Хиромантия 

Природные источники условно чистой питьевой воды

Вода - это жизнь. И если без пищи человек может продержаться некоторое время, то без воды это сделать почти невозможно. Начиная с расцвета машиностроения, индустрии производства вода стала слишком быстро и без особого внимания со стороны человека загрязняться. Тогда и появились первые призывы о важности сохранности водных ресурсов. И если, в целом, воды достаточно, то запасы пресной воды на Земле составляют ничтожно малую долю от этого объема. Давайте вместе будем разбираться с этим вопросом.

Вода: сколько ее, и в каком виде она существует

Вода является важной частью нашей жизни. И именно она составляет большую часть нашей планеты. Человечество использует этот чрезвычайно важный ресурс ежедневно: бытовые нужды, производственные потребности, сельскохозяйственные работы и многое другое.

Мы привыкли думать, что вода имеет одно состояние, но на самом деле она имеет три формы:

В жидком состоянии она находится во всех водных бассейнах на поверхности Земли (реки, озера, моря, океаны) и в недрах почвы (подземные воды). В твердом состоянии мы видим ее в снегах и во льду. В газовой форме она представляется в виде клубов пара, облаков.

По этим причинам посчитать, каков запас пресной воды на Земле - проблематично. Но по предварительным данным, общий объем воды составляет порядка 1,386 миллиардов кубических километров. Причем 97,5 % составляет соленая вода (непригодная для питья) и только 2,5 % - пресная.

Запасы пресной воды на Земле

Наибольшее скопление пресной воды сосредоточено в ледниках и снегах Арктики и Антарктиды (68,7 %). Далее идут грунтовые воды (29,9 %) и лишь невероятно малая часть (0,26 %) сосредоточена в реках и озерах. Именно оттуда человечество черпает необходимые для жизни водные ресурсы.

Глобальный водный цикл регулярно меняется, и от этого числовые значения меняются также. Но в целом, картина выглядит именно так. Основные запасы пресной воды на Земле в ледниках, снегах и грунтовых водах, добыча ее из этих источников весьма проблематична. Возможно, не в далеком будущем человечеству придется обратить свой взор на эти источники пресной воды.

Где больше всего пресной воды

Рассмотрим более подробно источники пресной воды, и узнаем, на какой части планеты ее больше всего:

  • Снег и лед на Северном полюсе - это 1/10 часть от общего объема резерва пресной воды.
  • Подземные воды на сегодняшний день также служат одним из основных источников по добыче воды.
  • Озера и реки с пресной водой, как правило, расположены на высоких возвышенностях. В этом водном бассейне сосредоточены основные запасы пресной воды на Земле. В озерах Канады сосредоточено 50 % от общего объема пресноводных озер мира.
  • Речные системы охватывают около 45 % суши нашей планеты. Их число составляет 263 единицы водного бассейна, пригодных для питья.

Из вышеперечисленного становится очевидно, что распределение резервов пресной воды неравномерное. Где-то его больше всего, а где-то ничтожно мало. Существует еще один уголок планеты (кроме Канады), где наибольший запасы пресной воды на Земле. Это страны Латинской Америки, здесь расположена 1/3 общего мирового объема.

Самое крупное пресноводное озеро - Байкал. Оно расположено в нашей стране и охраняется государством, занесено в Красную книгу.

Дефицит годной к использованию воды

Если идти от обратного, то материк, который больше всего нуждается в живительной влаге - это Африка. Здесь сосредоточено немало стран, и у всех одна и та же проблема с водным ресурсом. В некоторых районах ее чрезвычайно мало, а где-то ее просто нет. Где текут реки, качество воды оставляет желать лучшего, оно находится на очень низком уровне.

По этим причинам свыше полумиллиона человек недополучают воду требуемого качества, и, как следствие, страдают от множества инфекционных недугов. По статистике 80 % случаев заболеваний связаны с качеством потребляемой жидкости.

Источники загрязнения водных ресурсов

Меры по сохранности воды являются стратегически важной составляющей нашей жизни. Запас пресной воды не относится к неисчерпаемым ресурсам. И, более того, его значение мало относительно общего объема всех вод. Рассмотрим источники загрязнения, чтобы знать, как можно уменьшить или свести к минимуму эти факторы:

  • Сточные воды. Многочисленные реки и озера были погублены сточными водами с различных промышленных производств, с домов и квартир (бытовой шлак), с агропромышленных комплексов и многого другого.
  • Захоронения бытовых отходов и предметов техники в морях и океанах. Очень часто практикуется подобный вид захоронения ракет и других космических приборов, отслуживших свой срок. Стоит учесть, что в водоемах живут живые организмы, на здоровье которых и на качестве воды это сильно сказывается.
  • Промышленность занимает первое место среди причин загрязнения воды и экосистемы всей в целом.
  • Радиоактивные вещества, распространяясь по водоемам, заражают флору и фауну, делают воду не пригодной для питья, а также жизни организмов.
  • Утечка нефтесодержащих продуктов. Со временем металлические контейнеры, в которых хранится или транспортируется нефть, подлежат коррозии, соответственно, загрязнение воды - результат этого. Атмосферные осадки с содержанием кислот способны повлиять на состояние водоема.

Источников куда больше, здесь описаны самые распространенные из них. Для того чтобы запасы пресной воды на Земле оставались как можно дольше пригодными для потребления, о них необходимо заботиться уже сейчас.

Водный резерв в недрах планеты

Мы уже выяснили, что наибольший резерв питьевой воды в ледниках, снегах и в почве нашей планеты. В недрах запасы пресной воды на Земле составляют 1,3 миллиарда кубических километра. Но, помимо сложностей в ее добывании, мы сталкиваемся с проблемами, которые связаны с ее химическими свойствами. Вода не всегда бывает пресной, иногда соленость ее достигает 250 грамм на 1 литр. Чаще всего встречаются воды с преобладанием хлора и натрия в своем составе, реже - с натрием и кальцием или натрием и магнием. Пресные грунтовые воды располагаются ближе к поверхности, а на глубине до 2 километров чаще всего находятся соленые воды.

На что мы тратим этот ценнейший ресурс?

Почти 70 % мы растрачиваем воду на поддержание сельскохозяйственной отрасли. В каждом регионе это значение колеблется в разных диапазонах. Около 22 % мы тратим на все мировое производство. И только 8 % из оставшегося уходит на нужды бытового потребления.

Снижение водного резерва питьевой воды грозит более 80 странам. Оно оказывает существенное влияние не только на общественное, но и экономическое благополучие. Необходимо искать решение этого вопроса уже сейчас. Так, сниженное потребление питьевой воды не является решением, а лишь усугубляет проблему. С каждым годом запас пресной воды уменьшается до значения 0.3 %, при этом, не все источники пресной воды для нас доступны.

