Вода, как экологический фактор. Особенности физико-химических свойств воды

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального  образования

Российский государственный  гидрометеорологический университет

 

Экономический и социально-гуманитарный факультет

Кафедра связей с общественностью

 

 

 

 

Реферат

по дисциплине «Окружающая среда и здоровье человека»

«Вода, как экологический фактор.

Особенности физико-химических свойств воды»

 

 

 

                                                                                                                     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2012

Содержание

 

Введение  3

1. Вода, как экологический фактор 4
2. Физико-химические свойства воды 7
3. Вода и здоровье человека 11

Заключение 16

Список используемой литературы  17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Вода – это самое  уникальное и загадочное природное  образование. Она играет исключительную роль в жизни любого организма. Вода играет жизненно важную роль в промышленности, быту и в лабораторной практике; она совершенно необходима для поддержания жизни. Приблизительно две трети человеческого тела приходятся на долю воды, и многие пищевые продукты состоят преимущественно из воды. Она присутствует во всех клетках и тканях, играет главную роль во всех биологических процессах от пищеварения до кровообращения и выполняет множество важных функций.

Актуальность данной темы заключается в том, что основные физико-химические свойства воды влияют на все процессы, в которых вода принимает участие. Это и характеризует ее, как один из экологических факторов.

Целью данной работой является изучить воду, как экологический фактор, а так же ее влияние на окружающую среду. Для достижения цели необходимо решить ряд задач:

1. изучить особенности физико-химических свойств воды;
2. проанализировать влияние воды на организм человека и его здоровье.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Вода, как экологический фактор

 

Экологическими факторами  называют свойства среды обитания, оказывающие какое-либо воздействие  на организм. Экологические факторы могут быть необходимы или вредны для живых существ, способствовать или препятствовать выживанию и размножению. Роль воды как экологического фактора определяется ее физическими и химическими свойствами и подвижностью.

Вода - среда обитания разнообразных  живых организмов. Тела живых организмов в основном состоят из воды. Так  содержание воды в растениях колеблется от 40 до 98%, в теле животных от 35% до 83%. Без воды не могут осуществляться процессы обмена веществ. С экологической точки зрения она служит лимитирующим фактором, как в наземных местообитаниях, так и в водных, где ее количество подвержено сильным колебаниям, или там, где высокая соленость способствует потере воды организмом через осмос. Поддержание водного баланса имеет огромное значение для всех животных организмов. Все живые организмы, в зависимости от потребности их в воде, а следовательно и по местообитаниям, подразделяются на ряд экологических групп:

1. водные или гидрофильные (постоянно живут в воде),
2. гигрофильные (живут в очень влажных местообитаниях),
3. мезофильные (отличаются умеренными потребностями в воде),
4. ксерофильные (живут в сухих местообитаниях).

Каждая группа - хороший  индикатор господствующих в данной местности экологических условий.

Увлажненность местообитания и, как следствие, водообеспеченность наземных организмов зависят, прежде всего, от количества атмосферных осадков, их распределения по временам года, наличия водоемов, уровня грунтовых вод, запасов почвенной влаги и т. п. Количество осадков зависит в основном от путей и характера больших перемещений воздушных масс. Распределение осадков по временам года - крайне важный лимитирующий фактор для организмов. Условия, создающиеся в результате равномерного распределения осадков, совершенно иные, чем при выпадении осадков в течение одного сезона. В этом случае животным и растениям приходится переносить периоды длительной засухи. Как правило, неравномерное распределение осадков по временам года встречается в тропиках и субтропиках, где нередко хорошо выражены влажный и сухой сезоны. Влажность оказывает влияние на распространение растений и животных, как в пределах ограниченной территории, так и в широком географическом масштабе, определяя их зональность (смена лесов степями, степей — полупустынями и пустынями).

Но для растения важно  не только количество воды, поступающее  в его распоряжение, но также и  ее состояние в атмосфере и  в почве. Растения потребляют воду в  основном в жидком состоянии. В умеренной  и холодных зонах огромное косвенное  влияние на растения оказывает вода в твердой фазе. Снег помимо большого его значения для теплового режима местообитания играет немалую роль в весенний период, когда осадков  обычно мало и тающий снег пополняет  водные запасы почвы; как раз тогда, когда растущим растениям требуется  повышенное количество влаги. Кроме  того, он во многом определяет степень водоемкости почв, что влияет на экологию луговых растений. Лед оказывает на растение большей частью вредное влияние, а при возникновении в межклетниках причиняет механические повреждения. Зимой в случае образования слоя льда на поверхности почвы могут погибнуть культивируемые и дикорастущие растения. Изморозь или рыхлый лед на ветвях деревьев и листьях трав во время туманов, в некоторой степени способствует накоплению воды; при таянии часть ее может попасть в почву, часть испаряется в атмосферу. Подобное же значение имеет иней.

При изучении экологической  роли воды учитывается не только количество выпадающих осадков, но и соотношение  их величины и испаряемости. Области, в которых испарение превышает  годовую величину суммы осадков, называются аридными (сухими, засушливыми). В аридных областях растения испытывают недостаток влаги в течение большей  части вегетационного периода. В гумидных (влажных) областях растения обеспечены водой в достаточной мере.

Отсутствие водоемов на местности  обычно приводит к образованию резко  континентального климата. Благодаря  влиянию океанов на значительной части Земного пара обеспечивается перевес осадков на суше над испарением, и организмы растений и животных получают нужное им для жизни, количество воды. Водная и воздушная оболочки Земного шара постоянно обмениваются углекислотой с горными породами, растительным и животным миром, что  также способствует стабилизации климата.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Физико-химические свойства воды

 

Многие столетия люди не знали, что представляет собой вода, и как появилась она на планете. В 1932 году мир облетела сенсация: кроме  обычной воды, в природе существует еще и тяжелая вода. Сегодня  известно, что изотопных разновидностей воды может быть 135. Состав воды, даже полностью освобожденной от минеральных  и органических примесей, сложен и  многообразен.

