частині поверхні суходолу. Ще суттєвіше те, що один “водний басейн” може дуже відрізнятися від сусіднього за складом домішок, вміст яких часто робить воду непридатною для пиття чи життя у ній.
Лише океан завдяки інтенсивному обміну водами між різними його частинами більш-менш вирівнює свій склад, чим він схожий на атмосферу. Та й в океані вирівнювання неповне, тому, на відміну від всюди однакового повітря, водні організми далеко не завжди можуть переселятися з одного місця в інше, бо вода там за складом може бути непридатною для них.
Фахівці нараховують понад 20 характеристик, за якими воду з повним правом зараховують до аномальних рідин. Частина з них важлива для біосфери:
· особливості взаємодії молекул Н2О між собою мало не на сто градусів збільшують температури її плавлення і кипіння. Якби не ця обставина, весь океан існував би у вигляді газу в атмосфері;
· теплота фазових переходів (плавлення льоду і випаровування води) дуже висока, що майже виключає миттєві чи дуже швидкі природні кліматичні катастрофи. Як правило, рослини і тварини встигають приготуватися до зими, а потім мають досить часу для звикання до теплого періоду;
· наявність аж двох атомів водню у легенькій молекулі води є причиною її дуже високої питомої теплоємності. Відомо, що вона є чудовим “тепловим акумулятором”, вирівнюючи і гальмуючи швидкі зміни температури, на які так здатна атмосфера. У поєднанні з найвищою серед поширених рідин теплопровідністю це сприяє ефективному перенесенню теплоти від зони екватора до вищих широт. Якби згадані два параметри води були суттєво меншими, у тропіках постійно панувала б температура 50-70°С, зона полярних умов впритул наблизилася б до північних кордонів України, а швидкість вітрів на Землі збільшилася б у багато разів;
· вважають (хоч це й не доведено беззаперечно), що зменшення питомої теплоємності води при її нагріванні від 0°С аж до температури +37°С (далі вона починає збільшуватися) є однією з причин (основною?) “вибору" теплокровними тваринами саме цього інтервалу температур для внутрішнього середовища своїх тіл, де відбуваються основні біохімічні реакції;
· як відомо, “приємною" для живих істот холодних зон є властивість прісної рідкої Н20 мати максимальну густину при +4°С. Це майже виключає повне промерзання водойм навіть там, де середня річна температура набагато нижча від 0°С;
· густина води помітно залежить як від її температури, так і від кількості і складу домішок. Це дуже посилює конвективні потоки в її товщі. Для їх виникнення досить вже незначної відмінності у солоності чи температурі;
· на щастя, плинність води мало залежить від її температури, лишаючись малою навіть у момент замерзання. Це не тільки спричинює швидкі конвективні потоки, а й суттєво зменшує енергетичні витрати на пересування у воді “швидкохідних" живих істот (деяких риб, тюленів тощо);
· висока пружність і мала стисливість води пояснює високу швидкість звукових хвиль (вона вища, ніж у деяких металів). Не дивно, що саме ці хвилі є основним засобом “спілкування” водних істот, каналом припливу інформації. Наприклад, кити перегукуються між собою на відстані сотень кілометрів (щоправда, лише на глибині так званого звукового каналу);
· незабруднена твердими частинками вода є досить прозорою для того, щоб фотосинтезуючі клітини працювали на глибинах 100 м, що є сприятливою обставиною для збільшення біоресурсів океану.
Та, мабуть, найсуттєвішими для живих істот є такі дві незвичайні властивості води:
· вона має рекордне серед поширених рідин значення коефіцієнта поверхневого натягу, високі “капілярні здатності”, розвиваючи великі сили при взаємодії з твердими тілами (змочуванні чи незмочуванні). Діапазон наслідків цього надзвичайно широкий: від освоєння водомірками поверхні і чудової властивості води втискуватися у щілини й капіляри тим настирливіше, чим вони вужчі, аж до суперважливої для всього живого участі у керуванні мембранними біохімічними процесами;
· рекордним є для води і просторове розділення зарядів обох знаків у межах її молекул, і діелектрична стала (відомо, що вона дорівнює аж 81). Остання така висока, що вода без зайвих церемоній розчленовує на фрагменти (аж до окремих елементів, які існують у ній переважно у формі іонів, оточених ореолом з молекул води) більшість речовин. Хоч особливо вправно вода розриває на частини солі, але і з решти речовин теж примудряється дещо відірвати. Розчинна здатність води така висока, що вона ніколи на буває “чистою" у звичному для нас значенні цього слова. Окрім безлічі трикутних молекул з атома кисню і двох атомів водню (Н2О) вона завжди містить щось прихоплене з повітря (так, включення вуглекислого газу спричинює невелику кислотність навіть чистої дощової води), ґрунту або гірських порід.
