6.3. Вода и ее загрязнение. 3 вода

6.3. Вода

Как уже говорилось, вода покрывает более двух третей (70,8 %) поверхности земного шара. Площадь Мирового океана составляет 361,26 миллиона квадратных километров при средней глубине 3711 м (максимальная глубина – 11022 м – Марианская впадина в Тихом океане). Общий объем воды на Земле оценивается приблизительно в 1,454 миллиарда кубических километров. Из них 95 % приходится на моря и океаны, 4 % – на ледники (под ледниками скрыто более 11 % поверхности суши – около 16 миллионов квадратных километров), и только 1 % представляет собой пресную воду (соленость менее 1 o/oo).

Роль воды в любой экосистеме чрезвычайно велика. Водная среда является одной из четырех сред жизни на Земле. В водной среде обитает около 150000 видов животных (примерно 7 % от всех видов животных, обитающих на Земле) и 10000 видов растений (примерно 8 %). Общая масса всех живых организмов, населяющих Мировой океан, оценивается в 50 – 60 миллиардов тонн. Жизнь в океане распространена от приповерхностных слоев до дна самых глубоких впадин (10 – 11 км).

Банальная фраза "Вода – это жизнь" вполне обоснованна. Действительно все формы жизни на Земле, все организмы – это, грубо говоря, "водные растворы", так что с не меньшим основанием можно говорить, что "Жизнь – это вода", или по образному выражению французского биолога Р.Дюбуа: "Жизнь – это одушевленная вода". Эмбрион человека на 97 % состоит из воды, организм новорожденного – на 75 %, а организм взрослого человека – приблизительно на 60 – 65 %. В таблице 6.7 приведены данные о содержании воды в растительных и животных организмах.

Таблица 6.7

Содержание воды в растительных и животных организмах

Растения	Содержание воды, %	Животные	Содержание воды, %
Водоросли	96 – 98	Губки	84
Листья трав	83 – 86	Моллюски	80 – 92
Листья деревьев	79 – 82	Насекомые	46 – 92
Стволы деревьев	40 – 55	Земноводные	до 93
Мхи и лишайники	5 – 7	Млекопитающие	68 – 83

Значение воды в окружающем мире подчеркивалось многими учеными, начиная от древнегреческого философа Фалеса Милетского, сказавшего: "Вода – первоначало всего", до В.И.Вернадского: "Картина видимой природы определяется водой".

Рассмотрим основные свойства воды как среды жизни.

6.3.1. Основные свойства воды как среды жизни

Агрегатное состояние.Вода на земном шаре присутствует в трех агрегатных состояниях: твердом (лед, снег и т.п.), жидком (собственно вода) и газообразном (водяной пар). При этом 96 % воды находится в жидком состоянии, остальные 4 % – в твердом и относительно незначительное количество – в атмосфере Земли в виде водяного пара и мельчайших капель (приблизительно 12000 км3в пересчете на жидкую воду). Как известно, температура плавления составляет для воды 0C, температура кипения – 100C. Эти изменения в физическом состоянии воды лежат в основе ее круговорота на Земле.

Температурный режим и плотность.Как уже упоминалось, колебания температуры воды в Мировом океане сравнительно невелики и находятся в приповерхностных слоях в диапазоне от –2 до +33C при среднем значении +17,4C. На глубине свыше 500 – 1000 м температура более или менее постоянна и составляет около +4C. В пресных внутренних водоемах умеренных широт температура приповерхностных слоев колеблется в диапазоне от –0,9C до +25C. В термальных источниках температура воды может достигать 100C.

Изменение плотности воды с температурой имеет одну весьма важную особенность. При повышении температуры воды от 0 C плотность ее вначале возрастает, достигает максимума приблизительно при +4C и уже затем уменьшается. Эта особенность имеет большое значение для водных экосистем, особенно в умеренных широтах, т.к. влияет на сезонную вертикальную циркуляцию воды в водоемах.

