Ukratko o ulozi vode u životu planete. Koja su svojstva vode? Koja je njegova uloga na našoj planeti? Pijenje svježe vode

Drinking svježa voda

Naše okruženje se sastoji od vode, zemlje i vazduha. Brzina rotacije Zemlje, njena veličina u odnosu na Sunce i udaljenost između Zemlje i Sunca odredili su postojanje vode u obliku tečnosti na površini planete i pare u atmosferi.

Voda je jedna od najvrednijih prirodni resursi bez toga je nezamisliv organski život na Zemlji. Služi kao najvažniji građevinski materijal ćelija, rastvarač koji dostavlja hranljive materije telu i uklanja otpadne produkte. Voda je sastavni dio naše civilizacije, igra značajnu ulogu u ekonomskim, industrijskim i poljoprivrednim aktivnostima čovjeka.

Za metaboličke procese na osnovu kojih se razvija Živa priroda voda je od najveće važnosti. Veza živih organizama sa prirodom ostvaruje se kroz različite spojeve koji redovno ulaze u njih i sastavni su dio živog tkiva. Uz direktno učešće vode nastaju fizičke i hemijske reakcije na kojima se zasniva metabolički proces. U živoj prirodi nije identificiran niti jedan važan biohemijski proces koji se odvija bez sudjelovanja vode.

Za osobu se značaj vode teško može precijeniti, makar samo zato što za svoj normalan život mora konzumirati vodu dvostruko više od hrane u smislu težine. Udio vode u tijelu svakog živog bića uvijek je mnogo veći od bilo koje druge komponente. Evo primjera ljudsko tijelo, u kojem sadržaj vode tokom života varira u prosjeku od 97% u embrionu do 50-60% u odrasloj dobi. Ako ljudsko tijelo izgubi 20% vlage iz tjelesne težine, dolazi do smrti.

Akademik A.N. Karpinsky je vodu, kao neprocjenjiv dar majke prirode, nazvao živom krvlju, koja stvara život tamo gdje je nije bilo. Razvoj svjetske zajednice, posebno u 20. vijeku, doveo je čovječanstvo do razumijevanja činjenice da su zalihe vode i čiste vode vitalni resursi za svaku državu na svijetu.

Nijedno živo biće ne može živjeti bez vode. Voda se ne može ničim zamijeniti - to je ono što je razlikuje od svih nama poznatih vrsta sirovina i goriva. Moguće je donijeti i takve zanimljiva činjenica- hemijski sastav krvi u smislu koncentracije u njoj niza hemijskih elemenata hlora, natrijuma, kiseonika, kalcijuma i kalijuma je blizu hemijski sastav morske vode, gdje je život na Zemlji izvorno nastao i razvio se. Umjesto vode može se koristiti samo sama voda. Opšte je poznato da bez vode praktično nema života. U uslovima potpunog odsustva vode mogu se razviti samo najprimitivniji organizmi.

Četiri elementa prirode, četiri elementa rodila su život na Zemlji - ovo je vatra, vazduh, zemlja i voda. Štaviše, voda se na našoj planeti pojavila nekoliko miliona godina od istog tla ili vazduha.

Čini se da je vodu već proučavao čovjek, ali naučnici još uvijek pronalaze najviše neverovatne činjenice o ovom prirodnom elementu.

Voda se izdvaja u istoriji naše planete.
Ne postoji prirodno tijelo koje bi to moglo
uporedi sa njim u smislu njegovog uticaja na tok glavnog,
najgrandiozniji, geološki procesi.
IN AND. Vernadsky

Voda je najzastupljenije neorgansko jedinjenje na zemlji. A prvo izuzetno svojstvo vode je da se sastoji od jedinjenja atoma vodika i kiseonika. Čini se da bi takvo jedinjenje, prema hemijskim zakonima, trebalo biti gasovito. A voda je tečna!

