Реферат Особливості води та її значення Вода одна й найбільш досліджених і вельми загадкових речовин. Всі ми знаємо про воду чимало, бо вивчали її власт


СкачатиСкачать (DOC|ZIP):
Особливості води та її значення Вода одна й найбільш дослід

Реферат на тему:

Особливості води та її значення

Водаодна й найбільш досліджених і вельми загадкових речовин. Всі ми знаємо про воду чимало, бо вивчали її властивості у курсах і фізики, і хімії. Тому не витрачатимемо часу на чергове повторення факту кипіння прісної води при 100 °С і танення льоду при О °С (за нормального тиску атмосфери) тощо.

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 атмо-сфери, 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.

Хоч вода і є необхідною для життя як простих, так і складних організмів, все-таки це "важке" для освоєння середовище. Майже весь величезний об'єм океанів заповнений мороком і холодом. Не дивно, що, перевищуючи за життєвим простором сухопутну "біоплі-вку" аж у 80 разів, океани можуть похвалитися всього одним процентом загальної кількості видів, які входять до складу біосфери.

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 О °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 Н2О мати максимальну густину при +4 °С. Це майже виключає повне промерзання водойм навіть там, де середня річна температура набагато нижча від О °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 и 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 біоре-сурсів 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 не-змочуванні). 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. У табл. 22 наведено майже вичерпні дані про склад океанічної води (нагадаємо, що середня її солоність становить 0,35 %, тобто 35 кілограмів солей у кожній тонні води). Зазначено вміст на тонну води океанів 48 елементів, які присутні в ній у найбільшій кількості.

Таблиця 22 Елементний склад води океанів, маса на 1 т води

Елемент Маса Елемент Маса, мг Елемент Маса, мкг
Н2О 965кг N 100 Ag 30
О 857кг Р 70 Bi 20
Н 108кг І 50 Se 10
СІ 19000г Ва 20 As 10
Na 10500г Fe 10 Ge 6
Mg 1300г А1 10 Sc 4
S 880г Mo 10 Ga 3
Са 400г Си 3 Pb 3
К 380г Sn 3 Hg 3
Br 65г и 3 Th 1
С 28г V 3 Аи 0,4
Sr Ni 2 La 0,29
В 4,6г Mn 2 Ce 0,13
F 1,3г ТІ 1 Eu 0,1
Si 0,3г Co 0,5 Ra 0,0001
Rb 0,2г Cs 0,037

Li 0,15г Y 0,03

З морської води видобувають Н2О, СІ, Na, Mg, S, Са, К, С, Вг, В, Sr, Si, N, Li, Al, P, I, Ba, As, Se, Ті, V, Sn, Cs, Ga, у незначних кількостях — F, Cu, Zn, Mn, Pb, Ag, Ni, Co. Більшість елементів з останньої групи осідають на поверхні твердих решток (зуби та інші частини живих організмів), формуючи так звані конкреції. Це шаруваті округлі камінці різних розмірів, що густо встеляють дно океанів у багатьох місцях. Вже доведено, що вони містять у собі більше марганцю та кількох інших елементів, ніж усі родовища суші. Чималу ділянку дна в Тихому океані виділено для видобутку конкрецій і Україні. Ті, хто бажає, можуть взяти дозвіл уряду і розпочинати хоч зараз...

Яка вода потрібна живим організмам?

Якщо відповідати стисло, то можна обмежитися одним словом — різна!

Розглянемо це на прикладі людини. Організм середнього дорослого землянина містить десь 4-5 відер вологи, частина якої рухається всередині нашого тіла майже з такою ж швидкістю, як повітря у дихальній системі: крізь серце — 7т, 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 40-45 °С; 3-4 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.

Як згадувалося, основну частину води людство використовує на потреби сільського господарства. Вимоги до її складу, за окремими винятками, приблизно такі самі, як для людини.

Цього не можна сказати про промисловість. Деякі її галузі ставлять надзвичайно високі вимоги до чистоти води. Настільки високі, що у природі або немає такої чистої води, або за нею треба відправлятися до льодовикових озер чи на Байкал. Тому однією із сучасних (і великих!) галузей промисловості стало приготування санітарне безпечної питної води з наявної (непридатної для пиття) і доочищення природної води до рівня, який задовольнив би запити виробництва.

На жаль, рівень забрудненості води збільшується щораз швидше. Якщо ще на початку XX ст. у районах з нормальним зволоженням не було проблем з питною водою, то нині ситуація суттєво змінилася.

Причиною стало не припинення дощів, а глобальне забруднення гідросфери Землі.

Забруднюючі агенти у воді

Чимало з того, що сказано у розд. 6 про види забруднюючих речовин, застосовне і для води. Невеликі зміни стосуються лише переходу хімічних забруднень за рівнем небезпеки на перше місце і "відступом" фізичних на друге.


СкачатиСкачати: Особливості води та її значення Вода одна й найбільш дослід


Схожі реферати:
  • Аналіз фінансової звітності (реферат)
  • Демократія, як ідеал суспільного устрою і як реальність (реферат)
  • Основні уражаючі фактори (реферат)
  • Курсова робота на тему: Вплив почуттів на розвиток пізнавальної і вольової діяльності дитини – дошкільника. З
  • Психологічний супровід превентивного виховання в системі освіти Доповідь на тему: Психолог
  • Проблема української мови - суржик (реферат)
  • Oligopolises (реферат)
  • Прямі зарубіжні інвестиції та інші форми міжнародного руху капіталу Рух капіталу Нині на США, Канаду, @вропейський Союз і Східну Азію припадає 80
  • Підготовка підприємців з дорослого населення Потреба в сучасних знаннях відмітна риса ділових людей, більшість з яких у сучасних умовах зму




  • Скористайтеся пошуком:
    Loading

    Пошук :

    0.058586