Цілком слушною є назва “мінеральна вода” для тієї рідини, що струменить з частини джерел, бо вона містить різноманітні домішки.
Багато елементів входять і до складу вод морів та океанів.
2. Вода і живі організми
Розглянемо спочатку на прикладі людини. Організм середнього дорослого землянина містить десь 45 відер вологи, частина якої рухається всередині нашого тіла майже з такою ж швидкістю, як повітря у дихальній системі: крізь серце 7 т, нирки 1000 л, мозок майже 1000 л за добу. Більша частина води міститься всередині клітин, забезпечуючи їх нормальну діяльність.
Коли її кількість трошки зменшується, система датчиків з участю мозку створює відчуття спраги тим сильніше, чим більша нестача вологи у клітинах.
Тоді людина шукає воду. Якщо вона не встигне її знайти до моменту втрати з нормальної кількості лише половину відра (10 %), то задишка і запаморочення переходять у порушення зору і слуху, галюцинації. Без негайного введення води цей стан закінчується смертю. У спеку смертельною вважається втрата 12-15 % води, а при помірних температурах - 22-25 %.
Все сказане при високій температурі зовнішнього повітря триває дві доби, якщо вдень людина ховається в тінь, а температура лежить у межах 4045°С; 34 доби, якщо холодніше (40-35°С). Дослідження показали, що причиною таких порушень є зміна механізму терморегуляції у тілі людини у разі підвищення температури повітря понад 33°С. Починаючи з цієї межі і вище охолодження тіла відбувається лише через випаровування води у вигляді поту. Це принципово інша ситуація, ніж при утричі нижчій температурі, коли випаровування через дихання таке саме, як і утворення поту, а більша частина тепла йде від тіла у формі теплового випромінювання.
Виділення води з потом таке інтенсивне, що на вітрі впродовж сонячного дня у пустелі людина втрачає 10-11 літрів вологи, якщо їй доводиться працювати чи рухатися. Одночасно через шкіру виводяться і потрібні організму солі.
Якщо пити абсолютно прісну воду, то можна загинути вже не від спраги, а від втрати солей. Людина повинна отримати солі або разом з їжею, або (за тимчасової відсутності їжі) у складі випитої води.
Отже, в окремих випадках (інтенсивна фізична робота у спеку в пустелі чи в гарячих цехах) питна вода повинна містити дозовану (невелику) кількість солей. Іншим варіантом може бути пиття мінеральних солей з домішкою речовин, які мають виражену терапевтичну дію, сприяючи поверненню організму до рівноважного стану внутрішнього обміну (тобто виліковуванню).
Відомо, що в нормальних температурних умовах людина споживає меншу частину води з їжею, більшу у рідкому стані (1,5-2,5 л щодоби). Разом всі люди за рік випивають приблизно 5 кубічних кілометрів води (не так і мало десяту частину стоку Дніпра). Та на пиття йде всього 1/9000 прісної води, яку щороку отримують континенти. Якщо ця вода не містить надто великої кількості патогенних мікроорганізмів, солей чи інших домішок, не кажучи вже про шкідливі речовини (радіонукліди, важкі метали, отрути), то вона придатна для пиття не тільки холодною, а й теплою.
У воді біологічні забруднюючі агенти набувають особливого значення, подекуди за небезпекою навіть випереджаючи хімічні. Це трапляється найчастіше тоді, коли вода стає життєвим середовищем для патогенних мікроорганізмів, кількість яких у ній постійно збільшується. Якщо перед використанням для пиття таку воду не дезінфікувати, то й мінімальна її кількість може спричинити вибух тих хвороб, що легко передаються саме через воду (табл.1).
Таблиця 1 - Хвороби, що передаються через воду
Через повітря (найчастіше з участю мікрокрапель слини чи води) передаються лічені хвороби, через воду - більшість. Ці попередження особливо актуальні для умов сучасної України, де з багатьох причин знизився природний імунний захист її населення, а енергетичні та інші проблеми можуть спричинити погіршення якості приготування питної води.
