Особенности воды и её влияние на флору и фауну

Почти 23 столетия отделяют нас от того времени, когда Фалес из города Милеты - греческий философ, размышляя о природе всего сущего, пришел к выводу о необыкновенной роли воды; весь окружающий нас мир, по его мнению, представляет собой воду, находящуюся в различных состояниях.

Испаряясь и утончаясь, она производит воздух, сгущаясь - твердые тела. Времена Фалеса давно миновали, никто уже не думает, что основой мира является вода, но интуиция ученого философа заслуживает уважения: он был прав потому, что роль маленькой молекулы воды в жизни природы действительно необычайно важна.

Колыбелью жизни на нашей планете был океан; весь ход биологической эволюции и процессы жизнедеятельности тесно связаны с превращениями, идущими в водной среде. Удаление воды означает или гибель, или прекращение процессов обмена. Известно, что высушенные семена растений могут сохраняться тысячелетиями, не проявляют признаков жизни, но если их смочить, огонек жизни делается заметным - начинается прорастание.

Большая часть поверхности земного шара (71%) покрыта водой - морями и океанами, площадь которых в 2,5 раза превышает планеты Марса и почти в 10 раз - поверхность Луны.

Было бы прекрасно, если бы человечество могло успешно пользоваться хотя бы этим количеством, но, к сожалению, лишь 0,3% пресных вод находятся в жидком состоянии и в доступных для людей сферах. 68,7% воды сковано могучими льдами, а 30,1% - подземные воды, области активного водообмена. Но даже это сравнительно небольшое количество пресной воды находится в весьма неблагополучном состоянии. Водная проблема, как таковая, не только существует, но с каждым годом становится все серьезнее и приобретает возрастающее экономическое, социальное и экологическое значение. Безвозвратное водопотребление и угрожающее загрязнение природных вод вносит весьма существенные, нередко необратимые изменения в водный баланс и экологические условия все более обширных районов. Охрана и очистка воды, борьба с ее истощением ложатся тяжелым бременем на промышленное и сельскохозяйственное производство, удорожая стоимость продукции. Для предотвращения водного кризиса потребуются все большие объединенные усилиями многих стран мира по разработке долгосрочных проектов обеспечения каждого жителя планеты чистой водой.

Цель: попытаться выяснить, что представляет собой молекула воды и почему она играет столь важную роль в биологических процессах.

Для достижения данной цели мы поставили ряд задач:

1. Изучить научно-популярную и учебную литературу; ознакомиться со статьями, которые дополняют и расширяют материал по химии и физике в школьных учебниках по теме: «Особенность воды и её влияние на флору и фауну».

2. Систематизировать и обобщить материал по теме «Вода», провести исследовательскую работу по изучению свойств воды и сделать соответствующие выводы.

Строение молекулы воды и её влияние на живые организмы

Воду, драгоценный дар природы, академик А. Н. Карнинский назвал живой кровью, которая создает жизнь там, где ее не было. Вода - основа развития земледелия, энергетики и рыбного хозяйства, без нее немыслимы быт и досуг человека.

Она является постоянным спутником и необходимым условием воспроизводства живого органического мира. Как известно, в основе образования и накопления первичного живого органического вещества лежит фотосинтез. Под действием солнечной энергии углекислый газ и вода в листьях растений распадаются на кислород, выделяющийся в атмосферу, и углерод, идущий на образование живого органического вещества растений -углеводороды. Только живое вещество, усваивая солнечную энергию, способно строить новые ткани, способно само себя воспроизводить. По подсчетам биологов, живое вещество ежегодно воспроизводит примерно 10% своей общей массы.

Вода была той великой «колыбелью», в которой зародилась жизнь на земле, и все процессы, которые мы наблюдаем в живых организмах, осуществляются при ее участии. Известно, что состав плазмы крови очень близок к составу воды морей и океанов. Человек умирает, если потеряет всего 12% влаги своего организма. Две трети массы тела взрослого человека составляет вода, а у новорожденных еще больше - до ¾.

Наша кровь содержит 83% воды, сердце и мозг - около 80% и даже в костях её – 15 - 20%. Есть живые организмы и растения, содержащие еще большее количество воды, например картофель - 77%, огурцы - 99%, медузы - 99%.

