...
ВОДА - НАЙБІЛЬШЕ БАГАТСТВО НА СВІТІ PDF Печать E-mail

ВОДА - НАЙБІЛЬШЕ БАГАТСТВО НА СВІТІ

План

1. Характеристики природної води.
1.1. Розчинені речовини.
1.2. Колоїдні частки.
1.3. Зважені речовини.
1.4. Живі організми.
2. Очищення води.
Вода, у тебе немає ні смаку, ні кольору, ні запаху, тебе неможливо описати,
тобою насолоджуються, не відаючи, що ти таке! Не можна сказати, що ти потрібна
для життя: ти - саме життя. Ти наповнюєш нас радістю, яку але
поясниш нашими почуттями..

Ти найбільше багатство на світі..

Антуаи де Септ-Экзюпери

1. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИРОДНОЇ ВОДИ
Найвищі слова, які можна сказати про воду, навряд чи
надмірні. Людина, як і усе живе, в основному складається з
води (ембріон на 97 %, новонароджений - на 77 %, дорослий
людина - на 60 %) і без води існувати не може. Втрата
6-8 % вод викликає погане самопочуття, 10 % - безповоротні
зміни в організмі, а 15-20 % - смерть. А тим часом
для підтримки життєдіяльності організму треба не так
вже багато: 2-2,5 літрів в добу. Хоча sa усе життя і набирається
близько 75 тисяч літрів, але все одно це лише мала частина від
того, скільки чоловік витрачає насправді.

Структура споживання води людством

За розрахунками американських учених, структура споживання
води виглядає так:

питво і приготування пищн - 5 %,

бачок, що змиває, в туалеті - 43 %,

ванна і душ - 34 %,

миття посуду - 6 %,

прання - 4 %,

прибирання приміщення - 3 %,

інші потреби - 5 %.

Середні дані стверджують, що на господарчо-побутових
потреби людині треба приблизно вдесятеро більше
води, чим тільки для питва і приготування їжі.

Центральним водопостачанням на Землі користуються 1,1
млрд. чоловік (280 л в добу на людину), ще 0,8 млрд. -
беруть воду з колонок (АЛЕ л в добу), а інша частина людства
використовує тільки 50-60 л в добу. Правду говорять,
що розвиток цивілізації можна вимірювати в літрах споживаної
на душу населення води.. Адже окрім побутових
потреб кожної людини, є ще витрата на потреби
промисловості і сільського господарства. Якщо і це підрахувати,
те, наприклад, в США сумарне споживання води
досягає 7 000 л на людину в добу!

Тут ми залишимо збоку промислові і сільськогосподарські
потреби і повернемося до того, що споживає чоловік.
Вимоги до води досить жорсткі. Закон свідчить так:
"Питна вода має бути безпечна в епідемічному і радиационном відношенні, нешкідлива по хімічному складу і
мати сприятливі органолептнческие властивості", тобто колір,
смак, запах, каламутність. Природно, природна вода (за рідкісним
виключенням) цим вимогам не відповідає. Тому
фахівці витрачають величезні зусилля, щоб
зробити її питною.
Як правило, природна вода містить розчинені ве
щества, колоїдні частки, зважені речовини і мікро
організми.

1.1. Розчинені речовини
У воді розчинені гази (СО2, О2, H2S, CH4), зміст
яких залежить в основному від температури, парціального
тиску і складу води. У природній воді завжди
є неорганічні солі: гідрокарбонати, х;:ориды і сульфати
лужноземельних (Са, Mg, Mn, Fe) і лужних
металів (Na, К). Іони кальцію і магнію огределяют таке
якість, як жорсткість води. При цьому їх гідрокарбонати
створюють тимчасову жорсткість, которуп можна видалити
кип'яченням, а сульфати, нітрати і хлориди відповідальні
за постійну жорсткість. З промисловими стоками
у воду можуть потрапляти також важкі метали. Неорганічні
солі (в основному заліза і марганцю) формують
смак і колір води. На смак і колір впливають --акже органічні
з'єднання: грунтові і торф'яні гумусові речовини
((гумінові і ульмінові кислоти, фульвокислоты
і їх солі). Природні води містять І інші продукти
життєдіяльності і розкладання живих організмів :
рослинні (галова кислота, танін, фенслы) і тваринні.
Але, звичайно, найнебезпечніші органічні сполуки
потрапляють у воду з промислових підприємств.

