Влияние питьевой воды на здоровье человека

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА ПИТЕВОЙ ВОДЫ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

Реферат по дисциплине «Экология»

 

 

 

 

 

Преподаватель_____________________________________

Студент____________________________________

 

 

 

 

 

 

Екатеринбург, 2012 
СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………….. 3

1. ВОДА И ЕЁ СВОЙСТВА…………………………………………………….. 4

1.1 Вода в природе………………………………………………………… 4

1.2 Физические свойства………………………………………………….. 5

1.3 Химические свойства………………………………………………….. 9

2. ВЛИЯНИЕ ВОДЫ НА ЗДРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА…………………………….. 12

2.1 Источники загрязнения воды…… ………………………………….. 12

2.2 Влияние загрязнений питьевой воды на здоровье человека………. 14

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………. 17

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………………. 18

 

 

ВВЕДЕНИЕ

  Вода в нашей жизни - самое обычное и самое распространенное вещество. Все живое, в том числе и человек, состоит из воды, поэтому ее качество очень сильно влияет на состояние всего живого и, в особенности на здоровье человека.

Одна из современных экологических проблем - недостаток питьевой воды, её качественные изменения, несоответствие санитарно-гигиеническим требованиям. Вопросы обеспечения населения доброкачественной водой, создание необходимых санитарных условий неразделимы с вопросами охраны здоровья и требуют подхода с точки зрения законов экологии.   

Объектом  исследования является – вода.

Предмет исследования - влияние качества питьевой воды на здоровье человека. 

  Цель работы - анализ влияния качества питьевой воды на развитие ряда заболеваний населения.

Исходя  из вышеуказанной цели исследования, были намечены следующие задачи:

1. Изучить физические и химические свойства воды;
2. Изучить влияние состава воды на здоровье;
3. Рассмотреть источники загрязнения вод.

 

 

1. ВОДА И ЕЁ СВОЙСТВА

 

1.1 Вода в природе

 

Вода  — весьма распространенное на Земле  вещество. Почти 3/4 поверхности земного  шара покрыты водой, образующей океаны, моря, реки и озера. Много воды находится  в газообразном состоянии в виде паров в атмосфере; в виде огромных масс снега и льда лежит она  круглый год на вершинах высоких  гор и в полярных странах. В  недрах земли также находитcя вода, пропитывающая почву и горные породы.

Природная вода не бывает совершенно чистой. Наиболее чистой является дождевая вода, но и  она содержит незначительные количества различных примесей, которые захватывает  из воздуха.

Количество  примесей в пресных водах обычно лежит в пределах от 0,01 до 0,1% (масс.). Морская вода содержит 3,5% (масс.) растворенных веществ, главную массу которых  составляет хлорид натрия (поваренная соль).

Вода, содержащая значительное количество солей кальция  и магния, называется жесткой в  отличие от мягкой воды, на­пример  дождевой. Жесткая вода дает мало пены с мылом, а на стенках котлов образует накипь.

Чтобы освободить природную воду от взвешенных в ней  частиц, ее фильтруют сквозь слой пористого  вещества, например, угля, обожженной глины  и т. п. При фильтровании больших  количеств воды пользуются фильтрами  из песка и гравия. Фильтры задерживают  также большую часть бактерий. Кроме того, для обеззараживания  питьевой воды ее хлорируют; для полной стерилизации воды требуется не более 0,7 г хлора на 1 т воды.

Фильтрованием можно удалить из воды только нерастворимые  примеси. Растворенные вещества удаляют  из нее путем перегонки (дистилляции) или ионного обмена.

Вода  имеет очень большое значение в жизни растений, животных и человека. Согласно современным представлениям, само происхождение жизни связывается  с морем. Во всяком организме вода представляет собой среду, в которой  протекают химические процессы, обеспечивающие жизнедеятельность организма; кроме  того, она сама принимает участие  в целом ряде биохимических реакций [1].

 

1.2 Физические свойства воды

 

Физические  свойства воды аномальны, что объясняется  приведёнными выше данными о взаимодействии между молекулами воды.

Вода  – единственное вещество на Земле, которое существует в природе  во всех трёх агрегатных состояниях –  жидком, твёрдом и газообразном.

Плавление льда при атмосферном давлении сопровождается уменьшением объёма на 9%. Плотность  жидкой воды при температуре, близкой  к нулю, больше, чем у льда. При 0^оС 1 грамм льда занимает объём 1,0905 кубических сантиметров, а 1 грамм жидкой воды занимает объём 1,0001 кубических сантиметров. И лёд плавает, оттого и не промерзают обычно насквозь водоёмы, а лишь покрываются ледяным покровом.

