|
ÂÎÄÍÀß ÑÐÅÄÀ.
Âîäíàÿ ñðåäà âêëþ÷àåò ïîâåðõíîñòíûå è ïîäçåìíûå âîäû. Ïîâåðõíîñòíûå âîäû â îñíîâíîì ñîñðåäîòî÷åíû â îêåàíå, ñîäåðæàíèåì 1 ìëðä. 375 ìëí. êóáè÷åñêèõ êèëîìåòðîâ--îêîëî 98% âñåé âîäû íà Çåìëå. Ïîâåðõíîñòü îêåàíà (àêâàòîðèÿ) ñîñòàâëÿåò 361 ìëí. êâàäðàòíûõ êèëîìåòðîâ. Îíà ïðèìåðíî â 2,4 ðàçà áîëüøå ïëîùàäè ñóøè òåððèòîðèè, çàíèìàþùåé 149 ìëí. êâàäðàòíûõ êèëîìåòðîâ (ñì. êàðòó). Âîäà â îêåàíå ñîëåíàÿ, ïðè÷åì áîëüøàÿ åå ÷àñòü (áîëåå 1 ìëðä. êóáè÷åñêèõ êèëîìåòðîâ) ñîõðàíÿåò ïîñòîÿííóþ ñîëåíîñòü îêîëî 3,5% è òåìïåðàòóðó, ïðèìåðíî ðàâíóþ 3,7oÑ. Çàìåòíûå ðàçëè÷èÿ â ñîëåíîñòè è òåìïåðàòóðå íàáëþäàþòñÿ ïî÷òè èñêëþ÷èòåëüíî â ïîâåðõíîñòíîì ñëîå âîäû, à òàêæå â îêðàèííûõ è îñîáåííî â ñðåäèçåìíûõ ìîðÿõ. Ñîäåðæàíèå ðàñòâîðåííîãî êèñëîðîäà â âîäå ñóùåñòâåííî óìåíüøàåòñÿ íà ãëóáèíå 50-60 ìåòðîâ.
Ïîäçåìíûå âîäû áûâàþò ñîëåíûìè, ñîëîíîâàòûìè (ìåíüøåé ñîëåíîñòè) è ïðåñíûìè; ñóùåñòâóþùèå ãåîòåðìàëüíûå âîäû èìåþò ïîâûøåííóþ òåìïåðàòóðó(áîëåå 30`Ñ). Äëÿ ïðîèçâîäñòâåííîé äåÿòåëüíîñòè ÷åëîâå÷åñòâà è åãî õîçÿéñòâåííî-áûòîâûõ íóæä òðåáóåòñÿ ïðåñíàÿ âîäà, êîëè÷åñòâî êîòîðîé ñîñòàâëÿåò âñåãî ëèøü 2,7% îáùåãî îáúåìà âîäû íà Çåìëå, ïðè÷åì î÷åíü ìàëàÿ åå äîëÿ (âñåãî 0,36%) èìååòñÿ â ëåãêîäîñòóïíûõ äëÿ äîáû÷è ìåñòàõ. Áîëüøàÿ ÷àñòü ïðåñíîé âîäû ñîäåðæèòñÿ â ñíåãàõ è ïðåñíîâîäíûõ àéñáåðãàõ, íàõîäÿùèõñÿ â ðàéîíàõ â îñíîâíîì Þæíîãî ïîëÿðíîãî êðóãà. Ãîäîâîé ìèðîâîé ðå÷íîé ñòîê ïðåñíîé âîäû ñîñòàâëÿåò 37,3 òûñ. êóáè÷åñêèõ êèëîìåòðîâ. Êðîìå òîãî, ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ ÷àñòü ïîäçåìíûõ âîä, ðàâíàÿ 13 òûñ. êóáè÷åñêèì êèëîìåòðàì. Ê ñîæàëåíèþ, áîëüøàÿ ÷àñòü ðå÷íîãî ñòîêà â Ðîññèè, ñîñòàâëÿþùàÿ îêîëî 5000 êóáè÷åñêèõ êèëîìåòðîâ, ïðèõîäèòñÿ íà ìàëîïëîäîðîäíûå è ìàëîçàñåëåííûå ñåâåðíûå òåððèòîðèè. Ïðè îòñóòñòâèè ïðåñíîé âîäû èñïîëüçóþò ñîëåíóþ ïîâåðõíîñòíóþ èëè ïîäçåìíóþ âîäó, ïðîèçâîäÿ åå îïðåñíåíèå èëè ãèïåðôèëüòðàöèþ: ïðîïóñêàþò ïîä áîëüøèì ïåðåïàäîì äàâëåíèé ÷åðåç ïîëèìåðíûå ìåìáðàíû ñ ìèêðîñêîïè÷åñêèìè îòâåðñòèÿìè, çàäåðæèâàþùèìè ìîëåêóëû ñîëè (ñì. ñõåìó).
Îáà ýòè ïðîöåññà âåñüìà ýíåðãîåìêè, ïîýòîìó ïðåäñòàâëÿåò èíòåðåñ ïðåäëîæåíèå, ñîñòîÿùåå â èñïîëüçîâàíèè â êà÷åñòâå èñòî÷íèêà ïðåñíîé âîäû ïðåñíîâîäíûõ àéñáåðãîâ (èëè èõ ÷àñòè), êîòîðûå ñ ýòîé öåëüþ áóêñèðóþò ïî âîäå ê áåðåãàì, íå èìåþùèì ïðåñíîé âîäû, ãäå îðãàíèçóþò èõ òàÿíèå. Ïî ïðåäâàðèòåëüíûì ðàñ÷åòàì ðàçðàáîò÷èêîâ ýòîãî ïðåäëîæåíèÿ, ïîëó÷åíèå ïðåñíîé âîäû áóäåò ïðèìåðíî âäâîå ìåíåå ýíåðãîåìêè ïî ñðàâíåíèþ ñ îïðåñíåíèåì è ãèïåðôèëüòðàöèåé. Âàæíûì îáñòîÿòåëüñòâîì, ïðèñóùèì âîäíîé ñðåäå, ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî ÷åðåç íåå â îñíîâíîì ïåðåäàþòñÿ èíôåêöèîííûå çàáîëåâàíèÿ (ïðèìåðíî 80% âñåõ çàáîëåâàíèé). Âïðî÷åì, íåêîòîðûå èç íèõ, íàïðèìåð êîêëþø, âåòðÿíêà, òóáåðêóëåç, ïåðåäàþòñÿ è ÷åðåç âîçäóøíóþ ñðåäó. Ñ öåëüþ áîðüáû ñ ðàñïðîñòðàíåíèåì çàáîëåâàíèé ÷åðåç âîäíóþ ñðåäó Âñåìèðíàÿ îðãàíèçàöèÿ çäðàâî îõðàíåíèÿ (ÂÎÇ) îáúÿâèëà òåêóùåå äåñÿòèëåòèå äåñÿòèëåòèåì ïèòüåâîé âîäû.
Âîäíûé áàëàíñ çåìëè.
×òîáû ïðåäñòàâèòü, ñêîëüêî âîäû ó÷àñòâóåò â êðóãîâîðîòå, îõàðàêòåðèçóåì ðàçëè÷íûå ÷àñòè ãèäðîñôåðû. Áîëåå 94% åå ñîñòàâëÿåò Ìèðîâîé îêåàí . Äðóãàÿ ÷àñòü(4%)-ïîäçåìíûå âîäû. Ïðè ýòîì ñëåäóåò ó÷åñòü ,÷òî áîëüøàÿ èõ ÷àñòü îòíîñèòñÿ ê ãëóáèííûì ðàññîëàì, à ïðåñíûå âîäû ñîñòàâëÿþò 1/15 äîëþ. Çíà÷èòåëåí òàêæå îáúåì ëüäà ïîëÿðíûõ ëåäíèêîâ: ñ ïåðåñ÷åòîì íà âîäó îí äîñòèãàåò 24 ìëí. êóá. êì., èëè 1,6% îáúåìà ãèäðîñôåðû. Îçåðíîé âîäû â 100 ðàç ìåíüøå -230 òûñ. êì3 , à â ðóñëàõ ðåê ñîäåðæèòñÿ âñåãî ëèøü 1200 êì3 âîäû, èëè 0,0001% âñåé ãèäðîñôåðû. Îäíàêî , íåñìîòðÿ íà ìàëûé îáúåì âîäû, ðåêè èãðàþò î÷åíü áîëüøóþ ðîëü: îíè, êàê è ïîäçåìíûå âîäû, óäîâëåòâîðÿþò çíà÷èòåëüíóþ ÷àñòü ïîòðåáíîñòåé íàñåëåíèÿ , ïðîìûøëåííîñòè è îðîøàåìîãî çåìëåäåëèÿ. Âîäû íà Çåìëå äîâîëüíî ìíîãî . Ãèäðîñôåðà ñîñòàâëÿåò îêîëî 1/4180 ÷àñòè âñåé ìàññû íàøåé ïëàíåòû. Îäíàêî íà äîëþ ïðåñíûõ âîä, èñêëþ÷àÿ âîäó, ñêîâàííóþ â ïîëÿðíûõ ëåäíèêàõ, ïðèõîäèòñÿ íåìíîãèì áîëåå 2 ìëí. êì3, èëè òîëüêî 0,15% âñåãî îáúåìà ãèäðîñôåðû.