Содержание кислорода и углекислого газа.Кислород поступает в водную среду двумя путями: из атмосферы и в результате фотосинтеза в водных зеленых растениях. Содержание кислорода в воде является сильным лимитирующим фактором, поскольку морские организмы столь же нуждаются в кислороде для дыхания, как и наземные. В газах, растворенных в воде, кислород составляет в среднем 35 % (в атмосфере – 21 %). Очевидно, что в приповерхностных областях содержание кислорода выше, чем в глубине. Однако за счет течений и вертикальной циркуляции воды кислород распространяется на большие глубины вплоть до дна океана. Там, где глубинное перемешивание вод затруднено уже на глубинах свыше 200 м свободного кислорода нет, а вода насыщена сероводородом. Такая ситуация характерна для Черного и Аравийского морей и Бенгальского залива.

Углекислый газ растворяется в воде примерно в 35 раз лучше кислорода (при 0 C). В воде его почти в 700 раз больше, чем в атмосфере, из которой он и поступает. Большая часть углекислоты присутствует в воде в виде карбонатов и гидрокарбонатов щелочных и щелочноземельных металлов.

При pH = 8 в богатых кальцием поверхностных водах существенны следующие равновесные обменные процессы:

Углекислый газ необходим водным растениям для фотосинтеза, а также беспозвоночным животным для формирования известковых скелетных образований.

Прозрачность и световой режим.К световому режиму наиболее чувствительны фотосинтезирующие растения, о важнейшей роли которых уже неоднократно говорилось. В мутных водоемах они обитают лишь в приповерхностных областях и только, если прозрачность воды достаточно велика, они могут существовать на более или менее значительных глубинах. В очень чистой воде эта глубина может достигать 100 – 200 м, в то время как в мутной она может уменьшиться до нескольких сантиметров. Солнечный свет с разной длиной волны поглощается водой неодинаково: в красной части спектра поглощение более интенсивно (глубина проникновения – несколько метров), в зеленой – менее (проникает до 500 м), в синей – еще меньше (до 1500 м). Соответственно этому с глубиной зеленые водоросли сменяются бурыми и красными, пигменты которых приспособлены к улавливанию света с более короткой длиной волны. Чем ближе к поверхности, тем разнообразнее и богаче жизнь: из 160000 видов морских организмов более 100000 обитает на глубинах до 500 м.

Соленость.В.И.Вернадский предложил следующую классификацию солености воды: до 1о/оо– пресная, от 1 до 10о/оо– солоноватая, от 10 до 50о/оо– соленая, свыше 50о/оо– рассол (в океанологии границей между соленой и солоноватой водой принята величина 24,7о/оо, т.к. при такой солености меняются некоторые физические свойства воды).

95 % всей воды на земном шаре сосредоточено в морях и океанах, т.е. является водой солоноватой или соленой. Соленость морей и океанов колеблется в пределах от 3 – 5 о/оодо 40 – 45о/оопри средней величине 35о/оо. Соленость морской воды обусловлена присутствием в ней хлоридов, в основном NaCl (88,7 % всех солей), сульфатов (10,8 %), карбонатов (0,3 %) и некоторых других солей (0,2 %). Если выпарить всю воду океанов, то их дно оказалось бы покрытым 60-метровым слоем соли. Большое количество растворенных в морской воде солей обусловливает довольно высокое осмотическое давление, равное 265 кПа (2,7 атм).

Кроме того, в морской воде присутствует более сорока микроэлементов с концентрациями от сотых до миллиардных и менее долей процента.

В связи с этим отметим, что в ряде стран достаточно развита промышленность по извлечению из морской воды химического минерального сырья: поваренной соли (Индия, Италия, Франция, Испания, США), магния (США, Великобритания, Италия, Франция, Тунис и др.), брома (США, Канада, Украина, Бразилия, Франция, Япония, Индия и др.), калия (Великобритания, Япония и др.). Получение минерального сырья из морской воды имеет ряд очевидных преимуществ: морская вода является универсальным сырьем, позволяющим извлекать из нее при должной технологии целый комплекс минеральных веществ, экологически такое производство гораздо менее вредно, чем добыча соответствующих полезных ископаемых на суше, очищенная вода может затем использоваться для промышленных, сельскохозяйственных и бытовых нужд, что поможет решить проблему дефицита чистой пресной воды. Однако технологии добычи минерального сырья из морской воды в настоящее время еще недостаточно разработаны и экономически зачастую менее выгодны, чем традиционные (исключая получение брома).

