Вода – вещество привычное и необычное. Оно сопровождает каждое мгновение нашей жизни. Нет на Земле вещества более важного для нас, чем обыкновенная вода, и в то же время не существует другого такого вещества, в свойствах которого было бы столько странностей (аномалий), сколько в ее свойствах.

Разная бывает вода: жидкая, твердая и газообразная; пресная и соленая; свободная и связанная.

Вода - источник жизни на Земле. Без воды невозможно существование всего живого. Почти ¾ поверхности нашей планеты занято океанами и морями. Твердой водой – снегом и льдом – покрыто 20% суши. От воды зависит климат планеты. Земля давно бы остыла и превратилась в безжизненный кусок камня, если бы не вода.

Но не только по этому мы считаем воду жизненно важным веществом. Дело в том, что тело человека состоит почти на 2/3 из воды.

Вставая утром рано, включая кран с водой, мы не задумываемся, как к нам в дом попадает вода и откуда она берется. Почему она никогда не заканчивается в реке? И как в облака и тучи попадает вода, которая потом падает на нас дождем или снегом?

Меня заинтересовал вопрос о роли воды в жизни человека и всего живого на земле и в данной работе я постаралась ответить на эти и многие другие интересные вопросы.

Проект выполнен с целью доказать значимость воды в жизни человека и окружающего его мира.

Вода – основа жизни на земле.

Очень часто мы слышим фразу "Вода - это жизнь!".

Мы используем воду для умывания, приготовления чая и пищи, стираем, моем руки и принимаем душ, моем полы, убираем жилища. В течение дня мы много раз слышим это слово. А что мы знаем о ней?

Вода - основа и источник жизни на Земле. Вода самое распространённое вещество в природе: гидросфера занимает 71% поверхности Земли.

Воде принадлежит важнейшая роль в геологической истории планеты.

Без воды невозможно существование практически всех живых организмов.

Она является обязательным компонентом всех технологических процессов. Вода особой чистоты используется при производстве продуктов питания и лекарств, полупроводников и люминофоров, в медицине, в химическом анализе.

Человек на 60-70% состоит из воды. Вода доставляет в клетки органов и тканей питательные вещества, выводит из них продукты распада. Вода участвует в процессах терморегуляции и дыхания.

2. 1. Круговорот воды в природе.

Вода в природе находится в постоянном круговороте. Вода испаряется с поверхности растений, почвы, водоемов, накапливается в атмосфере, концентрируется и,перейдя определенный предел, выпадает в виде осадков, пополняя водные запасы океанов, рек, озер и т. п.

Таким образом, количество воды на планете Земля не изменяется.

Вода меняет свою форму жидкая – газообразная – твердая - жидкая – это и есть круговорот воды в природе.

Все осадки, которые выпадают, на 80% попадают в океан. Наибольший интерес представляют оставшиеся 20%, выпадающие на суше.

Проще говоря, у воды, выпавшей на суше, есть два пути.

Либо она, собираясь в ручьи и реки, попадает в результате в озера и водохранилища - так называемые открытые (или поверхностные) источники водозабора.

Либо вода, просачиваясь через почву и подпочвенные слои, пополняет запасы грунтовых вод.

Поверхностные и грунтовые воды и составляют два основных источника водоснабжения. Оба этих водных ресурса взаимосвязаны и имеют как свои преимущества, так и недостатки в качестве источника питьевой воды.

Состояния воды.

Известно, что вода может находиться в трех различных состояниях, таких как твердое, жидкое или газообразное. Облака, снег и дождь представляют собой различные состояния воды.

Снежинка - это совокупность мельчайших кристалликов льда,а дождь - это всего лишь жидкая вода. Облако состоит из множества капелек воды и кристалликов льда

Газообразная вода - это водяной пар в атмосфере, который мы видим с земли в виде облаков. Облака образуются на разных высотах, и поэтому имеют разный вид и форму. В зависимости от этого облака делят на слоистые, перистые, кучевые и т. д.

Вода, находящаяся в газообразном состоянии, называется водяным паром.