1.2. Колоїдні частки
Колоїдні частки - це дрібні забруднення (менше
0,0,1 мкм) : частки глин, з'єднання кремнію, алюмінію і заліза,
і знову ж таки - продукти життєдіяльності і розпаду
рослин і тварин. До поверхні колоїдних часток прикріпляються
іони розчинених речовин, після чого вони при

Вода - найбільше багатство на світі
ибретают електричний заряд. Заряджені частки вже не
злипаються в більші і не осідають, а існують невизначено
довго у вигляді стійких, так званих колоїдних,
розчинів.

1.3. Зважені речовини
Зважені частки, що забруднюють воду, набагато більше
колоїдних (більше 1-5 мкм). Ці частки можуть бути
мінерального і органічного походження: пісок, глина,
илис-тые речовини. На відміну від колоїдних часток їх можна
відфільтрувати за допомогою паперового фільтру.

1.4. Живі організми
У природній воді живе множина мікро- і макроорганізмів:
віруси, бактерії, водорості, планктон та ін. Саме
вони визначають епідемічну безпеку (чи небезпека)
води.
На жаль, найчастіше воду беруть з відкритих водоймищ
чи поверхневих вод, які брудніше, ніж підземні.
Найважливіші чинники при виборі місця очищення води -
це якість початкової води і, звичайно, економічні можливості.

У Україні, як втім і у всьому світі, з усіх вимог
до якості води на першому місці стоїть епідемічна
безпека. Фахівці вважають, що заради цього можна
навіть додатково забруднювати воду хімічними речовинами.
Органолептичні характеристики офіційно на останньому
місці, але, проте, більшість стадій водоочистки
спрямовані якраз на поліпшення її виду, смаку і запаху,
адже саме по них людина судить про якість води, яку
п'є. Хоча треба пам'ятати, що навіть прозора вода без сторонніх
присмаків і запахів може містити діоксин,
важкі метали і ароматичні вуглеводи.

В цілому, майже половина населення України користувалася
і користується питною водою, не відповідною санітарно-
гігієнічним вимогам.

2. ОЧИЩЕННЯ ВОДИ
Основні стадії очищення води - це освітлення і знебварвлення,
а потім знезараження. На перших двох стадіях
з води прибирають зважені і колоїдні частки. Але
якщо від перших легко позбавитися, відстоявши і відфільтрувавши воду,
те колоїдні частки всіляко чинять опір укрупненню,
після якого їх було б легко обложити. Відомо досить
багато способів руйнування стійких колоїдних
розчинів: перемішування і нагрівання, ультрафіолетове
опромінення, іонізуюче опромінення, ультразвук, дію
на частки електричним і магнітним полем. Проте на практиці
заряд частив знімають за допомогою електролітів (їх називають
коагулянтами).

Очищення води електролітами почали застосовувати в Європі
у XIX столітті, хоча вважається, що цей метод був відомий
ще древнім римлянам, грекам і єгиптянам. До очищення води
за допомогою внесення до неї хімічних речовин (електролітів)
на початку відносилися з підозрою. Барон Дельвиг, автор
першого в Росії керівництва по пристрою водопроводів
і завідувач московським водопроводом, писав:
Не "можна не засуджувати всякого очищення, яке вводить в
хімічний склад води нова речовина, раніше в ній не
що містилося".
Самими відповідними електролітами виявилися солі
багатовалентних металів (солі алюмінію, аміачні і алюмокалиевые
галун, алюмінат натрію) і солі заліза (хлорид
залоза, сульфат заліза). Найчастіше використовують сульфат алюмінію.
Коли його додають в природну воду, він реагує
з солями кальцію і магнію і перетворюється на гідроокис:

А1#003, що утворюється, існує у вигляді мікроплівок
з подвійним електричним шаром, які можуть бути як позитивно,
так і негативно заряджені. Їх заряд залежить
від кислотності середовища. У кислому середовищі А1#003 заряджений позитивно,
а тому приєднує до себе колоїдні частки
з протилежним зарядом, після чого масивні, що утворюються
комплекси легко осідають. Вода при цьому знебарвлюється,
оскільки саме забарвлені гумінові частки заряджені
негативно.
Очищення природної води за допомогою електролітів застосовують
дуже широко, і недивно, що цей процес усе
час удосконалюється. Зокрема, використовується електрокоагуляція,
коли воду очищають в електролізері, де анод -
алюміній або залізо, а катод - будь-який електропровідний
матеріал. При подачі алюмінію відбувається хімічна корозія
алюмінію і його розчинення, внаслідок чого знову ж таки
утворюється гідроокис алюмінію :

Цей метод має ту перевагу, що при нім у воду
не потрапляють додатково іони або СГ, і воду вдається позбавити
не лише від колоїдних часток, але і від розчинених
газів, фенолів і радіоактивних з'єднань.

Звичайно, у електролітного очищення води є свої недоліки:
неповнота очищення і навіть погіршення якості води
по деяких параметрах. Крім того, утворюється багато осідання,
який потрібно якось використовувати. В принципі, з нього можна
робити будівельні матеріали або знову витягати з йего
коагулянт, але все одно це велика проблема.

Отже, ми отримали чисту на вигляд воду. Але там, невидимі
для очей, можуть жити збудники дизентерії, черевного
тифу, холери.

Убити бактерії можна багатьма способами: додати
окисники (хлор і його з'єднання, озон, лерманганат калію і
інші), подіяти ультрафіолетовим і іонізуючим
випромінюваннями, підігріти, обробити іонами важких металів.
Найпростіший і економічніший спосіб - знезараження
хлором і його з'єднаннями.

Розглянемо детальніше механізм знезаражувального
дії хлору. Вважають, що він проникає через оболонку
клітини мікроорганізму і взаємодіє з ферментами. Це
порушує обмін речовин і мікроб гине. Зазвичай для знезараження
поверхневих джерел застосовують 2-3 міліграми
хлору на 1 л води, процес триває від 30 хвилин до 2 годин.

Хлор дійсно ефективний і економічний, але не Ідеальний.
Він знищує бактерії, але не справляється з вірусами і
одноклітинними мікроорганізмами. Окрім цього, хлор реагує
з органічними сполуками, які можуть бути в
воді, причому виходять дуже отруйні продукти. І нарешті,
є припущення, що з 100 випадків захворювання раком
від 25 до 30 пов'язано з використанням хлорованої
питної води.
Найбільш ефективний і безпечний замінник хлору
- озон. У воді він розпадається до молекулярного кисню -
О. Це ланцюгова (радикальна) реакція, в ході якої образу
ется багато проміжних радикалів, що взаємодіють з
мікроорганізмами і що викликають їх загибель. Чим вище концентрація
озону, рН середовища, температура і чим менше у воді
органічних домішок, тим ефективніше озон знезаражує
воду. Його рекомендована концентрація 0,75-3 міліграми/л, час
реакції 5 хвилин. Озон знищує хвороботворні мікроорганізми
у 15-20 разів швидше, а їх спори - в 300-600 разів
швидше, ніж хлор. Крім того, озон не лише знезаражує,
але і знебарвлює воду, оскільки окислює багато органічних
забруднення. Тільки не намагайтеся очистити воду
озоном будинку! Пам'ятаєте, що токсичний не лише сам озон, але і
продукти окислення ним органічних сполук. Після окислення
озоном з органічних сполук виходять спирти,
карбонільні з'єднання, карбонові кислоти і інші
речовини, які часто отруйніші, ніж початкові заг
рязнители. Тому після обробки озоном воду обов'язково
фільтрують.

Що ж ми маємо на даний момент? Найбільш поширені
схеми водоочистки (у тому числі в нашій країні)
вже не забезпечують необхідну кількість г.итьевой води.
Всесвітня організація охорони здоров'я рекомендує охороняти
джерела водопостачання від забруднень, оскільки це
позбавить нас від необхідності складного очищення води. Проте
в найближчому майбутньому природні води навряд чи стануть
настільки чистими, що з них вдасться отримати питну
воду високої якості традиційними методами. Тому
потрібно удосконалювати старі і вводити нові методи очищення
і знезараження води. А також пити мінеральну воду
чи користуватися побутовими фільтрами.


 

Яндекс.Метрика >