Õèìè÷åñêèé ñîñòàâ âîäû.
Îãðîìíàÿ ðîëü âîäû â æèçíè ÷åëîâåêà è ïðèðîäû ïîñëóæèëà ïðè÷èíîé òîãî, ÷òî îíà áûëà îäíèì èç ïåðâûõ ñîåäèíåíèé, ïðèâëåêøèõ âíèìàíèå ó÷¸íûõ. Òåì íå ìåíåå èçó÷åíèå âîäû åù¸ äàëåêî íå çàêîí÷åíî.
Îáùèå ñâîéñòâà âîäû.
Âîäà â ñèëó ïîïóëÿðíîñòè å¸ ìîëåêóë ñïîñîáñòâóåò ðàçëîæåíèþ êîíòàêòèðóþùèõ ñ íåé ìîëåêóë ñîëåé íà èîíû, íî ñàìà âîäà ïðîÿâëÿåò áîëüøóþ óñòîé÷èâîñòü è â õèìè÷åñêè ÷èñòîé âîäå ñîäåðæèòñÿ î÷åíü ìàëî èîíîâ
ïî H+ è OH-.
Âîäà - èíåðòíûé ðàñòâîðèòåëü; õèìè÷åñêè íå èçìåíÿåòñÿ ïîä äåéñòâèåì áîëüøèíñòâà òåõíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé, êîòîðûå îíà ðàñòâîðÿåò. Ýòî î÷åíü âàæíî äëÿ âñåõ æèâûõ îðãàíèçìîâ íà íàøåé ïëàíåòå, ïîñêîëüêó íåîáõîäèìûå èõ òêàíÿì ïèòàòåëüíûå âåùåñòâà ïîñòóïàþò â âîäíûõ ðàñòâîðàõ â ñðàâíèòåëüíî ìàëî èçìåíåííîì âèäå.  ïðèðîäíûõ óñëîâèÿõ âîäà âñåãäà ñîäåðæèò òî èëè èíîå êîëè÷åñòâî ïðèìåñåé, âçàèìîäåéñòâèÿ íå òîëüêî ñ òâåðäûìè è æèäêèìè âåùåñòâàìè, íî ðàñòâîðÿÿ òàêæå è ãàçû.
Äàæå èç ñâåæåâûïàâøåé äîæäåâîé âîäû ìîæíî âûäåëèòü íåñêîëüêî äåñÿòêîâ ìèëëèãðàììîâ ðàçëè÷íûõ ðàñòâîðåííûõ â íåé âåùåñòâ íà êàæäûé ëèòð îáúåìà. Àáñîëþòíî ÷èñòóþ âîäó íèêîãäà è íèêîìó åù¸ íå óäàâàëîñü ïîëó÷èòü íè â îäíîì èç å¸ àãðåãàòíûõ ñîñòîÿíèé; õèìè÷åñêè ÷èñòóþ âîäó, â çíà÷èòåëüíîé ìåðå ëèøåííóþ ðàñòâîðåííûõ âåùåñòâ, ïðîèçâîäÿò ïóòåì äëèòåëüíîé è êðîïîòëèâîé î÷èñòêè â ëàáîðàòîðèÿõ èëè íà ñïåöèàëüíûõ ïðîìûøëåííûõ óñòàíîâêàõ.
 ïðèðîäíûõ óñëîâèÿõ âîäà íå ìîæåò ñîõðàíèòü “õèìè÷åñêóþ ÷èñòîòó”. ïîñòîÿííî ñîïðèêàñàÿñü ñî âñåâîçìîæíûìè âåùåñòâàìè, îíà ôàêòè÷åñêè âñåãäà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ðàñòâîð ðàçëè÷íîãî, çà÷àñòóþ î÷åíü ñëîæíîãî ñâîéñòâà.  ïðåñíîé âîäå ñîäåðæàíèå ðàñòâîðåííûõ âåùåñòâ îáû÷íî ïðåâûøàåò 1 ã./ë. Îò íåñêîëüêèõ åäèíèö äî äåñÿòêîâ ãðàììîâ íà ëèòð êîëåáëþòñÿ ñîäåðæàíèå ñîëåé â ìîðñêîé âîäå: íàïðèìåð, â Áàëòèéñêîì ìîðå èõ âñåãî 5 ã./ë., â ׸ðíîì - 18, à â Êðàñíîì ìîðå - äàæå 41 ã./ë.
Ñîëåâîé ñîñòàâ ìîðñêîé âîäû â îñíîâíîì íà 89% ñëàãàåòñÿ èç õëîðèäîâ (ïðåèìóùåñòâåííî õëîðèäà íàòðèÿ, êàëèÿ è êàëüöèÿ), 10% ïðèõîäèòñÿ íà ñóëüôàòû (íàòðèÿ, êàëèÿ, ìàãíèÿ) è 1% - íà êàðáîíàòû (íàòðèÿ, êàëüöèÿ) è äðóãèå ñîëè. Ïðåñíûå âîäû ñîäåðæàò îáû÷íî áîëüøå âñåãî - äî 80% êàðáîíàòîâ (íàòðèÿ è êàëüöèÿ), îêîëî 13% ñóëüôàòîâ (íàòðèÿ, êàëèÿ, ìàãíèÿ) è 7% õëîðèäîâ (íàòðèÿ è êàëüöèÿ).
Âîäà õîðîøî ðàñòâîðÿåò ãàçû (îñîáåííî ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ), ãëàâíûì îáðàçîì êèñëîðîä, àçîò, äèîêñèä óãëåðîäà, ñåðîâîäîðîä. Êîëè÷åñòâî êèñëîðîäà èíîãäà äîñòèãàåò 6 ìã./ë.  ìèíåðàëüíûõ âîäàõ òèïà íàðçàí îáùåå ñîäåðæàíèå ãàçîâ ìîæåò ñîñòàâëÿòü äî 0,1%.  ïðèðîäíîé âîäå ïðèñóòñòâóþò ãóìóñîâûå âåùåñòâà - ñëîæíûå îðãàíè÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ, îáðàçóþùèåñÿ â ðåçóëüòàòå íåïîëíîãî ðàñïàäà îñòàòêîâ ðàñòèòåëüíûõ è æèâîòíûõ òêàíåé, à òàêæå ñîåäèíåíèÿ òèïà áåëêîâ, ñàõàðîâ, ñïèðòîâ.
Âîäà îáëàäàåò èñêëþ÷èòåëüíî âûñîêîé òåïëîåìêîñòüþ. Òåïëîåìêîñòü âîäû ïðèíÿòà çà åäèíèöó. Òåïëîåìêîñòü ïåñêà, íàïðèìåð, ñîñòàâëÿåò 0,2, à æåëåçà - ëèøü 0,107 òåïëîåìêîñòè âîäû. Ñïîñîáíîñòü âîäû íàêàïëèâàòü áîëüøèå çàïàñû òåïëîâîé ýíåðãèè ïîçâîëÿåò ñãëàæèâàòü ðåçêèå òåìïåðàòóðíûå êîëåáàíèÿ íà ïðèáðåæíûõ ó÷àñòêàõ Çåìëè â ðàçëè÷íûå âðåìåíà ãîäà è â ðàçëè÷íóþ ïîðó ñóòîê: âîäà âûñòóïàåò êàê áû ðåãóëÿòîðîì òåìïåðàòóðû íà âñåé íàøåé ïëàíåòå.