Вода способна переходить из одного состояния в другое: из твердого в жидкое (таять), из жидкого в твёрдое (замерзать), из жидкого в газообразное (испаряться), из газообразного в жидкое, превращаясь в капельки воды.

Жидкая вода на поверхности планеты бывает двух видов: соленая и пресная.

Соленая вода находится в морях и океанах, пресная - в реках, озерах, ручьях, водохранилищах, болотах.

Подземные воды могут быть как пресными, так и солеными.

Соленые подземные воды называются минеральными водами.

Площадь морей и океанов на Земле во много раз превосходит площадь всех рек, озер, болот и водохранилищ вместе взятых. Поэтому, соленой воды на нашей планете во много раз больше, чем пресной.

Вода в твёрдом состоянии может быть представлена в виде снега и льда. Лед на Земле находится в ледниках, ледники могут быть горными и покровными.

Горные ледники находятся на наиболее высоких горных вершинах, где из-за низких температур в течение всего года выпавший снег не успевает таять. Наиболее крупные ледники находятся в горах Кавказа, Гималаев, Тянь-Шаня, Памира.

Покровные ледники покрывают территорию острова или материка практически полностью. Самые крупные покровные ледники находятся в Антарктиде и Гренландии.

Вода в жизни человека.

Вода, несмотря на простую структуру – два атома водорода и один кислорода, является основой жизни на планете Земля. Именно поэтому ученые при исследовании других планет ищут следы воды, как источник форм жизни.

Человек в процессе жизнедеятельности постоянно контактирует с водой.

Воду можно разделить на две основных группы.

Ни один из живых организмов нашей планеты не может существовать без воды.

Растения на 90% состоят из воды. Из воды состоят все живые растительные и животные существа: рыбы – на 75%; медузы – на 99%; картофель - на 76%; яблоки - на 85%; помидоры - на 90%; огурцы - на 95%; арбузы - на 96%.

Вода сама по себе не имеет питательной ценности, но она непременная составляющая часть всего живого.

В целом организм человека состоит по весу на 50 - 86% из воды (86% у новорожденного и до 50% у пожилых людей). Взрослый человек состоит на 60 - 65% из воды. Содержание воды в различных частях тела составляет: кости – 20-30%; печень - до 69%; мышцы – до 70%; мозг – до 75%; почки - до 82%; кровь – до 85%.

На протяжении всей своей жизни человек ежедневно имеет дело с водой. Он использует ее для питья и пищи, для умывания, летом – для отдыха, зимой – для отопления. Для человека вода является более ценным природным богатством, чем уголь, нефть, газ, железо, потому что она незаменима.

Вода доставляет в клетки организма питательные вещества (витамины, минеральные соли) и уносит отходы жизнедеятельности (шлаки).

Кроме того, вода участвует в процессе терморегуляции (потоотделение) и в процессе дыхания (человек может дышать абсолютно сухим воздухом, но не долго).

Вода – универсальный растворитель химических веществ – это основная роль воды в жизни живых существ. В водной среде протекают все жизненно важные процессы.

Для существования живого организма необходимо постоянное содержание воды в определенном количестве. Изменение количества потребляемой воды и ее состава может привести к нарушениям в процессах пищеварения, усвоения пищи, кровотечения. Без пищи человек может прожить около 50-ти дней, если во время голодовки он будет пить пресную воду, без воды он не проживет и неделю - смерть наступит через 5 дней.

Потеря организмом большого количества воды опасна для жизни человека. В жарких районах без воды человек может погибнуть через 5-7 суток, а без пищи при наличии воды человек может жить длительное время. Даже в холодных поясах для сохранения нормальной работоспособности человеку нужно около 1,5-2,5 литров воды в сутки. Вода регулирует теплообмен организма с окружающей средой, поддерживает температуру тела.

По данным медицинских экспериментов при потере влаги в размере 6-8% от веса тела человек впадает в полуобморочное состояние, при потере 10% - начинаются галлюцинации, при 12% - человек не может восстановиться без специальной медицинской помощи, при потере 20% - наступает неизбежная смерть.

Потребление воды в избыточных количествах также опасно, т. к. происходит перегрузка сердечно-сосудистой системы, происходит обильное потоотделение, которое приводит к обессоливанию и ослаблению организма.