Соленость морской воды зависит от нескольких факторов: количества осадков, скорости испарения воды с поверхности, полноводности впадающих в то или иное море рек. Так, например, соленость Балтийского моря в силу этих причин невысока – менее 10 о/оо– за счет таких крупных рек как Нева, Западная Двина, Висла, Одра и др., а вода в восточной части Финского залива благодаря Неве почти пресная.

Кроме морей и океанов вода со значительной концентрацией солей содержится в бессточных озерах. Самое известное такое озеро – Мертвое море в Палестине, в котором соленость достигает 260 о/оо(отметим, что при солености свыше 270о/оов воде жизнь отсутствует). В России к таким озерам относятся Каспийское море (соленость около 14о/оо) и озера Эльтон и Баскунчак (Волгоградская и Астраханская области), в которых добывается поваренная соль.

Засоленными часто бывают также подземные воды вследствие растворения в них минеральных веществ, находящихся в глубине земли. Минерализованные подземные воды часто выходят на поверхность земли через глубокие трещины. Многие из них обладают целебными свойствами и тогда называются минеральными, однако иногда в них могут содержаться и опасные для человека вещества, например, мышьяк. Отметим, что поскольку температура земной коры повышается на каждые 100 метров глубины примерно на 3 C, подземные воды часто бывают теплыми и даже горячими.

Пресная вода – это вода, соленость которой не превышает 1 о/оо, среди растворенных в небольших количествах в пресной воде солей, в отличие от морской воды, доминируют карбонаты. После попадания в Мировой океан эти карбонаты используются многими морскими организмами для построения своих скелетов и раковин.

Кислотность.Этот вопрос уже обсуждался вразделе 2.5.3. Напомним, что средняя кислотность морской воды составляет 8,8, а большинство пресноводных рыб может существовать при значениях кислотности от 5 до 9. При pH < 5 наступает массовая гибель рыб, а при pH > 9 погибают все рыбы и многие другие водные животные.

Щелочность.Критерий качества воды, выраженный как эквивалентная концентрация CaCO3; в очищенной воде не должна превышать 120 мг/л.

studfiles.net

4.3 Вода

Вода - один из важнейших компонентов лесных экосистем. Леса и то, как ими управляют, влияет на количество, качество и характер поверхностных и грунтовых вод. Изменения качества и характера водных потоков может иметь серьезные воздействия на лесные экосистемы и благосостояние общества. Кроме того, связанные с лесом водные и береговые биотопы входят в число лесных экосистем с наибольшей продуктивностью и биоразнообразием.

Качество и количество вод, протекающих на лесных территориях, обычно рассматривается как индикатор качества управления лесами. Существует представление, что качество воды отражает различные потенциальные угрозы устойчивости лесов, и потому оно является хорошим индикатором здоровья экосистемы в целом.

Индикатор 4.3.a Доля лесохозяйственных мероприятий, которые отвечают лучшему опыту или соответствующему законодательству, направленному на сохранение водных ресурсов

Обоснование

Этот индикатор показывает, в какой мере в рамках управления лесами забота о водных ресурсах осознана, и они соответственно охраняются. Этот индикатор в первую очередь связан с той деятельностью, которая может оказать воздействие на прибрежные зоны, качество и количество вод, их поток, а не с выделением земель для целей водоохраны. Охрана водных ресурсов и связанных с ними лесов и водных экосистем жизненно важна для коренных народов, которые непосредственно зависят от них.

Подходы к измерению

Стандарты управления обычно охватывают стандарты проектирования дорог, допустимые пределы воздействий на водосборы и водоразделы, обустройства зон отдыха, управления стоком и режимом выпаса скота.

В отчете следует указывать, какой процент лесохозяйственных мероприятий, организаций и лесной площади отвечает критериям оптимальной лесохозяйственной практики и законодательства. Разные регионы внутри страны могут иметь разные стандарты и подходы к определению выполнения требований закона. Может потребоваться метод приведения этих региональных различий к единому стандарту.

