VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Жизнь любого существа не может существовать без воды. Без воды нет жизни. К тому же, вода – самый весомый компонент человеческого организма. Около 60 % всей массы тела состоит из воды, а мозг – почти на 85 %. Вода – это посредник, благодаря которому происходит огромное количество внутриклеточных метаболических взаимодействий химических веществ. Адекватное потребление воды очень важно для поддержания хорошего здоровья.

Вода необходима человеку каждый день.

1. Многочисленные исследования показывают, что повышенное потребление воды связано с уменьшением риска образования камней в мочевом пузыре и инфекций мочевых путей, риска запоров, астмы, инсульта, причиной которого является образование тромбов, и гипертензии.

2. Нехватка воды сначала угнетает, а затем убивает некоторые функции организма.

3. Вода – главный источник энергии тела.

4. Вода генерирует электрическую и магнитную энергию внутри каждой клетки тела – она даёт силу жить.

5. Вода – связующий материал архитектурного проекта клеточной структуры.

6. Вода защищает ДНК от повреждений и повышает эффективность её восстановительных механизмов, она уменьшает количество аномалий в ДНК.

7. Вода значительно повышает эффективность иммунного механизма спинного мозга, где формируется иммунная система (все её механизмы), включая эффективное противодействие раку.

8. Вода – главный растворитель всех видов пиши, витаминов и минералов. Она разлагает пишу на мелкие частицы, поддерживает процессы метаболизма и усвоения.

9. Вода «заряжает» пишу энергией, после чего частицы пиши обретают способность передавать эту энергию организму в процессе пищеварения. Вот почему еда без воды не имеет для тела абсолютно никакой энергетической ценности.

10. Вода повышает способность организма к усвоению жизненно важных веществ, содержащихся в пище.

11. Вода обеспечивает транспортировку всех веществ в пределах организма.

12. Вода усиливает способность эритроцитов к накоплению кислорода в легких.

13. Проникающая в клетку вода снабжает её кислородом и уносит отработанные газы в лёгкие для выведения их из организма.

14. Вода выводит токсичные отходы из различных частей тела, доставляет их в печень и почки для окончательного удаления.

15. Вода – основной смазочный материал в суставных щелях, способствует предотвращению артрита и болей в пояснице.

16. В позвоночных дисках вода создаёт «амортизирующие водяные подушки».

17. Вода помогает снизить риск сердечных приступов и инсультов.

18. Вода предохраняет артерии сердца и мозга от закупорки.

19. Вода – важнейший элемент систем охлаждения (пот) и обогрева (электризация) организма.

20. Обезвоживание – причина токсичных отложений в организме. Вода расчищает эти отложения. Вода объединяет функции мозга и тела, повышая способность к достижению целей. Вода помогает предотвратить потерю памяти при старении, снизить риск болезни Альцгеймера, рассеянного склероза, болезни Паркинсона и болезни Лоу Герига.

21. Вода даёт нам силу и электрическую энергию для всех мозговых функций и в первую очередь для мышления.

22. Вода необходима для эффективного производства всех нейротрансмиттеров, включая серотонин.

23. Вода необходима для производства всех гормонов, вырабатываемых мозгом, включая мелатонин.

24. Вода может предотвратить расстройства, связанные с дефицитом внимания у детей и взрослых.

25. Вода повышает работоспособность, улучшает фиксацию внимания.

26. Вода – самый лучший тонизирующий напиток и у нее нет побочных эффектов.

27. Вода помогает снимать стресс, тревогу и депрессию.

28. Вода восстанавливает сон.

29. Вода помогает снять усталость – она придаёт нам энергию молодости.

30. Вода делает кожу гладкой, позволяя уменьшить эффекты старения.

31. Вода вызывает «блеск в глазах».

32. Вода помогает предотвратить глаукому.

33. Вода абсолютно необходима для повышения эффективности работы иммунной системы при изменении климатических условий, а также для борьбы с инфекциями и образованием раковых клеток.

34. Вода разжижает кровь и не дает ей сворачиваться в процессе циркуляции.

35. Вода и сокращения сердца разжижают кровь и создают волны, которые не позволяют твёрдым веществам оседать на стенках кровеносных сосудов.

36. Человеческий организм не располагает запасами воды, способными поддержать жизнедеятельность в условиях обезвоживания. Вот почему вы должны пить воду регулярно и в течение всего дня.

37. Потребление воды помогает отличить ощущение жажды от голода.

38. Вода – самое лучшее средство для снижения веса.

39. Вода помогает избавлению от вредных привычек, включая тягу к кофеину, алкоголю и наркотикам.