В воде содержатся неисчерпаемые запасы пищи и минерального сырья. Реки, моря и океаны - это не только пути сообщения, но и источники теплоты и энергии. Они определяют состояние погоды, урожая и климат на всем земном шаре.

Вода совершенно необыкновенный минерал. Прежде всего, потому, что это самое известное и вместе с тем, самое загадочное вещество. О воде, написаны бесчисленные монографии, ученые продолжают изучать ее свойства. И, тем не менее, трудно найти другое вещество, в котором было бы спрятано столько труднообъяснимых качеств.

Необыкновенность физико-химических свойств молекул воды основана на способности их изменять структуру водородных связей. Эти связи легче разрушаются и быстро восстанавливаются. Между молекулами воды идет интенсивное взаимодействие, в результате происходит быстрое изменение их структурной решетки.

Этим отличается структура молекул воды от других веществ, например твердых кристаллических тел, у которых существует устойчивая структурная решетка. Необыкновенность свойств молекул воды - одна из важнейших основ сложных биохимических реакций, присущих процессам жизни на нашей планете. Чтобы лучше понять роль воды в жизненных процессах, познакомимся со строением и свойствами ее молекул.

Вода состоит из двух атомов водорода и одного кислорода. Вода (греческое название - hudor, латинское - aqua) наиболее простое стойкое соединение водорода с кислородом Н2О. В обычных условиях чистая вода - бесцветная жидкость, без запаха и вкуса. Наличие в природе трех изотопов водорода (протий, дейтерий и тритий) и трех различных изотопов кислорода (кроме того, физики получили еще четыре радиоактивных изотопа кислорода) дает основание для подсчета, по которому, оказывается, могут существовать 42 вида вод и в том числе 33 радиоактивных. Девять разновидностей воды имеют только стабильные изотопы, они содержатся в природной воде.

Как построена молекула воды? Молекула воды согнута. Линии, соединяющие центры атома кислорода с центрами атомов водорода, образуют угол 104,280. Каждая из связей O – H полярная, т. е. представляет собой диполь; если бы эти диполи были расположены на одной прямой, то они полностью компенсировали бы другие, и общий дипольный момент молекулы был бы равен нулю. Расчет показывает, что более устойчивым является положение, в котором линии центров групп ОН образуют между собой угол в 900, влияние внутренних электронов атома кислорода, как предполагают, приводит к тому, что наиболее энергетически выгодным оказывается расположение, отвечающее углу в 104,280. Природа «согнула» молекулу воды, и этим в значительной мере определилась ее удивительная роль в эволюции поверхности нашей планеты и в развитии форм жизни нашей на ней.

До конца XVIII в. воду считали самостоятельным элементом и только А. Лавуазье в 1783 году, осуществив синтез воды из кислорода и водорода, показал, что она сложное вещество. Это было подтверждено и разложением воды над раскаленным железом, при котором образовывались водород и оксид железа.

Вода в огромных количествах используется промышленностью для нагрева и охлаждения разнообразных аппаратов, моторов и двигателей.

Вода - универсальный растворитель кислот, щелочей, солей и других веществ. Вода растворяет питательные вещества, необходимые для жизнедеятельности растений и животных, и тем самым подготавливает их к тем химическим реакциям, которые идут в живых клетках.

Рассмотрим воздействие химических свойств воды на различные вещества:

1. Растворение серной кислоты в воде.

По какому признаку растворение серной кислоты в воде можно отнести к химическому процессу?

Ответ. Выделение теплоты – признак химической реакции.

H2SO4 + n H2O = H2SO4 * n H2O. )

2. Взаимодействие с оксидами активных металлов.

CaO + H2O = Ca (OH) 2.

3. Вода – катализатор.

Какую роль играет вода в следующей реакции:

2Al + 3I2 = 2AlI3?

Эта реакция идет только при добавлении к смеси йода и алюминия капли воды. Вода играет роль катализатора.

4. Взаимодействие с гидридами.

Соединения щелочных металлов с водородом (гидриды) очень чувствительны к влаге и разлагаются в присутствии воды:

KH + H2O = KOH + H2↑,

CaH2 + 2H2O = Ca (OH) 2 + H2 ↑.

5. Взаимодействие с оксидами неметаллов.

P2O5 + H2O = 2HPO3.

Фосфор сжигаем в ложечке для сжигания, опускаем в колбу с водой, колбу после реакции энергично встряхиваем. В обоих случаях проверяем среду растворов индикатором.