Низкий процент соответствия нормам закона или отсутствие связанных с водными ресурсами оптимальных хозяйственных практик означают, что такое управление, вероятно, оказывает или будет оказывать серьезное негативное воздействие на водные ресурсы. И наоборот, высокий процент соответствия показывает, что негативные эффекты приняты во внимание и минимизированы.

Интерпретации этого индикатора может способствовать краткое изложение оптимальных лесохозяйственных практик и законодательства, включая усилия и меры, направленные на соблюдение требований закона.

Полезные данные можно получить от правительства, университетов, научно-исследовательских организаций и лесопромышленников.

Индикатор 4.3.b Площадь и процент водных объектов или длина водных потоков в пределах лесных территорий со значительными изменениями физических или биологических свойств по сравнению с фоновыми

Обоснование

Этот индикатор предоставляет информацию по качеству водных ресурсов на лесных территориях. Существенные изменения физических, химических или биологических свойств воды в лесных озерах, реках и ручьях могут показывать, в какой степени хозяйственная деятельность или естественные процессы влияют на качество воды. Поддержание качества водных ресурсов важно для использования воды людьми и для поддержания здоровья лесных и водных экосистем. Там, где на воду негативно влияет антропогенная деятельность, могут быть применены специальные лесохозяйственные меры с целью защиты водных ресурсов.

Подходы к измерению

Данные по качеству водных ресурсов могут быть получены от национального и региональных правительств и администраций, а также из других источников, включая агентства по окружающей среде и рыбному хозяйству. Другие данные могут быть получены с помощью станций слежения за объемом стока, скоростью и режимом водотоков, из исторических и современных сведений о состоянии воды в затронутых и незатронутых хозяйственной деятельностью водосборах, на основе реконструкции исторических данных по водным объектам. В отчетах следует указывать площадь и долю проточных и непроточных лесных водоёмов, в которых произошли существенные изменения.

На качество воды могут негативно влиять мутность, изменение химического состава, включая изменение уровня растворенного кислорода и питательных веществ, изменение температуры, кислотности, появление вредных водорослей и других организмов. Можно по желанию разделить по категориям факторы, изменяющие качество воды, и их причины. Исходное состояние водных ресурсов может быть известно по многолетним наблюдениям естественной динамики водотоков, знании о базовых уровнях, целевых или пороговых значениях. Когда данные об исходных условиях недоступны, в качестве замены может быть использовано знание о тенденциях.

Страны могут выделить специфические исследования, в которых показано влияние лесохозяйственных мероприятий на качество воды, ее физические, химические и биологические свойства.

Критерий 5: Поддержание вклада лесов в глобальный цикл углерода

Лесные экосистемы являются возобновимым и одним из самых больших на суше резервуаром биомассы и углерода почвы. Они играют важную роль в глобальном цикле углерода как накопители и источники углерода. Запасы углерода в лесах включают наземную биомассу, подземную биомассу, мертвые и разлагающиеся органические остатки и углерод почвы. Углерод также содержится в продуктах из древесины.

Биосфера значительно влияет на химический состав атмосферы. Растения поглощают CO2 из атмосферы в процессе фотосинтеза и выделяют его в процессе дыхания. CO2 выделяется также при разложении органических веществ. Обмен между атмосферой и биосферой обширен: примерно седьмая часть всего атмосферного CO2 ежегодно поглощается растительностью.

Глобальные изменения климата могут существенно влиять на структуру, распределение, продуктивность и здоровье лесов умеренной и бореальной зон, а также на запасы углерода в лесах и его потоки, на лесные пожары, болезни, вспышки численности насекомых и повреждения, вызванные штормовыми ветрами.

Лесохозяйственная практика также влияет на цикл углерода. Уничтожение лесов оказывает негативное влияние, но мероприятия по поддержанию и увеличению запаса углерода в лесах и лесных продуктах в среднесрочной и долгосрочной перспективе могут внести положительный вклад в снижение уровня атмосферного углекислого газа. Кроме того, лесная биомасса может быть использована вместо ископаемого топлива, что может привести к снижению выброса парниковых газов в атмосферу.

