Непрерывность жизни на нашей планете в течение миллиардов лет обеспечивается взаимодействием четырех основных элементов — воздух, вода, огонь и земля. По мнению ученых, водный раствор стал первоначальной благоприятной средой, где зародились предшественники современных живых существ. Намного позже, благодаря их активному развитию и жизнедеятельности смогли сформироваться атмосфера и почва. Вода регулярно подвергается изучению со стороны научного мира. Уже доказано, что она наделена уникальными свойствами, и жизнь без воды не сможет продолжать свое существование.
Вода – это жизнь
Основой жизни на Земле является вода. Это вещество самое распространенное на нашей планете и на 70-95 % входит в состав всего живого мира. Каждая растительная и животная клетка на 2/3 состоит из водного раствора необходимых питательных компонентов. Роль воды в биосфере не поддается сомнению – она задействована в самых разных механизмах и жизненных циклах, а также является средой обитания для многих макро- и микроорганизмов.
Значение воды в жизни человека
Активное развитие человечества требует регулярного потребления природных ресурсов. Первостепенным по важности даром природы является вода, поэтому издревле все цивилизации формировались и продолжали свое существование только вблизи водоемов. Человек представляет собой главного потребителя, и значение воды для него неоценимо – используется для питания и питья, гигиены, в быту, а также для различных сельскохозяйственных и промышленных нужд. Кроме того, роль воды для человеческого организма немаловажна с точки зрения биологии:
- Человеческое тело на 50-86% из воды (86% у новорожденного и до 50% у пожилых людей), которая в основном распределяется между клеточным содержимым, межклеточной жидкостью, кровью, лимфой, различными секретами желез и др.
- Исключительно важный источник энергии. Норма потребления жидкости составляет не менее 2 л в день. При недостатке влаги в организме на 12% и более запускаются патологические процессы, а при обезвоживании на 20% наступает летальный исход.
- Способствует поддержанию оптимальной температуры тела.
- Выводит шлаки, токсины и продукты жизнедеятельности.
- Транспортирует ко всем клеткам кислород и питательные вещества.
- Поддерживает структуру клеток, защищает ткани и внутренние органы.
- Амортизирует суставы и предотвращает их трение.
- Способствует усвоению и перевариванию продуктов питания.
Круговорот воды в организме
Живой организм – это транзитный пункт непрерывного потока жидкости. Водный цикл в нем включает три этапа: поступление, поглощение клетками и выведение.
Биологические функции воды (транспортная, регуляторная, структурная, метаболическая) обоснованы ее уникальными свойствами. Она является универсальным растворителем и входит в состав всех биологических жидкостей, включая слезы, урину, пот, слюну, лимфу и кровь. Даже межклеточное пространство и сама клетка на 60-80% состоит из водного раствора питательных веществ, который обновляется в течение 5-7 дней. Полное обновление жидкостного состава происходит за 25-30 дней.
Вода в природе
Вода – уникальная субстанция, участвующая во всех физических, химических и биологических процессах. Она представлена тремя агрегатными состояниями (газообразное, твердое, жидкое), благодаря чему возможна реализация важнейшего природного механизма – круговорота воды в природе. За счет циклического перемещения влаги происходит взаимосвязь и полноценное функционирование атмосферы, гидросферы, биосферы и литосферы.
Значение воды для всех живых существ на планете невозможно переоценить:
- Она на три четверти покрывает поверхность земного шара, что в совокупности с солнечной энергией (согласно современным представлениям) способствовало происхождению жизни на микроуровне.
- Все водоемы участвуют в создании климата той или иной местности, способствуют регулировке температурного режима в атмосфере.
- Вода необходима для прорастания семян.
- Ключевой аспект фотосинтеза. Без ее участия растения не могут перерабатывать углекислый газ в кислород.
- Эпидемиологическое значение. Основные этапы жизненного цикла многих паразитов и патогенных микроорганизмов проходят в водной среде (например, плоские черви, возбудители брюшного тифа, бруцеллеза и дизентерии).
Вода в промышленности
Благодаря развитию технологий, во всех отраслях промышленного производства все чаще требуется высококачественное исходное сырье и сопутствующие продукты. Для достижения необходимых характеристик применяемого материала в большинстве случаев используется вода, которая может использоваться в технологическом процессе следующим образом:
- Выступать сырьем для конечного продукта – от нее напрямую зависит качество и конкурентные преимущества (например, лекарственные препараты, косметика, напитки и др.).
- Непосредственно использоваться в технологическом процессе – от параметров применяемой жидкости может зависеть надежность и срок работы используемого оборудования (как правило, дорогостоящего) или свойства получаемого изделия (например, линии порошковой окраски, линии гидроабразивной резки, производство электроники и др.).
- Сопутствовать технологическому процессу. От качества используемой жидкости зависит срок службы коммуникаций (например, оборотная вода систем охлаждения, нагрева, кондиционирования и др.).
Кроме промышленного производства, вода является главным элементом в энергетике:
- ГЭС (гидроэлектростанция). Используется сила движущегося водного потока (обычно реки), благодаря чему вырабатываются колоссальные объемы электричества и механической энергии.
- АЭС (атомная электростанция). Применение воды в качестве рабочего тепла и теплоносителя. Такой вариант использование обусловлен ее физическим свойством высокой теплоемкостью.
- ПЭС (приливные электростанции). Такие сооружения устанавливаются на побережьях океанов и морей, функционируют за счет энергии приливов и отливов. Несмотря на экологичность и низкую себестоимость производства энергии, широкого распространения они пока не получили.
Из-за нерационального использования водных ресурсов, во многих странах мира возник дефицит питьевой воды. В настоящее время большинство промышленных предприятий успешно внедряют технологии по ее эффективному возврату в природу в чистом виде либо вторичному использованию на производстве. Например, установка очистительных сооружений позволяет повторно применять воду для снабжения систем пожаротушения, термических циклов производственных процессов, мойки тротуаров, водоснабжения отопительных систем.
Вода в сельском хозяйстве
Сельское хозяйство по объему потребляемых водных запасов значительно превосходит все другие производственные отрасли. Его водоснабжение осуществляется за счет поверхностных и подземных резервуаров, условно разделяется на несколько видов:
- Организация обводнения и полива земель сельскохозяйственного угодий назначения.
- Системы водоснабжения пастбищ.
- Водоснабжение птицефабрик и животноводческих ферм.
- Системы водопровода населенных пунктов.
- Водообеспечение пунктов ремонта и техобслуживания.
В качестве источников воды для бытовых нужд жителей сельских поселений (например, питье и приготовление пищи, обслуживание сельскохозяйственного оборудования и техники, полив полей и теплиц, предприятия аграрного и животноводческой сферы) принято использовать грунтовые воды. В случае недостатка подземных резервов для удовлетворения всех потребностей, возможен водозабор из наземных естественных или искусственных водоемов: реки, озера и водохранилища. Для организации оптимального водоснабжения особое внимание уделяется выбору насосного оборудования, станций водоснабжения и фильтров очистки воды.
(Пока оценок нет)
Загрузка...