6. Взаимодействие с солями.

Сульфат меди (II) белого цвета при взаимодействии с водой меняет окраску на голубую. Изменение окраски – признак химической реакции:

CuSO4 + 5H2O = CuSO4 * 5H2O.

Сыпучий порошок безводного CaSO4 (а лучше – вяжущий материал алебастр CaSO4 * 0,5 H2O) при смешивании с водой дает пластичную массу. Получается прочный камень – гипс CaSO4 * 2H2O:

CaSO4 + 2H2O = CaSO4 * 2H2O.

7. Взаимодействие с неметаллами.

При нагревании выше 8000C вода реагирует с углеродом (углем):

C + H2O = CO↑ + H2 ↑.

8. Взаимодействие с активными металлами.

CaO + 2H2O = Ca (OH) 2 + H2 ↑,

2Na + 2H2O = 2NaOН + H2 ↑.

Парадоксы воды

Сравнение свойств гидридов элементов VI группы таблицы Д. И. Менделеева показывает, что вода – гидрид кислорода и в обычных условиях должен бы быть газом. Действительно, температуры кипения гидридов элементов VI группы понижаются по мере уменьшения массы атома элемента, относительно высокая температура кипения воды кажется неожиданной – аномальной.

Опыт показывает, что вода ведет себя непредвиденным образом и в других отношениях: у нее оказывается очень большая теплота испарения и теплоемкость; водяной пар при быстром расширении конденсируется, вместо того чтобы переходить в состояние ненасыщенного пара. Плотность воды уменьшается от 0 до +40С, а затем снова растет; затвердевая, вода расширяется, тогда, как большинство других веществ при этом сжимаются, и т. д. Вода резко ослабляет силу взаимодействия электрических зарядов; если заряженные тела перенести из воздушной среды (или вакуума) в воду, то сила взаимодействия падает в 81 раз. Это значит, что у воды аномально большая диэлектрическая проницаемость. Лишь очень немногие вещества имеют аналогичные свойства.

Благодаря большому значению диэлектрической проницаемости вода поддерживает растворенные в ней соли, кислоты и основания в ионизированном состоянии. Быстро протекающие химические реакции чаще всего совершаются между ионами, т. е. заряженными частицами. Ионы регулируют действие множества биологических катализаторов – ферментов, без которых невозможна жизнь; движение ионов через биологические мембраны обусловливает передачу нервного возбуждения, концентрация ионов в почве определяет возможность нормального роста растений и т. д. Поэтому для развития жизни совершенно необходима среда, поддерживающая надлежащий уровень ионизации молекул.

Другая аномалия воды является способность водяного пара конденсироваться при понижении давления.

Из курса физики известно, что понижение давления переводит насыщенный пар в состояние ненасыщенного, и, следовательно, нет оснований ожидать, что падение давления вызовет конденсацию и образование капель жидкости. А у воды именно это и происходит – из пара образуются капли жидкой воды. Причина аномалии в том, что падение давления вызывает расширение водяного пара, а расширение приводит к увеличению средних расстояний между молекулами воды. Энергия, нужная для этого при быстром протекании процесса, черпается из запасов внутренней энергии водяного пара; в результате температура пара снижается и начинается конденсация.

Электронная плотность связи ОН сильно смещена к более электроотрицательному атому кислорода, и ядро атома водорода (протон) почти лишается электронного облака. Обладая ничтожно малыми размерами, протон способен проникать в электронные оболочки электроотрицательных атомов соседних молекул. Такую связь называют водородной. Каждая молекула воды за счет двух электронных пар и двух атомов водорода образуют четыре водородные связи. (Приложение № 2)

Энергия водородной связи в воде 25 кДж/моль. Прочность четырех водородных связей соизмерима с прочностью ковалентной связи. Все молекулы воды за счет водородных связей объединены в единый полимер.

Способность диполей воды образовывать различные структуры – создавать разнообразные и сложные конструкции – отчетливо проявляется в формировании разновидностей льда, отличающихся по плотности. Известно 6 разновидностей льда. Они могут находиться в равновесии с обычным льдом или друг с другом лишь при очень высоких давлениях (порядка нескольких тысяч атмосфер).