Изменения в глобальном цикле углерода и связанные с ними климатические изменения отразятся на благополучии людей, особенно земледельческих сообществ и коренных народов, прямо зависящих от природной среды.

Индикатор 5.a Общий пул и потоки углерода в лесных экосистемах

Обоснование

Этот индикатор показывает общее количество углерода, запасённого в лесных экосистемах. Он также описывает изменения и обмен углеродом между лесными экосистемами и атмосферой. Лучшее понимание этих процессов помогает разработать адекватные меры на воздействия, вызванные изменением климата.

Подходы к измерению

Международные и национальные экспертные группы и процессы по изменениям климата предоставят информацию и подходы, полезные для отчетов по этому индикатору. Этот индикатор в первую очередь отображает вклад лесов каждой страны в глобальный цикл углерода.

Международная экспертная группа по изменению климата (International Panel on Climate Change, IPCC) предлагает методику для оценки научных, технических и социо-экономических данных, необходимых для понимания процессов изменения климата, их потенциальных воздействий и возможностей по адаптации и смягчению последствий.

Рамочная конвенция ООН по изменению климата (United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC) и национальные исследования по парниковым газам также могут предоставить данные для отчетов по этому индикатору.

Индикатор 5.b Общий пул и потоки углерода в лесной продукции

Обоснование

Этот индикатор показывает роль лесной продукции в сохранении, потоке и высвобождении углерода. Лесная продукция задерживает высвобождение углерода в атмосферу, она более устойчива, чем иная продукция, при изготовлении которой выделяются значительные количества углерода.

Подходы к измерению

Выражение «лесная продукция» относится в первую очередь к запасам углерода, содержащимся строительных бревнах, фанере, мебели и бумаге. Технические рекомендации, разработанные IPCC (редакция 2006 г.), включает подходы к оценке пулов углерода и его потоков при заготовке лесной продукции. Для оценки эффектов от замены лесной продукции на те, которые оказывают существенное воздействие на окружающую среду и цикл углерода - такие, как сталь, бетон и пластик - может быть использован анализ жизненного цикла.

Индикатор 5.c Сокращение эмиссии углерода из ископаемого топлива за счет использования лесной биомассы для получения энергии

Обоснование

Этот индикатор показывает количество энергии, получаемой из лесной биомассы, и степень, в которой она может заменить потребность в сжигании ископаемого топлива, улучшая, таким образом, мировой углеродный баланс и снижая выделение углерода.

Подходы к измерению

Производство энергии из лесной биомассы может включать сжигание отходов и остатков древесины или производство биоэтанола из лесных материалов. Для определения энергетически эквивалентного количества ископаемого топлива и выделяющегося при его сжигании углерода используются стандартные нормативы пересчёта.

Оценка тенденций изменения в использовании биомассы может показать энергию, получаемую из биомассы, и ее долю в общем производстве энергии на уровне страны в целом и по секторам экономики. Оценки должны производиться в соответствии с информацией и методами (например, эмиссионными факторами), используемыми каждой страной в национальных отчетах по парниковым газам, и в соответствии с рекомендациями IPCC.

Критерий 6: Поддержание и расширение долгосрочных множественных социально-экономических выгод для удовлетворения потребностей общества

Леса обеспечивают широкий набор социальных, культурных и экономических товаров, услуг и иных выгод, отвечающих потребностям общества. Средства к существованию и благосостояние многих людей и сообществ, включая коренные народы, зависят от лесов. Сведения о производстве и потреблении лесных продуктов, инвестициях и занятости в лесном секторе, отдыхе и туризме, связанных с лесом, и других социальных и культурных ценностях отображают те многие блага, которые даёт лес.

studfiles.net

3. Вода и ее свойства. Экологическое и биологическое значение н2о

Три изотопа водорода и три стабильных изотопа кислорода16О, 17О, 18О в различных сочетаниях могут образовывать 18 изотопических разновидностей воды с молекулярными массами от 18 до 24 (Т218О). В тяжелой воде вещества растворяются хуже, растворы меньше проводят электрический ток. Она гигроскопична, жадно поглощает влагу из воздуха. Помещенные в нее без предварительной подготовки живые существа (рыбы, черви и т.п.) погибают, семена в ней не прорастают, микробы не живут. Вода имеет очень большое значение в жизни растений, животных и человека. Согласно с современными представлениями происхождение жизни связано с водной средой. Во всяком живом организме в воде протекают химические процессы, обеспечивающие жизнедеятельность организма.