Na primjer, svi znaju da voda postoji u prirodi u tri stanja: čvrstom, tekućem i parnom. Ali sada se razlikuje više od 20 stanja vode, od kojih je samo 14 voda u smrznutom stanju.

Iznenađujuće, voda je jedina supstanca na Zemlji čija je gustina u čvrstom stanju manja nego u tečnom stanju. Zato led ne tone, a rezervoari se ne smrzavaju do samog dna. Osim na ekstremno niskim temperaturama.

Još jedna činjenica: voda je univerzalni rastvarač. Prema količini i kvaliteti elemenata i minerala rastvorenih u vodi, naučnici razlikuju oko 1330 vrsta vode: mineralne i otopljene, kišne i rose, glacijalne i arteške...

Voda u prirodi

Voda igra vitalnu ulogu u prirodi. Istovremeno je uključen u razne mehanizme i životni ciklusi na zemlji. Evo samo nekoliko činjenica koje jasno pokazuju njegov značaj za našu planetu:

• Važnost kruženja vode u prirodi je jednostavno ogromna. Upravo taj proces omogućava životinjama i biljkama da dobiju vlagu koja je toliko neophodna za njihov život i postojanje.
• Mora i okeani, rijeke i jezera - sva vodena tijela igraju ključnu ulogu u stvaranju klime određenog područja. A visok toplinski kapacitet vode pruža udoban temperaturni režim na našoj planeti.
• Voda igra jednu od ključnih uloga u procesu fotosinteze. Bez vode biljke ne bi mogle pretvoriti ugljični dioksid u kisik, što znači da zrak ne bi mogao disati.

Voda u ljudskom životu

Glavni potrošač vode na Zemlji je osoba. Nije slučajno da su se sve svjetske civilizacije formirale i razvijale isključivo u blizini vodenih tijela. Važnost vode u ljudskom životu je jednostavno ogromna.

• Ljudsko tijelo se također sastoji od vode. U tijelu novorođenčeta - do 75% vode, u tijelu starije osobe - više od 50%. Istovremeno, poznato je da čovjek ne može preživjeti bez vode. Dakle, kada izgubimo najmanje 2% vode iz organizma, počinje strašna žeđ. Ako se izgubi više od 12% vode, osoba se neće oporaviti bez pomoći ljekara. I izgubivši 20% vode iz tijela, osoba umire.
• Voda je izuzetno važan izvor ishrane za ljude. Prema statistikama, osoba normalno troši 60 litara vode mjesečno (2 litre dnevno).
• Voda dostavlja kiseonik i hranljive materije svakoj ćeliji našeg tela.
• Zbog prisustva vode naše tijelo može regulirati tjelesnu temperaturu.
• Voda vam takođe omogućava da hranu preradite u energiju, pomaže ćelijama da apsorbuju hranljive materije. Voda također uklanja toksine i otpad iz našeg tijela.
• Čovjek svuda koristi vodu za svoje potrebe: za hranu, u poljoprivredi, za razne proizvodnje, za proizvodnju električne energije. Nije iznenađujuće što se borba za vodni resursi ide grubo. Evo samo nekoliko činjenica:

Više od 70% naše planete prekriveno je vodom. Ali u isto vrijeme, samo 3% sve vode može se pripisati pijenju. A pristup ovom resursu svake godine postaje sve teži. Tako se, prema RIA Novostima, u proteklih 50 godina na našoj planeti dogodilo više od 500 sukoba vezanih za borbu za vodne resurse. Od toga je više od 20 sukoba preraslo u oružane sukobe. Ovo je samo jedan od brojeva koji jasno pokazuju koliko je važna uloga vode u životu ljudi.

Zagađenje vode

Zagađenje vode je proces zasićenja vodnih tijela štetnim materijama, otpadom od proizvodnje i kućni otpad, zbog čega voda gubi većina svoje funkcije i postaje neprikladan za dalju potrošnju.