Главное в результатах изучения внутренней структуры воды и льда заключается в том, что эти структуры очень похожи друг на друга. Характерное для льда общее расположение молекул не исчезает при плавлении, при этом происходят только местные нарушения строгого порядка. Жидкая вода оказывается гораздо более похожей на лед, чем может показаться при первом знакомстве с этими двумя состояниями воды. (Приложение № 3)

Не содержащая твердых частиц вода может оставаться в переохлажденном жидком состоянии до – 700 С. Легкое сотрясение приводит к мгновенной кристаллизации переохлажденной воды, которая сопровождается выделением большого количества энергии (335 кДж/кг). При этом температура льда подскакивает до 00 С. Мгновенное выделение энергии – взрыв – может иметь разрушительные последствия.

Существуют условия, в которых жидкая вода делается похожей на лед. Так, тонкие слои воды, зажатые между двумя пластинками из слюды, проявляют свойства, характерные не для жидкой воды, а для льда.

Еще одно интересное свойство воды – способность смачивать поверхность твердого тела, «прилипать» к ней (адгезия). Если поверхность хорошо смачивается водой, например обезжиренное стекло, то вода растекается по ней сплошной пленкой, если не смачивается, то собирается каплями. С этим явлением связан капиллярный эффект – поднятие столбика воды вверх по очень узким трубочкам – капиллярам. Хорошо смаиваются вещества, с молекулами которых образует водородные связи. Это могут быть неорганические соединения с ионной и ковалентной полярной связью: кислоты, щелочи, соли, а также органические вещества, содержащие группы ОН, NH2, и т. д. Как правило, хорошо смачиваемые неорганические вещества в воде растворяются и распадаются на ионы – диссоциируют. Несмачиваемые вещества практически не растворяются.

Проблема нехватки воды

Согласно Всеобщей декларации прав человека право на чистую воду, ее охрану и информацию о качестве воды – основные права человека, защищающие не только его здоровье, но и жизнь. Россия занимает первое место в мире по запасам пресных вод – здесь сосредоточено более 20 % мировых ресурсов. Речной сток составляет 4270км3 в год (10 % мирового речного стока), т. е. по 30 тыс. м3 воды на каждого жителя. В озерах сосредоточено более 26 тыс. км3 пресных вод. Разведанные запасы подземных вод позволяют использовать от 30 до 300 км3 в год. Кроме того, в России действуют более 2000 водохранилищ объемом более 1 млн. м3 каждое и 37 крупных систем межбассейного перераспределения стока. Тем не менее, проблема загрязнения водоемов и нехватки питьевой воды в России одна из самых актуальных.

Ресурсы пресной воды на Земле распределяются крайне неравномерно. Засушливые или полузасушливые регионы мира, составляющие 40 % суши, используют только 2 % мировых запасов воды. За источники чистой воды в некоторых странах Азии и Африки идут настоящие войны! Более половины жителей Земли, т. е. 3,5 млрд. человек, пользуются источниками воды, не проходящей даже минимальной очистки. Из-за различных заболеваний, связанных с некачественной водой, таких, как диарея, гепатит А, малярия и др. , каждый год погибают более 5 млн. человек, большинство из которых составляют дети. К 2025г. В странах, испытывающих умеренную или серьезную нехватку воды, будут жить уже две трети населения Земли.

Почему же так остро стоит проблема нехватки воды на планете, где вода занимает 71 % поверхности и общие запасы ее составляют 1385984 610 км3? Причин тому несколько. Самая простая заключается в том, что 1338000000 км3, или 96,5 % воды на Земле – соленая морская вода. Подземные, поверхностные, атмосферные воды составляют 47984610 км3, или 3,5 % всей воды на Земле. На долю пресных вод приходится еще меньше – 35029210 км3, что составляет 2,5 % от планетарных запасов воды. И наконец, из всех запасов пресной воды для использования человеком доступно только 118610 км3, т. е. 0,3 %! Остальная часть пресной воды пребывает в замерзшем состоянии в ледовом покрове (24064100 км3, или 68,7 %), содержится в почвенной влаге и в глубоких недоступных подземных водах (10530000 км3, или 30,1 %).

Здоровье - одна из несомненных ценностей человека. А вода - основа здоровой жизни. В последнее время наблюдается кризис во взаимоотношениях природы и человека. В России в каждом регионе существуют экологические проблемы.