Качество воды сегодня регулируется санитарными нормами и правилами, существуют и гигиенические требования относительно питьевой воды в централизованных системах водоснабжения. Они регламентируют такие показатели, как запах, мутность, цвет, вкус, максимально допустимое содержание в воде вредных веществ. Источником водоснабжения могут служить подземные и поверхностные воды. Для того чтобы жидкость соответствовала нормам, её качество обеспечивают различными способами очистки в зависимости от состава вредных примесей и степени загрязненности, например:

• обессоливанием и опреснением;

• обеззараживанием от болезнетворных бактерий;

• удалением из воды характерных примесей (марганца, железа, галогенорганических соединений, диоксинов);

• методами сорбционной очистки.

Обеззараживают воду при помощи хлора. Этот химический элемент обладает антимикробным воздействием. Для очистки хлор применяют как в твёрдом состоянии (гипохлорит натрия), так и в газообразном. Такой способ обеззараживания воды является наиболее дешёвым и самым распространённым во многих странах (в том числе и в России), но имеет существенные недостатки. Хлор обладает сильным токсическим действием, хранение его на станциях подготовки питьевой воды в газообразном состоянии в большом количестве является серьезной угрозой, поэтому требуются особые меры обеспечения безопасности. К тому же избыток химического элемента, введённого в воду, угрожает здоровью человека. Хлор способен вступать в реакцию с микропримесями органических соединений, оставшихся в воде, при этом образовываются отравляющие вещества, обладающие канцерогенным действием. Данные реакции могут активироваться при кипячении или нагревании воды, поэтому перед термической обработкой рекомендуется отстаивать её в приоткрытой ёмкости, чтобы растворённый в ней избыточный хлор удалился.

Метод обеззараживания воды при помощи озона лишён вышеперечисленных недостатков. Этот газ помимо дезинфицирования способен обесцвечивать воду, устранять запахи и улучшать вкусовые качества. Озонирование не изменяет щёлочность, минеральный состав и содержание свободной углекислоты в воде, потому что это вещество обладает высоким окислительным потенциалом. Перенасыщение воды озоном опасности для здоровья не представляет, поскольку это вещество не стабильно и распадается с высокой скоростью, образуя полезный организму кислород. Однако если в воде содержатся ионы брома, которые окисляются озоном, образуется токсичное вещество. Это, пожалуй, единственный недостаток такого способа обеззараживания. Озонирование обходится дороже хлорирования, но такой способ дезинфекции наиболее эффективный. Для этого метода очистки на станциях водоподготовки требуется создание озонаторных установок, которые путём расщепления кислорода получают озон.

Дезинфицирование воды можно производить при помощи ультрафиолетового излучения.Этот способ безреагентный, в отличие от рассмотренных выше. Для того чтобы ультрафиолетовое излучение оказывало бактерицидное действие, длина волны должна составлять 200−295 нм. Таким образом, удаётся уничтожить микроорганизмы, обитающие в воде (водоросли, вирусы, бактерии и другие). Недостатков, связанных с появлением токсичных веществ или изменением химического состава воды, у этого способа не существует. Важное требование при обработке ультрафиолетом – прозрачность воды. Это ограничение является существенным, поэтому устранение мутности производится на предварительных этапах обработки.

К безреагентным способам дезинфицирования воды также относятся следующие виды обработки:

• ультразвуковая (химическое разрушение бактерий ультразвуком происходит на частоте свыше 200 кГц);

• термическая (кипячение);

• ионизирующими облучениями (рентгеновские лучи);

• токами высокой частоты.

Метод сорбционной очистки заключается в улавливании загрязнений при помощи поверхности высокопористого твёрдого металла. Активированные древесные угли являются самым распространённым адсорбентом, они не только удаляют вредные примеси, но и дехлорируют воду. Самыми распространёнными методами опреснения и обессоливания воды являются электродиализ, ионный обмен, дистилляция и обратный осмос.

Электрохимически активные ионитовые мембраны используют для очистки сточных вод (ионный обмен). Для такого способа чаще всего используют гетерогенные ионитовые мембраны, которые являются тонкими плёнками, изготовленными из ионообменной смолы, размельчённой в порошок. Мембраны, в зависимости от смолы, из которой они произведены, бывают анионитовыми и катионитовыми. Процесс электродиализа заключается в переносе ионов сквозь мембрану при помощи электрического поля.

Обратный осмос – метод фильтрования растворов под давлением, которое превышает осмотическое, при помощи полупроницаемой мембраны, изготавливаемой из специального материала, например, ацетатцеллюлозы. Мембрана пропускает молекулы воды, но задерживает частицы низкомолекулярных веществ. Причём давление в части сосуда с более концентрированным раствором повышается.

Дистилляция – это процесс нагревания и испарения воды с последующей конденсацией паров. Образующийся конденсат практически не содержит растворённые соли. Подготовка питьевой воды производится на централизованных станциях. Здесь в различных аппаратах осуществляется последовательная очистка в зависимости от того, насколько загрязнён источник водоснабжения.