Ñëåäóåò îòìåòèòü îñîáîå ñâîéñòâî âîäû - å¸ âûñîêîå ïîâåðõíîñòíîå íàòÿæåíèå - 72,7 ýðã/ñì2 (ïðè 20î Ñ).  ýòîì îòíîøåíèè èç âñåõ âèäîâ æèäêîñòåé âîäà óñòóïàåò òîëüêî ðòóòè. Ïîäîáíîå ñâîéñòâî âîäû âî ìíîãîì îáóñëîâëåíî âîäîðîäíûìè ñâÿçÿìè ìåæäó îòäåëüíûìè ìîëåêóëàìè H2O. Îñîáåííî íàãëÿäíî ïðîÿâëÿåòñÿ ïîâåðõíîñòíîå íàòÿæåíèå â ïðèëèïàíèè âîäû êî ìíîãèì ïîâåðõíîñòÿì - ñìà÷èâàíèè. Óñòàíîâëåíî, ÷òî âåùåñòâà - ãëèíà, ïåñîê, ñòåêëî, òêàíè, áóìàãà è ìíîãèå äðóãèå, ëåãêî ñìà÷èâàåìûå âîäîé, íåïðåìåííî èìåþò â ñâîåì ñîñòàâå àòîìû êèñëîðîäà. Òàêîé ôàêò îêàçàëñÿ êëþ÷åâûì ïðè îáúÿñíåíèè ïðèðîäû ñìà÷èâàíèÿ: ýíåðãåòè÷åñêè íå óðàâíîâåøåííûå ìîëåêóëû ïîâåðõíîñòíîãî ñëîÿ âîäû ïîëó÷àþò âîçìîæíîñòü îáðàçîâàòü äîïîëíèòåëüíûå ñâÿçè ñ “÷óæèìè” àòîìàìè êèñëîðîäà.
Ñìà÷èâàíèå è ïîâåðõíîñòíîå íàòÿæåíèå ëåæàò â ñîñòàâå ÿâëåíèÿ, íàçâàííîãî êàïèëëÿðíîñòüþ: â óçêèõ êàíàëàõ âîäà ñïîñîáíà ïîäíèìàòüñÿ íà âûñîòó ãîðàçäî áîëüøóþ, ÷åì òà, êîòîðóþ “ ïîçâîëÿåò” ñèëà òÿæåñòè äëÿ ñòîëáèêà äàííîãî ñå÷åíèÿ.
 êàïèëëÿðàõ âîäà îáëàäàåò ïîðàçèòåëüíûìè ñâîéñòâàìè. Á.Â.Äåðÿãèí óñòàíîâèë, ÷òî â êàïèëëÿðàõ âîäà, ñêîíäåíñèðîâàâøàÿñÿ èç âîäÿíîãî ïàðà, íå çàìåðçàåò ïðè 00 è äàæå ïðè ñíèæåíèè òåìïåðàòóðû íà äåñÿòêè ãðàäóñîâ.
Ìîëåêóëû âîäû îòëè÷àþòñÿ áîëüøîé òåðìè÷åñêîé óñòîé÷èâîñòüþ, ïðè äåñòðóêöèè ïî ñõåìå:
2H2O Û 2H2 + O2 + 2 · 245,6 Êäæ.
Âîäà îòíîñèòñÿ ê ñëàáûì ýëåêòðîëèòàì.
Âîäà âåñüìà ðåàêöèîííî-ñïîñîáíîå âåùåñòâî: ìîæåò ïðîÿâëÿòü êàê îêèñëèòåëüíûå, òàê è âîññòàíîâèòåëüíûå ñâîéñòâà. Òàê, ïîä äåéñòâèåì ñèëüíûõ âîññòàíîâèòåëåé âîäà ïðîÿâëÿåò îêèñëèòåëüíûå ñâîéñòâà: íà õîëîäå îêèñëÿåò ùåëî÷íûå è ùåëî÷íîçåìåëüíûå ìåòàëëû, à ïðè òåìïåðàòóðå íàêàëèâàíèÿ - æåëåçî, óãëåðîä è äð.
2Na + 2H2O ® 2NaOH + H2
3Fe + 4H2O ® Fe3O4 + 4H2
Ïîä äåéñòâèåì ñèëüíûõ îêèñëèòåëåé (ôòîð, õëîð, ýëåêòðè÷åñêèé òîê) âîäà ïðîÿâëÿåò âîññòàíîâèòåëüíûå ñâîéñòâà. Òàê, ðåàêöèþ âçàèìîäåéñòâèÿ ñî ôòîðîì ìîæíî ïðåäñòàâèòü ñëåäóþùèì îáðàçîì:
2F2+2H2O Û 2H2F2+O2
Ñóùåñòâóåò òðè òèïà ïðèñîåäèíåíèÿ âîäû ê ìîëåêóëàì äðóãèõ âåùåñòâ: ïî èîííîìó, êîîðäèíàòíîìó è àäñîðáöèîííîìó òèïó.
Ïðèñîåäèíåíèå ïî èîííîìó òèïó ïðîèñõîäèò ê îêñèäàì ùåëî÷íûõ, ùåëî÷íîçåìåëüíûõ è ðåäêîçåìåëüíûõ ìåòàëëîâ, à òàêæå ê êèñëîòíûì îêñèäàì:
CaO + H2O ® Ca (OH)2
P2O5 + 3H2O ® 2H3PO4
Âîäà, ïðèñîåäèíÿåìàÿ ïî èîííîìó òèïó, íàçûâàåòñÿ êîíñòèòóöèîííîé. Îíà óäàëÿåòñÿ ïðè íàãðåâàíèè ñ áîëüøèì òðóäîì. Òàê îòùåïëåíèå îò åäêîãî íàòðà íà÷èíàåòñÿ ïðè 1388oÑ :
2NaOH ® Na2O + H2O
Ê èîíàì ìåòàëëîâ - êîìïëåêñîîáðàçîâàòåëåé ïðèñîåäèíåíèå èä¸ò ïî êîîðäèíàòíîìó òèïó :
Ïîëó÷åííûå ñîåäèíåíèÿ íàçûâàþòñÿ àêâàêîìïëåêñàìè, à âîäà, âîøåäøàÿ â èõ ñîñòàâ, - êðèñòàëëèçàöèîííîé. Êðèñòàëëèçàöèîííàÿ âîäà óäàëÿåòñÿ ëåã÷å, ÷åì êîíñòèòóöèîííàÿ, íàïðèìåð, ïðè âûâåòðèâàíèè.
Ðàçëè÷íûå âåùåñòâà àäñîðáèðóþò íà ñâîåé ïîâåðõíîñòè íåêîòîðîå êîëè÷åñòâî âîäû çà ñ÷åò ìåæìîëåêóëÿðíûõ ñèë ïðèòÿæåíèÿ. Âîäà, ïðèñîåäèíåííàÿ ïî àäñîðáöèîííîìó òèïó, íàçûâàåòñÿ ãèãðîñêîïè÷åñêîé; îíà óäàëÿåòñÿ ëåã÷å, ÷åì êðèñòàëëèçàöèîííàÿ.
Èîííûé ñîñòàâ ïðèðîäíûõ âîä.
Ïðîèñõîäÿùåå â ïî÷âàõ ïðîöåññû îêèñëåíèÿ îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ âûçûâàþò ðàñõîä êèñëîðîäà è âûäåëåíèå óãëåêèñëîòû, ïîýòîìó â âîäå ïðè ôèëüòðàöèè å¸ ÷åðåç ïî÷âó âîçðàñòàåò ñîäåðæàíèå óãëåêèñëîòû, ÷òî ïðèâîäèò ê îáîãàùåíèþ ïðèðîäíûõ âîä êàðáîíàòàìè êàëüöèÿ, ìàãíèÿ è æåëåçà, ñ îáðàçîâàíèåì ðàñòâîðèìûõ â âîäå êèñëûõ ñîëåé òèïà:
CaCO3 + H2O + CO2 ® Ca(HCO3)2
Áèêàðáîíàòû ïðèñóòñòâóþò ïî÷òè âî âñåõ âîäàõ â òåõ èëè èíûõ êîëè÷åñòâàõ. Áîëüøóþ ðîëü â ôîðìèðîâàíèè õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà âîäû èãðàþò ïîäñòèëàþùèå ïî÷âó ãðóíòû, ñ êîòîðûìè âîäà âñòóïàåò â ñîïðèêîñíîâåíèå, ôèëüòðóÿñü è ðàñòâîðÿÿ íåêîòîðûå ìèíåðàëû. Îñîáåííî èíòåíñèâíî îáîãàùàþò âîäû îñàäî÷íûå ïîðîäû, òàêèå, êàê èçâåñòíÿêè, äîëîìèòû, ìåðãåëè, ãèïñ, êàìåííàÿ ñîëü è äð.  ñâîþ î÷åðåäü ïî÷âà è ïîðîäû îáëàäàþò ñïîñîáíîñòüþ àäñîðáèðîâàòü èç ïðèðîäíîé âîäû íåêîòîðûå èîíû ( íàïðèìåð, Ca2+ , Mg2+ ), çàìåùàÿ èõ ýêâèâàëåíòíûì êîëè÷åñòâî äðóãèõ èîíîâ ( Na+ , K+ ).