Суточное потребление воды человеком колеблется от 2-4 литров в сутки, потребление зависит от климата, интенсивности работы, культурных традиций.

Регулярное потребление воды улучшает мышление и координационные действия мозга. Головной мозг и весь организм будут достаточно заряжены нужными веществами, если вода, которую мы пьем, будет высокого качества, то есть, будет богата минеральными веществами.

Здоровый человек не должен ограничивать себя в питье, но гораздо полезнее пить часто и понемногу.

Очень важно, какое качество воды, которую мы потребляем. На качество воды влияет минеральный состав, загрязненность, структура.

Для постоянного употребления и приготовления пищи необходима вода с общей минерализацией до 0,5-1 г/литр. Правда в лечебных целях полезно в ограниченных количествах пить минеральную воду с повышенным солесодержанием.

Вредно выпивать сразу много жидкости, так как вся жидкость всасывается в кровь, и, пока ее излишек не будет выведен из организма почками, сердце получает излишнюю нагрузку.

По некоторым оценкам за 60 лет жизни человек выпивает около 50т воды – целую цистерну! Участвуя в обмене веществ, вода позволяет снизить вес.

Если организм получает достаточное количество воды, то человек становится более энергичным и выносливым.

Воду считают самым трудным из всех веществ, изучаемых физиками и химиками. Химический состав вод может быть одинаковым, а их воздействие на организм разным, потому что каждая вода формировалась в конкретных условиях. И если жизнь – это одушевленная вода, то, также как и жизнь, вода многолика и характеристики ее бесконечны.

Вода является обязательным компонентом всех технологических процессов. Вода особой чистоты используется при производстве продуктов питания и лекарств, полупроводников и люминофоров, в медицине, в химическом анализе.

Как ни удивительно, но вода до сих пор остается наиболее малоизученным веществом Природы.

Очевидно, это произошло потому, что ее очень много, она вездесуща, она вокруг нас, над нами, под нами, в нас.

А в заключение, я бы хотела рассказать одну древнюю легенду:

Царь Дхатусена, правивший на острове Шри-Ланка в V веке нашей эры, в ответ на требования мятежников показать тайники, где спрятаны несметные царские сокровища, привел их к искусственному озеру Каловена, имевшему 80 км в окружности. Озеро спасало жителей острова во время засухи. Царь зачерпнул пригоршню воды и сказал:

«Это и есть все мое богатство!»

Вода – источник жизни,

Огромнейшая сила в нем заключена,

Три четверти поверхности планеты

Себе во власть взяла она,

Взяла себе и тело человека,

И разум человеческий взяла,

И даже человеческий зародыш

На 95% заняла.

Мы без воды и дня прожить не сможем,

Умрем от жажды без воды,

И охранять нам воду нужно

Для поддержания среды!

Беречь воду – это означает беречь жизнь, здоровье, красоту окружающего мира!

3. Выводы.

Изучив материалы по данной теме, я убедилась в том, что вода чудо, данное нам природой.

Важная роль воды заключается в том, что она является основным элементом в поддержании жизни человека, т. е. – непременная составляющая часть всего живого. Только там, где есть вода, есть жизнь! Нет живого, если нет воды!

Гипотеза моего исследования подтвердилась.

Действительно, вода - универсальное вещество, без которого невозможна жизнь.

Вода – одно из самых важных веществ на Земле. Животные, люди и растения не могут жить без воды. Без неё не обойтись никому и никогда, и заменить её нечем!

Вода – бесценное богатство, которое дарит нам природа. Всему живому нужна чистая вода, а значит, воду нужно использовать бережно, не загрязнять и не тратить её напрасно.

4. Заключение.

Работать над этой темой мне было немного трудно, но очень интересно.

Трудно потому, что пришлось очень много прочитать, но зато я узнала много нового и интересного. Я училась работать с различной литературой и отбирать необходимый материал.

Но разве можно всё рассказать о воде? Ведь с каждым днём мы узнаём о воде всё больше и больше.

Я убедилась, что вода нужна всем и всегда.