1045’

изические свойства. Чистая вода бесцветная, прозрачная жидкость, без запаха и вкуса. Плотность воды при переходе из твердого состояния в жидкое не уменьшается, как у всех других веществ, а возрастает и максимальной плотностью обладает вода при 4С, а при дальнейшем нагревании плотность ее уменьшается.

Вода обладает аномально большой теплоемкостью равной 4,18 , песок = 0,79, NaCl = 0,88 (Дж/(гК).

Поэтому это имеет большое значение для жизни. При переходе от лета к зиме, ото дня к ночи она остывает медленно и является регулятором температуры на земном шаре.

Она имеет самую высокую температуру кипения в ряду

Н2О – Н2S – h3Se – h3Te,

Tкипения, °С 100 -60 -41 -2

Если от h3Te к Н2S температура кипения закономерно уменьшается, то при переходе от Н2S к Н2О резко увеличивается. Это объясняется наличием водородной связи между молекулами воды, вследствие кулоновского взаимодействия положительно заряженного атома водорода одной молекулы и электроотрицательным атомом кислорода другой

Такое взаимодействие затрудняет отрыв молекул друг от друга, т.е. уменьшает их летучесть, а, следовательно, повышает температуру кипения.

Молекула воды из-за sp3-гибридизации орбиталей атома кислорода имеет угловую конфигурацию, а атомы водорода, соединенные с сильно-электроотрицательным атомом кислорода, определяют ее способность к установлению четырех водородных связей с соседними молекулами.

1045’

Химические свойства Н2О

Вода – очень активный реагент по следующим причинам:

а) за счет ориентационного взаимодействия с полярными молекулами других веществ;

б) установления водородных связей;

в) проявления донорных свойств со стороны атома кислорода по отношению к частицам – акцепторам электронных пар;

г) электролитической диссоциации при обычных условиях (ионы Н+ гидратируются, образуя ионы Н3О+ ).

1. При температуре выше 1000С диссоциация водяного пара, но равновесие сдвинуто в сторону воды.

2. Оксиды металлов и неметаллов соединяются с водой, образуя основания и кислоты (гидрооксиды).

3. Некоторые соли образуют с водой кристаллогидраты. При растворении веществ с ионной структурой молекулы растворителя удерживаются около иона силами электростатического притяжения, т.е. за счет ион -дипольного взаимодействия.

Например: кристаллогидрат сульфата натрия Na2SO410h3O (глауберова соль), Na2CO310h3O - кристаллическая сода.

Гидраты, образующиеся в результате донорно-акцепторного взаимодействия (где ионы растворенного вещества выступают обычно в качестве акцепторов, а молекулы растворителя в качестве доноров электронных пар) представляют собой частный случай комплексных соединений.

Аквакомплексы – лигaндами является вода, [Co(h3O)6]Cl2, [Al(h3O)6]Cl3, [Cr(h3O)6]Cl3 и др. Некоторые аквакомлексы в кристаллическом состоянии удерживают кристаллизационную воду [Cu(h3O)4]SO4h3O – медный купорос.

studfiles.net

6.3. Вода и ее загрязнение

Вода — это составная часть биосферы, от которой зависит состояние животного

и растительного мира.

Более 98% всех водных ресурсов планеты представлены водами с повышенной минера-

лизацией, которые малопригодны для хозяйственной деятельности.

На долю пресных вод планеты приходится около 28 млн. км3, из которых 4,2 млн км3

доступны для хозяйственного использования, что составляет 0,3% объема всей гидросферы.