Ïîäïî÷âåííûìè âîäàìè ëåã÷å âñåãî ðàñòâîðÿþòñÿ õëîðèäû è ñóëüôàòû íàòðèÿ è ìàãíèÿ, õëîðèä êàëüöèÿ. Ñèëèêàòíûå è àëþìîñèëèêàòíûå ïîðîäû (ãðàíèòû, êâàðöåâûå ïîðîäû è ò.ä.) ïî÷òè íåðàñòâîðèìû â âîäå è ñîäåðæàùåé óãëåêèñëîòó è îðãàíè÷åñêèå êèñëîòû.
Èîí õëîðà ïðèñóòñòâóåò ïî÷òè âî âñåõ ïðèðîäíûõ âîäîåìàõ, ïðè÷åì åãî ñîäåðæàíèå ìåíÿåòñÿ â î÷åíü øèðîêèõ ïðåäåëàõ. Ñóëüôàò - èîí òàêæå ðàñïðîñòðàíåí ïîâñåìåñòíî. Îñíîâíûì èñòî÷íèêîì ðàñòâîðåííûõ â âîäå ñóëüôàòîâ ÿâëÿåòñÿ ãèïñ.  ïîäçåìíûõ âîäàõ ñ ñîäåðæàíèåì ñóëüôàò - èîíà îáû÷íî âûøå, ÷åì â âîäå ðåê è îçåð. Èç èîíîâ ùåëî÷íûõ ìåòàëëîâ â ïðèðîäíûõ âîäîåìàõ â íàèáîëüøèõ êîëè÷åñòâàõ íàõîäèòñÿ èîí íàòðèÿ, êîòîðûé ÿâëÿåòñÿ õàðàêòåðíûì èîíîì ñèëüíîìèíåðàëèçîâàííûõ âîä ìîðåé è îêåàíîâ.
Èîíû êàëüöèÿ è ìàãíèÿ â ìàëîìèíåðàëèçîâàííûõ âîäàõ çàíèìàþò ïåðâîå ìåñòî. Îñíîâíûì èñòî÷íèêîì èîíîâ êàëüöèÿ ÿâëÿåòñÿ èçâåñòíÿêè, à ìàãíèÿ - äîëîìèòû (MgCO3 ,CaCO3). Ëó÷øàÿ ðàñòâîðèìîñòü ñóëüôàòîâ è êàðáîíàòîâ ìàãíèÿ ïîçâîëÿåò ïðèñóòñòâîâàòü èîíàì ìàãíèÿ â ïðèðîäíûõ âîäàõ â áîëüøèõ êîíöåíòðàöèÿõ, ÷åì èîíîâ êàëüöèÿ.
Èîíû âîäîðîäà â ïðèðîäíîé âîäå îáóñëîâëåíû äèññîöèàöèåé óãîëüíîé êèñëîòû. Áîëüøèíñòâî ïðèðîäíûõ âîä èìåþò pH â ïðåäåëàõ 6,5 - 8,5. Äëÿ ïîâåðõíîñòíûõ âîä â ñâÿçè ñ ìåíüøèì ñîäåðæàíèåì â íèõ óãëåêèñëîòû pH îáû÷íî âûøå, ÷åì äëÿ ïîäçåìíûõ.
Ñîåäèíåíèÿ àçîòà â ïðèðîäíîé âîäå ïðåäñòàâëåíû èîíàìè àììîíèÿ, íèòðèòíûìè, íèòðàòíûìè èîíàìè çà ñ÷åò ðàçëîæåíèÿ îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ æèâîòíîãî è ðàñòèòåëüíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ. Èîíû àììîíèÿ, êðîìå òîãî, ïîïàäàþò â âîäîåìû ñî ñòî÷íûìè ïðîìûøëåííûìè âîäàìè.
Ñîåäèíåíèÿ æåëåçà î÷åíü ÷àñòî âñòðå÷àþòñÿ â ïðèðîäíûõ âîäàõ, ïðè÷åì ïåðåõîä æåëåçà â ðàñòâîð ìîæåò ïðîèñõîäèòü ïîä äåéñòâèåì êèñëîðîäà èëè êèñëîò ( óãîëüíîé, îðãàíè÷åñêèõ(. Òàê íàïðèìåð, ïðè îêèñëåíèè âåñüìà ðàñïðîñòðàíåííîãî â ïîðîäàõ ïèðèòà ïîëó÷àåòñÿ ñåðíîêèñëîå æåëåçî, à ïðè äåéñòâèè óãîëüíîé êèñëîòû - êàðáîíàò æåëåçà.
Ïîìèìî âåùåñòâ èîííîãî òàïà ïðèðîäíûå âîäû ñîäåðæàò òàêæå ãàçû è îðãàíè÷åñêèå è ãðóáîäèñïåðñíûå âçâåñè. Íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûìè â ïðèðîäíûõ âîäàõ ãàçàìè ÿâëÿþòñÿ êèñëîðîä è óãëåêèñëûé ãàç. Èñòî÷íèêîì êèñëîðîäà ÿâëÿåòñÿ àòìîñôåðà, óãëåêèñëîòû - áèîõèìè÷åñêèå ïðîöåññû, ïðîèñõîäÿùèå â ãëóáèííûõ ñëîÿõ çåìíîé êîðû, óãëåêèñëîòà èç àòìîñôåðû.
Èç îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ, ïîïàäàþùèõ èçâíå, ñëåäóåò îòìåòèòü ãóìèíîâûå âåùåñòâà, âûìûâàåìûå âîäîé èç ãóìóñîâûõ ïî÷â (òîðôÿíèêîâ, ñàïðîïåëèòîâ è äð.). Áîëüøàÿ ÷àñòü èç íèõ íàõîäèòñÿ â êîëëîèäíîì ñîñòîÿíèè.  ñàìèõ âîäîåìàõ îðãàíè÷åñêèå âåùåñòâà íåïðåðûâíî ïîñòóïàþò â âîäó â ðåçóëüòàòå îòìèðàíèÿ ðàçëè÷íûõ âîäíûõ îðãàíèçìîâ. Ïðè ýòîì ÷àñòü èç íèõ îñòàåòñÿ âçâåøåííîé â âîäå, à äðóãàÿ îïóñêàåòñÿ íà äíî, ãäå ïðîèñõîäèò èõ ðàñïàä.
Ãðóáîäèñïåðñíûå ïðèìåñè, îáóñëàâëèâàþùèå ìóòíîñòü ïðèðîäíûõ âîä, ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé âåùåñòâà ìèíåðàëüíîãî è îðãàíè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ, ñìûâàåìûå ñ âåðõíåãî ïîêðîâà çåìëè äîæäÿìè èëè òàëûìè âîäàìè âî âðåìÿ âåñåííèõ ïàâîäêîâ.
Ïîäçåìíûå âîäû.
Ñîâåòñêèé ó÷åíûé Ëåáåäåâ íà îñíîâå ìíîãî÷èñëåííûõ ýêñïåðèìåíòîâ ðàçðàáîòàë êëàññèôèêàöèþ âèäîâ âîäû â ïî÷âàõ è ãðóíòàõ. Ïðåäñòàâëåíèÿ À.Ô.Ëåáåäåâà, ïîëó÷èâøèå äàëüíåéøåå ðàçâèòèå â áîëåå ïîçäíèõ èññëåäîâàíèÿõ, ïîçâîëèëè âûäåëèòü ñëåäóþùèå âèäû âîäû â ãîðíûõ ïîðîäàõ: â ôîðìå ïàðà, ñâÿçàííóþ, ñâîáîäíóþ, â òâåðäîì ñîñòîÿíèè.
Ïàðî-îáðàçîâàííàÿ âîäà çàíèìàåò â ïîðîäå ïîðû, íå çàïîëíåííûå æèäêîé âîäîé, è ïåðåìåùàåòñÿ çà ñ÷åò ðàçëè÷íîé âåëè÷èíû óïðóãîñòè ïàðà èëè ïîòîêîì âîçäóõà. Êîíäåíñèðóÿñü íà ÷àñòèöàõ ïîðîäû, âîäÿíûå ïàðû ïåðåõîäÿò â äðóãèå âèäû âëàãè.