В мире нет ничего более драгоценного, чем самая обыкновенная и привычная вода!

Вода — необходимое вещество, которое нужно для основы жизни. Ученые считают, что вода появилась на Земле уже после формирования планеты. Некоторые теории говорят, что данная жидкость попала к нам благодаря метеоритам, которые были покрыты льдом.

Считается, что вода занимает 70.8% поверхности Земли. По этой причине нашу Землю называют «Планета Воды» или «Планета Океана». Общий размер поверхности планеты составляет 510 млн. км2, а океан занимает 360 млн. км2. Также не стоит забывать про ледники, которые покрывают 16,3 млн. км2. Болота, суши, озера, водотоки и другие увлаженные земли занимают сейчас около 5 млн. км2. Поэтому можно сказать, что около 75% поверхности земного шара покрыто водой, (3/4 части Земли занимает вода).

Также помните про зимний снежный покров. Снежный покров Северного полушария покрывает наибольшую площадь зимой — 59 млн. км2. В данный период года площадь, занятая гидросферой равна около 440 млн. км2, или более 85% поверхности нашей планеты. Зимой выпадает снег, который засыпает огромные территории — дороги, шоссе, улицы, тропинки, тротуары.

В 2002 году японские ученые провели эксперимент, в котором они предположили, что под Землей, в её нижней мантии существует в 5 раз больше воды, чем на поверхности.

• Это интересно —

Сколько пресной воды на Земле?

Моря, океаны, реки и озера составляют более 70% площади Земли, остальное занимает суша. Самый глубокий океан на планете — Тихий. Максимальная глубина этого гиганта составляет 11,8 км. В среднем, глубина океанов равна 3800 метрам.

Все живые существа на планете нуждаются в воде. Пресная вода составляет всего 3% от всех запасов воды на Земле, а 97% — соленая. Сегодня самые большие пресные озера — Онежское, Байкал, Ладонежское, Каспийское. Также атмосферные осадки являются основными поставщиками пресной воды для Земли.

Как эксперт по всяким бытовым неурядицам, я ответственно заявляю: больше всего той воды, которую срочно надо вытереть. Особенно, если она на твоем компьютере или телефоне. Или бурной рекой заливает соседей. В этом случае совершенно неважно, какая это вода: пресная или соленая. Но я пока не успела ничего пролить, поэтому могу ответить на вопрос серьезно. Если никуда не пролью свой чай в процессе.

Увлекательные подсчеты

Вода везде. На земле, на небе, в живых организмах...

Просто посмотрите на нашу планету. Да, она синяя. Это всё мировой океан , который занимает большую часть поверхности Земли .

Ответ становится несколько очевиден, но не надо делать поспешных выводов.

Давайте я подсчитаю (шутка, за нас все уже подсчитано учеными) воду , которая не в океане. Чтобы не упустить ни капли, вспомним три ее состояния:

• жидкое;
• твердое;
• газообразное.

Жидкая: внутриматериковые водоемы и болота (за исключением соленых озер ). Сколько-нибудь увлажненная земля также содержит воду . Не забывайте о грунтовых водах .

Твердая : ледники и снежный покров (сезонный и постоянный).

Газообразная : хитрая вода из атмосферы , которая постоянно перетекает туда-сюда - то выльется дождем, то испарится.

Впечатляет. Но перейдем к математике.

Итак, доля пресной воды составляет... около 2,5% . Из них большая часть приходится на ледники и грунтовые воды .

Ответ действительно очевиден. Соленой воды больше, чем пресной.

Разной воде - разное применение

Для человека вода важна в любом виде, ведь она неразрывно связана со всеми жизненными процессами на Земле.

Но морская вода , как известно, для питья непригодна. А ее опреснение достаточно трудоемкий и дорогостоящий процесс.

Интересный факт: кошки могут пить морскую воду .

Ален Бомбар , однако, доказал, что и человек может употреблять небольшие количества соленой воды , когда в качестве эксперимента в одиночку пересек Атлантический океан, в пути питаясь только рыбой и планктоном. Но, если честно, я бы не советовала повторять его эксперимент.

