Вода и здоровье населения (стр. 1 из 10)
Курсовая работа по дисциплине «Основы общей экологии»
Носкова Анна Евгеньевна 1 курс, гр. 05 ГЭБ
Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского
Керчь. 2006
Данная курсовая работа состоит из трех глав. В нее включены 6 таблиц и 4 рисунка. При написании курсовой работы были использованы 15 источников литературы.
В данной работе рассмотрены водные ресурсы земли, влияние воды на здоровье населения ее благоприятное и неблагоприятное воздействие, требования потребителей и пользователей к качеству воды, а также показатели качества воды. Изучена вода как вещество, ресурс и необходимое условие жизни. Выяснено влияние химических примесей в воде на ее состав, свойства и качество. А также предложены экологически рациональные пути использования водных объектов; в частности основные тенденции использования водных ресурсов, охрана вод и предотвращение ее пагубного воздействия.
ВООЗ, ДСан ПиН, водообеспечение, водопользователи, водопотребление, водоснабжение, Мировой Океан, питьевая вода, растворы, минерализация, сточные воды, удельное водопотребление, качество воды, истощение вод, загрязнение вод, внутриклеточная жидкость, внеклеточная жидкость, рациональное использование природных вод.
Введение
Нельзя сказать что ты необходима для жизни: ты сама жизнь…
Ты наибольшее богатство в мире…
Антуан де Сент-Экзюпери.
Вода – весьма распространенное на Земле вещество. Она обеспечивает жизнь всем организмам, и является единственным источником кислорода в главном жизненном процесса на Земле – фотосинтезе. Все живые существа на 80-90 % состоят из воды. Потеря 10-20 % Согласно современным представлениям само происхождение жизни связывается с морем. Во всяком организме вода представляет собой среду, в которой протекают химические процессы, обеспечивающие жизнедеятельность организма; кроме того, она сама принимает участие в целом ряде биохимических реакций.
Ни одна сфера человеческой деятельности не обходится без использования воды, ведь она – это сама жизнь. Человек использует воду для питья, приготовления воды, и удовлетворения различных жизненных потребностей. Доля воды в теле человека близка к 60 %, но в отдельных органах и тканях она варьирует от 1 до 96 %.
Масса пресной воды на земном шаре составляет 31 млн. км3, основное количество которой (96%) сосредоточена в ледниках Гренландии, Антарктиды, горных массивов, в айсбергах и зоне вечной мерзлоты. Из всего количества пресной воды только около 1 % используется человечеством для удовлетворения своих потребностей.
Каждый житель Земли в среднем потребляет 650 м3 воды в год (1780 л в сутки). Однако для удовлетворения физиологических потребностей достаточно 2,5 л в день, т. е. около 1 м3 в год. Большое количество воды требуется сельскому хозяйству (69 %) главным образом для орошения; 23 % воды потребляет промышленность; 6 % расходуется в быту.
Цель данной курсовой работы – познакомиться с водой как уникальным веществом и ресурсом, а также влиянием ее на здоровье населения. Существенное внимание при этом уделяется причинам, экологическим следствиям и возможным путям решения экологических проблем.
Теперь возникает вопрос: почему же человеку так необходима качественная вода?
Когда-то люди довольствовались водой, которую они находили в реках, озерах, ручьях и колодцах. Но с развитием промышленности и ростом населения появилась необходимость гораздо тщательнее управлять водоснабжением, чтобы избежать вреда для здоровья человека и ущерба окружающей среды. Загрязнению подвержены все категории вод: океанические, континентальные, подземные, хотя и в разной степени.
Качество вод (это совокупность физических, химических, биологических и бактериологических показателей, которые удовлетворяют требования потребителей[15]), особенно пресных, стало одним из важнейших факторов здоровья населения. Всемирная организация охраны здоровья (ВООЗ) отмечает, что на планете от низкого качества воды ежегодно умирает около 5 млн. человек (в основном детей), а получают различной степени отравления или заболевания от 500 миллионов до 1 миллиарда человек, что 80% заболеваний на планете вызваны потреблением некачественной питьевой воды. Проблема чистой воды стоит перед многими странами.
Истощая или загрязняя воды, человек не только лишает себя данного ресурса, но и разрушает среды жизни многих организмов, нарушает свойственные им связи.
1. Вода и её свойства.
Физические свойства воды.
