Избранные вопросы экологии. Информационно-методический сборник

Уместно здесь вспомнить гипотезу Ю. А. Колясникова о том, что «структурная память воды „унаследована“ от главной строительной единицы земной тверди – кремнийкислородного тетраэдра, как наиболее энергетически выгодную». Ведь, в сущности, весь кислород земной воды и атмосферы в прошлом был силикатным. Можно считать общепризнанным факт, что вода имеет внутреннюю структуру. Как принято считать, структурообразующими свойствами обладают водородные связи (мостики). Колясников делает вывод о том, что вода – это тетрамер Н

О

, в котором четыре молекулы соединены в компактный тетраэдр двенадцатью «сильными» водородными связями. Эти тетрамеры в воде (жидкость в пару) объединяются в полимеры такими же, но «слабыми» связями т.к. для этого соединения у них остается только четыре связи.

При температуре человеческого тела достигается уникальное с точки зрения биохимии состояние – разорвана половина «слабых» водородных связей. Это, как полагают, и определяет равную вероятность течения разнообразных обратимых биохимических реакций в организме. При температуре в 100 градусов тетрамерные связи разрываются на молекулы воды, которые тут же в пару объединяются в новые тетрамеры. В воде одновременно существует несколько состояний обусловленных наличием водородных связей между ее молекулами, энергия которых более чем втрое превышает Ван-дер-ваальсовские силы взаимодействия, что, собственно, и отличает ее от газов и сближает по структуре с твердыми телами. Именно это обстоятельство и позволило Дж. Берналу и Р. Фаулеру еще в 1932 году сравнить структуру воды с жидким кварцем.

На Земле нет других веществ, наделенных способностью быть жидкостью при температурах существования человека и при этом образовывать газ не только легче воздуха, но и способный возвращаться к ее поверхности в виде осадков. В. И. Вернадский писал: «Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов. Нет земного вещества – минерала, горной породы, живого тела, которое бы её не заключало. Всё земное вещество – под влиянием свойственных воде частных сил, её парообразного состояния, её вездесущности в верхней части планеты – ею проникнуто и охвачено».

Мировые запасы пресной воды к исходу ХХ века составляли 34980 тыс. км.

, а ежегодно возобновляемые (суммарный годовой сток рек) – 46800 км.

в год. Современное полное водопотребление в мире составляет 4130км.

 в год, а безвозвратное – 2360 км.

 год. Сейчас используется примерно 55% имеющейся на Земле пресной воды, причем 70% из них идёт на орошение, 20% – в промышленность и 10% на нужды населения. Орошаемые земли сегодня составляют 17% всех возделываемых земель, но дают 40% продовольствия. По прогнозам – к 2050 году доля урожая с этих земель возрастет до 50%. (Семёнов В. А. – 1996 г., Намер Л. – 2004 г.). Такое водопотребление привело к существенному обмелению и загрязнению около половины рек планеты. Почти 60% из 277 крупнейших водных артерий перегорожены плотинами и прочими инженерными сооружениями, создавшими искусственные озера, что существенно изменило экологию близлежащих земель и устьев рек. За последние полувека на реках мира построено около 800 тыс. плотин, из них 45 тыс. выше 15 метров.

В США только на 2% рек нет плотин. Из-за плотин на Дунае изменились химические процессы с участием кремния во всем Черном море.

В целом, – 80% всех загрязнений морей дает деятельность человека на суше.

Мировые запасы грунтовых вод, из которых черпают питьевую воду около 2 миллиардов человек на планете, постепенно иссякают – уровень грунтовых вод в большинстве развивающихся стран падает примерно на три метра в год. (Макгиверинг Дж. – 2003 г.).

По данным японских геофизиков, в мантии Земли, на глубинах от 650 до 2000 километров, в связанном виде содержится в 5 раз больше воды, чем во всех океанах.

С ростом численности человечества надо ожидать усиления дефицита пресной воды и роста военных конфликтов из-за нее. Существуют прогнозы, что при удвоении народонаселения Земли к середине этого столетия и при стремительно растущих запросах – наступит всемирный водный кризис. К примеру, англичане уже тратят за год около 2 млрд. фунтов стерлингов на воду в бутылках. В среднем каждый англичанин выпивает в год 37 литров воды, купленной в магазине, и четверть этой воды завозится из других стран.

Специалисты считают, что для современной комфортной жизни на каждого человека ежедневно необходимы 200—300 литров воды. Из них лишь 2—3 литра жизненно необходимы человеку для питья, для приготовления еды. И эта вода должна быть не просто безвредной, а чистой, вкусной и свежей, как родниковая.Подсчитано также, что за жизнь человек поглощает около 25 тонн воды.

Десятая часть человечества утоляет жажду из реки Ганг. Хотя с 1985 года Индия предпринимает усилия по очистке воды в Ганге, содержание опасных микробов в любимом месте омовения паломников в 2—4 тысячи раз превышает допустимое. Эксперты ООН опубликовали отчет, согласно которому из 122 обследованных стран самая чистая вода – в Финляндии, Канаде, Новой Зеландии, Британии и Японии. Россия на 7-м месте. Как ни странно на последнем месте – Бельгия, где вода грязнее, чем в Индии, Судане или Руанде.

Лучший источник питьевой воды – артезианские скважины, уходящие под водонепроницаемые породы, что защищает их от прямого попадания загрязняющих веществ. Температура и химический состав артезианских вод почти постоянны, мутность невелика, бактерий почти нет. Далее в иерархии чистоты следуют глубокие грунтовые воды, затем проточные озера и водохранилища, наконец, бессточные озера и реки.

При интенсивном использовании подземных вод образуются депрессионные воронки. Одна из них, причем огромная (около 5 тыс. км

), образовалась в районе Москвы, где только с 1938 по 1958 гг. из земных недр выкачано около 2,4 км

воды, что в 6 раз превышает питание водоносных горизонтов. На территории депрессионных воронок резко снижается поверхностный сток рек.

Водные ресурсы России в 2005 году составляли 4291 км

. (1999 г. – 4 310 км

). В России находится 20% мировых запасов пресной воды. Средняя обеспеченность водой речного стока каждого жителя России – около 31 тыс. м

 год.

При среднем потреблении воды в России 272 л в сутки на человека в Москве этот показатель – 539. В европейских странах норма значительно ниже – от 120 до 150 литров.

В целом по России на питьевые и хозяйственные нужды забирается 3% водных ресурсов, из которых 2/3 сбрасывается назад в виде сточных вод.