Источники (воды)

ключи, или родники, - представляют собой воды, непосредственно выходящие из недр земли на дневную поверхность; от них отличают колодцы, искусственные сооружения, при помощи которых или находят почвенную воду, или перенимают подземное движение ключевых вод. Подземное движение ключевых вод может выражаться крайне разнообразно: то это настоящая подземная река, текущая по поверхности водоупорного слоя, то это едва движущийся ручеек, то струя воды, выбивающаяся из недр земли фонтаном (грифон), то это отдельные капли воды, постепенно накопляющиеся в бассейне ключа. Ключи могут выходить не только на поверхности земли, но и на дне озер, морей и океанов. Случаи последнего рода выходов ключей давно известны. Относительно озер можно заметить, что скопление некоторых минеральных осадков (озерных железных руд) на дне Ладожского оз. и Финского зал. заставляет допустить выход на дне этих бассейнов-ключей, минерализованных известными веществами. В Средиземном море замечателен ключ Анаволо, в зал. Аргос, где со дна моря бьет столб пресной воды до 15 м в диаметре. Такие же ключи известны в Тарентском зал., в Сан-Ремо, между Монако и Ментоною. В Индийском океане есть богатый пресной водой ключ, бьющий среди моря в расстоянии 200 км от г. Читтагонта и в 150 км от ближайшего берега. Конечно, такие случаи выхода пресной воды в виде ключей со дна морей и океанов - явление более редкое чем на суше, так как нужна значительная сила выбивающейся пресной воды, чтобы ей обнаружиться на поверхности моря; в большинстве случаев такие струи смешиваются с морской водой и пропадают для наблюдений бесследно. Но и некоторые осадки океана (нахождение марганцовых руд) также способны наводить на мысль, что и на дне океанов могут также обнажаться И. Так как подземное движение воды находится в зависимости от встречи на глубинах водоупорных слоев и от наклона и изогнутия этих последних, а равно и от присутствия в горных породах трещин, изменяющих направление движения воды, то первоначально для знакомства с ключами надо разобрать вопрос об их происхождении. Уже по самой форме выхода ключа на дневную поверхность можно отличить: будет ли он нисходящий или восходящий. В первом случае - направление движения воды идет книзу, во втором - струя бьет кверху, фонтаном. Правда, иногда восходящий ключ, встречая препятствие к своему непосредственному выходу на дневную поверхность, напр. в вышележащих водоупорных слоях, может направиться по склону водоносных слоев и обнажиться где-нибудь ниже в форме нисходящего ключа. В таких случаях их можно смешать друг с другом, если непосредственное место выхода чем-нибудь замаскировано. Ввиду вышеуказанных Здесь мнений, при знакомстве с И. можно вводить, как классифицирующее начало, самый способ их происхождения. В этом последнем отношении все известные И. могут быть разбиты на несколько категорий: 1) И., питающиеся водой рек. Такой случай наблюдается тогда, когда река протекает среди долины, образованной рыхлым, легко для воды проницаемым материалом. Понятно, что вода реки будет проникать в эту рыхлую породу и если будет заложен, где-нибудь в известном расстоянии от реки, колодезь, то он на известной глубине найдет речную воду. Чтобы иметь полную уверенность, что найденная вода, действительно, вода реки, надо произвести ряд наблюдений над изменением уровня воды в колодце и в соседней реке; если эти изменения одинаковы, то можно прийти к заключению, что колодцем найдена вода реки. Лучше всего для таких наблюдений выбирать моменты, когда повышение уровня воды в реке было вызвано выпадением дождя где-нибудь в верховье реки. и если в это время наблюдалось повышение уровня воды в колодце, то можно получить. твердую уверенность, что найденная колодцем вода - речная. 2) И., происходящие от сокрытия рек с поверхности земли. Для их образования можно представить, теоретически, двоякую возможность. Ручей или река могут встретить на пути своего течения или трещину, или рыхлые горные породы, куда они и скроют свои воды, которые могут где-нибудь далее, в местах более низменных, снова обнажаться на поверхность земли в форме И. Первый из этих случаев имеет место там, где на поверхности земли развиты горные породы, разбитые трещинами. Если такие породы легко в воде растворимы, или, если они легко размываемы, то вода приготовляет себе подземное ложе и где-нибудь, в местах более низменных, обнажится в виде И. Такие случаи представляет значительная поверхность побережья Эстляндии, о-в Эзель и др. местности. Для примера можно указать на ручей Эррас, приток р. Изенгоф, который первоначально является ручьем, обильным водою, но, по мере приближения к мызе Эррас, он постепенно беднеет ей и, наконец, приходится видеть свободное от воды ложе ручья, наполняемое только в половодье. На дне этого свободного ложа сохранились в известняке отверстия, при помощи которых можно убедиться, что под землей идет движение воды, которая снова обнажается на дневную поверхность к берегу р. Изенгоф - могучим источником. Такой же пример представляет ручей Охтиас на о-ве Эзеле, первоначально являющийся довольно многоводным ручьем, который, не доходя 3 км до берега моря, скрывается в трещину и уже на самом берегу моря обнажается многоводным И. Каринтия представляет в этом отношении крайне интересную страну, где, благодаря многочисленным трещинам и нахождению в горных породах обширных полостей, колебание уровня поверхностных вод является удивительно разнообразным. Для примера можно указать на Циркницкое озеро, которое имеет до 8 км длины и около 4 км ширины; оно часто совершенно иссякает, т. е. вся вода его уходит в отверстия, находящиеся на его дне. Но стоит только выпасть в соседних горах дождю, чтобы вода снова выступила из отверстий и наполнила собою озеро. Здесь, очевидно, ложе озера связано отверстиями с обширными подземными резервуарами, в случае переполнения которых вода снова выступает на поверхность земли. Такое же сокрытие ручьев и рек может быть вызвано встречей ими значительных скоплений рыхлых, легко водопроницаемых, горных пород, среди которых весь запас воды может просачиваться и таким путем скроется с поверхности земли. Как пример последнего рода образования ключей можно указать на некоторые ключи Алтая. Здесь нередко на берегу соленого озера можно найти выбивающийся или в берегу, или иногда у берега, но со дна соленого озера, обильный водою пресный ключ. Легко заметить, что с той стороны, где обнажаются И., к озеру открывается из гор долина, к устью которой приходится подниматься по широкой клинообразной насыпи и только поднявшись на нее можно видеть ряд отдельных струй, направляющихся к озеру и теряющихся в рыхлом материале, очевидно нанесенном самою рекой и завалившей им свое устье. Далее вверх по долине уже виден настоящий и часто многоводный поток. 3) И., питающиеся водой глетчеров. Глетчер, опускаясь ниже снеговой линии, подвергается влиянию более высокой температуры, и его фирн или лед, постепенно стаивая, дает начало многочисленным И. Такие Л. иногда выбегают из-под глетчера в форме настоящих рек; как пример этого можно указать на pp. Рону, Рейн, некоторые реки, сбегающие с Эльбруса, как Малка, Кубань, Рион, Баксан и друг. 4) Горные И. служили долгое время предметом споров. Некоторые ученые ставили их в исключительную зависимость от сил вулканических, другие - от особых громадных полостей, находящихся внутри земли, откуда, под влиянием давления, вода из них доставляется на поверхность земли. Первое из этих мнений держалось долгое время в науке, благодаря авторитету Гумбольдта, который наблюдал на вершине Тенерифского пика И., происходившие от водяных паров, вырывающихся из двух отверстий пика; благодаря довольно низкой температуре воздуха на вершине горы, эти пары обращаются в воду и питают И. Исследования Араго в Альпах вполне ясно доказали, что здесь нет ни одного И. на самых вершинах, а всегда есть выше их или запас снега, или вообще значительные поверхности, собирающие атмосферные воды в достаточном количестве для питания И. Зависимость И. от вышележащих озер представляет Даубенское озеро в Швейцарии, лежащее на высоте около 2150 м и питающее множество И., выходящих в нижележащих долинах. Если представить, что массив горных пород, на котором лежит озеро, разбит трещинами, доходящими до нижележащих долин и захватывающих дно или берега озера, то по этим трещинам вода может просачиваться вниз и питать И. Может быть и другой случай: когда этот массив образован породами слоистыми, среди которых есть и породы, для воды проницаемые. Когда такой водопроницаемый пласт лежит наклонно и соприкасается со дном или с берегами озера, то и здесь является полная возможность просачиваться воде и питать нижележащие ключи. Точно так же легко объяснить и периодичность в деятельности горных ключей, питающихся вышележащими озерами. Трещины или водопроницаемый пласт могут соприкасаться с водою озера где-нибудь близ его уровня и в случае понижения последнего, напр. от засухи, питание нижележащих ключей временно прекращается. В случае выпадения дождя или снега на горах снова поднимается уровень воды в озере и открывается возможность питания нижележащих ключей. Иногда можно наблюдать выходы И. на горах из под снеговых покровов - как прямой результат таяния запасов снега. Но особенно интересны случаи, когда на горах нет запасов снега, но где выбегающие у подножия этих гор И. обязаны своим питанием во всяком случай снеговым скоплениям. Такой случай представляют И. южного берега Крыма. Цепь Крымских или Таврических гор вся слагается слоистыми породами, имеющими наклонное положение, падающими с Ю на С. Такое положение слоев заставляет и подземные воды стекать в том же направлении. Тем не менее на южн. берегу Крыма вплоть от подножия цепи гор, поднимающейся до 1400 м, до берега моря, можно наблюдать многочисленные И. Некоторые из них выбегают прямо из отвесного обрыва, которым цепь гор открывается в сторону Черного моря. Такие И. иногда являются в форме водопада, как И. Учан-су, близ Ялты, питающий реку того же имени. Температура различных И. различна и колеблется в пределах 5° - 14° С. При этом было замечено, что чем ближе И. обнажается к цепи гор, тем он холоднее. Точно так же были произведены наблюдения над количеством воды, доставляемой различными И. в различное время года. Обнаружилось, что чем выше температура воздуха, тем количество воды, даваемой ключом, больше, и наоборот, чем температура ниже - тем воды меньше. Оба эти наблюдения ясно показывают, что питание И. южн. берега Крыма обязано запасам вышележащих снегов. Однако вышеуказанная высота цепи Таврических гор далеко не достигает снеговой линии и, действительно, если подняться на их платообразную вершину, называемую Яйлой, то никаких запасов снега здесь не наблюдается. Только при внимательном знакомстве с Яйлой можно заметить в некоторых ее местах провальные ямы, то занятые небольшими озерами, то набитые снегом. Нередко глубина таких ям достигает до 40 м. В течение зимы снег ветрами набивается в эти ямы, а весною, летом и осенью он постепенно тает и, конечно, таяние его сильнее в теплое время, поэтому и И. дают больше воды; потому же и постоянная температура воды И. ниже по мере приближения их мест выходов к запасам тающего снега. Этот вывод находит себе подтверждение еще и в другом обстоятельстве. Большинство вод И. южн. берега Крыма - жесткие, т. е. известковые, даже несмотря на то, что обнажаются иногда из глинистых сланцев. Такое содержание в них извести находит себе объяснение в том, что снеговые резервуары лежат в известняках, из которых вода и заимствует известь. 5) Восходящие, или бьющие, ключи требуют для своего образования вполне определенных условий: необходимо для них котловидное изогнутие горных пород и перемежаемость водоупорных слоев с водопроницаемыми. В обнаженные крылья водоносных слоев будет проникать атмосферная вода и скопляться на дне котловины под давлением. Если в верхних водоупорных слоях образуются трещины, то из них вода будет бить фонтаном. На основании изучения восходящих И. устраивают артезианские колодцы (см. соотв. статью).