Ðàçëè÷àþò íåñêîëüêî âèäîâ ñâÿçàííîé âîäû. Ñîðáèðîâàííàÿ âîäà óäåðæèâàåòñÿ ÷àñòèöàìè ïîðîäû ïîä âëèÿíèåì ñèë, âîçíèêàþùèõ ïðè âçàèìîäåéñòâèè ìîëåêóë âîäû ñ ïîâåðõíîñòüþ ýòèõ ÷àñòèö è ñ îáìåííûìè êàòèîíàìè. Ñîðáèðîâàííóþ âîäó ðàçäåëÿþò íà ïðî÷íîñâÿçàííóþ è ðûõëîñâÿçàííóþ. Åñëè âëàæíóþ ãëèíó ïîäâåðãàòü äàâëåíèþ, òî äàæå ïîä äàâëåíèåì â íåñêîëüêî òûñÿ÷ àòìîñôåð ÷àñòü âîäû íåâîçìîæíî óäàëèòü èç ãëèíû. Ýòî ïðî÷íîñâÿçàííàÿ âîäà. Ïîëíîå óäàëåíèå òàêîé âîäû äîñòèãàåòñÿ ëèøü ïðè òåìïåðàòóðå 150 - 300îÑ. ×åì ìåíüøå ìèíåðàëüíûå ÷àñòèöû, ñëàãàþùèå ïîðîäó, è, ñëåäîâàòåëüíî, âûøå èõ ïîâåðõíîñòíàÿ ýíåðãèÿ, òåì áîëüøåå êîëè÷åñòâî ïðî÷íîñâÿçàííîé âîäû â ýòîé ïîðîäå. Ðûõëîñâÿçàííàÿ, èëè ïëåíî÷íàÿ, âîäà îáðàçóåò ïë¸íêó âîêðóã ìèíåðàëüíûõ ÷àñòèö. Îíà óäåðæèâàåòñÿ ñëàáåå è äîâîëüíî ëåãêî óäàëÿåòñÿ èç ïîðîäû ïîä äàâëåíèåì. Îñîáåííî âàæíóþ ðîëü èãðàåò ñîðáèðîâàííàÿ âîäà â ãëèíèñòûõ ïîðîäàõ. Îíà âëèÿåò íà ïðî÷íîñòíûå ñâîéñòâà ãëèí è ôèëüòðàöèîííóþ ñïîñîáíîñòü.
Êàê óæå óêàçûâàëîñü, ñâÿçàííàÿ âîäà ó÷àñòâóåò â ñòðîåíèè êðèñòàëëè÷åñêèõ ðåø¸òîê íåêîòîðûõ ìèíåðàëîâ. Êðèñòàëëèçàöèîííàÿ âîäà âõîäèò â ñîñòàâ êðèñòàëëè÷åñêîé ðåø¸òêè. Ãèïñ, íàïðèìåð ñîäåðæèò äâå ìîëåêóëû âîäû CaSO4· 2H2O. Ïðè íàãðåâàíèè ãèïñ òåðÿåò âîäó è ïðåâðàùàåòñÿ â àíãèäðèò (CaSO4).
Èçâåñòíî, ÷òî ïðè òåìïåðàòóðå îêîëî 4îÑ âîäà èìååò ìàêñèìàëüíóþ ïëîòíîñòü 1,000 ã/ñì3. Ïðè 100îÑ å¸ ïëîòíîñòü - 0,958 ã/ñì3, ïðè 250îÑ - 0,799 ã/ñì3. Çà ñ÷åò ïîíèæåííîé ïëîòíîñòè ïðîèñõîäèò êîíâåêòèâíîå, âîñõîäÿùåå äâèæåíèå íàãðåòûõ ïîäçåìíûõ âîä.
Ïðèíÿòî ñ÷èòàòü, ÷òî âîäà ïðàêòè÷åñêè íåñæèìàåìà. Äåéñòâèòåëüíî, êîýôôèöèåíò ñæèìàåìîñòè âîäû, ïîêàçûâàþùèé, íà êàêóþ äîëþ ïåðâîíà÷àëüíîãî îáúåìà óìåíüøèòñÿ îáú¸ì âîäû ïðè óâåëè÷åíèè äàâëåíèÿ íà I aò, î÷åíü ìàë. Äëÿ ÷èñòîé âîäû îí ðàâåí 5· 10-5 I/àò. Îäíàêî óïðóãèå ñâîéñòâà âîäû, à òàêæå âîäîâìåùàþùèõ ïîðîä èãðàþò âàæíåéøóþ ðîëü â ïîäçåìíîé ãèäðîäèíàìèêå. Çà ñ÷åò ñèë óïðóãîñòè ñîçäàåòñÿ íàïîð ïîäçåìíûõ âîä. Òåìïåðàòóðà è äàâëåíèå äåéñòâóþò íà ïëîòíîñòü âîäû â ïðîòèâîïîëîæíîì íàïðàâëåíèè.
Ïëîòíîñòü ïîäçåìíûõ âîä çàâèñèò òàêæå îò èõ õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà è êîíöåíòðàöèè ñîëåé. Åñëè ïðåñíûå ïîäçåìíûå âîäû èìåþò ïëîòíîñòü, áëèçêóþ ê
1 ã/ñì3, òî ïëîòíîñòü êîíöåíòðèðîâàííûõ ðàññîëîâ äîñòèãàåò 1,3 - 1,4 ã/ñì3. Ïîâûøåíèå òåìïåðàòóðû ïðèâîäèò ê çíà÷èòåëüíîìó óìåíüøåíèþ âÿçêîñòè ïîäçåìíûõ âîä è, òàêèì îáðàçîì, îáëåã÷àåò èõ äâèæåíèå ÷åðåç ìåëü÷àéøèå ïîðû.
Ïîäçåìíûå âîäû èñêëþ÷èòåëüíî ðàçíîîáðàçíû ïî ñâîåìó õèìè÷åñêîìó ñîñòàâó. Âûñîêîãîðíûå èñòî÷íèêè îáû÷íî äàþò î÷åíü ïðåñíóþ âîäó ñ íèçêèì ñîäåðæàíèåì ðàñòâîðåííûõ ñîëåé, èíîãäà ìåíåå 0,1 ã. â 1 ë., à â îäíîé èç ñêâàæèí â Òóðêìåíèñòàíå áûë ðàññîë ñ ìèíåðàëèçàöèåé 547 ã/ë.
Âëèÿíèå ñîñòàâà âîäû íà çäîðîâüå.
Çäîðîâüå íàñåëåíèÿ íàõîäèòñÿ â ïðÿìîé çàâèñèìîñòè îò ñîñòàâà ïðèðîäíûõ âîä â èñòî÷íèêàõ, èç êîòîðûõ îñóùåñòâëÿåòñÿ ðåãóëÿðíîå âîäîñíàáæåíèå äàííîé òåððèòîðèè.
Åæåäíåâíî óïîòðåáëÿåìûå êàæäûì ÷åëîâåêîì 1,5-2,5 ëèòðà âîäû íå äîëæíû, â èäåàëå, ñîäåðæàòü íèêàêèõ âðåäíûõ ïðèìåñåé, âðåäíî âîçäåéñòâóþùèõ íà çäîðîâüå ÷åëîâåêà.  òî æå âðåìÿ, ïðèðîäíûå âîäû äîëæíû ñîäåðæàòü äîñòàòî÷íîå êîëè÷åñòâî ìèêðîýëåìåíòîâ, ó÷àñòâóþùèõ â îáìåííûõ ïðîöåññàõ ÷åëîâåêà. Òàê, íàïðèìåð, ïîíèæåííîå ñîäåðæàíèå ôòîðà â ïèòüåâîé âîäå ñïîñîáñòâóåò ðàçðóøåíèþ çóáíîé ýìàëè è ðàçâèòèþ ñòîìàòîëîãè÷åñêîé ïàòîëîãèè. Íåäîñòàòîê éîäà, ÷òî õàðàêòåðíî äëÿ íàøåãî ýíäåìè÷íîãî â ýòîì ïëàíå ðåãèîíà, âûçûâàåò çàáîëåâàíèÿ ùèòîâèäíîé æåëåçû.
Áàêòåðèàëüíîå çàãðÿçíåíèå ïðèðîäíûõ âîä ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îïàñíîñòü âîçíèêíîâåíèÿ è ðàñïðîñòðàíåíèÿ èíôåêöèîííûõ çàáîëåâàíèé, âêëþ÷àÿ îñîáî îïàñíûå èíôåêöèè.
Ñîäåðæàíèå â ïðèðîäíûõ âîäàõ ñîëåé òÿæåëûõ ìåòàëëîâ, îñòàòêîâ íåôòåïðîäóêòîâ è ïðî÷èõ âðåäíûõ ïðèìåñåé ìîæåò âûçûâàòü îíêîëîãè÷åñêóþ ïàòîëîãèþ è ìíîæåñòâî äðóãèõ îïàñíûõ áîëåçíåé. Íàèáîëåå ïîäâåðæåíî íàñåëåíèå ïî÷å÷íî-êàìåííîé áîëåçíè, ïðåäîïðåäåëÿåìîé ñîñòàâîì óïîòðåáëÿåìîé âîäû.