Glavni izvori zagađenja:

1. Rafinerije nafte
2. Teški metali
3. radioaktivnih elemenata
4. Pesticide
5. Otpad iz gradske kanalizacije i stočnih farmi.

Naučnici već dugo upozoravaju da svjetski okeani godišnje primaju preko 13 miliona tona naftnog otpada. Gde pacifik prima do 9 miliona tona, a Atlantik - više od 30 miliona tona.

Prema Svjetska organizacija Ne postoje izvori zdravstvene zaštite na našoj planeti koji sadrže čisto prirodna voda. Postoje samo rezervoari koji su manje zagađeni od ostalih. A to prijeti katastrofom naše civilizacije, jer bez vode čovječanstvo jednostavno ne može preživjeti. I nema šta da ga zameni.

Ja, kao i svaka osoba na Zemlji, Vodu koristim svakodnevno. Pijem vodu, spremam hranu, umivam se i kupam se... Zamislite šta bi se desilo na Zemlji da nema vode. Mislim da bi naša Zemlja tada bila uvrštena na listu beživotnih planeta. Postoje planete u Sunčevom sistemu koje nemaju vodu. Dokazano je da im je život nemoguć.

Koja su svojstva vode

Oopet život na Zemlji su voda i vazduh X. Šta znamo o vodi? Sjećam se jednostavne hemijske formule iz škole H2O. Možete proučavati njegova svojstva dugo vremena. Voda krije mnoge tajne.

Nevjerovatno ali 6 mjesec dana stara beba u maternici je 97% vode. Pri rođenju voda iznosi 92%, a kod starije osobe opada na nivo od 60%.
Voda unutra normalno stanje uvijek:

• tečni, providni, bez mirisa i ukusa;
  
• poprima oblik u koji se sipa;
  
• pod utjecajem temperature može se smrznuti ili ispariti;
  
• sve rastvorljive supstance se uvek otapaju u tečnoj vodi;
  
• voda se može širiti ili skupljati.

Ovo su samo osnovna svojstva vode. Ako pitate hemičara o svojstvima vode, on bi naveo još desetak. Glavna stvar koju treba zapamtiti je to Svojstva vode uvijek zavise od njene strukture.

Uloga vode na Zemlji

Voda ima pozitivna svojstva i stoga igra važnu ulogu u prirodi i životu svakog čovjeka. Voda u prirodi postoji u tečnom, čvrstom i gasovitom stanju.

• voda je uključena u sve živo i neživo na Zemlji;
  
• to je glavni građevinski materijalćelije živih organizama;
• voda je prirodna sirovina za mnoge supstance. Na primjer, ljudska krv je slična po sastavu morska voda;
• posebnu ulogu igra se tokom metabolizma u živom organizmu. U divljini ne postoji niti jedan proces koji bi se odvijao bez učešća vode.

Voda je dio nas, ili smo možda dio vode. Ljudi moraju zaštiti prirodne vode i ne ostavljajte otpad i smeće u blizini obala rijeka. Takođe morate naučiti štedite vodu. Imamo dosta vode, ali ima zemalja u svijetu u kojima je uvijek nedostaje.

Počnimo s činjenicom da je voda aktivni kreator naše planete, jedan od njenih glavnih "građevinskih materijala".

A sve je počelo prije više milijardi godina, u hladnom oblaku plina i prašine, koji se vremenom zgusnuo, zgusnuo i postao Zemlja. Tamo je već bilo vode. Najvjerovatnije je to bilo u obliku ledene prašine. To potvrđuju studije Univerzuma. Utvrđeno je da početni elementi za nastanak vode - vodonik i kiseonik - u našoj Galaksiji pripadaju šest najčešćih supstanci u svemiru.