Источники минеральные. В природе нет вод, которые не содержали бы в растворе некоторое количество или разнообразных газов, или различных минеральных веществ, или органических соединений. В воде дождевой иногда находят до 0,11 г на литр воды веществ минеральных. Такое нахождение делается вполне понятным, если вспомнить, что в воздухе носится немало минеральных веществ, легко в воде растворимых. Многочисленные химические анализы вод различных ключей показывают, что, по-видимому, даже в чистейших ключевых водах все-таки есть небольшое количество минеральных веществ. Для примера можно указать на ключи Барежа, где на литр воды найдено 0,11 г минеральных веществ, или на воды Пломбиера, где найдено их 0,3 г. Конечно, количество это значительно варьирует в различных водах: есть ключевые воды, содержащие в растворе некоторые минеральные вещества в количестве близком к насыщению. Определение количества минеральных веществ, растворенных в воде, представляет весьма большой интерес в научном отношении, так как указывает, какие вещества могут быть растворены водой и перенесены из одних мест в другие. Особенное значение такие определения получили при применении спектрального анализа к осадкам, выпадающим из ключевых вод, в месте их выхода на поверхность земли; такой анализ дал возможность обнаружить в растворах различных ключей весьма малые количества минеральных веществ. Этим приемом было обнаружено, что большинство известных минеральных веществ находятся в растворе ключевых вод; в воде Люеша, Готля и Гисгюбеля даже было обнаружено золото. Большему растворению содействует более высокая температура, а известно, что в природе встречаются теплые ключи, воды которых таким путем могут еще более обогатиться минеральными веществами. Колебания температуры воды различных ключей чрезвычайно значительны: есть ключевые воды, температура которых близка к точке таяния снега, есть воды - с температурой, превосходящей точку кипения воды и даже - в перегретом состоянии - как вода Гейзеров. По температуре воды все ключи подразделяются: на холодные и теплые или термы. Среди холодных отличают: нормальные ключи и гипотермы; у первых температура соответствует средней годовой температуре данного места, у вторых - она ниже. Среди теплых ключей точно так же отличают местные теплые ключи или термы и абсолютные термы; к первым относят такие ключи, температура воды которых немного выше средней годовой температуры местности, у вторых - не менее 30° С. Нахождение абсолютных терм в областях вулканических дает объяснение и их высокой температуры. В Италии, вблизи вулканов, часто вырываются струи водяного пара, называемые стаффами. Если с такими струями водяного пара произойдет встреча обыкновенного ключа, то он может быть нагрет в весьма различной степени. Объяснить происхождение более высокой температуры местных терм можно различными химическими реакциями, происходящими внутри земли и вызываемыми ими повышением температуры. Для примера можно указать на относительную легкость разложения серного колчедана, при котором обнаруживается на столько значительное выделение тепла, что его может быть вполне достаточно для поднятия температуры воды ключа. Кроме высокой температуры на усиление растворения должно оказывать сильное влияние еще и давление. Воды ключей, двигаясь на глубинах, где давление значительно больше, должны растворять в большем количестве как различные минеральные вещества, так и газы. Что, действительно, этим путем идет усиление растворения, доказывается выпадением осадков из вод ключей в местах их выходов на дневную поверхность, где ключ обнажается при давлении одной атмосферы. Это же подтверждается и ключами, содержащими в растворе газы, иногда даже в количестве превосходящем по объему количество воды (напр. в углекислых источниках). Воды, насыщенные под давлением, являются еще более сильным растворителем. В воде, содержащей углекислоту, чрезвычайно легко растворяется средняя соль извести. Принимая во внимание, что в ближайших окрестностях как ныне действующих, так и потухших вулканов некоторых местностей, наблюдается иногда довольно обильное выделение различных кислот, напр., углекислоты, соляной и т. п., нетрудно себе представить, что если с такими выделениями произойдет встреча струй ключевой воды, то она может растворить более или менее значительное количество выделяющегося: газа (при допущении вышеуказанного давления надо за такими водами признать крайне сильных растворителей). Во всяком случай, наиболее крепкие минеральные ключи должны встречаться чаще по соседству с ныне действующими или потухшими вулканами, причем нередко значительно минерализованный и теплый ключ служит последним указателем некогда бывшей в данной местности вулканической деятельности. Действительно, наиболее сильные и теплые ключи приурочены к соседству пород типичных вулканических. Классификация минеральных ключей представляет большое затруднение, так как трудно себе представить нахождение в природе вод, содержащих в растворе только какое-нибудь одно химическое соединение. С другой стороны, такое же затруднение при классификации представляет и неустановленность у самих химиков и группировка составных частей, растворенных в воде ключей, и значительную при этом долю произвола. Тем не менее на практике для удобства обозрения минеральных ключей, принято их группировать известным способом, о чем будет. сказано далее. Подробное рассмотрение всех минеральных ключей вывело бы нас из пределов этой статьи, а потому остановимся только на некоторых, наиболее часто встречающихся.