Пресную воду человек использует почти для всех своих нужд: сельского хозяйства, промышленности, бытового применения и, конечно же, питья. И для заварки чая тоже.

К сожалению, и океан , и пресные водоемы очень загрязнены отходами промышленной деятельности человека. Это одна из главных экологических проблем современности.

Большую часть нашей планеты — 79 % — занимает вода, и даже если углубиться в толщу земной коры, то в трещинах и порах можно обнаружить воду. Кроме того, все известные на Земле минералы и живые организмы имеют в своем составе воду.

Велико значение воды в природе. Современные научные исследования воды дают возможность рассматривать се как уникальное вещество. Она участвует во всех физико-географических, биологических, геохимических и геофизических процессах, происходящих на Земле, является движущей силой многих глобальных процессов на планете.

Вода вызвала на Земле такое явление, как круговорот воды — замкнутый, непрерывный процесс перемещения воды, охватывающий все важнейшие оболочки Земли. Движущей силой круговорота воды служит солнечная энергия, вызывающая испарение воды (с океанов в 6,6 раза больше, чем с суши). Поступившая в атмосферу вода переносится воздушными течениями в горизонтальном направлении, конденсируется и под действием силы тяжести падает на Землю в форме осадков. Одна часть их через реки поступает в озера и океан, а другая — идет на увлажнение почвы и пополнение подземных вод, которые принимают участие в питании рек, озер и морей.

В годовой круговорот вовлечено 525,1 тыс. км 3 воды. В среднем за год на нашей планете выпадает 1030 мм осадков и примерно столько же испаряется (в объемных единицах 525 000 км 3).

Равенство между количеством воды, поступающим на поверхность Земли с осадками, и количеством воды, испаряющей с поверхности Мирового океана и суши, за одинаковый период времени называется водным балансом нашей планеты (табл. 19).

Таблица 19. Водный баланс Земли (по М. И. Львовичу, 1986)

Для испарения воды требуется определенное количество тепла, которое освобождается при конденсации водяного пара. Следовательно, водный баланс тесно связан с тепловым балансом, при этом влагооборот равномерно распределяет тепло между его сферами, а также регионами Земли, что имеет большое значение для всей географической оболочки.

Огромно значение воды и в хозяйственной деятельности. Невозможно перечислить все сферы деятельности человека, в которых используется вода: бытовое и промышленное водоснабжение, орошение, получение электроэнергии и многие другие.

Крупнейший биохимик и минералог академик В. И. Вернадский отмечал, что вода стоит особняком в истории нашей планеты. Только она может пребывать на Земле в трех агрегатных состояниях и переходить из одного в другое (рис. 158).

Вода, находящаяся во всех агрегатных состояниях, образует водную оболочку нашей планеты - гидросферу.

Так как вода содержится в литосфере, атмосфере и в разных живых организмах, определить границы водной оболочки очень сложно. Кроме того, существуют два толкования понятия «гидросфера». В узком смысле гидросфера — это прерывистая водная оболочка Земли, состоящая из Мирового океана и внутри- материковых водоемов. Второе толкование — широкое — определяет ее как непрерывную оболочку Земли, состоящую из открытых водоемов, паров воды в атмосфере и подземных вод.

Рис. 158. Агрегатные состояния воды

Пары воды в атмосфере называются рассеянной гидросферой, а подземные воды — погребенной гидросферой.

Что касается гидросферы в узком смысле, то чаще всего за ее верхнюю границу принимают поверхность земного шара, а нижнюю границу проводят по уровню подземных вод, который находится в осадочной рыхлой толще земной коры.

При рассмотрении гидросферы в широком смысле ее верхняя граница располагается в стратосфере и весьма неопределенна, т. е. лежит выше географической оболочки, не выходящей за пределы тропосферы.

Ученые утверждают, что объем гидросферы составляет примерно 1,5 млрд км 3 воды. Подавляющая часть площади и объема воды приходится на Мировой океан. В нем заключено 94% (по другим данным 96 %) объема всей воды, содержащейся в гидросфере. Около 4 % составляет погребенная гидросфера (табл. 20).