Ìåòîäû î÷èñòêè âîäû â íàøåì ðåãèîíå, ê ñîæàëåíèþ, ïîêà íå ñîâåðøåííû. Ñóùåñòâóåò íàäåæäà íà îñîçíàíèå ýòîé ïðîáëåìû âëàñòíûìè ñòðóêòóðàìè è èíâåñòîðàìè, ÷òî ïîçâîëèò îñóùåñòâèòü ñòðîèòåëüñòâî â Òþìåíè ñòàíöèé ïî îçîíàöèè âîäû, ÷òî ÿâëÿåòñÿ, íà ñåãîäíÿøíèé äåíü, ñîâðåìåííûì è ïðîãðåññèâíûì ìåòîäîì ïî ñðàâíåíèþ ñ ïðèìåíÿåìûìè ó íàñ â ãîðîäå.
Ìåäèêî-ýêîëîãè÷åñêîå ðàéîíèðîâàíèå òåððèòîðèé.
Ìåäèêî-ýêîëîãè÷åñêîå ðàéîíèðîâàíèå òåððèòîðèé ÿâëÿåòñÿ íà÷àëüíûì ýòàïîì ôîðìèðîâàíèÿ è îöåíêè ãèïîòåç î ôàêòîðàõ ðèñêà çàáîëåâàåìîñòè òåìè áîëåçíÿìè, ïðèðîäà êîòîðûõ íåäîñòàòî÷íî èçó÷åíà.
Äàííûå îôèöèàëüíîé ñòàòèñòèêè è ðåçóëüòàòû ñïåöèàëüíûõ ýïèäåìèîëîãè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé ñâèäåòåëüñòâóþò îá óõóäøåíèè çà ïîñëåäíèå 5-7 ëåò ïîêàçàòåëåé çäîðîâüÿ íàñåëåíèÿ Ðîññèè.
Âàæíîå çíà÷åíèå ïðèîáðåòàþò ýêîëîãè÷åñêè îáóñëîâëåííûå ïðè÷èíû óõóäøåíèÿ çäîðîâüÿ íàñåëåíèÿ è, â ÷àñòíîñòè, âûçâàííûå çàãðÿçíåíèåì âîäíûõ îáúåêòîâ.
Âñå ýòî îïðåäåëÿåò íåîáõîäèìîñòü ñîâåðøåíñòâîâàíèÿ ìåòîäîëîãèè âëèÿíèÿ âîäíîãî ôàêòîðà íà çäîðîâüå íàñåëåíèÿ. Ïîñêîëüêó âîäîïîòðåáëåíèå è âîäîîòâåäåíèå îñóùåñòâëÿåòñÿ â ãðàíèöàõ áàññåéíîâ ðåê. Âàæíîå çíà÷åíèå èìåþò âîïðîñû ñîâåðøåíñòâîâàíèÿ ìåòîäîâ ðàéîíèðîâàíèÿ òåððèòîðèé ýòèõ áàññåéíîâ ïî äåìîãðàôè÷åñêèì ïîêàçàòåëÿì è ïîêàçàòåëÿì èôåêöèîííîé, ïàðàçèòàðíîé è íåèíôåêöèîííîé çàáîëåâàåìîñòè íàñåëåíèÿ, ñâÿçàííûì ñ ïðèðîäíûì ñîñòàâîì, áèîëîãè÷åñêèì è õèìè÷åñêèì çàãðÿçíåíèåì âîä.
Ðàéîíèðîâàíèå òåððèòîðèé ïðåäóñìàòðèâàåò äèôôåðåíöèàöèþ èõ íà áîëåå ìåëêèå ó÷àñòêè - òàêñîíû ñ îäèíàêîâûìè ñâîéñòâàìè èëè ïðèçíàêàìè.
Ïðè ðàéîíèðîâàíèè áàññåéíà ðåê ïî ìåäèêî-ýêîëîãè÷åñêèì ïîêàçàòåëÿì (ïðèðîäíîìó ñîñòàâó, áèîëîãè÷åñêîìó è õèìè÷åñêîìó çàãðÿçíåíèþ âîä) íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü îñîáåííîñòè îðãàíèçàöèè ñòàòèñòèêè çäîðîâüÿ íàñåëåíèÿ.
Êðèòåðèàëüíîñòü äåìîãðàôè÷åñêèõ ïîêàçàòåëåé è ïîêàçàòåëåé çàáîëåâàåìîñòè, ñâÿçàííûõ ñ çàãðÿçíåíèåì âîä, îïðåäåëÿåòñÿ õàðàêòåðîì åå áèîëîãè÷åñêèõ ýôôåêòîâ, óðîâíåì è ïðîäîëæèòåëüíîñòüþ âîçäåéñòâèÿ. Õàðàêòåð áèîëîãè÷åñêèõ ýôôåêòîâ ìîæåò ïðîÿâëÿòüñÿ â âèäå ñïåöèôè÷åñêèõ è íåñïåöèôè÷åñêèõ îòâåòíûõ ðåàêöèé îðãàíèçìà. Ïðè ýòîì ôàêòîðû çàãðÿçíåíèÿ âîä, âîçäåéñòâóþùèå íà îðãàíèçì, ïîäðàçäåëÿþòñÿ íà äâå ãðóïïû.  ïåðâóþ ãðóïïó âõîäÿò ôàêòîðû, êîòîðûå ìîãóò âûçâàòü ñïåöèôè÷åñêèå îòâåòíûå ðåàêöèè: îðãàíîëåïòè÷åñêèå, ðàçäðàæåíèÿ ñëèçèñòûõ îáîëî÷åê, îñòðûå è õðîíè÷åñêèå îòðàâëåíèÿ, çàáîëåâàíèÿ ðàçëè÷íûõ ñèñòåì îðãàíèçìà, ãåíåòè÷åñêèå îòêëîíåíèÿ, ïîðîêè ðàçâèòèÿ, íîâîîáðàçîâàíèÿ, ñïåöèôè÷åñêèå èíôåêöèîííûå, ïàðàçèòàðíûå è ïðèðîäíî-î÷àãîâûå çàáîëåâàíèÿ. Êî âòîðîé ãðóïïå îòíîñÿò ôàêòîðû, êîòîðûå ïðèâîäÿò ê ñíèæåíèþ èììóíîáèîëîãè÷åñêîé ðåàêòèâíîñòè îðãàíèçìà, èçìåíÿþò áèîõèìè÷åñêèé è ôèçèîëîãè÷åñêèé ïîêàçàòåëü, ñïîñîáñòâóþò ðàçâèòèþ òîé èëè èíîé ïàòîëîãèè.
Ñâÿçü çàãðÿçíåííîé âîäû ñ ïàðàçèòàðíîé è èíôåêöèîííîé çàáîëåâàåìîñòüþ íàñåëåíèÿ.
Èç ñóììû ïðåäñòàâëåíèé î ïàòîãåíåòè÷åñêîé çíà÷èìîñòè çàãðÿçíåíèé âîäû ñëåäóåò âûäåëèòü äîêàçàííûå áåçóñëîâíûå ïðè÷èííî-ñëåäñòâåííûå ñâÿçè ðÿäà íîçîëîãè÷åñêèõ ôîðì èíôåêöèîííîé êèøå÷íîé ïàòîëîãèè è íåêîòîðûõ ïàðàçèòîçîâ ñ áèîëîãè÷åñêèì çàãðÿçíåíèåì âîä.
Ñ âîäíûì ôàêòîðîì ñâÿçàíû ìíîãèå êèøå÷íûå èíôåêöèè, êîòîðûå îòíîñÿò ê ãðóïïå èíôåêöèîííûõ áîëåçíåé, âûçûâàåìûõ ïàòîãåííûìè ìèêðîîðãàíèçìàìè, õàðàêòåðèçóþùèåñÿ “çàðàçèòåëüíîñòüþ” è, êàê ïðàâèëî, îñòðûì òå÷åíèåì. Ê êèøå÷íûì èíôåêöèÿì, âîçáóäèòåëè êîòîðûõ ïåðåäàþòñÿ ÷åðåç âîäó, îòíîñÿò: áðþøíîé òèô, ïàðàòèôû, äèçåíòåðèþ, õîëåðó, ñàëüìîíåëëåç, âèðóñíûé ãåïàòèò è íåêîòîðûå äðóãèå, ðåæå âñòðå÷àþùèåñÿ çàáîëåâàíèÿ.
Çàãðÿçíåíèå âîäîåìîâ èíôèöèðîâàííûìè áûòîâûìè ñòî÷íûìè âîäàìè ÿâëÿåòñÿ óñòàíîâëåííîé ïðè÷èíîé ìíîãèõ âñïûøåê èíôåêöèé. Âîçìîæíîñòü âîäíîãî ïóòè ðàñïðîñòðàíåíèÿ ýòèõ èíôåêöèé ñåé÷àñ âïîëíå äîêàçàíà.