Известковые ключи, или ключи жесткой воды. Под этим именем понимают такие ключевые воды, в растворе которых находится кислая углекислая известь. Название жестких вод они получили от того, что в них с большим трудом распускается мыло. Углекислая известь в воде растворяется крайне мало, а потому нужны некоторые благоприятные условия для ее растворения. Такое условие представляет присутствие в растворе в воде свободной углекислоты: в ее присутствии средняя соль переходит в кислую и в таком состоянии делается в воде растворимой. Природа двояким путем содействует заимствованию водами углекислоты. В атмосфере всегда есть свободная углекислота, а потому дождь, выпадая из атмосферы, будет растворять ее; это подтверждается анализами воздуха до и после дождя: в последнем случае находят углекислоты всегда меньше. Другой запас углекислоты дождевые воды находят в растительном слое, который есть не что иное, как продукт выветривания горных пород, в который введены органические вещества - продукт разложения корней растений. Химические анализы воздуха почв всегда обнаруживали присутствие в них свободной углекислоты, а потому воды, прошедшие через воздух и почву, непременно должны содержать более или менее значительное количество углекислоты. Такая вода, встречая известняки, состоящие, как известно, из средней соли углекислой извести, будет переводить ее в кислую соль и растворять. Таким способом обыкновенно происходят в природе холодные известковые ключи. Их деятельность в жесте выхода на дневную поверхность обнаруживается образованием своеобразного осадка, называемого известковым туфом и состоящего из пористой массы, в которой поры расположены крайне неправильно; масса эта состоит из средней углеизвестковой соли. Выпадение этого осадка обусловлено выделением из жестких вод полусвязанной углекислоты и переводом кислой соли в среднюю. Залежи известкового туфа представляют явление часто встречающееся, потому что известняки являются весьма распространенной породой. Известковый туф идет на обжигание и изготовление едкой извести, а равно и непосредственно его употребляют глыбами на украшения лестниц, аквариумов и т. п. Несколько иной характер принимает осадок из жестких вод, если он отлагается где-нибудь в полостях земли или в пещерах. Процесс отложения осадка и здесь тот же, что и в вышеприведенном случае, но характер его несколько другой: в этом последнем случае он является кристаллическим, плотным и твердым. Если жесткие воды просачиваются на потолке пещеры, то образуются натёчные массы, спускающиеся с потолка пещеры вниз - таким массам в геологической литературе дают название сталактитов, a тем, которые отлагаются на дне пещеры, в силу выпадения жестких вод с потолка вниз, - сталагмитов. В русской литературе их иногда называют, капельниками. При разрастании сталактитов и сталагмитов они могут сливаться между собою и таким образом внутри пещеры могут появиться как бы искусственные колонны. Такой осадок, в силу своей плотности, представляет прекрасный материал для сохранения всех предметов, могущих в него попасть. Он облекает эти предметы сплошным и непрерывным покровом, защищающим их от разрушительного влияния атмосферы. Благодаря в особенности сталагмитовому слою явилась возможность сохраниться до нашего времени костям различных животных, в виде костяной брекчии, изделиям человека, некогда, во времена доисторической древности, обитавшего в этих пещерах. Принимая во внимание, что как заселение пещеры, так и отложение сталагмитового слоя шло постепенно, надо ожидать, что в последовательном наслоении пещер должна открыться крайне интересная картина прошлого. Действительно, раскопки пещер доставили в высшей степени важный материал, как для изучения доисторического человека, так и древней фауны. Если холодный источник жестких вод, при своем выходе на поверхность земли, должен будет ниспадать в форме водопада, то из воды будет выпадать средняя углеизвестковая соль и выстилать собою ложе водопада. Подобное образование напоминает как бы застывший водопад, или даже целый ряд их. Потанин, в своем путешествии в Китай, описывает весьма интересный ряд таких водопадов, где можно было насчитать до 15 отдельных террас, с которых стекают воды каскадами, образуя на пути своего течения ряд бассейнов, составленных углекислою известью. Еще энергичнее отлагают среднюю углеизвестковую соль горячие ключи. Такие ключи, как упомянуто раньше, приурочены к странам вулканическим. Как пример, можно указать на Италию, в которой много мест выходов таких ключей: в этом отношении особенно энергичное отложение углекислой извести наблюдается близ Сан-Филиппо, в Тоскане; здесь ключ отлагает в четыре месяца слой осадка в один фут толщиной. В Кампанье, между Римом и Тиволи, находится оз. Сольфатаро, из которого идет выделение углекислоты с такою энергией, что вода озера кажется кипящей, хотя температура воды его далеко не достигает точки кипения. Параллельно этому выделению углекислоты идет и выпадение из воды средней соли углекислой извести; достаточно на короткое время воткнуть под уровень воды палку, чтобы она в короткое время покрылась толстым слоем осадка, отлагающийся при таких условиях осадок значительно плотнее туфа, хотя и содержит поры, но эти последние располагаются параллельными друг другу рядами. Этому осадку в Италии дали название травертина. Он служит хорошим строительным камнем и там, где его много - в нем закладывают ломки и ведут его выработку. Из такого камня возведены многие постройки Рима и, между прочим, собор св. Петра. Обилие ломок травертина в окрестностях Рима свидетельствует, что в котловине, в которой ныне стоит Рим и где протекает р. Тибр, некогда была энергичная деятельность теплых известковых ключей. Еще оригинальнее идет отложение того же состава осадка из горячих известковых ключей, если они являются в форме восходящих или бьющих ключей, т. е. в виде фонтана. При этих условиях, под влиянием вертикально бьющей струи воды, мелкие посторонние предметы могут механически увлекаться водой и плавать в ней. Углекислота выделяется энергичнее с поверхности твердых тел. В короткое время на плавающей частичке начнет вокруг ее отлагаться углекислая известь и в короткое время образуется плавающий в воде шарик, состоящий из концентрически-скорлуповатых отложений углекислой извести и поддерживаемый в воде вертикально бьющей снизу струей воды. Конечно, такой шарик будет плавать до тех пор, пока вес его не увеличится и он не упадет на дно ключа. Этим путем идет скопление так называемого горохового камня. В Карлсбадском ключе сев. Богемии скопление горохового камня занимает весьма значительную площадь.