Температурный коэффициент объёмного расширения льда и жидкой воды отрицателен при  температурах соответственно ниже – 210^оС и + 3,98^оС.

Теплоёмкость  при плавлении возрастает почти  вдвое и в интервале от 0^оС до 100^оС почти не зависит от температуры.

Вода  имеет незакономерно высокие температуры плавления и кипения в сравнении с другими водородными соединениями элементов главной подгруппы VI группы таблицы Менделеева.

Нужно подвести дополнительную энергию, чтобы расшатать, а затем разрушить водородные связи. И энергия эта очень  значительна. Вот почему так велика теплоёмкость воды. Благодаря этой особенности вода формирует климат планеты. Геофизики утверждают, что  Земля давно бы остыла и превратилась в безжизненный кусок камня, если бы не вода. Нагреваясь, она поглощает тепло, остывая, отдаёт его. Земная вода и поглощает, и возвращает очень много тепла, и тем самым “выравнивает” климат. Особенно заметно на формирование климата материков влияют морские течения, образующие в каждом океане замкнутые кольца циркуляции. Наиболее яркий пример – влияние Гольфстрима, мощной системы тёплых течений, идущих от полуострова Флорида в Северной Америке до Шпицбергена и Новой Земли. Благодаря Гольфстриму средняя температура января на побережье Северной Норвегии, за Полярным кругом, такая же, как в степной части Крыма, - около 0⁰ С, т. е. повышена на 15 – 20⁰ С. А в Якутии на той же широте, но вдали от Гольфстрима – минус 40⁰ С. А от космического холода предохраняют Землю те молекулы воды, которые рассеяны в атмосфере – в облаках и в виде паров. Водяной пар создаёт мощный “парниковый эффект”, который задерживает до 60% теплового излучения нашей планеты, не даёт ей охлаждаться. По расчётам М.И. Будыко, при уменьшении содержания водяного пара в атмосфере вдвое средняя температура поверхности Земли понизилась бы более чем на 5⁰ С (с 14,3 до 9⁰ С). На смягчение земного климата, в частности на выравнивание температуры воздуха в переходные сезоны – весну и осень, заметное влияние оказывают огромные величины скрытой теплоты плавления и испарения воды.

Но не только поэтому мы считаем  воду жизненно важным веществом. Дело в том, что тело человека почти  на 63 – 68 % состоит из воды. Почти  все биохимические реакции в  каждой живой клетке – это реакции  в водных растворах. С водой удаляются из нашего тела ядовитые шлаки; вода, выделяемая потовыми железами и испаряющаяся с поверхности кожи, регулирует температуру нашего тела. Представители животного и растительного мира содержат такое же обилие воды в своих организмах. Меньше всего воды, лишь 5-7% веса, содержат некоторые мхи и лишайники. Большинство обитателей земного шара и растения состоят более чем на половину из воды. Например, млекопитающие содержат 60-68 %; рыбы – 70 %; водоросли – 90-98 % воды [2].

В растворах  же (преимущественно водных) протекает  большинство технологических процессов  на предприятиях химической промышленности, в производстве лекарственных препаратов и пищевых продуктов.

Не случайно гидрометаллургия – извлечение металлов из руд и концентратов с помощью  растворов различных реагентов  – стала важной отраслью промышленности.

Вода – это важный источник энергоресурсов. Как известно, все гидроэлектрические станции мира, от маленьких до самых крупных, превращают механическую энергию водного потока в электрическую исключительно с помощью водяных турбин с соединёнными с ними электрогенераторами. На атомных электростанциях атомный реактор нагревает воду, водяной пар вращает турбину с генератором и вырабатывает электрический ток.

Вода, несмотря на все её аномальные свойства, является эталоном для измерения температуры, массы (веса), количества тепла, высоты местности.

Шведский физик Андерс Цельсий, член Стокгольмской академии наук, создал в 1742 году стоградусную шкалу  термометра, которой в настоящее  время пользуются почти повсеместно. Точка кипения воды обозначена 100 , а точка таяния льда 0.

При разработке метрической системы, установленной  по декрету французского революционного правительства в 1793 году взамен различных  старинных мер, вода была использована для создания основной меры массы (веса) – килограмма и грамма: 1 грамм, как известно, это вес 1 кубического сантиметра (миллилитра) чистой воды при температуре её наибольшей плотности – 4^оС. Следовательно, 1 килограмм – это вес 1 литра (1000 кубических сантиметров) или 1 кубического дециметра воды: а 1 тонна (1000 килограммов) – это вес 1 кубического метра воды [5].