За годы нефтегазового освоения экологическая ситуация на территории нашей области резко ухудшилась. Наибольшее воздействие на природную среду оказывают нефтедобывающие предприятия, транспорт, жилищно-коммунальные хозяйства. Воды многих рек на всем протяжении загрязнены нефтепродуктами, фенолами, азотом, пестицидами, соединениями тяжелых металлов. Особое значение приобрела проблема качества питьевой воды.

Вода необходима для жизни, производственных, сельскохозяйственных нужд человека. Каждый из нас нуждается в чистой воде. К сожалению, мы не можем полагаться на чистоту воды прямо из крана. Даже если она прозрачна на вид и отсутствует неприятный запах, вода содержит невидимые невооруженным глазом загрязнения, которые являются угрозой для нашего здоровья. Из воды, поступающей к нам в дом через водопровод, в настоящее время выделено свыше 2 тысяч различных загрязнений. Через воду распространяются возбудители кишечных инфекций (брюшного тифа, дизентерии, холеры). До 30% заболеваний на Земле возникает из-за плохой питьевой воды и неисправимости канализации.

Вода может оказывать на здоровье людей не только положительное, но и отрицательное влияние. Прежде всего, это связано с качеством употребляемой воды: ее органолептическими свойствами, определяемыми цветом, вкусом и запахом, а также химическим и бактериальным составом. Влияние качества воды на здоровье человека было отмечено еще в глубокой древности. Например, Гиппократ рекомендовал употреблять кипяченую воду.

Сокращение запасов пресной воды связано, прежде всего, с техногенной деятельностью человека. Он вырубает леса вдоль береговых рек, сбрасывает в них бытовые и промышленные отходы.

Мировые запасы пресной воды не увеличиваются, а ее потребление постоянно растет. В мире 70 % пресной воды используется для сельскохозяйственных нужд. Например, при выращивании 1 т пшеницы расходуется 1,5 тыс. тонн воды, а 1 т риса – 7 тыс. тонн. Огромное количество воды потребляет и промышленность: при производстве 1 т нефти – 18 т, 1 т бумаги – 200 т, 1 т синтетического волокна – 3,5 тыс. тонн! Большая часть вод, участвующих в производстве, полной очистке не подвергается. Более того, именно в развивающихся странах, в которых нехватка пресной воды ощущается наиболее остро, 90 – 95 % сточных вод и 70 % производственных отходов сбрасываются в воду в вообще необработанном виде, что загрязняет ее имеющиеся запасы еще больше.

Природная вода обладает способностью к самоочищению под влиянием солнечной радиации, жизнедеятельности водорослей, бактерий, грибов, растений и некоторых животных, а также других естественных факторов. Но при сильном загрязнении экосистемы природных водоемов из-за нарушения биологического равновесия не могут в полной мере осуществлять эту функцию. В итоге это приводит не только к нехватке питьевой воды, но и к гибели животных разных видов. Существуют некоторые методы очистки воды в быту.

Самый простой и доступный для всех метод – отстаивание водопроводной воды. При этом в течение определенного времени улетучивается остаточный свободный хлор (Cl 2), который применяют в системах водозабора для обеззараживания воды. Кроме того, под действием гравитационных сил происходит осаждение относительно крупных суспензионных и коллоидных частиц, находящихся во взвешенном состоянии. В некоторых случаях осадок желтеет.

Следующий по простоте и доступности – метод кипячения. Основное предназначение процесса кипячения – обеззараживание воды. В результате термического воздействия гибнут вирусы и бактерии. Кроме того, в процессе кипячения происходит дегазация воды – удаление всех растворенных в ней газов, в том числе и полезных (кислорода, углекислого газа), которые улучшают органолептические свойства воды. Поэтому кипяченая вода безвкусна и малополезна для кишечной флоры. Кроме того, при кипячении может уменьшаться растворимость некоторых солей, например сульфата кальция, что также отчасти приводит к смягчению воды.

Гораздо реже для небольших объемов используют метод вымораживания воды, основанный на разности температур замерзания чистой воды и раствора с минеральными солями. Сначала замерзает чистая вода, а в оставшемся объеме концентрируются соли. Существует мнение, что талая вода обладает целебными свойствами за счет особой структуры водных кластеров – групп взаимно ориентированных молекул воды. Считается, что вода с измельченными кластерами обладает более высокими реактивными и растворительными свойствами, лучше проникает через биологические мембраны, быстрее выводится из организма экскреторными органами.