Железные, или железистые, ключи содержат в растворе своих вод закись железа, а потому для образования их необходимо присутствие в породах или готовой закиси железа или условий, при которых и окись железа может переходить в закись. В некоторых породах действительно есть готовая закись железа, напр. в породах, содержащих магнитный железняк, а потому, если к такой породе будет притекать вода, содержащая в, растворе свободную углекислоту, то из магнитного железняка может быть легко заимствована закись железа. Таким путем происходят углекислые железные воды. В горных породах довольно часто встречается серный колчедан, или пирит, представляющий соединение одного пая железа с двумя паями серы; этот последний минерал, подвергаясь окислению, дает сернокислую закись железа, довольно легко в воде растворимую. Таким путем образуются сернокислые железные ключи, и как пример таких можно указать на Кончеозерские минеральные воды Олонецкой губ. Наконец, могут быть случаи, когда нет в породе готовой закиси железа, а есть окись: оказывается, что и здесь природа способна практиковать известный способ, при котором окись железа перейдет в закись. Такой способ был наблюдаем на красноцветных песчаниках, верхняя поверхность которых поросла корнями растений; при этом оказалось, что там, где корни соприкасались с песчаником, он обесцветился, т. е. под влиянием разложения корней без доступа воздуха и на счет образовавшихся углеводов произошло восстановление окиси железа в закись. Во всяком случае, содержание углекислой закиси железа в железных ключах весьма небольшое: оно колеблется в пределах от 0,196 до 0,016 грамма на литр воды, а в смешанных водах, как в железно-щелочных водах Железноводска - всего 0,0097 г. Железные ключи легко узнать по появлению на поверхности их вод, в месте выхода, охряно-бурой пленки, состоящей из водной окиси железа, являющейся как результат окисления закиси железа кислородом воздуха в окись. Этим путем идет в природе скопление разнообразных. железных руд, называемых бурыми железняками, разновидностями которого являются: дерновые, болотные и озерные руды. Конечно, и в предшествующие геологические времена природа практиковала тем же способом скопление бурых железняков в древних отложениях.

Сернистые ключи содержат в растворе сероводород, узнающийся по неприятному запаху; в своем распределении на поверхности земли сернистые ключи приурочены к местностям, где развиты гипсы или ангидриды, т. е. водная или безводная сернокислая соль извести. Такое тесное соседство сернистых ключей с вышеуказанными породами невольно наводит на мысль, что в природе есть какие-то процессы, при помощи которых идет восстановление серносоли в сернистое соединение. Объяснить этот процесс помог случай, бывший в одной из лабораторий. В банку, наполненную раствором железного купороса. или сернокислой закиси железа, случайно попала мышь; через довольно продолжительное время труп мыши покрылся кристалликами с металлическим, латунно-желтым блеском серного колчедана. Последний минерал мог произойти в растворе только путем восстановления, т. е. отнятием от серносоли кислорода, а это могло произойти только от разложения трупа мыши в растворе и без доступа воздуха. При этом развиваются углеводы, которые и действуют восстановляющим способом на серносоль, отнимают от нее кислород и переводят в сернистое соединение. По всей вероятности, такой же процесс совершается и с гипсом или с ангидридом при содействии углеводов; при этом серносоль извести переводится в сернистый кальций, который, в присутствии воды, быстро разлагается и дает сероводород, Этим же способом можно объяснить, почему воды некоторых колодцев начинают иногда издавать запах тухлых яиц (сероводорода), тогда как раньше эти воды были без запаха Гипс представляет минерал весьма распространенный, а потому и нахождение его в растворе различных вод должно быть также обыкновенно. Представим, что есть в воде данного колодца гипс и что загнил сруб колодца: при гниении дерева без доступа воздуха и здесь развиваются углеводы, которые действуют восстановляющим способом на гипс, отнимают от него кислород и переводят в сернистое соединение. Так как этот процесс происходит в присутствии воды, то сейчас же совершается разложение и образуется сероводород. Стоит только переменить гнилые бревна сруба колодца и противный запах исчезнет. Такой процесс образования сернистых ключей находит себе подтверждение в нахождении в их водах в растворе некоторых сернистых соединений, а равно и нередкое соседство с ними нефтяных источников. Впрочем, содержание сероводорода в воде сернистых ключей не особенно значительно - оно колеблется в пределах от едва заметных следов, до 45 кб. см на литр (т. е. на 1000 кб. см) воды. В Европ. России сернистые ключи известны в Остзейском крае, в Литве, в Оренбургской губ. и на Кавказе.

Соленые ключи встречаются там, где есть в горных породах или залежи поваренной соли, или где последняя образует в них вкрапления. Поваренная или каменная соль принадлежит к веществам легко растворимым в воде, а потому, если вода будет протекать через такие породы, то она может в значительной степени насытиться солью; вот почему в природе находят столь разнообразные по содержанию соли ключи. Есть ключи, близкие к насыщению, есть - обнаруживающиеся только слабым соленым вкусом. К некоторым соляным ключам подмешивается еще хлористый кальций или хлористый магний, иногда в количествах настолько значительных, что таким путем образуются минеральные ключи совершенно нового состава; последний сорт ключей признается довольно важным в медицинском отношении и к этой категории принадлежат Друскеникские минеральные воды (см. соотв. статью). Наиболее чистые соленые ключи встречаются в Европ. России в губерниях Вологодской, Пермской, Харьковской и в Польше. В областях распространения соленых ключей в последнее время довольно часто применяют бурение, при помощи которого или обнаруживают на глубинах присутствие залежей каменной соли, или добывают более крепкие соляные рассолы. Таким путем была обнаружена знаменитая залежь Стасфурта, близ Магдебурга, или наше Брянцовское месторождение соли в Екатеринославской губ. Путем бурения, как указано выше, можно добыть более крепкие соляные растворы. Поднимающийся естественным путем с глубин ключ может встретить на своем пути пресную воду, которая и разбавит его в значительной степени. Закладывая буровую скважину и сопровождая ее трубой, можно таким путем перенимать более крепкие растворы на глубинах; труба скважины защищает поднимающуюся воду от смешения ее с пресной водой. Но применять бурение с целью усиления концентрации вод минеральных ключей нужно с большой осторожностью, надо предварительно хорошо изучить данный ключ, точно узнать те породы, через которые он пробивается на поверхность земли и, наконец, точно определить значение минерального ключа. При желании эксплуатировать ключ с целями коммерческими, напр. соленой ключ для выварки из него соли, можно рекомендовать бурением усилить его концентрацию. Многие минеральные ключи эксплуатируются с целями медицинскими, для которых часто не столько важна их значительная крепость, сколько их определенный состав. В этом последнем случае часто лучше совершенно отказаться от желания увеличить при помощи бурения концентрацию ключа, потому что иначе можно испортить минеральный его состав. В самом деле, в медицине, в особенности в бальнеологии, в составе минеральных вод играют значительную роль часто минимальные количества какого-либо вещества (как пример этого было указано выше незначительное содержание в железных водах закиси железа), а есть некоторые воды, как, напр., йодистые, которые иногда содержат только следы йода и несмотря на это не только считаются полезными, но и в действительности помогают больным. Всякий ключ, пробиваясь естественным путем на поверхность земли, должен пойти через самые разнообразные горные породы, и его раствор может вступить в обменное разложение с составными частями горных пород; таким способом ключ, первоначально весьма простого состава, может получить значительное разнообразие по минеральным составным частям. Закладывая буровую скважину и сопровождая ее трубой, можно получить более крепкие растворы, но уже не того состава, что раньше.

