Вода способна разрывать практически все виды молекулярных и межмолекулярных связей с образованием растворов (гидратация), что делает ее универсальным растворителем. Способная к диссоциации, вода усиливает и диссоциацию растворенных в ней веществ. Это объясняет как огромное разнообразие состава природных вод, так и способность природных вод к самоочищению.
Из-за асимметрии расположения атомов молекула воды является диполем, что определяет ее особое поведение в электромагнитных полях.
С физико-химической точки зрения природная вода представляет собой сложную дисперсную систему, в которой в качестве дисперсной среды выступает вода, а в качестве дисперсной фазы газы, минеральные и органические вещества, живые организмы.
Эти уникальные свойства позволяет воде обеспечивать:
жизнедеятельность клеточных структур;
терморегуляцию организма;
усвоение и переваривание продуктов питания;
транспортную функцию (как для доставки кислорода и питательных веществ, так и для вывода шлаков и токсинов);
работу суставов, опорно-двигательного аппарата;
метаболизм в целом.
Аномальными свойствами воды обусловлена и ее роль в возникновении и поддержании жизни. Это необходимо учитывать при выборе методов питьевой водоподготовки для того, чтобы не исказить уникальную структуру и химические свойства воды.
Итак, питьевая вода:
самый важный продукт потребления, а точнее жизнеобеспечения,
среда обитания человека,
основа всех отраслей промышленности и сельского хозяйства.
Питьевая вода вездесуща: это и все продукты питания, и чай, и вино, и молоко, и даже грудное молоко.
В таблице 1 представлен водный состав/баланс в организме человека (по данным НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина).
Таблица 1
Объем воды в организме человека за сутки, л
Вода входит в состав всех биологических тканей и составляет 6070 % массы тела. Вода служит составной частью крови, секретов и экскретов.
Вода содержится и в плотных тканях:
в зубной эмали 0,2 %,
в костях 22 %,
в жировой ткани 30 %,
в печени 70 %,
в скелетных мышцах 76 %,
в сером веществе головного мозга 86 %.
Физиологическая потребность человека в питьевой воде составляет 2,53,0 л в сутки, из которых в обычных условиях поступает ~1,01,5 л в сутки плюс 1,01,2 л в сутки дополнительно с продуктами питания.
В жарком климате и/или при тяжелой физической нагрузке потребность в воде может возрасти до 1012 л в сутки.
Лишение воды человек переносит труднее, чем лишение пищи.
Потеря 10 % воды приводит к нарушению обмена веществ.
Потеря 2022 % воды ведет к смерти.
Без воды человек может прожить не более 810 дней.
Данные интересные, но особенно обращают на себя внимание две позиции.
Первое. Вода входит в состав всех биологических тканей в количестве 6070 % массы тела. А это означает, что все жидкости организма во многом повторяют состав питьевой воды.
Известные опыты показали тождественность ряда участков хроматограмм компонентов питьевой воды и грудного молока.
Как мы увидим далее, питьевая вода во многом повторяет состав исходных природных вод, а те, в свою очередь, состав сбрасываемых в них сточных (очищенных сточных) вод. То есть зависимость здоровья человека от состава (свойств) питьевой воды абсолютна.
И второе. При физиологической потребности человека в питьевой воде на уровне 2,53,0 л в сутки в обычных условиях, в жарком климате потребность в воде может возрасти до 1012 л в сутки. А особой проблемой (да и местом возникновения) дефицит питьевой воды является именно в жарких странах.
Совершенно очевидно, что при такой водной зависимости человека дефицит питьевой воды или ухудшение ее качества приведут к утрате здоровья населения, снижению продолжительности жизни, преждевременной смертности, особенно детской.
II.1. О распределении планетарных запасов пресной/ питьевой воды
На рис. 2 представлено распределение планетарных вод.
Как видно из диаграммы 2 а, 97 % воды на Земле представлено соленой водой мирового океана и внутренних морей. И лишь около 3 % составляют пресные воды.
2 а
2 б
2 в