Существует одно поучительное предание, которое напоминает нам о различии между ценностями истинными, вечными и мнимыми, преходящими.

Царь Дхатусена, правивший на острове Шри-Ланка в V веке нашей эры, в ответ на требования мятежников показать тайники, где спрятаны несметные царские сокровища, привел своих неразумных врагов к созданному им искусственному озеру Калавена, имевшему 80км в окружности. Озеро спасало жителей острова во время засухи. Царь зачерпнул пригоршню воды и сказал: «Друзья мои, это и есть все мое богатство».

В связи с этим 22 февраля 1993г. Генеральная Ассамблея Организации Объединенных Наций объявила 22 марта Всемирным днем воды (водных ресурсов). Цель этого праздника – привлечь внимание к проблемам нехватки питьевой воды, необходимости сохранения и рационального использования водных ресурсов. К проведению Всемирного дня воды привлекаются правительства разных государств, международные агентства, общественные организации, учреждения образования и культуры. Каждый человек должен сделать все возможное для сохранения и улучшения качества пресной воды, увеличения ее количества для будущих поколений.

Исследование качества питьевой воды

Цвет (окраска)

При загрязнении водоема стоками промышленных предприятий вода может иметь окраску, не свойственную цветности природных вод. Для источников хозяйственно-питьевого водоснабжения окраска не должна обнаруживаться в столбике высотой 20см, для водоемов культурно-бытового назначения – 10см.

Диагностика цвета – один из показателей состояния водоема. Для определения цветности воды нужны стеклянный сосуд и лист белой бумаги. В сосуд набирают воду и на белом фоне бумаги определяют цвет воды (голубой, зеленый, серый, желтый, коричневый) – показатель определенного вида загрязнения.

В результате исследования четырёх видов воды мы получили такую картину (Таблица 1):

Исследуемая вода Цвет воды

1. Святая вода Зеленоватый

2. Вода из р. Кинель Зеленоватый

3. Артезианская скважина: глубина 44м Зеленоватый

4. Вода из-под крана Серый

Вывод: Мы предполагаем, что вода из-под крана городского водоснабжения имеет цвет серый, т. к. в нее добавлена хлорка.

Прозрачность

Прозрачность воды зависит от нескольких факторов: количества взвешенных частиц ила, глины, песка, микроорганизмов, содержания химических соединений.

Для определения прозрачности воды используют прозрачный мерный цилиндр с плоским дном, в который наливают воду, подкладывают под цилиндр на расстоянии 4см от его дна шрифт, высота букв – 0,5мм, и сливают воду до тех пор, пока сверху через слой воды не будет виден этот шрифт. Измеряют высоту столба оставшейся воды линейкой и выражают степень прозрачности в см. При прозрачности воды менее 3см водопотребление ограничивается. Уменьшение прозрачности природных вод свидетельствует об их загрязнении.

Проведя данные исследования по определению прозрачности четырех вод, мы увидели, что святая вода была менее прозрачна по сравнению с другими водами, т. к. буква прочитывалась на высоте воды 3 см.

Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, который попадают в нее естественным путем и со сточными водами. Запах воды водоемов, обнаруживаемый непосредственно в воде или (водоемов хозяйственно-питьевого назначения) после ее хлорирования, не должен превышать 2 баллов. Определение основано на органолептическом исследовании характера и интенсивности запахов воды при 20 и 600C.

Запахи искусственного происхождения (от промышленных выбросов, для питьевой воды – от обработки воды реагентами на водопроводных сооружениях и т. п. ) называются по соответствующим веществам: хлорфенольный, камфорный, бензиновый, хлорный и т. п.

Интенсивность запаха также оценивается при 20 и 60 по 5-бальной системе согласно таблице.

Запах воды следует определять в помещении, в котором воздух не имеет постороннего запаха. Желательно, чтобы характер и интенсивность запаха отмечали несколько исследователей.

Характер, и интенсивность запаха определяют по предлагаемой методике.