Углекислые И. Уже выше было указано, что в странах вулканических наблюдается выделение по трещинам углекислоты и других газов; если воды ключа встретят на своем пути такие газы, то они могут растворить их в более или менее значительном количестве, что, конечно, в значительной степени зависит от глубины, на которой произошла такая встреча. На больших глубинах, где велико и давление, воды ключа могут под большим парциальным давлением растворить очень много углекислоты. Для примера можно указать Мариенбадский углекислый И., где в литре воды растворено 1514 кб. см, или на Нарзан Кисловодска, где в том же количестве воды растворено 1062 кб. см газа. Такие источники легко узнаются на поверхности земли обильным выделением из воды газа, причем иногда вода кажется как бы кипящей.

Нефтяные И. Нефть представляет смесь жидких углеводов, среди которых преобладают предельные с удельным весом, меньшим воды, а потому нефть будет всплывать на ней в виде маслянистых пятен. Воды, выносящие нефть, и получили название нефтяных ключей. Такие И. известны в Италии, в Парме и Модене, весьма сильные по р. Иравади, в Бирманской империи, в окрестностях Баку и на Апшеронском п-ове, на дне и о-вах Каспийского моря. На одном о-ве Челекене, в Каспийском море, насчитывают до 3500 нефтяных ключей. Особенно замечателен знаменитый масляный район р. Аллеганы, в Сев. Америке. Обыкновенно места естественных выходов нефтяных ключей выбирают для заложения в этих пунктах буровых скважин, дабы достать на больших глубинах больший запас нефти. Бурение в нефтяных районах доставило весьма много интересных данных. Оно обнаружило нахождение в земле иногда значительных полостей, наполненных под давлением газообразными углеводами, которые, при достижении их буровою скважиной, иногда вырываются с такой силой, что выбрасывают буровой инструмент. Вообще надо заметить, что области выходов нефтяных источников и сами по себе обнаруживают газообразные углеводы. Так, в окрестностях г. Баку есть в двух местах обильные выходы таких газов; один из выходов находится на материке, где над местом выхода в прежнее время находилось капище огнепоклонников, а теперь завод Кокорева; если зажечь этот газ, защитив его от ветра, то он будет постоянно гореть. Другой выход таких же газов обнаруживается со дна моря, в довольно значительном расстоянии от берега и так же в тихую погоду можно заставить его гореть. То же бурение обнаружило, что нефтяные ключи в своем распространении подчинены известному закону. При бурении в долине р. Аллеганы было доказано, что нефтяные И. располагаются полосами параллельно цепи Аллеганских гор. То же самое, по-видимому, обнаруживается и у нас на Кавказе, как в Бакинском районе, так и по сев. склону, в окрестностях Грозного. Во всяком случае, при достижении буром нефтеносных слоев, вода совместно с нефтью появляется в форме часто грандиозного фонтана; при этом появлении обыкновенно наблюдается весьма сильное разбрызгивание его струи. Последнее явление долгое время не находило себе объяснения, но ныне, по-видимому, довольно удовлетворительно объяснено Шёгреном, по мнению которого эта пульверизация воды фонтана зависит от того, что на глубинах, под большим давлением, нефть конденсировала большое количество газообразных углеводов и при приходе такого материала на поверхность земли, под давлением одной атмосферы, газообразные продукты освобождаются с значительной энергией, вызывая этим разбрызгивание водяной струи. Действительно, при этом выделяется весьма много газообразных углеводов, что заставляет на нефтяных промыслах принимать, во время появления фонтана, ряд предосторожностей, на случай могущего произойти пожара. Совместно с водой и нефтью фонтан выбрасывает иногда очень большое количество песку и даже большие камни. Долгое время обращали мало внимания на характер воды, выносящей нефть. Благодаря трудам Потылицина было доказано, что эти воды довольно значительно минерализованы: в литре воды он нашел от 19,5 до 40,9 г веществ минеральных; главной составной частью является поваренная соль, но особенный интерес заключается в нахождении в этих водах бромистого и йодистого натрия. В природе наблюдается значительное разнообразие в составе минеральных И., а потому и нет возможности рассмотреть здесь их всех, но можно заметить, что в общем и другие И. происходят способами подобными вышеописанным. Всегда циркулирующие в горных породах воды могут встречать в них различные растворимые в воде вещества и или прямо, или путем обменного разложения, или окисления, или восстановления, минерализоваться на их счет. Нахождение смешанных И., как указано выше, значительно затрудняет их классификацию; тем не менее, для удобства обзора, подразделяют минеральные И. на несколько категорий, имея в виду главным образом чистые ключи: 1) хлористые ключи (натрия, кальция и магния), 2) хлористоводородные ключи, 3) сернистые или сероводородные ключи, 4) сернокислые (натрия, извести, магнезии, глинозема, железа и смешанные), 5) углекислые (натрия, извести, железа и смешанные) и 6) силикатные, т. е. содержащие в растворе различные соли кремневой кислоты; последняя категория представляет большое разнообразие. Для получения некоторого понятия о составе ключей, приводим таблицу анализов наиболее известных минеральных ключей.

Научно-методическое обоснование.

Вода является одним из важнейших элементов внешней Среды, необходимым для жизни человека, животных и растений. Вода участвует в образовании структурных элементов тела человека, необходима для нормального течения физиологических процессов, теплового баланса с окружающей средой. Потеря воды в количестве 10% массы тела приводит к заметному нарушению обмена веществ, потеря в количестве 15-20% при температуре воздуха выше 30 0 является уже смертельной, а потеря в количестве 25% смертельна и при более низких температурах воздуха (Э. Адольф).

Кроме удовлетворения физиологических потребностей, значительное количество воды расходуется на гигиенические, хозяйственно-бытовые и производственные нужды.

Вода всегда рассматривалась как важный фактор передачи многих инфекционных заболеваний.

Вода может выполнять свою гигиеническую роль лишь в том случае, если она обладает необходимым качеством, которое характеризуется ее органолептическими свойствами, химическим составом и характером микрофлоры.

В Гомельской области, например, насчитывается более 2 тысяч источников централизованного водоснабжения, и лишь из 188 (9%) источников вода не требует дополнительной очистки.

Основными ингредиентами загрязнения питьевой воды на территории области являются железо, марганец, соли, формирующие общую жесткость, нитраты.

Воду, не удовлетворяющую гигиеническим требованиям, необходимо подвергать обработке для приведения ее качества в соответствие с требованиями СанПиНа.

СОСТОЯНИЕ ИСТОЧНИКОВ ПРЕСНОЙ ВОДЫ НА ПЛАНЕТЕ

На долю пресных вод приходится около 3,5% общего объема воды на Земле. Из них речные воды имеют общий объем 1,2 х 10 3 км 3 , подземные – 6 х 10 4 км 3 , озера и водохранилища – 230 х 10 3 км 3 , почвенная вода – 82 х 10 3 км 3 .

Традиционно люди получают большую часть пресной воды для домашнего хозяйства, промышленности и орошения из поверхностных водоемов. Чтобы обеспечить более стабильное водоснабжение строят плотины, создают водохранилища, проводят оросительные каналы.

Каждый город по очереди берет воду из реки, очищает ее, использует, чтобы смыть очередную партию отходов, и сбрасывает обратно в реку, часто после минимальной обработки. Таким образом, каждый следующий город должен бороться все с большим загрязнением воды, и, естественно, от этого страдает водоем как экосистема. Промышленные отходы усугубляют это положение, т.к. крупные промышленные предприятия, как правило, расположены на крупных реках, озерах, заливах.