Dugogodišnjim istraživanjem geoloških procesa koji se dešavaju na našoj planeti, akademik Akademije nauka Ukrajine N.P. Semenenko je ustanovio da su upravo voda i njeni sastavni elementi odigrali odlučujuću ulogu u cjelini geološka istorija Zemlja. Istražujući sadržaj kiseonika u sastavu zemljine kore, naučnik je to zaključio ogromne količine vode. Osim toga, njegovi elementi su bili dio glavnih komponenti početnog oblaka: vodonik - u sastavu metalnih hidrida, kisik - u sastavu oksida.

Prema teoriji akademika A.P. Vinogradov, proto-zemaljski oblak se postepeno kondenzovao i samozagrevao. Izvor potrebne energije bili su procesi radioaktivnog raspada i zbijanja primarne materije planete. Od pamtivijeka, duboki fizički i hemijski procesi odvijaju se u utrobi planete. Tamo se razvijaju strašni pritisci i temperature; u ovom slučaju, početne supstance prolaze kroz složene transformacije. Kao rezultat, nastaju para i plinoviti spojevi, a većina se sastoji od vode ili njenih sastavnih elemenata.

Inače, vani su pronađene nakupine molekula vode i hidroksidnih radikala Solarni sistem. U sazvežđima Kasiopeje i Oriona pronađeni su oblaci koji se sastoje od molekula vode. Veličina oblaka je kolosalna - njihova dužina je 40 puta veća od udaljenosti od Sunca do Zemlje. Nije neuobičajeno da ostaci kometnih jezgara, "glasnika" udaljenih svjetova, padaju na Zemlju. Najčešće su to ogromni blokovi leda zamrznuti metanom, amonijakom i mineralnim česticama. Težina ledenih blokova koji su stigli do Zemlje može doseći stotine kilograma.

Prema geohemijskom modelu naše planete koji je kreirao N.P. Semenenko, Zemljina kora, koja se sastoji od oksidiranih stijena, je neka vrsta okvira kisika, a jezgro planete je sastavljeno od hidrida nekoliko metala i, dijelom, željeznog karbida. U oblastima najviše visoki pritisci i temperature, uglavnom se oslobađaju vodonik i ugljovodonici. Dalje od centra planete, ove tvari stupaju u interakciju s oksidiranim stijenama - formiraju se vodena para i ugljični dioksid. Ova jedinjenja se konstantno ispuštaju na površinu kroz otvore vulkana, kroz razne kopnene i podvodne pukotine i rasjede u zemljinoj kori (vidi sliku).

Leonid Kulsky, Volya Dal, Ljudmila Lenčina: VODA POZNATA I MISTERIOZNA

Kada astronom usmjeri teleskop na neku od planeta, susjeda Zemlje, uvijek je zabrinut da li tamo ima vode i kiseonika. Ovo interesovanje nije slučajno. Ako ih ima dovoljno na bilo kojoj planeti, možemo očekivati ​​da na njoj ima života, barem donekle sličnog našem. Na kraju krajeva, voda je stvorila Zemlju, učinila je ovakvom kakva je sada, rodila život. Štaviše, voda je najnevjerovatnija supstanca na Zemlji, i što više saznajemo o njoj, to smo više zadivljeni.

Vjerovatno je malo od vas razmišljalo o nevjerovatnim svojstvima vode, a to je možda i razumljivo: na kraju krajeva, voda nas svuda okružuje, vrlo je česta na našoj planeti. Voda pokriva 3/4 Zemljine površine. Oko 1/5 kopna je prekriveno čvrstom vodom (led i snijeg), dobra polovina je uvijek prekrivena oblacima, koji se sastoje od vodene pare i sitnih kapljica vode, a tamo gdje nema oblaka uvijek ima vodene pare u vazduhu. Vrlo je uobičajeno na našoj planeti, čak i ljudsko tijelo je 71 posto vode. Sa gubitkom 6-8% vlage iz telesne težine, osoba pada u polusvesno stanje, sa gubitkom od 12% ili više procenata vlage nastupa smrt. Koliko je vode potrebno ljudskom tijelu?
Naučnici smatraju da je čovjeku u prosjeku potrebno 2,5 litara vode dnevno, dok jedan litar otpada na pije vodu. Međutim, pod određenim uvjetima, potreba za vodom se povećava na 4-5 litara, au vrućoj klimi s niskom vlažnošću zraka dostiže 6 litara ili više. Bez hrane čovek može da živi pet do šest nedelja, bez vode pet dana. Ovdje je prikladno citirati riječi J. Byrona: "Bez iskustva patnje žeđi, ne može se shvatiti koliko voda znači ljudima." Nijedna druga supstanca se ne nalazi na Zemlji u takvim količinama, pa čak i istovremeno u tri stanja: čvrstom, tekućem i gasovitom!