Распространены ресурсы пресной воды неравномерно: большая их часть находится в малоос-

военных районах, что создает дефицит пресных вод в развитых регионах.

Подземные воды составляют 14% запасов пресных вод. В связи с усиливающимся за-

грязнением поверхностных вод их роль как источника водоснабжения будет возрастать.

Мировой океан является практически неисчерпаемым водным резервуаром. В перспек-

тиве он может стать одним из основных источников пресной воды, но для этого необходимы

производительные и надежные опреснительные установки.

Качество воды в природе определяется совокупностью различных факторов (климат,

рельеф местности, почвенный покров, характер прибрежной растительности, площадь стока,

особенность его строения, лесистость), а также зависит от биологических процессов, проте-

кающих в водоеме, и деятельности человека (регулирование речного стока, сброс сточных вод,

судоходство).

Состав природных вод оценивается по физическим, химическим и санитарно-

гигиеническим показателям.

Физические показатели — температура, содержание взвешенных веществ, цветность,

запах и привкус.

Температура подземных вод относительно стабильна в течение года: 8 —12°С, а по-

верхностных вод колеблется по сезонам года в интервале 0,1 — 30°С. Прозрачность и мут-

ность характеризуют наличие в воде взвешенных веществ (частиц песка, глины, ила, планктона,

водорослей). Цветность воды обусловлена присутствием органических веществ (гумусовых, ду-

бильных, белковых, углеводоподобных, жиров, органических кислот, входящих в состав зоо- и

фитопланктона вод и являющихся продуктами их метаболизма или распада).

Привкусы и запахи природных вод могут быть естественного и искусственного происхо-

ждения. Различают четыре основных вкуса воды: соленый, горький, сладкий и кислый. Их оттен-

ки, складывающиеся из основных вкусовых ощущений, называют привкусами.

К запахам естественного происхождения относятся землистый, рыбный, болотный, гни-

лостный, сероводородный, ароматический, глинистый, тинистый; искусственного — хлорный,

камфорный, аптечный, фенольный, хлор-фенольный, аммиачный, запахи нефтепродуктов.

Химический состав вод характеризуется ионным составом, жесткостью, щелочностью,

окисляемостью, активной реакцией водородных ионов (рН), сухим остатком, общим солесо-

держанием, содержанием растворенного кислорода, сероводорода, активного хлора, свобод-

ной углекислотой.

Токсические вещества (мышьяк, стронций, бериллий, свинец, ртуть и другие тяжелые ме-

таллы), а также радионуклиды, в основном, являются антропогенными продуктами.

Растворенные в воде газы — кислород, углекислота, сероводород, метан, аммиак —

обусловливают запахи и коррозионную активность воды по отношению к трубопроводам и

оборудованию.

Важное значение воды не исчерпывается ее физиологической ролью. Большое количе-

ство воды необходимо для предприятий различных отраслей промышленности, хозяйственно-

бытовых нужд, создания должного санитарно-технического режима, лечебно-профилактических учреждений, предприятий общественного питания, для проведения оздоровительных и физкуль-

турных мероприятий. В городах много воды расходуется на мойку улиц и полив зеленых

насаждений.

Интенсивное развитие промышленности, транспорта, перенаселение ряда регионов

планеты привели к значительному загрязнению гидросферы. По данным Всемирной организа-

ции здравоохранения (ВОЗ), около 80% всех инфекционных болезней в мире связаны с не-

удовлетворительным качеством питьевой воды и нарушениями санитарно-гигиенических норм

водоснабжения. Загрязнение поверхности водоемов пленками масла, жиров, смазочных мате-

риалов препятствует газообмену воды и атмосферы, что снижает насыщенность воды кислоро-

дом, отрицательно влияет на состояние фитопланктона и приводит к массовой гибели рыбы и

птиц.

По данным ООН, в мире выпускается до 1 млн. наименований продукции, из которых

100 тыс. являются химическими соединениями, в том числе 15 тыс. — потенциальными токсикан-

тами. По экспертным оценкам, до 80% всех химических соединений, поступающих во внешнюю

среду, рано или поздно попадают в водоисточники.