Характер и род запаха воды естественного происхождения

Характер запаха Примерный род запаха

Ароматический Огуречный, цветочный

Болотный Илистый, тенистый

Гнилостный Фекальный, сточной воды

Древесный Мокрой щепы, древесной коры

Землистый Прелый, свежевспаханной земли, глинистый

Плесневый Затхлый, застойный

Рыбный Рыбы, рыбьего жира

Сероводородный Тухлых яиц

Травянистый Скошенной травы, сена

Неопределенный Не подходящий под предыдущие определения

В результате исследования четырёх видов воды мы получили такую картину:

Исследуемая вода Температура 200C Запах Температура 600C Запах

Святая вода -//- Древесный -//- Ароматический

Вода из р. Кинель -//- Древесный -//- Неопределенный

Артезианская скважина, -//- Ароматический -//- Неопределенный глубина 44м

Вода из-под крана -//- Древесный -//- Неопределенный

Интенсивность запаха воды

Балл Интенсивность запаха Качественная характеристика

0 - Отсутствие ощутимого запаха

1 Очень слабая Запах, не поддающийся обнаружению потребителем, но обнаруживаемый, в лаборатории опытным исследователем

2 Слабая Запах, не привлекающей внимания потребителя, но обнаруживаемый, если на него обратить внимание

3 Заметная Запах, легко обнаруживаемый и дающий повод относиться к воде с неодобрением

4 Отчетливая Запах, обращающий на себя внимание и делающий воду непригодной для питья

5 Очень сильная Запах настолько сильный, что вода становится непригодной для питья

Интенсивность запаха воды при 20С

Исследуемая вода Балл Интенсивность Качественная характеристика

Святая вода 2 Слабая Запах, не привлекающей внимания потребителя, но обнаруживаемый, если на него обратить внимание

Вода из р. Кинель 2 Слабая Запах, не привлекающей внимания потребителя, но обнаруживаемый, если на него обратить внимание

Артезианская скважина, 2 Слабая Запах, не привлекающей внимания потребителя, но глубина 44м обнаруживаемый, если на него обратить внимание

Вода из-под крана 2 Слабая Запах, не привлекающей внимания потребителя, но обнаруживаемый, если на него обратить внимание

Интенсивность запаха воды при 60С

Исследуемая вода Балл Интенсивность Качественная характеристика

Святая вода 2 Слабая Запах, не привлекающей внимания потребителя, но обнаруживаемый, если на него обратить внимание

Вода из р. Кинель 0 - Отсутствие ощутимого запаха

Артезианская скважина, глубина2 Слабая Запах, не привлекающей внимания потребителя, но

44м обнаруживаемый, если на него обратить внимание

Вода из-под крана 2 Слабая Запах, не привлекающей внимания потребителя, но обнаруживаемый, если на него обратить внимание

Определение водородного показателя

Достаточно точно водородный показатель (рН) определяется при помощи набора Н. И. Алямовского. Эти наборы выпускаются для определения рН в различных сельскохозяйственных объектах (вода, почва) и продаются в магазинах. В набор входят запаянные пробирки с цветными растворами, каждый из которых соответствует определенному значению рН: от 4,0 до 8,0. Этого интервала вполне достаточно для аквариумных целей. В наборе также имеются: пробирка такого же диаметра, как и пробирки с цветными растворами, для проведения анализа; пипетка для отбора пробы воды (5 мл); комбинированный индикатор и пипетка для отмеривания индикатора (0,3мл),

Ход работы: Отмеряют 5 мл анализируемой воды и помещают в пробирку. Малой пипеткой набирают 0,3 мл комбинированного индикатора и также вносят в пробирку. Пробирку слегка потряхивают.

Затем определяют рН исследуемой воды, сравнивая окраску жидкости в пробирке с окраской индикаторных растворов. Эту операцию проводят при хорошем освещении, положив за пробирки в качестве фона белую бумагу. Если окраска жидкости в пробирке является промежуточной между окраской эталонных растворов, то рН анализируемой жидкости имеет среднее значение. Такой метод позволяет проводить определение с точностью до 0,1 рН.

Исследовав, таким образом, воду из четырёх источников мы определили водородный показатель (рН) :

Вода pH Вода pH

Святая вода 6,8 Артезианская скважина 7,0

Вода из р. Кинель 6,6 Вода из-под крана 6,8

Требуемые объемы растворов для приготовления эталонной цветной шкалы.