Voda je stvorila klimu na Zemlji. Da nije bilo nje, naša planeta bi se odavno ohladila i život na njoj bi izumro. Toplotni kapacitet vode je neobično visok. Kada se zagreje, upija mnogo toplote, ali kada se ohladi, vraća je nazad. Okeani, mora, svi ostali rezervoari naše planete i vazdušna vodena para deluju kao akumulatori toplote: u toplo vrijeme upijaju, a u mrazima odaju toplinu, zagrijavajući zrak i sav okolni prostor.

Kosmička hladnoća odavno bi prodrla u Zemlju da nije bila obučena u toplu bundu. Krzneni kaput je atmosfera planete, a vodena para igra ulogu tople pamučne vune. Iznad pustinja, gdje ima vrlo malo vodene pare u zraku, u ovoj bundi su rupe. Ovdje se Zemlja, ničim zaštićena od sunca, odlično grije tokom dana, a ima vremena da se ohladi tokom noći. Zbog toga pustinje doživljavaju tako ekstremne temperaturne fluktuacije.

Ipak, Zemlja bi se na kraju sigurno smrznula da voda nema još jedno nevjerovatno svojstvo. Kao što znate, kada se ohlade, gotovo sve tvari se komprimiraju i samo se voda širi. Kada bi se sabijao, led bi bio teži od vode i potonuo bi. Postepeno bi se sva voda pretvorila u led, a Zemlja bi bila obučena u lagani ogrtač gasovite atmosfere bez vodene pare.

Još jedno nevjerovatno svojstvo vode je njena neobično visoka latentna toplina fuzije i isparavanja. Samo zbog toga je moguć život u vrućoj klimi. Samo isparavanjem vode (odnosno davanjem velike količine toplote), životinje i ljudi uspijevaju održati temperaturu tijela znatno ispod temperature okoline.

Voda zauzima sasvim izuzetan položaj u prirodi, i zato što bi bez nje život bio nemoguć. Živa tvar je nastala u primitivnim morima od tvari otopljenih u njima. I od tada sve kemijske reakcije u svakoj ćeliji tijela bilo koje životinje ili biljke idu između otopljenih tvari.

Od svega neverovatna svojstva voda je vjerovatno najmanje poznata po svojoj sposobnosti da formira izuzetno jak površinski film, koji nastaje zbog vrlo snažnog međusobnog privlačenja molekula njenih najgornjih slojeva.

Odakle voda na Zemlji? Do sada ovo naizgled jednostavno pitanje nema jasan odgovor. Tokom milijardi godina postojanja planete, njeni okeani bi mogli biti ispunjeni vodom iz vulkanskih erupcija, koje i dalje isporučuju milione tona vode godišnje na površinu iz dubina planete. Ali ako izračunamo koliko je meteorita koji sadrže vodu palo na Zemlju za to vrijeme i koliko je vode formirano na prilazima planeti strujom jezgri vodika - protona koje šalje Sunce, a čak i sada proizvodi 1,5 hiljada tona vode godišnje, onda će pravi postojati i kosmički izvor. Postoji hipoteza prema kojoj voda prožima cijelu našu planetu, do njenih najudaljenijih dubina, gdje se aktivno kreće koristeći fazne prijelaze i sposobnost rastvaranja. Ona čini jedinstvenu drenažnu ljusku Zemlje, sa kojom su direktno povezane naslage mnogih minerala, posebno nafte i gasa.
Hemijska formula vode - H2O - zadivljuje svojom jednostavnošću. Međutim, naizgled tako jednostavna voda po svojoj strukturi i svojstvima potpuno je jedinstvena tvar.
Voda je jedna od najsloženijih supstanci, kako fizički tako i hemijski. Voda je jedna od najtežih supstanci za nabavku u svom čistom obliku. Čista voda je uvek mešavina lagana voda(H2O) i vrlo male količine teške i ekstra teške vode.