Ñ ãèäðîýêîëîãè÷åñêèì ôàêòîðîì òàêæå òåñíî ñâÿçàíû ìíîãèå ïàðàçèòîçû, âûçûâàåìûå ïàòîãåííûìè êèøå÷íûìè ïðîñòåéøèìè ( ëÿìáëèîç, àìåáèàç è äð.); ïðîñòåéøèìè ïàðàçèòàìè êðîâè (ìàëÿðèÿ); ãåëüìèíòàìè (îïèñòîðõîç, äèôèëëîáîòðèîç è äð.).
Ñàìàÿ òåñíàÿ ñâÿçü ìíîãèõ ïàðàçèòîçîâ ñ ãèäðîýêîëîãè÷åñêèì ôàêòîðîì îïðåäåëÿåòñÿ åùå è òåì, ÷òî æèçíåííûå öèêëû èõ âîçáóäèòåëåé ïðîòåêàþò ñ îáÿçàòåëüíûì ó÷àñòèåì ðàçëè÷íûõ æèâîòíûõ, âûïîëíÿþùèõ ðîëü ïðîìåæóòî÷íûõ õîçÿåâ è ïåðåíîñ÷èêîâ ïàðàçèòîâ (ðûá, ìîëëþñêîâ, ðàêîîáðàçíûõ, êîìàðîâ è ò.ä.), ÿâëÿþùèõñÿ ìàññîâûìè âîäíûìè îðãàíèçìàìè. Ñòàäèè ðàçâèòèÿ âîçáóäèòåëåé, ïîïàäàþùèõ âî âíåøíþþ ñðåäó, â ñâîþ î÷åðåäü, òåñíåéøèì îáðàçîì ñâÿçàíû ñ ãèäðîýêîëîãè÷åñêèì ôàêòîðîì.
Ñðåäè ïàðàçèòàðíûõ áîëåçíåé îñîáåííîå ìåñòî çàíèìàåò ëÿìáëèîç - çàáîëåâàíèå, âûçûâàåìîå âîçáóäèòåëåì òèïà ïðîñòåéøèõ, ñïîñîáíûì âûçâàòü ó ÷åëîâåêà ïîðàæåíèå êèøå÷íèêà è ïå÷åíè. Ñîâðåìåííûå ýïèäåìèîëîãè÷åñêèå äàííûå îòíîñÿò ïèòüåâóþ âîäó ê îñíîâíîìó ïóòè ïåðåäà÷è âîçáóäèòåëÿ. Îáíàðóæåíèå ëÿìáëèé â ïèòüåâîé âîäå - äîñòàòî÷íî òðóäîåìêèé è ñëîæíûé ïðîöåññ.
Âëèÿíèå êîìïîíåíòîâ õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà ïèòüåâîé âîäû íà çäîðîâüå íàñåëåíèÿ
Êîìïîíåíòíûé ñîñòàâ óïîòðåáëÿåìîé íàìè ïèòüåâîé âîäû âåñüìà ñëîæåí è õèìè÷åñêè ðàçíîîáðàçåí.
|
Êîìïîíåíòû ñîñòàâà âîäû |
Íåîáõîäèìàÿ ñóòî÷íàÿ ïîòðåá. Ãðàììû |
ÏÄÊ ìã/ë |
Âëèÿíèå íà ñîñòîÿíèå çäîðîâüÿ íàñåëåíèÿ ïðè èçáûòî÷íîì è íåäîñòàòî÷íîì ïîñòóïëåíèè â îðãàíèçì è ïðè ïðåâûøåíèè ÏÄÊ |
|
Êàëüöèé |
0,4-0,7 |
3,5 |
Íåäîñòàòîê - óâåëè÷åíèå ÷èñëà ñìåðòåëüíûõ èñõîäîâ ïðè êàðäèî-âàñêóëÿðíûõ çàáîëåâàíèÿõ (äàëåå - ÊÂÇ), óâåëè÷åíèå òÿæåñòè ðàõèòà, îñòåìàëÿöèÿ, íàðóøåíèå ôóíêöèîíàëüíîãî ñîñòîÿíèÿ ñåðäå÷íîé ìûøöû è ïðîöåññîâ ñâåðòûâàíèÿ êðîâè. Èçáûòîê - ìî÷åêàìåííàÿ áîëåçíü, íàðóøåíèå ñîñòîÿíèÿ âîäíî-ñîëåâîãî îáìåíà, ðàííåå îáûçâåñòâëåíèå êîñòåé ó äåòåé, çàìåäëåíèå ðîñòà ñêåëåòà. |
|
Ìàãíèé |
0,2-0,3 |
20 |
Íåäîñòàòîê - âíåçàïíàÿ ñìåðòü ìëàäåíöåâ, óâåëè÷åíèå òÿæåñòè òå÷åíèÿ è ÷èñëà íåáëàãîïðèÿòíûõ èñõîäîâ ÊÂÇ, íåéðî-ìóñêóëÿðíûå è ïñèõèàòðè÷åñêèå ñèìïòîìû, òàõèêàðäèÿ è ôèáðèëëÿöèÿ ñåðäå÷íîé ìûøöû, ãèïîìàãíåçèìèÿ. Èçáûòîê - âîçìîæíîñòü ðàçâèòèÿ ñèíäðîìîâ äûõàòåëüíûõ ïàðàëè÷åé è ñåðäå÷íîé áëîêàäû, æåëóäî÷íî-êèøå÷íîãî òðàêòà. |
|
Ìåäü |
2-3 |
10 |
Íåäîñòàòîê - àòåðîñêëåðîòè÷åñêèå çàáîëåâàíèÿ êðîâåíîñíûõ ñîñóäîâ è ñåðäöà, àíåìèÿ, ãèïåðõîëèñòåðèíåìèÿ. Èçáûòîê - íàëè÷èå âðîæäåííûõ çàáîëåâàíèé, èçìåíåíèÿ âîäíî-ñîëåâîãî è áåëêîâîãî îáìåíîâ, îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíûõ ðåàêöèé, òå÷åíèÿ áåðåìåííîñòè, èäèîïàòè÷åñêîå ñíèæåíèå ÷óâñòâà âêóñà è îáîíÿíèÿ, ãèïåð- è ïàðàêåðàòîç. |
|
Ôòîð |
1,3-1,9 |
1,5 |
Íåäîñòàòîê - êàðèåñ. Èçáûòîê - ôëþîðîç, ïîëèíåâðèòû, îñòåîñêëåðîòè÷åñêèå èçìåíåíèÿ êîñòåé, àðòåðèàëüíàÿ ãèïîòîíèÿ. |
|
Ìàðãàíåö |
0,0015 |
0,1 |
Íåäîñòàòîê - ñíèæåíèå ñêîðîñòè ðîñòà, íàðóøåíèÿ ëèïèäíîãî îáìåíà. Èçáûòîê - àíåìèÿ, íàðóøåíèÿ ôóíêöèîíàëüíîãî ñîñòîÿíèÿ. |
|
Êîáàëüò |
0,7-5 |
0,1 |
Íåäîñòàòîê - çàáîëåâàíèÿ ñèñòåìû êðîâè, èçìåíåíèå ìîðôîëîãè÷åñêîãî ñîñòàâà êðîâè, ïîäàâëåíèå èììóííûõ è îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíûõ ðåàêöèé. Èçáûòîê - íàðóøåíèå ôóíêöèîíàëüíîãî ñîñòîÿíèÿ ÖÍÑ è ùèòîâèäíîé æåëåçû. |
|
Ñåëåí |
íå óñò. |
- |
Íåäîñòàòîê - óâåëè÷åíèå äåòñêîé ñìåðòíîñòè, ðàçâèòèå ñèíäðîìà “áîëåçíü áåëûõ ìûøö”. Èçáûòîê - êàðèåñ, çëîêà÷åñòâåííûå íîâîîáðàçîâàíèÿ. |
|
Îáùåå ñîëåñîäåðæàíèå |
- |
- |
 çàâèñèìîñòè îò ñîäåðæàíèÿ îñíîâíûõ ñîëåâûõ êîìïîíåíòîâ îòìå÷åíà ñâÿçü ñî ñìåðòíîñòüþ îò ÊÂÇ; ñâÿçü ñ çàáîëåâàíèÿìè ñåðäå÷íî-ñîñóäèñòîé, æåëóäî÷íî-êèøå÷íîé è âûäåëèòåëüíîé ñèñòåì îðãàíèçìà. |
