Woda źródło życia

Pojęcie wody Woda to życiodajna substancja - bezbarwna, bezwonna, pozbawiona smaku i kalorii jest niezbędna do życia wszystkim organizmom na Ziemi. Bez niej nie przetrwałby żaden człowiek, żadne zwierzę, żadna roślina. Potrzebuje jej i słoń, i bakteria; nie można jej niczym zastąpić. Aby być zdrowym, każdy z przeszło pięciu miliardów ludzi musi codziennie przyjąć w posiłkach i napojach około dwóch i pół litra wody. Gdyby jej nie było, nie istniałoby życie. Brak wody uniemożliwia uprawę ziemi i hodowlę zwierząt. Bez wody nie ma żywności, a bez żywności nie ma życia.

Właściwości chemiczne wody Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem Twardość wody twardość ogólna twardość węglanowa (przemijająca) twardość niewęglanowa (trwała) Odczyn (pH)

Właściwości fizyczne wody Jest substancją nieściśliwą i bardzo trudno zmienić jej kształt. Przyjmuje kształt naczynia w którym się znajduje. Odległość między cząsteczkami wody są tak małe, że przy próbie zmniejszenia ich objętości pojawiają się międzycząsteczkowe siły odpychania. Temperatura topnienia pod ciśnieniem 1 atm: 0,01°C = 273,16 K Temperatura wrzenia pod ciśnieniem 1 atm: 99,97°C = 373,12 K Gęstość w temperaturze 3,98°C: 1 kg/l. Temperatura krytyczna: 374°C = 647,15 K Ciśnienie krytyczne: 220,6 atm = 22.35 MPa Ciepło właściwe: 4187 J/(kg*K) = 1 kcal

H2O, czyli woda? Woda to tlenek wodoru, czyli związek chemiczny o wzorze H2O. Woda ma swoje święto - 22 marca.

Rodzaje wody Woda użytkowa (zasoby wodne) woda wodociągowa woda pitna Woda surowa woda opadowa np. deszczówka woda powierzchniowa Np. rzeka woda podskórna woda gruntowa woda głębinowa woda Źródlana woda słona Np. morska woda słodka woda zaburtowa Woda użytkowa (zasoby wodne) woda wodociągowa woda pitna woda przemysłowa woda destylowana woda podwójnie destylowana (woda redestylowana) Ścieki ścieki komunalne ścieki przemysłowe ścieki rolnicze

Zasoby wodne Ziemi Na szczęście dysponujemy ogromnymi zasobami wody. Kiedy spogląda się na zdjęcia wykonane z kosmosu, można odnieść wrażenie, że nasza piękna, błękitna planeta nie powinna się nazywać Ziemia, lecz Woda.

Jak niedobór wody odbija się na ludziach? Z pozoru trudno uwierzyć, że planeta, której większą część powierzchni zajmuje woda, cierpi na jej niedobór. Jednak 97% wody na świecie nie nadaje się do picia ani nawadniania ze względu na duże zasolenie, a znaczna część pozostałej jest uwięziona w niedostępnych zasobach wód głębinowych, lodowcach i lądolodach. Nic, więc dziwnego, że badacze wypróbowują techniki pozwalające wykorzystać nieprzebrane zasoby wód oceanicznych. Technologia odsalania wód słonych i słonawych jest dobrze rozwinięta, lecz nadal kosztowna, i stosuje się ją obecnie wyłącznie w bogatych, lecz suchych regionach strefy przybrzeżnej.

Stany skupienia wody – para wodna Para występuje w każdej temperaturze. Im większa powierzchnia swobodna tym woda szybciej paruje. Para wodna tworzy się przez parowanie i powyżej 1000C, czyli temperatury wrzenia oraz przez sublimację czyli zamianę lodu w parę. Para wodna jest niewidoczna i tworzy się wszędzie. Woda parując tworzy obłoki pary w formie chmur, które z chłodzone opadają na ziemię pod postacią deszczu.