Потребности в пресной воде постоянно растут. Но чем больше брать воды, тем сильнее будет происходить падение ее уровня в водоеме, и, особенно, из-за безвозвратного водопотребления (т.е. орошения), т.к. вода возвращается в атмосферу за счет испарения и на какое-то время теряется для данного водоема.

Считается, что нельзя использовать более 30% среднегодового речного стока. На ряде рек водозабор превышает 90% среднегодового стока, так что хронический недостаток воды неизбежен.

Чтобы увеличить водозабор, остается интенсивнее использовать грунтовые воды. В настоящее время потребление грунтовых вод также превышает по скорости пополнение их запасов, в результате чего уровень грунтовых вод падает. А это, в свою очередь, влияет на поверхностные водоемы, потому что они питаются за счет родников, представляющих собой выход грунтовых вод на поверхность.

Когда уровень грунтовых вод падает, может происходить постепенное опускание поверхности суши, называемое просадкой грунта. Порой эта просадка может быть внезапной, что ведет к катастрофическим последствиям.

Из-за истощения грунтовых вод возникает еще одна проблема – подток соленой воды в пресные водоемы в приморских районах.

Грунтовые воды обладают хорошим качеством и без дополнительной очистки удовлетворяют требованиям стандарта по питьевой воде. Теперь же случаи загрязнения высококачественных грунтовых вод ядовитыми веществами, патогенными микроорганизмами становятся все более частыми. Загрязнение грунтовых вод – это одна из экологических проблем XX века.

Остановимся кратко на основных факторах и источниках экологического неблагополучия гидросферы.

Атмосферные воды.

Все составляющие биосферы имеют тесную взаимосвязь. Экологическое состояние гидросферы непосредственно связано с экологическим состоянием атмосферы и литосферы.

Большинство загрязняющих веществ из атмосферы и литосферы оказываются в конце концов в жидкой фазе, т.е. в составе гидросферы, а через нее оказывают влияние на все уровни живого.

Состав дождевой воды, пополняющей пресные водоемы, оказывает влияние на водные экосистемы, а зависит состав осадков от состояния атмосферы.

Известны следующие расчеты: 1 дождевая капля весом 50 мг, падая с высоты 1 км, омывает 16 л воздуха. Значит, различные загрязняющие вещества будут легко вымываться из воздуха. Примером этого служит вымывание радиоактивных веществ из атмосферы, приведшее к пятнистому загрязнению территории нашей республики после аварии на ЧАЭС. Многие газообразные соединения, растворяясь в атмосферной влаге, формируют кислотные осадки, которые нарушают экологическое равновесие и наземных и водных экосистем.

Вода, падающая на землю в виде осадков, может либо впитываться в почву, либо стекать по ней. Попадая на поверхность земли, дождевая вода захватывает частицы почвы, растворенные химикаты, детрит с питающимися им микроорганизмами. Поэтому поверхностный сток может быть сильно загрязнен. Большая часть воды впитывается в грунт. Частицы грязи, детрит и микроорганизмы отфильтровываются из нее. Однако, растворенные химические соединения не задерживаются почвой, а уносятся водой. Следовательно, любое химическое вещество, примененное, размещенное, разлитое, рассыпанное на земле или попавшее в нее, может загрязнить грунтовые воды.

Вот почему химический состав пресной воды зависит от физико-географических особенностей местности (характера почвы, грунта, особенностей водообмена и экологического благополучия объектов окружающей среды).

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Одним из главных принципиальных вопросов гигиены питьевой воды является выбор водоисточника. Этот выбор проводится путем техгни­ко-экономического сравнения вариантов источников водоснабжения, кото­рыми могут быть атмосферные, подземные и поверхностные.

Атмосферные воды, весьма слабо минирализованы, очень мягкие, со­держат мало органических веществ и свободны от патогенных бактерий. В дальнейшем на качество воды влияет способ сбора и хранения.

Подземные воды, пригодны для целей питьевого водоснабжения, зале­гают на глубине не более 250 - 300 м. По условиям залегания различают верховодку, грунтовые и межпластовые воды, значительно отличающиеся друг от друга по гигиеническим характеристикам.

Подземные воды, залегающие наиболее близко к земной поверхности, называются верховодкой. Вследствие поверхностного залегания, отсутс­твия водоупорной кровли и малого объема верховодка легко загрязняется, как правило, в санитарном отношении она ненадежна и не может считаться хорошим источником водоснабжения.

Грунтовые воды - воды первого от поверхности земли постоянно су­ществующего водоносного горизонта. Они не имеют защиты из водоупорных слоев; область питания грунтовых вод совпадает с областью их распрост­ранения.

Грунтовые воды характеризуются весьма непостоянным режимом, кото­рый целиком зависит от гидрометеорологических факторов, частоты выпа­дения и обилия осадков. Вследствие этого имеются значительные сезонные колебания уровня стояния, химического и бактериального состава грунто­вых вод. Запас их пополняется за счет инфильтрации атмосферных осадков либо воды рек природы высокого уровня. В процессе инфильтрации вода в значительной мере освобождается от органического и бактериального заг­рязнения; при этом ухудшается и ее органолептические свойства. Исполь­зуются грунтовые воды главным образом в сельской местности при органи­зации колодезного водоснабжения.

Межпластовые подземные воды залегают между водоупорными слоями и в зависимости от условий залегания могут быть напорными или безнапор­ными. Межпластовые воды отличаются от грунтовых невысокой температурой (5-12 0), постоянством состава. Обычно они прозрачны, бесцветны, лишены запаха и какого-либо привкуса.

Благодаря длительной фильтрации и наличию водоупорной кровли, за­щищающей межпластовые воды от загрязнения, последние отличаются почти полным отсутствием микроорганизмов, и могут использоваться для питья в сыром виде. Добываются межпластовые воды путем устройства глубоких трубчатых и, реже, шахтных колодцев.

Постоянный и большой дебит (от 1 до 200 м 3 /ч) и хорошие качества воды позволяют рассматривать межпластовые водоносные горизонты как лучший источник водоснабжения для небольших и средних водопроводов, большинство которых подает воду населению без какой-либо очистки.

Родники . Подземные воды могут самостоятельно выходить на поверх­ность земли. В таком случае они носят название родников, из которых образуются ключи или ручейки.

Поверхностные воды стекают по естественным уклонам к более пони­женным местам, образуя проточные и непроточные водоемы: ручьи, реки, проточные и непроточные озера. Открытые водоемы питаются не только ат­мосферными, но и частично подземными водами.

Открытые водоемы подвержены загрязнению извне, поэтому с эпидеми­ологической точки зрения все открытые водоемы в большей или меньшей степени потенциально опасны. Особенно сильно загрязняется вода в участках водоема, лежащих у населенных пунктов и в местах спуска сточ­ных вод.

При необходимости использовать открытый водоем для водоснабжения

следует, во-первых, отдать предпочтение крупным и проточным незарегу­лированным водоемам, во-вторых, охранять водоем от загрязнения бытовы­ми и промышленными сточными водами и, в-третьих, надежно обеззаражи­вать воду.

В связи с изложенными о гигиенической характеристике водоисточни­ков разного происхождения ГОСТ предусматривает при выборе источников водоснабжения в первую очередь ориентироваться на напорные, межпласто­вые-артезианские воды. При невозможности их использования изыскивают другие в следующем порядке: а) межпластовые напорные воды, в том числе родниковые; б) грунтовые воды; в) открытые водоемы.