Анализируя объемный состав гидросферы, нельзя ограничиваться одной количественной стороной. При оценке компонентных частей гидросферы следует учитывать ее активность в круговороте воды. С этой целью известный советский гидролог, доктор географических наук М. И. Львович ввел понятие активности водообмена , которое выражается числом лет, необходимых для полного возобновления объема.

Известно, что во всех реках на нашей планете одновременный объем воды невелик и составляет 1,2 тыс. км 3 . При этом русловые воды полностью обновляются в среднем каждые 11 дней. Почти такая же активность водообмена свойственна рассеянной гидросфере. А вот подземным водам, водам полярных ледников иокеана для полного обновления требуются тысячелетия. Активность водообмена всей гидросферы составляет 2800 лет (табл. 21). Самая низкая активность водообмена у полярных ледников — 8000 лет. Поскольку в данном случае замедленный водообмен сопровождается переходом воды в твердое состояние, массы полярных льдов составляют законсервированную гидросферу.

Таблица 20. Распределение водных масс в гидросфере

Части гидросферы		Доля в мировых запасах, %
		от общих запасов воды	от запасов пресных вод
Мировой океан
Подземные воды
Ледники и постоянный снежный покров
в том числе в Антарктиде
Подземные воды в зоне многолетнемерзлых пород
в том числе пресные озера
Вода в атмосфере
Общие запасы пресных вод
Общие запасы воды

Таблица 21. Активность водообмена гидросферы (но М. И. Львовичу, 1986)

* С учетом подземного стока в океан, минуя реки: 4200 лег.

Таблица 21. Активность водообмена гидросферы (по М. И. Львовичу, 1986)

Гидросфера прошла длинный путь эволюции, неоднократно меняясь по массе, соотношению отдельных частей, движению волы, соотношению растворенных газов, взвесей и других компонентов, изменения которых записаны в геологической летописи, далеко не полностью расшифрованной.

Когда же на нашей планете появилась гидросфера? Оказывается, она существовала уже в самом начале геологической истории Земли.

Как мы уже знаем, приблизительно 4,65 млрд лет назад возникла Земля. Древнейшие найденные горные породы достигают возраста 3,8 млрд лет. Они сохранили на себе отпечатки одноклеточных организмов, которые проживали в водоемах. Это позволяет судить о том, что первичная гидросфера появилась не позднее 4 млрд лет назад, однако она составляла только 5-10 % современного ее объема. Согласно одной из самых распространенных на сегодняшний день гипотез, вода при образовании Земли появилась путем выплавления и дегазации вещества мантии (от лат. отрицат. частицыde и франц.gaz — газ) — удаление растворенных газов из мантии. Скорее всего, первоначально большую роль сыграла ударная (катастрофическая) дегазация вещества мантии, вызванная падением на Землю крупных метеоритных тел.

Первоначально возрастание объема поверхностной гидросферы протекало очень медленно, так как значительная часть воды расходовалась на другие процессы, в том числе на присоединение воды к минеральным веществам (гидратацию, от греч. hydro — вода). Объем гидросферы стал интенсивно расти после того, как темпы выделения связанных в горных породах вод превысили темпы их аккумуляции. Одновременно с этим шло поступление в гидросферу ювенильных вод (от лат.juvenilis - юный) — goдзcмныx вод, образовавшихся из кислорода и водорода, выделяющихся из магмы.

Вода и сейчас выделяется из магмы, попадая на поверхность нашей планеты при извержении вулканов, при образовании земной коры океанического типа в зонах растяжения литосфсрных плит, и так будет происходить еще многие миллионы лет. Объем гидросферы сейчас продолжает нарастать со скоростью около 1 км 3 воды в год. В связи с этим предполагают увеличение объема водной массы Мирового океана в течение ближайшего миллиарда лет на 6-7 %.

Исходя из этого еще совсем недавно люди были уверены, что запасов воды хватит навсегда. Но на самом деле в связи со стремительными темпами потребления количество воды резко сокращается, и ее качество также резко уменьшилось. Поэтому одной из важнейших проблем на сегодняшний день является организация рационального использования вод и их охрана.