Sila površinske napetosti vode je toliko velika da može držati predmete koji, čini se, ne bi trebali plutati. Ako pažljivo stavite čeličnu iglu ili sigurnosnu britvu na površinu vode kako ne biste slomili film neugodnim pokretom, ovi predmeti neće potonuti. Jedan od razloga za takvu površinsku napetost je u strukturnim karakteristikama i sposobnosti molekula vode da snažnu interakciju. Zahvaljujući vodenoj anomaliji, život na Zemlji je na kraju osiguran. Voda, kao što znate, može biti u tečnom, čvrstom i gasovitom stanju. Ostaje tečnost u temperaturnim rasponima koji su najprikladniji za životne procese. Za ogromnu masu organizama voda je medij njihovog života i evolucije. U određeno doba godine, tečna voda se može smrznuti i prekriti ledom. Kada se smrzava na 0°C, voda se pretvara u led, a zapremina se povećava za 10%. Zamrzavanje ide od vrha do dna, led je lakši od vode i lebdi na površini. Ova funkcija ima veliki značaj za život organizama koji žive u vodenim tijelima (vodeni sistemi). Da je led teži od vode, rezervoari bi se smrzli do dna i život u njima bi se smrznuo.
Visok specifični toplotni kapacitet, sporo zagrevanje i hlađenje, zajedno sa drugim faktorima, određuju godišnje, dnevne, pa i satne fluktuacije temperature okeana i jezera. Ove fluktuacije se značajno razlikuju od temperaturnih promjena na kopnu. Ovo svojstvo vode određuje razliku u temperaturnom režimu tla, te u konačnici ima značajan utjecaj na život vodenih i zemljišnih organizama. Život u vodi je raznovrsniji nego na kopnu.

Život mnogih insekata povezan je s površinskim filmom. Vodohodi žive samo na površini vode, nikada ne uranjaju u nju i ne izlaze na kopno. Ne mogu da rone ili plivaju, a mogu samo da klize po površini vode na svojim široko razmaknutim šapama, poput skijaša po površini snijega. Samo vrhovi šapa, gusto prekriveni dlakama, dodiruju vodu. Površinski film savija se pod težinom vodoskoka, ali se nikada ne lomi.

Larve komaraca, vodene bube, razni puževi obješeni su sa dna vodenog filma. Puževi se ne samo drže za njega, već mogu puzati po njemu ništa gore nego po površini bilo kojeg čvrstog predmeta.

Glavni potrošač vode na Zemlji je čovječanstvo i njegove aktivnosti. I nije slučajno da su sve velike civilizacije antike nastale i razvile se u blizini vode, u velikoj riječne doline. Nije postojala nijedna velika civilizacija u oblasti bez vode.
Sumirajući navedeno, još jednom treba naglasiti da je voda čuvar i distributer sunčeve energije na našoj planeti, glavni kreator klime, dnevnog vremena, akumulator toplote i, što je najvažnije, najneophodniji uslov za život na planeti. planeta. I ne postoji ništa na Zemlji prema čemu bi se trebalo odnositi s više pažnje i opreza od vode koja nam je tako poznata. Prema figurativnom izrazu akademika A. L. Karpinskog, “voda je živa krv koja stvara život tamo gdje je nije bilo”.