Stany skupienia wody - ciecz Woda występuje pomiędzy temp.0 °C i 100 °C. Jest ona najważniejszym składnikiem kuli ziemskiej. Bez niej nie mogły by rosnąć rośliny, żyć zwierzęta oraz ludzie. Woda jest wykorzystywana przez człowieka w wielu gałęziach przemysłu. Ma ona takie same właściwości jak inne ciecze. Nie ma określonego kształtu nie jest ściśliwa. Powstaje ona przez schłodzenie pary wodnej, czyli skraplanie lub ogrzewanie lodu, czyli topnienie.

Stany skupienia wody – lód Lód lub śnieg występują poniżej 0 °C tzw. temperaturze topnienia. W przyrodzie występują w zimie lub cały czas na obu biegunach. Mają właściwości jak każde ciało stałe tzn. mają określony kształt, trudno zmienić ich objętość. Lód pow.- staje ze schłodzonej wody czyli przez krzepnięcie lub przez resublimację. Lód nie ma koloru, w dotyku jest zimny i jest ciałem kruchy.

Obieg wody w przyrodzie

Znaczenie biologiczne wody Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych dotąd organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego. Reguluje temperaturę i uczestniczy w reakcjach hydrolizy. Stanowi płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii. Woda stanowi średnio 60% masy dorosłego człowieka.

Znaczenie kulturowe wody W kulturowej symbolice woda jest jednym z żywiołów i przeciwstawiana jest ogniowi, powietrzu i ziemi (w Europie) lub ogniowi, metalowi, drewnu i ziemi (w Chinach). Symbolizuje życie, płodność i oczyszczenie (choć bywa także ukazywana jako siła zła, zwłaszcza w przeciwstawieniu wody czystej i brudnej). Woda jest częstym elementem mitów kosmogonicznych. Bywa też uważana za medium ułatwiające przejście z jednego świata do drugiego (w starożytnej Grecji Charon przewoził łodzią duszę zmarłego do Hadesu, gdzie pijąc wodę ze źródła Lete zapominała o minionej egzystencji). W wielu religiach zanurzenie w wodzie symbolizuje oczyszczenie i odrodzenie (por. chrzest).

Hydro, czyli woda Hydrosfera jest wodną powłoką Ziemi przenikającą atmosferę i skorupę ziemską. Hydrosferę stanowią: oceany, morza, jeziora, rzeki, bagna, pokrywa śnieżna, lodowce kontynentalne (lądolody), lodowce górskie, lód gruntowy, wody podziemne oraz para wodna. Hydrosfera pokrywa 70,8% powierzchni Ziemi w postaci wód otwartych i 2,5% powierzchni w postaci lodowców. Cechuje ją stałość zapasów wodnych (ok. 1,3 mld km3). Gromadzi ona głównie wody słone. Wody słodkie stanowią jedynie 2,5% objętości hydrosfery; najwięcej wód słodkich magazynują lodowce (69% wody słodkiej hydrosfery) i wody podziemne (30%).

Zanieczyszczenia wody Jakość wody charakteryzują właściwości fizyczne, czyli mętność, przezroczystość, barwa, smak, zapach, temperatura, właściwości chemiczne- głównie twardość wody, oraz właściwości bakteriologiczne, zawartość bakterii chorobotwórczych , z których najgroźniejszymi są bakterie tyfusu brzusznego, czerwonki, cholery oraz innych, powodujących schorzenia przewodu pokarmowego. Zanieczyszczenie wód jest problemem rangi światowej. Wraz ze wzrostem zaludnienia Ziemi i rozwojem przemysłu, rośnie także ilość zanieczyszczeń. Ze względu na pochodzenie, można podzielić je na komunalne, przemysłowe oraz rolnicze.