Всё многообразие свойств  воды и необычность их проявления определяется, в конечном счете, физической природой этих атомов, способом их объединения  в молекулу и группировкой образовавшихся молекул. Постоянно соприкасаясь со всевозможными веществами, вода фактически всегда представляет собой раствор  различного, зачастую очень сложного состава. Она проявляет себя, как  универсальный растворитель. Ее растворяющему  действию, в той или иной мере, подвластны и твердые тела, и жидкости, и газы.

Исследователи раскрывают все  более тонкие и сложные механизмы "внутренней организации" водной массы. Изучение воды дает все новые  факты, углубляя и усложняя наши представления  об окружающем мире. Развитие этих представлений  помогает нам понять свойства воды и особенности взаимодействия ее с другими веществами.

Вода, на первый взгляд, простое  химическое соединение водорода и кислорода, но именно она является универсальным  растворителем значительного количества веществ, поэтому в природе химически  чистой воды нет. Особенно ярко свойства растворителя проявляются в морской  воде, в ней растворяются почти  все вещества. Около семидесяти элементов  Периодической системы содержатся в ней в обнаруживаемых количествах. Даже редкие и радиоактивные элементы находятся в водах морей и океанов. В наибольшем количестве содержатся хлор, натрий, магний, сера, кальций, калий, бром, углерод, стронций, бор. Одного только золота растворено в водах океана по 3 кг на душу населения Земли.

Наличие в воде различных  веществ свидетельствует о ее высокой растворяющей способности. Это основное свойство воды. Вся  практическая деятельность человека, с самой глубокой древности, связана  с использованием воды и водных растворов  и для приготовления пищи и  для других житейских надобностей.

Основные физико-химические свойства воды влияют на все процессы, в которых вода принимает участие. Наиболее важны, на наш взгляд, следующие свойства.

1. Поверхностное натяжение  - это степень сцепления молекул  воды друг с другом. Органические  и неорганические соединения  растворяются в жидких средах, содержащих воду, поэтому поверхностное  натяжение потребляемой нами  воды имеет большое значение. Любая жидкость в организме  содержит воду и, так или  иначе, участвует в реакциях. Вода  в организме играет роль растворителя, обеспечивает транспортную систему  и служит средой обитания наших  клеток. Поэтому, чем ниже поверхностное  натяжение, соответственно, выше  растворяющая способность воды, тем лучше вода выполняет свои  основные функции. В том числе  и роль транспортной системы.  Поверхностное натяжение определяет  «смачиваемость» воды и ее растворяющие свойства. Чем ниже поверхностное натяжение, тем выше растворяющие свойства, тем выше текучесть. Все три величины - поверхностное натяжение, текучесть и растворяющая способность - связаны между собой.

2. Кислотно-щелочное равновесие  воды. Основные жизненные среды  (кровь, лимфа, слюна, межклеточная  жидкость, спинномозговая жидкость  и др.) имеют слабощелочную реакцию.  При сдвигах их в кислую  сторону, меняются биохимические процессы, организм «закисляется». Это ведет к развитию болезней.

3. Окислительно-восстановительный потенциал воды. Это способность воды вступать в биохимические реакции. Она определяется наличием свободных электронов в воде. Это очень важный показатель для организма человека. ОВП воды должен соответствовать ОВП межклеточной жидкости. Он находится в диапазоне от -100 до -200 милливольт (мВ). Тогда организму не надо будет тратить дополнительную энергию на выравнивание ОВП.

4. Жесткость воды - характеристика  воды, обусловленная содержанием  в ней катионов кальция и  магния. Бытовыми признаками повышенной  жёсткости воды может служить  плохое вспенивание в воде  мыла, образование сильной накипи  в чайнике, горьковатый вкус  воды.5. Температура воды определяет  скорость протекания биохимических  реакций. 

6. Минерализация воды. Наличие  в воде макро- и микроэлементов  необходимо для жизнедеятельности  организма человека. Жидкости организма  представляют собой электролиты,  восполняемые минералами, в том  числе и за счет воды.

7. Экология воды - химическое  загрязнение и биогенное загрязнение.  Чистота воды - наличие в ней  примесей, бактерий, солей тяжелых  металлов, хлора и др.

8. Структура воды. Вода  представляет собой жидкий кристалл. Диполи молекулы воды ориентируются  в пространстве определенным  образом, соединяясь в структурные  конгломераты. Это позволяет жидкости  составлять единую биоэнергоинформационную  среду. Когда вода находится  в состоянии твердого кристалла  (льда), молекулярная решетка жестко  ориентирована. При таянии разрываются  жесткие структурные молекулярные  связи. И часть молекул, высвобождаясь,  образует жидкую среду. В организме  вся жидкость структурирована  особым образом. 

9. Информационная память  воды. За счет структуры кристалла происходит запись биополевой информации. Это один из очень важных параметров воды, имеющий большое значение для организма человека. Японский ученый Эмото Масару проводил исследования, фотографируя кристаллы замороженной воды из различных источников, которой давал послушать классическую и современную музыку, прочитать слова, написанные на разных языках мира, показывал снимки. В результате своих исследований он доказал, что Вода может слышать, видеть, читать. Учитывая, что мы с вами состоим из воды, то вся информация, которую мы получаем извне и генерируем внутри себя (обиды, злость, досада или радость, прощение, доброту, сочувствие), мы записываем на своих жидкостях и передаём своим потомкам.