В случаях, когда отсутствует система централизованного водоснабжения, для очистки можно использовать компактные модульные установки. Они также применяют вышеперечисленные способы, но рассчитаны на меньшую производительность. Многие люди в быту после централизованной водоподготовки пользуются ещё и малогабаритными очистными аппаратами. Такая доочистка важна, потому что вода, протекая по изношенным старым трубам, повторно загрязняется тяжёлыми металлами и окалиной. Бытовые фильтры, в зависимости от назначения, могут удалять как растворимые, так и нерастворимые соединения. Сорбционные фильтры используют для улучшения органолептических показателей и устранения органических соединений, растворённых газов.

Рассмотрим показатели качества воды на примере г. Костромы (табл. 1).

Таблица 1

Показатели качества воды в г. Костроме (31.12.2015 г.)

№ п.п.	Показатели	Единицы измерения	Нормативы (не более)	Фактические результаты
1.	Запах, 20 °С	балл	2	1 хлорный
2.	Запах, 60 °С	балл	2	2 хлорный
3.	Привкус	балл	2	0
4.	Цветность	Градус цветности (Сr – Co)	20	7
5.	Мутность	мг/дм³	1,5	0,1
6.	Водородный показатель	Ед. рН	6–9	6,89
7.	Жёсткость	Градус жёсткости	7	-
8.	Общее микробное число	КОЕ в 1 мл	50	Na+> K+; Fe2+ > Mn2+> Mg2+> Ca2+; Ø анионы: ОН–> NO3–>Cl–> HCO3–> SO42–. Запах – показатель качества воды, определяемый органолептическим методом с помощью обоняния на основании шкалы силы запаха. На запах воды оказывают влияние состав растворённых веществ, температура, значения рН и целый ряд прочих факторов. Интенсивность запаха воды определяют экспертным путем при 20 °С и 60 °С и измеряют в баллах, согласно требованиям. Следует также указывать группу запаха по следующей классификации. По характеру запахи делят на две группы: естественного происхождения (живущие и отмершие в воде организмы, загнивающие растительные остатки и др.) искусственного происхождения (примеси промышленных и сельскохозяйственных сточных вод). Запахи второй группы (искусственного происхождения) называют по определяющим запах веществам: хлорный, бензиновый и т.д. (табл. 4 и 5). Таблица 4. Запахи естественного происхождения. Интенсивность запаха по ГОСТ 3351-74* в шестибальной шкале Обозначение запаха Характер запаха Примерный род запаха А Ароматический огуречный, цветочный Б Болотный илистый, тинистый Г Гнилостный фекальный, сточный Д Древесный запах мокрой щепы, древесной коры З Землистый прелый, запах свежевспаханной земли, глинистый П Плесневый затхлый, застойный Р Рыбный запах рыбьего жира, рыбный С Сероводородный запах тухлых яиц Т Травянистый запах скошенной травы, сена Н Неопределённый Запахи естественного происхождения, не попадающие под предыдущие определения Таблица 5. Характеристика вод по интенсивности запаха Интенсивность запаха Характер появления запаха Оценка интенсивности, балл Нет Запахи не ощущаются 0 Очень слабая Запах не ощущаются потребителем, но обнаруживаются при лабораторном исследовании 1 Слабая Запах замечаются потребителем, если обратить на это его внимание 2 Заметная Запах легко замечаются и вызывают неодобрительные отзывы о воде 3 Отчетливая Запахи обращают на себя внимание и заставляют воздержаться от питья 4 Очень сильная Запах настолько сильные, что делают воду непригодной к употреблению 5 Водородный показатель (рН) – характеризует концентрацию свободных ионов водорода в воде и выражает степень кислотности или щёлочности воды (соотношение в воде ионов Н+ и ОН– образующихся при диссоциации воды) и количественно определяется концентрацией ионов водорода pH = -lg[H+]. Если в воде пониженное содержание свободных ионов водорода (рН>7) по сравнению с ионами ОН–, то вода будет иметь щелочную реакцию, а при повышенном содержании ионов Н+ (рН11) вода приобретает характерную мылкость, неприятный запах, способна вызывать раздражение глаз и кожи. Именно поэтому для питьевой и хозяйственно-бытовой воды оптимальным считается уровень рН в диапазоне от 6 до 9. Кислотность. Кислотностью называют содержание в воде веществ, способных вступать в реакцию с гидроксид-анионами ОН–. Кислотность воды определяется эквивалентным количеством щёлочи, необходимого для реакции при анализе. В обычных природных водах кислотность в большинстве случаев зависит только от содержания свободного диоксида углерода. Естественную часть кислотности создают также гуминовые и другие слабые органические кислоты и катионы слабых оснований (ионы аммония, железа, алюминия, органических оснований). В этих случаях pH воды не бывает ниже 4.5. В загрязнённых водоёмах может содержаться большое количество сильных кислот или их солей за счёт сброса промышленных сточных вод. В этих случаях pH может быть ниже 4,5. Часть общей кислотности, снижающей pH до величин

Код для цитирования: Скопировать