рН, которому соответствует эталон FeCl3 CoCl2 CuCl3 CuSO4 Дистиллированная вода

5,0 2,80 5,25 - - 1,95

5,2 4,00 3,85 - - 2,15

5,4 4,70 2,60 - - 2,70

5,6 5,55 1,65 - - 2,80

5,8 5,85 1,35 0,05 - 2,75

6,0 5,50 1,30 0,15 - 3,05

6,2 5,50 1,40 0,25 - 2,85

6,4 5,00 1,40 0,40 - 3,20

6,6 4,20 1,40 0,70 - 3,70

6,8 3,05 1,90 1,00 0,40 3,65

7,0 2,50 1,15 1,15 1,05 3,40

7,2 1,80 2,10 1,75 1,10 3,25

7,4 3,60 2,20 1,80 1,90 2,50

7,6 1,10 2,20 2,25 2,20 2,25

7,8 1,05 2,20 2,20 3,10 1,45

8,0 1,00 2,20 2,00 4,00 0,70

Океан, покрывающий почти всю нашу планету, всю нашу чудесную Землю, в которой миллионы лет назад зародилась жизнь,-это вода. Тучи, облака, туманы, несущие влагу всему живому на земной поверхности,-это ведь тоже вода. Бескрайние ледяные пустыни полярных областей, снеговые покровы, застилающие почти половину планеты, и это вода.

Прекрасно, невоспроизводимо бесконечное многообразие красок солнечного заката, его золотых и багряных переливов; торжественны и нежны краски небосвода при восходе солнца. Эта обычная и всегда необыкновенная симфония цвета обязана рассеянию и поглощению солнечного спектра водяными парами в атмосфере. Этот великий художник природы - вода.

Нигде нет обыкновенной воды. Она всегда необыкновенная. Даже по изотопному составу вода в природе всегда различная. Она зависит от истории воды – от того, что с ней происходило в бесконечном многообразии ее круговорота в природе. Вода реки не похожа на морскую воду. В каждом источнике свой изотопный состав воды.

Когда зимой замерзает вода в озере, никто из тех, кто катается на коньках, и не подозревает, что изотопный состав льда изменился. В нем уменьшилось содержание тяжелого водорода, но зато повысилось количество тяжелого кислорода. Поэтому вода из растаявшего льда уже другая, и отличается от той воды, из которой лед был получен. Если воду разложить химически и сжечь добытый из нее водород, то получится снова вода, но совсем другая, потому что в воздухе изотопный состав кислорода отличается от среднего изотопного состава кислорода воды. Но зато, в отличии от воды, изотопный состав воздуха один и тот же на всем земном шаре.

Вода в природе не имеет постоянного изотопного состава, она вечно меняется, и только поэтому нельзя сказать, что где-то есть какая-то обыкновенная вода.

Вода – источник жизни, чуткий и надежный индикатор состояния природы, человеческого благоразумия. Без нее невозможна жизнь. Вода, к тому же, наиболее распространенное и ценное «ископаемое» нашей планеты. Без воды жизнь природы, в том числе и человека, невозможна.

Потребность в воде резко возросла в начале XIX века, когда в России усилился процесс роста городов, которых развивалась промышленность, увеличивалась численность населения. Самоточенные водопроводы стоили дорого, причем зачастую их постройка была просто невозможна из-за неподходящих топографических и гидрогеологических условий. В этой связи возникла необходимость бурения большого числа артезианских скважин и использования для питья подземной воды.

Сохранению запасов чистой воды способствует обустройство водоохранных зон, а также развитие законодательства об использовании и охране водных ресурсов с жесткими экономическими мерами в отношении водопотребителей. Это должно способствовать направлению капиталовложения в строительство очистных сооружений, использованию более совершенных технологических процессов, снижающих водопотребление и уменьшающих объемы загрязнений.

В Законе РФ «Об охране окружающей природной среды» впервые в нашей стране установлен и законодательно закреплен экономический механизм охраны окружающей среды.

«Водный кодекс Российской Федерации» регулирует отношения в области использования и охраны водных объектов в целях обеспечения прав граждан на чистую воду и благоприятную водную среду; поддержания оптимальных условий водопользования, а качество поверхностных и подземных вод в состоянии, отвечающем санитарным и экологическим нормам; защиты водных объектов от загрязнения, засорения и истощения.

Экономия, эффективность и экологическая направленность в сфере производственной деятельности и правильное поведение людей помогут сохранить на Земле чистую воду, необходимую для существования человечества.