Дію не всіх токсичних елементів вивчено однаково добре. Та ще гірша ситуація з оприлюдненням даних про їх поширення і шкідливі впливи. Наприклад, у колишньому Радянському Союзі було щонайсуворіше заборонено писати про плутоній штучну ядерну вибухівку. Цей елемент належить до найотруйніших. Приблизно така сама ситуація з талієм та кількома іншими елементами.
Наскільки антигуманний такий “захист через мовчанку” населення забруднених важкими металами міст свідчать дані про дію на людину трохи легших елементів: свинцю, ртуті, кадмію та інших (табл.2). Одночасно стисло охарактеризовано дію кількох органічних токсичних сполук.
Таблиця 2 - Вплив на здоров'я токсичних водних забруднень
Пояснимо ситуацію, що склалася із забрудненням деякими з цих речовин:
Свинець. Протягом XX ст. людство зуміло забруднити цим важким металом усю Землю, підвищивши його середній вміст у тілах громадян розвинених країн у 500-600 разів порівняно з його нормальним вмістом. Концентрація свинцю у поверхневих шарах Атлантичного океану збільшилася в 7 разів після 1920 р. Тепер від цього металу не сховатися ні в Гренландії, ні в Антарктиді. Викиди свинцю дуже зменшилися на транспорті, чого не можна сказати про промисловість. Загальна потужність усіх природних джерел свинцю, що забруднюють ним біосферу, у десять разів нижча, аніж антропогенних. Та чи варто радіти тому, що люди “перевершили” Природу?
3. Становище водних ресурсів в Україні
Розпочнемо з найнеприємнішого. Всі наші великі ріки за міжнародними стандартами вважаються забрудненими і “дуже забрудненими”. Те ж саме стосується і більшої частини довжини їх основних приток.
У багатьох ріках і річечках гранично допустимі концентрації для однієї чи й кількох речовин перевищені у десятки разів.
Наприклад, у притоці Західного Бугу р. Полтві у 20-35 разів перевищена допустима межа вмісту амонійного азоту, з Дніпра і Дунаю можна видобувати цинк (5-29 ГДК у першому і 18-23 ГДК у другому). Своєрідними “родовищами" стали: для міді і фенолу p. Тисмениця, міді і марганцю Південний Буг і Дніпро, нафтопродуктів Сіверський Донець і майже всі річки Приазов'я.
Рекордсменом за сукупністю забруднень визнано р. Полтву. В її воді нижче Львова довго не з'являється кисень, зате розкошують споживачі сірководню (того самого, що насичує глибини Чорного моря). Ненабагато поступається їй притока Дністра Тисмениця, у якій всі контрольовані речовини спостерігалися в концентраціях, що перевищували ГДК. Суперників цих річок можна знайти лише на Сході, у Донбасі.
Не набагато краща ситуація як у Дніпрі, так і в усіх його українських притоках. Вони забруднені насамперед нітритним та амонійним азотом і численними сполуками важких металів. Нижні водосховища збагачені фенолом, Дніпровське нафтопродуктами. Все це наслідок скидання стоків, які потрапляють у графу “брудних”, розплата за надто розвинену промисловість зі старими технологіями і десятиріччя радянської влади.
вода властивість україна забруднення
Дещо краща ситуація у річках Криму, уздовж яких немає великих підприємств. Там лише у пониззі в 13 рази перевищені ГДК азоту.
На морях максимальні рівні забруднення відразу кількома речовинами спостерігаються в портах і прилеглій до дельти Дунаю частині Чорного моря. Позитивно хоч те, що вміст кисню “задовільний” в обох морях, а максимальні рівні забруднення перестали збільшуватися порівняно з 80ми роками XX ст. Невтішна ситуація і з підземними водами, які подають у комунальні водоводи. Фахівці переконані, що вони забруднені не “подекуди”, а майже на всій території України. У багатьох місцях спостерігається надмір пестицидів, нітратів, хлоридів, подекуди ще й фенолу, а в Криму до всього цього додаються ще й миш'як і марганець.
Особливо високі концентрації шкідливих речовин у підземних водах спостерігаються у Донбасі, де були випадки отруєння ними шахтарів у вибоях.
Що стосується джерел потоків стічних вод, то вони належать таким рекордсменам:
електроенергетика - 43 % всього обсягу зливу в ріки;
комунальне господарство - 19,5 %;
сільське господарство - 16,6 %;
чорна металургія - 9 %;
хімія і нафтохімія - 3 %;
інші - 8,9 %.