Подсчитано, что ежегодно в мире сбрасывается более 420 км3 сточных вод, которые в

состоянии сделать непригодной к употреблению около 7 тыс. км3 чистой воды, что в 1,5 раза

больше всего речного стока стран СНГ.

К сожалению, наука еще не в состоянии дать полную картину нанесенного воде ущер-

ба. Например, по данным совета Национальной академии наук США, токсикологи обладают

относительно полной информацией о влиянии на здоровье человека лишь 10% используемых

пестицидов и 18% используемых лекарств. По меньшей мере 1/3 пестицидов и лекарств не

проходила испытаний на токсичность.

В отношении используемых химикатов проблема еще серьезнее: 80% из них не прохо-

дили испытаний. Эта ситуация в сочетании с участившимися утечками, выбросами и авариями

техногенного характера потенциально чревата серьезным загрязнением гидросферы планеты

и возможностью пагубного воздействия на здоровье населения.

В настоящее время самый крупный потребитель воды рек и водохранилищ —

сельскохозяйственные нужды (60 — 70% всех ресурсов). На втором месте стоят промышлен-

ность и энергетика, на третьем — коммунальное хозяйство.

Особое место в использовании водных ресурсов занимает потребление воды населени-

ем. На хозяйственно-питьевые цели в нашей стране приходится 10% общего водопотребления.

В Основах действующего в РФ водного законодательства подчеркивается, что реки ис-

пользуются для удовлетворения питьевых и бытовых нужд населения. Это предопределяется ог-

ромным физиологическим и гигиеническим значением воды, ее исключительной ролью в нор-

мальном течении сложнейших физиологических процессов в человеческом организме, в созда-

нии людям наиболее благоприятных условий жизни.

Ситуация с питьевой водой в России характеризуется как критическая — это прямая уг-

роза здоровью ее населения. В связи с этим Государственная Дума разработала проект фе-

дерального закона «О питьевой воде», в котором впервые в нашей стране предпринята по-

пытка правового регулирования в сфере питьевого водоснабжения. Закон предусматривает

государственные гарантии обеспечения граждан и юридических лиц питьевой водой и условия

реализации этих гарантий.

Наибольшее значение вопросы качества приобретают для так называемой хозяйствен-

но-питьевой воды, идущей человеку на питьевые, хозяйственно-бытовые и культурные нужды.

Это обусловлено тем, что вода может быть причиной развития разных изменений в организме

и способствовать возникновению инфекционных и неинфекционных заболеваний человека.

Примеси, от которых зависит безопасность ресурсов питьевой воды, подразделяются на

три категории:

неорганические химические вещества, к числу которых относятся ртуть, кадмий, нитра-

ты, свинец и их соединения, а также соединения хрома, меди;

органические химические соединения — нефть и нефтепродукты, пестициды, полихлор-

бифенилы;__

болезнетворные микроорганизмы, паразиты.

Огромное количество загрязняющих веществ вносится в поверхностные воды со сточными водами предприятий черной и цветной металлургии, химической, нефтехимической, нефтяной, газовой, угольной, лесной, целлюлозно-бумажной промышленности, предприятий сельского и коммунального хозяйства, а также поверхностным стоком с прилегающих территорий.

Значительное количество биогенных и органических веществ попадает в воду с сельскохозяйственных угодий, пастбищ и животноводческих ферм.

Во многих водных объектах РФ концентрации загрязняющих веществ превышают ПДК

(предельно допустимая концентрация), установленные санитарными и рыбоохранными правилами.

Результаты анализа проб, взятых в поверхностных водах, приведены в таблице 6.1.

Возможность переноса с водой носителей острых кишечных инфекций очень велика, что

грозит нарушению здоровья и вызывает массовый характер заболевания. Доказана возможность

передачи через воду холеры, брюшного тифа и сальмонеллезов, дизентерии, туляремии, бруцеллеза, вирусного гепатита (болезнь Боткина) и ротавирусного энтерита.

В источниках водоснабжения могут находиться вирусы полиомиелита, различные аденовирусы и энтеровирусы.

Таблица 6.1.

studfiles.net