Zanieczyszczenia wody Wyróżniamy: Zanieczyszczenia komunalne - są to ścieki miejskie- mieszanina odpadów z gospodarstw domowych, fekaliów, odpadów ze szpitali, łaźni, pralni i zakładów przemysłowych. Zanieczyszczenia przemysłowe - powstają między innymi przy wydobywaniu surowców, w trakcie chłodzenia urządzeń, filtracji, destylacji i podczas wielu innych czynności wykonywanych w różnorakiej produkcji. Zanieczyszczenia rolnicze - składają się na nie środki ochrony roślin, które mają na celu niszczenie szkodliwych organizmów, niszcząc również organizmy pożyteczne. Duże znaczenie mają także nawozy sztuczne, tylko częściowo wykorzystywane przez rośliny. Ich nadmiar spływa z wodami deszczowymi i gruntowymi do zbiorników wodnych, powodując gromadzenie się środków odżywczych tylko dla pewnych gatunków roślin, co w efekcie prowadzi do zakłócenia równowagi ekologicznej.

Sposoby oczyszczania wody Sposoby mechaniczne: proces cedzenia: duże ciała pływające wskutek swej wielkości są zatrzymywane na kratach lub na sitach, na tej samej zasadzie pracują również filtry piaskowe. proces wznoszenia (flotacji): wskutek mniejszej gęstości niż woda substancje wypływają na powierzchnię wody, Np. w odtłuszczaczach, w komorach wstępnego napowietrzania, proces sedymentacji: wskutek większej gęstości niż ścieki ciała stałe opadają na dno osadników. Sposoby chemiczne: dodawanie chemikaliów wytwarzających kłaczki przyśpiesza sedymentację zawiesin lub niszczy bakterie (chlor).   Sposoby biologiczne: do oczyszczania ścieków wykorzystuje się aktywność przyrody ożywionej: w środowisku naturalnym gleby lub w stawach i jeziorach, w środowisku sztucznie wytworzonym w złożach biologicznych, w komorach osadu czynnego lub w komorach fermentacji ścieków .

Oczyszczalnia ścieków

Klasy czystości wody. Wyróżniamy pięć klas czystości wody, z czego pierwsza jest dobra do spożywania, a piąta jest to woda złej jakości.

Jak niedobór wody odbija się na ludziach? Po pierwsze, szkodzi zdrowiu. Nie chodzi o to, że umrą oni z pragnienia, lecz o to, że niska jakość wody używanej do gotowania i picia jest przyczyną chorób. Około 80 procent chorób i przeszło jedna trzecia zgonów w krajach rozwijających się to skutki korzystania ze skażonej wody. W półpustynnych krajach Trzeciego Świata zbiorniki wodne są często zanieczyszczone ludzkimi bądź zwierzęcymi odchodami, pestycydami, nawozami lub chemikaliami przemysłowymi. Uboga rodzina może nie mieć innego wyjścia, jak tylko wykorzystywać taką zanieczyszczoną wodę.

Zasoby wodne, a potrzeby człowieka Mapa pokazuje tereny dotknięte niedoborem wody (kolor czarny) Według Sztokholmskiego Instytutu Ochrony Środowiska aż jedna trzecia ludności świata żyje na obszarach dotkniętych umiarkowanym lub ostrym niedoborem wody

Poniższa mapa pokazuje średnie roczne opady na świecie Poniższa mapa pokazuje średnie roczne opady na świecie. Jasnozielonym kolorem oznaczono obszary "pustyń". Widzimy, że Sahara w Afryce jest pustynią, ale czy przypuszczaliśmy, że większa część Grenlandii i Antarktydy to również pustynie?

Woda podpowierzchniowa Infiltrująca woda opadowa tworzy w gruncie dwie strefy, nienasyconą (aeracji) i  nasyconą (saturacji). W strefie aeracji może występować wolna woda ale grunt nie jest nią nasycony. W górnej części strefy nienasyconej mamy warstwę gleby. Jej struktura jest kształtowana przez system korzeniowy roślin. Woda z tej strefy jest wykorzystywana przez rośliny. Poniżej strefy nienasyconej znajduje się strefa nasycona, gdzie woda wypełnia całkowicie przestrzenie pomiędzy cząsteczkami gruntu. Wiercąc studnie ludzie docierają do tej właśnie strefy.

Woda gruntowa Część infiltrujących opadów tworzy wody gruntowe. W gruncie część wody przemieszcza się blisko jego powierzchni i stosunkowo szybko przedostaje się do rzek i strumieni. Za sprawą sił grawitacyjnych część wody wnika w głębsze warstwy grunt.