Підсумовуючи, можна стверджувати, що водні перспективи України незадовільні. Хоча економічні негаразди зупинили частину виробництв і скоротили решту, зменшивши обсяг стічних вод, та це, мабуть, тимчасове явище. Відсутність капіталів на модернізацію промисловості змусить для виживання і проникнення на світові ринки продовжити випуск металу і виробів з нього на наявних підприємствах. Наслідки цього для якості води очевидні.
Висновок
Як висновок, я хотів би сказати, що вода це перш за все - родоначальник життя на нашій планеті, і без нормальної її якості ми не зможемо повноцінно функціонувати. Адже, як би не було запущено механізм її отруєння і забруднення - ніколи не пізно почати щось робити для покращення свого життя. В даній роботі ми побачили всю картину негараздів питного середовища і подумайте кожен для себе: а що саме я зробив для покращення стану води в моїй місцевості? - А для погіршення?
Хіба важко після пікніка на березі зібрати сміття й віднести у смітник, а якщо його нема - то забрати й вдома викинути. Мало хто це зробить, це усвідомлення своїх вчинків, бо ніхто тебе не схопить за рукав і не поведе до урни за вухо - як в молодших класах, до цього ти повинен дійти сам, отже роби висновки …
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Фактори водного середовища. Фізичні та хімічні властивості води. Дослідження динаміки водної екосистеми, біотичних взаємодій гідро біонтів. Взаємодія як двигун еволюції та динаміки популяції. Вплив антропогенних факторів на динаміку водних екосистем.
курсовая работа [901,4 K], добавлен 11.04.2010Вода як екологічний фактор. Характеристика водних ресурсів Землі та України. Джерела забруднення водних ресурсів та їх характеристика в Україні. Дослідження якості та безпеки води, якою забезпечуються споживачі міста Вінниця, шляхи і методи її очищення.
дипломная работа [87,9 K], добавлен 25.10.2010Поняття харчового статусу організму людини, якісний склад оптимального раціону. Роль та місце води як важливої харчової речовини. Наслідки надлишкового споживання води та зневоднення організму. Вимоги до якості та аналіз ресурсів питної води в Україні.
реферат [526,8 K], добавлен 05.12.2010Теоретичні основи дослідження якості води в річках, якість води та фактори, що її формують. Хімічний склад річкових вод, джерела та шляхи надходження забруднюючих речовин, вплив забруднень на екосистему річки. Методика дослідження якості води в річці.
курсовая работа [147,7 K], добавлен 06.10.2012Характеристика токсичних речовин та шляхи їх надходження до водних екосистем. Основні водні об`єкти м. Чернігова. Забруднення водних систем міста комунальними, промисловими стоками. Використання методу біотестування для оцінки якості води водних об`єктів.
курсовая работа [65,0 K], добавлен 21.09.2010Значення води в природі й житті людини, чинники забруднення. Хвороби, до яких призводить споживання забрудненої води. Джерела забруднення атмосфери. Ліс як складова біосфери. Вплив виробництва на здоров'я людини. Найбільш актуальні екологічні проблеми.
презентация [1,3 M], добавлен 27.02.2011Заходи охорони і раціонального використання водних ресурсів, характеристика різних типів їх забруднення (хімічне, теплове). Причини кризової ситуації Дніпра, Чорного й Азовського морів. Вплив забруднень на життєдіяльність організмів і здоров`я людей.
реферат [32,6 K], добавлен 10.11.2010Загальна характеристика токсичних речовин та шляхи їх надходження до водних екосистем. Основні водні об`єкти м. Чернігова та їх забруднення комунальними та промисловими стоками. Метод біотестування для оцінки якості води основних водоймищ м. Чернігова.
курсовая работа [164,0 K], добавлен 25.09.2010Проблеми прісної води. Значення водних ресурсів. Джерела забруднення відкритих водойм. Методи дослідження води водойм. Нормування і аналіз якості води відкритих водойм. Визначення прозорості, каламутності, кількості завислих часток та провідності води.
реферат [55,6 K], добавлен 30.03.2011Оцінка стану навколишнього середовища. Аналіз існуючих методів оцінки стану водних ресурсів, ґрунтів, атмосферного повітря та рослинного світу. Вплив підприємства на ґрунтові води. Розробка можливих заходів щодо зменшення його негативного впливу.
дипломная работа [987,9 K], добавлен 17.12.2011