|
Àëþìèíèé |
- |
0,5 |
Íåéðîòîêñè÷åñêîå äåéñòâèå. |
|
Áàðèé |
- |
0,1 |
Âîçäåéñòâèå íà ñåðäå÷íî-ñîñóäèñòóþ è êðîâåòâîðíóþ ñèñòåìó. |
|
Áîð |
- |
0,5 |
Ñíèæåíèå ðåïðîäóêòèâíîé ôóíêöèè ó ìóæ÷èí, íàðóøåíèå îâàðèàëüíî-ìåíñòðóàëüíîãî öèêëà ó æåíùèí (ÎÌÖ), óãëåâîäíîãî îáìåíà, àêòèâíîñòè ôåðìåíòîâ, ðàçäðàæåíèå ÆÊÒ. |
|
Êàäìèé |
- |
0,001 |
Áîëåçíü “èòàé-èòàé”, óâåëè÷åíèå ÊÂÇ, ïî÷å÷íîé, îíêîëîãè÷åñêîé çàáîëåâàåìîñòè (ÎÇ), íàðóøåíèÿ ÎÌÖ, òå÷åíèÿ áåðåìåííîñòè è ðîäîâ, ìåðòâîðîæäàåìîñòü, ïîâðåæäåíèå êîñòíîé òêàíè. |
|
Ìîëèáäåí |
- |
0,25 |
Óâåëè÷åíèå ÊÂÇ, çàáîëåâàåìîñòü ïîäàãðîé, ýíäåìè÷åñêèì çîáîì, íàðóøåíèÿ ÎÌÖ. |
|
Ìûøüÿê |
- |
0,05 |
Íåéðîòîêñè÷åñêîå äåéñòâèå, ïîðàæåíèå êîæè, ÎÇ. |
|
Íàòðèé |
- |
200 |
Ãèïåðòåíçèÿ. |
|
Íèêåëü |
- |
0,1 |
Ïîðàæåíèå ñåðäöà, ïå÷åíè, ÎÇ, êåðàòèò. |
|
Íèòðàòû, íèòðèòû |
- - |
45 33 |
Ðàê æåëóäêà, ìåòãåìîãëîáèíåìèÿ. |
|
Ðòóòü |
- |
0,0005 |
Íàðóøåíèÿ ôóíêöèè ïî÷åê, íåðâíîé ñèñòåìû. |
|
Ñâèíåö |
- |
0,03 |
Ïîðàæåíèå ïî÷åê, íåðâíîé ñèñòåìû, êðîâåòâîðíûõ îðãàíîâ, ÊÂÇ, àâèòàìèíîçû Ñ è Â. |
|
Ñòðîíöèé |
- |
7 |
Ñòðîíöèåâûé ðàõèò. |
|
Õðîì |
- |
0,5 |
Íàðóøåíèå ôóíêöèè ïå÷åíè è ïî÷åê. |
|
Öèàíèäû |
- |
0,1 |
Ïîðàæåíèå íåðâíîé ñèñòåìû, ùèòîâèäíîé æåëåçû. |
|
Äèáðîìõëîð-ìåòàí |
- |
0,03 |
Ìóòàãåííîå äåéñòâèå, ÎÇ. |
|
Òåòðàõëîð-ýòèëåí |
- |
0,02 |
Ìóòàãåííîå äåéñòâèå, ÎÇ. |
|
Áåíçîë |
- |
0,5 |
Âîçäåéñòâèå íà ïå÷åíü è ïî÷êè. |
|
Áåíçàïèðåí |
- |
0,000005 |
ÎÇ |
|
Ïåíòàõëîð-ôåíîë |
- |
0,01 |
ÎÇ |
|
Ãåêñàõëîð-áåíçîë |
- |
0,05 |
ÎÇ |
|
Æåëåçî |
- |
0,3 |
Àëëåðãè÷åñêèå ðåàêöèè, áîëåçíè êðîâè. |
|
Ñóëüôàòû |
- |
500 |
Äèàðåÿ, óâåëè÷åíèå ÷èñëà ãèïîàöèäíûõ ñîñòîÿíèé. |
|
Õëîðèäû |
- |
350 |
Ãèïåðòåíçèÿ. |
|
Äèõëîðôåíîë |
- |
0,002 |
ÎÇ |
|
Òðèõëîðôåíîë |
- |
0,004 |
ÎÇ |
Ìåäèêî-ýêîëîãè÷åñêàÿ êëàññèôèêàöèÿ ðèñêîâ ïèòüåâîãî âîäîïîëüçîâàíèÿ
Êàçàëîñü áû, äîñòàòî÷íî ðàçðàáîòàííûå ïîäõîäû ê îöåíêå ôàêòîðîâ ðèñêà îáåñïå÷èâàþò âûõîä íà óñòàíîâëåíèå ñòåïåíè îïàñíîñòè è ïðèåìëåìîñòè äëÿ ïèòüåâîãî âîäîïîëüçîâàíèÿ ðàçëè÷íûõ âîäîèñòî÷íèêîâ. Äëÿ ýòîé æå öåëè ïðåäíàçíà÷åíû è äâå îôèöèàëüíî ïðèíÿòûå ãèãèåíè÷åñêèå êëàññèôèêàöèè:
1.Ðàñïðåäåëåíèå âðåäíûõ âåùåñòâ (ñîãëàñíî íîâûì ñàíèòàðíûì ïðàâèëàì è íîðìàì êà÷åñòâà ïèòüåâîé âîäû) ïî 4 êëàññàì îïàñíîñòè:
I - ÷ðåçâû÷àéíî îïàñíûå
II - âûñîêî îïàñíûå
III - îïàñíûå
IV - óìåðåííî îïàñíûå.
2.Êëàññèôèêàöèÿ âîäíûõ îáúåêòîâ ïî õàðàêòåðó çàãðÿçíåíèÿ - êðèòåðèé, îñíîâîé êîòîðîãî ÿâëÿåòñÿ èõ èåðàðõèÿ ïî ñòåïåíè ïðåâûøåíèÿ ÏÄÊ.
Ê âåùåñòâàì, íîðìèðóåìûì ïî òîêñèêîëîãè÷åñêîìó ïîêàçàòåëþ âðåäíîñòè, óñòàíîâëåíû 4 ñòåïåíè çàãðÿçíåíèÿ (â òåðìèíàõ N-êðàòíîãî ïðåâûøåíèÿ ÏÄÊ):
Ñî÷åòàíèå ýòèõ äâóõ êëàññèôèêàöèé ïîçâîëÿåò îöåíèòü è ñòåïåíü îïàñíîñòè âûÿâëåííîãî óðîâíÿ çàãðÿçíåíèÿ âîäîèñòî÷íèêà è ñòåïåíü åãî ïðèãîäíîñòè äëÿ ïèòüåâîãî âîäîïîëüçîâàíèÿ.
Òàê, îáíàðóæåíèå âåùåñòâ, ïðèíàäëåæàùèõ ê 1 è 2 êëàññàì îïàñíîñòè, â âîäîèñòî÷íèêå ñ “óìåðåííîé” ñòåïåíüþ çàãðÿçíåíèÿ, ìîæåò ïðèâåñòè ê ïîÿâëåíèþ íà÷àëüíûõ ñèìïòîìîâ èíòîêñèêàöèè ó ÷àñòè íàñåëåíèÿ.
Ïðè “âûñîêîé” ñòåïåíè çàãðÿçíåíèÿ ýòèìè âåùåñòâàìè âûÿâëåíû âûðàæåííûå ñèìïòîìû èíòîêñèêàöèè è ðàçâèòèÿ õàðàêòåðíûõ äëÿ îáíàðóæåííûõ âåùåñòâ ïàòîëîãè÷åñêèõ ýôôåêòîâ.
Çàêëþ÷åíèå.
Òàêèì îáðàçîì, ñîâåðøåííî î÷åâèäíà ïîòðåáíîñòü íàøåãî íàñåëåíèÿ â ÷èñòîé, ïðîçðà÷íîé, áåç öâåòà, âêóñà è çàïàõà, ïèòüåâîé âîäå. Ýòî ïîçâîëèò ñîõðàíèòü çäîðîâüå ìèëëèîíîâ ëþäåé, äàñò ýêîíîìèþ îãðîìíûõ äåíåæíûõ ñðåäñòâ, êîòîðûå ïîòåíöèàëüíî ïðåäñòîèò çàòðàòèòü íà îêàçàíèå ìåäèöèíñêîé ïîìîùè ïðè çàáîëåâàíèÿõ, âîçíèêàþùèõ ïîä âîçäåéñòâèåì óïîòðåáëåíèÿ íåêà÷åñòâåííîé âîäû.