Чистая вода представляет собой бесцветную прозрачную жидкость, без запаха и вкуса. Однако в толстом слое водоёма она приобретает голубой цвет. После сильного охлаждения вода замерзает, превращаясь в лёд. Основные величины, которые характеризируют физико-химические свойства воды, приведены в таблице 1.1.[14]
Таблица 1.1 Физико-химические константы воды
| Показатель | Значение |
| Температура, °С кипениязамерзания, Критическая (ий) температура, °Сдавление, МПавязкость, г/см Теплотаплавления за 0,101 МПа(1 атм.), Дж/г сублимации льда за 0°С, Дж/гУдельнаятеплоёмкость льда за 0°С.Дж/(г · град)теплопроводность, Дж/(см · с · град)льдажидкости при 0°пара при 100°Сэлектропроводность, См/см (Ом · см)льда при 0°Сжидкости при 0°С жидкости при 50°С Диэлектрическая проницаемостьжидкости при 20°С пара при 145°С и 0,101 МПа (1 атм.)Показатель заломления для линии Na при 20°Си 0,101 МПа (760 мм рт. ст.)Скорость распространения звука при 25°С, м/сТермодинамические величины:энтропия (S, газ, 101325 Па, 25 С), Дж/(моль К) теплоёмкость при 25°С, Дж/(моль К) Теплота электролитической диссоциации при 20°С, кДж/моль | 1000374,1522,07(218,53 атм.) 0,325332,432334,462,74 23,45 · 10-35,987 · 10-30,231 · 10-30,4 · 10 -81,47 · 10-818,9 · 10-881,0 1,0071,33299 1496,3188,84676,07-57,15 |
Плотность воды при переходе ее из твёрдого состояния в жидкое не уменьшается, как почти у всех других веществ, а возрастает. При нагревании воды от 0 до 4°С плотность её также увеличивается. При 4°C вода имеет максимальную плотность, и лишь при дальнейшем нагревании её плотность уменьшается.
Если бы понижение температуры и при переходе из жидкого состояния в твердое плотность воды изменялась так же, как это происходит у подавляющего большинства веществ, то при приближении зимы поверхностные слои природных вод охлаждались бы до 0°C и опускались на дно, освобождая место более теплым слоям, итак продолжалось бы до тех пор, пока вся масса водоема не приобрела бы температуру 0°C.Далее вода начинала бы замерзать, образующиеся льдины погружались бы на дно и водоем промерзал бы на всю его глубину. При этом многие формы жизни в воде были бы не возможны. Но так как наибольшей плотности вода достигает при 4°C, то перемещение ее слоев, вызываемое охлаждением, заканчивается при достижении этой температуры. При дальнейшем понижении температуры охлажденный слой, обладающий меньшей плотностью, остается на поверхности, замерзает и тем самым защищает лежащие ниже слои от дальнейшего охлаждения и замерзания.
Аномальными для воды являются так же такие фундаментальные физические качества, как температура кипения и замерзания. Вода- гидрид кислорода своим молекулярным составом подобна гидридам элементов главной подгруппы шестой группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева (H2S, H2Se, H2Te). Заряд ядра атома элемента, который их образует, определяет физические свойства веществ этого ряда.
Исходя из определенных закономерностей для ряда H2Te - H2S, следовало бы ожидать, что вода должна кипеть при температуре -70°C, а замерзать – при -90°C. На самом деле при обычных условиях вода замерзает при температуре 0°C и закипает при температуре 100°C, то есть кривые поднимаются резко вверх вместо того, что бы опускаться (рисунок 1.1)[7]. 
Почему же так происходит? Возможно, вода – уникальное исключение из правил. Причины этого явления пока еще до конца не установлены, хотя и предвидят, что это, очевидно, зависит от строения ее молекул и межмолекулярной структуры.Молекула воды имеет угловое строение: входящие в ее состав ядра образуют равнобедренный треугольник, в основании которого находятся два протона, а в вершине ядро атома кислорода. Угол при
(рис. 1.1)
вершине равен примерно 106°, а стороны треугольника имеют длину 0,96 Å (ангстрема), т. е. 10 -10 м; расстояние между ядрами водорода HH =1,5 Å. Треугольник HOH находится внутри сферы, по которой движутся электроны. Центр инерции сферы С не совпадает с центром атома кислорода O и находится от него на расстоянии 0,13 Å[2].
В твердой воде (лед) атом кислорода каждой молекулы участвует в образовании двух водородных связей с соседними молекулами воды. Схема объемной структуры льда изображена на рисунке 1.2[4].
Образование водородных связей приводит к такому расположению молекул воды, при котором они соприкасаются друг с другом своими разноименными полюсами. Молекулы образуют слои, причем каждая из них связана с тремя молекулами, принадлежащими к тому же слою, и с одной из соседнего слоя. Структура льда принадлежит к наименее плотным структурам, в ней существуют пустоты, размеры которых несколько превышают размеры молекулы H2O.