Вода  используется и для измерения  количества тепла. Одна калория –  это количество тепла, нужное для нагревания 1 грамма воды с 14, 5 до 15,5^оС.

Все высоты и глубины на земном шаре отсчитываются от уровня моря.

В 1932 году американцы Г. Юри и Э. Осборн обнаружили, что даже в самой чистой воде, которую только можно получить в лабораторных условиях, содержится незначительное количество какого-то вещества, выражающегося, по-видимому, той же химической формулой Н₂О, но обладающего молекулярным весом 20 вместо веса 18, присущего обычной воде. Юри назвал это вещество тяжёлой водой. Большой вес тяжёлой воды объясняется тем, что её молекулы состоят из атомов водорода с удвоенным атомным весом по сравнению с атомами обычного водорода. Двойной вес этих атомов в свою очередь обусловливается тем, что их ядра содержат, кроме единственного протона, составляющего ядро обычного водорода, ещё один нейтрон. Тяжёлый изотоп водорода получил название дейтерия (D или ²Н), а обычный водород стали называть протием. Тяжёлая вода, окись дейтерия, выражается формулой D₂О.

Вскоре был открыт третий, сверхтяжёлый изотоп водорода с одним протоном и двумя нейтронами в ядре, который был назван тритием (Т или ³Н). В соединении с кислородом тритий образует сверхтяжёлую воду Т₂О с молекулярным весом 22.

В природных  водах содержится в среднем около 0,016% тяжёлой воды. Тяжёлая вода внешне похожа на обычную воду, но по многим физическим свойствам отличается от неё. Точка кипения тяжёлой воды 101,4^оС, точка замерзания + 3,8^оС. Тяжёлая вода на 11% тяжелее обычной. Удельный вес тяжёлой воды при температуре 25^оС равен 1,1. Она хуже (на 5-15% ) растворяет различные соли. В тяжёлой воде скорость протекания некоторых химических реакций иная, чем в обычной воде.

И в физиологическом  отношении тяжёлая вода воздействует на живое вещество иначе: в отличие  от обычной воды, обладающей живительной  силой, тяжёлая вода совершенно инертна. Семена растений, если их поливать тяжёлой водой, не прорастают; головастики, микробы, черви, рыбы в тяжёлой воде не могут существовать; если животных поить одной тяжёлой водой, они погибнут от жажды. Тяжёлая вода – это мёртвая вода.

Имеется ещё один вид воды, отличающийся по физическим свойствам от обычной  воды, - это магниченная вода. Такую воду получают с помощью магнитов, вмонтированных в трубопровод, по которому течет вода. Магниченная вода изменяет свои физико-химические свойства: скорость химических реакций в ней увеличивается, ускоряется кристаллизация растворённых веществ, увеличивается слипание твёрдых частиц примесей и выпадение их в осадок с образованием крупных хлопьев (коагуляция). Омагничивание успешно применяется на водопроводных станциях при большой мутности, забираемой воды. Она позволяет также быстро осаждать загрязненные промышленные стоки [3].

 

1.3 Химические свойства воды

 

Из химических свойств воды особенно важны способность её молекул диссоциировать (распадаться) на ионы и способность воды растворять вещества разной химической природы.

Роль  воды как главного и универсального растворителя определяется прежде всего полярностью её молекул и, как следствие, её чрезвычайно высокой диэлектрической проницаемостью. Разноимённые электрические заряды, и в частности ионы, притягиваются друг к другу в воде в 80 раз слабее, чем притягивались бы в воздухе. Силы взаимного притяжения между молекулами или атомами погружённого в воду тела также слабее, чем в воздухе. Тепловому движению в этом случае легче разбить молекулы. Оттого и происходит растворение, в том числе многих труднорастворимых веществ: капля камень точит.

Лишь  незначительная доля молекул (одна из 500 000 000) подвергается электролитической диссоциации по схеме: Н₂О ↔ Н⁺ + ОН^-.

Однако, приведённое уравнение условное: не может существовать в водной среде  лишённый электронной оболочки протон Н⁺. Он сразу соединяется с молекулой воды, образуя ион гидроксония Н₃О⁺, который в свою очередь объединяется с одной, двумя или тремя молекулами воды в Н₃О⁺ , Н₅О₂⁺ , Н₇О₃⁺.