САНИТАРНАЯ ОХРАНА ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ.

С целью охраны источников водоснабжения от загрязнения организу­ются зоны санитарной охраны (ЗСО), которые имею три пояса.

Первый пояс ЗСО подземных и поверхностных источников водоснабже­ния и водопроводных сооружений устанавливается в целях устранения воз­можности случайного или умышленного загрязнения воды источника в месте нахождения водозаборных и водопроводных сооружений. Водозаборы подзем­ных вод должны располагаться, как правило вне территории промышленных предприятий и жилой застройки. Первый пояс ЗСО устанавливается не расстоянии не менее 30 м от водозабора - при использовании защищенных подземных вод и на расстоянии не менее 50 м - при использовании недос­таточно защищенных подземных вод. При использовании группы подземных водозаборов, граница первого пояса должна находиться на расстоянии не менее 30 м и 50 м, соответственно, от крайних скважин (или шахтных колодцев).

Граница второго пояса ЗСО определяется гидродинамическими расче­тами, исходя из условий, что если за ее пределами в водонасосный гори­зонт поступят микробные /нестабильные/ загрязнения, то они не достига­ют водозабора. Для эффективной защиты подземного источника водоснабже­ния от микробного (нестабильного) загрязнения необходимо, чтобы рас­четное время продвижения загрязнения с подземными водами от границ второго пояса до водозабора было достаточным для утраты жизнеспособ­ности и вирулентности патогенных микроорганизмов, т.е. для эффективно­го самоочищения.

Граница третьего пояса ЗСО определяется гидродинамическими расче­тами, исходя из условия, что если за ее пределами в водонасосный гори-

зонт поступят химические (стабильные) загрязнения, они или не достига­ют водозабора, перемещаясь с подземными водами вне области питания, или достигают водозабора, но не ранее расчетного времени.

Схема водоснабжения определяет взаимное, технологически увязанное расположение сооружений системы водоснабжения и порядок подачи воды от источника и потреблению. Выбор схемы зависит от источника водоснабже­ния, требований к количеству и качеству воды, надежности и живучести системы водоснабжения, рельефа местности и других особенностей.

Питьевая вода во всех случаях должна быть безопасной в эпидеми­ческом отношении, безвредной по химическому составу и иметь благопри­ятные оганолептические свойства, т.е. должна удовлетворять гигиеничес­ким требованиям ГОСТ 2874-82 "Вода питьевая".

2. Гигиенические требования к качеству питьевой воды (централизованное водоснабжение):

    Соответствовать всем органолептическим свойствам: быть прозрачной, бесцветной, без привкусов, без запахов, не содержать видимых примесей, осадков.

    Вода должна быть безвредной по химическому составу, не содержать канцерогенные, радиоактивные и вредные химические вещества.

    Вода должна быть безопасной в эпидемическом и радиационном отношении, не содержать патогенных бактерий, вирусов, простейших, яиц гельминтов, соответствовать по показателям  и β активности.

При децентрализованном водоснабжении допускаются органолептические свойства до 3 баллов, нитратов не более 45 мг/л, число бактерий группы кишечной палочки (коли-индекс) по количеству БГКП в 1000 мл воды не более 10.

Основные источники загрязнения вод у нас – это Жлобинский металлургический завод БМЗ, Речицкий гидролизный завод. Контролирует качество воды - Гомельский водоканал.

Нередко с помощью одного и того же метода можно решать несколько задач улучшения качества воды. Например, методом фильтрования можно достичь осветления воды, частичного обеззараживания, обезвреживания и т.п.

Осветление и обесцвечивание воды заключается в освобождении ее от веществ, обусловливающих мутность и цветность. Это достигается методами отстаивания, фильтрования через пористые материалы и коагулирования. Очень часто эти методы применяются в комбинации друг с другом. Например, отстаивание с фильтрованием или коагулирование с отстаиванием и фильтрованием.

В составе большинства очистных сооружений водопроводных станций имеются специальные сооружения, называемые отстойниками. По структуре потока отстойники условно делят на горизонтальные, радиальные и вертикальные. Воды в них двигаются с очень малой скоростью, благодаря чему создаются условия для оседания многих частиц определенной степени дисперстности и удельного веса. При этом мелкие частицы нередко агломерируют (укрупняются) и также приобретают способность к оседанию. Для ускорения этого процесса в некоторых отстойниках устраивают так называемые модули, которые представляют собой системы параллельных полок (каждая высотой 20–40 см), обеспечивающих сокращение пути движения частиц до дна полки, что существенно увеличивает пропускную способность отстойников.

При длительном отстаивании, которое нередко имеет место в естественных условиях (пруды, водохранилище), наблюдается не только увеличение прозрачности, но снижается и цветность, а также и количество микроорганизмов (по Хлопину на 75–90 %).

Процесс фильтрования воды заключается в пропускании ее через какой-либо пористый или мелкозернистый материал. В качестве фильтрующего материала употребляются песок, уголь, шлак, антрацитовая крошка, опилки, ткань, фарфор и т.п.

На поверхности фильтра и отчасти в толще происходит задержка взвешенных веществ, некоторой части микроорганизмов и в зависимости от природы фильтрующего материала – сорбция химических веществ.

питьевая вода гигиенический качество

Пресные водные ресурсы существуют благодаря вечному круговороту воды. В результате испарения образуется гигантский объем воды, достигающий 525 тыс. км3 в год.

86% этого количества приходится на соленые воды Мирового океана и внутренних морей - Каспийского. Аральского и др.; остальное испаряется на суше, причем половина благодаря транспирации влаги растениями. Каждый год испаряется слой воды толщиной примерно 1250 мм. Часть ее вновь выпадает с осадками в океан, а часть переносится ветрами на сушу и здесь питает реки и озера, ледники и подземные воды. Природный дистиллятор питается энергией Солнца и отбирает примерно 20% этой энергии.

Всего 2% гидросферы приходится на пресные воды, но они постоянно возобновляются. Скорость возобновления и определяет доступные человечеству ресурсы. Большая часть пресных вод - 85% - сосредоточена во льдах полярных зон и ледников. Скорость водообмена здесь меньше, чем в океане, и составляет 8000 лет. Поверхностные воды суши обновляются примерно в 500 раз быстрее, чем в океане. Еще быстрее, примерно за 10 - 12 суток, обновляются воды рек. Наибольшее практическое значение для человечества имеют пресные воды рек.

Реки всегда были источником пресной воды. Но в современную эпоху они стали транспортировать отходы. Отходы на водосборной территории по руслам рек стекают в моря и океаны. Большая часть использованной речной воды возвращается в реки и водоемы в виде сточных вод. До сих пор рост очистных сооружений отставал от роста потребления воды. И на первый взгляд в этом заключается корень зла. На самом деле все обстоит гораздо серьезнее. Даже при самой совершенной очистке, включая биологическую, все растворенные неорганические вещества и до 10% органических загрязняющих веществ остаются в очищенных сточных водах. Такая вода вновь может стать пригодной для потребления только после многократного разбавления чистой природной водой. И здесь для человека важно соотношение абсолютного количества сточных вод, хотя бы и очищенных, и водного стока рек.

Мировой водохозяйственный баланс показал, что на все виды водопользования тратится 2200 км воды в год. На разбавление стоков уходит почти 20% ресурсов пресных вод мира. Расчеты на 2000 г. в предположении, что нормы водопотребления уменьшатся, а очистка охватит все сточные воды, показали, что все равно ежегодно потребуется 30 - 35 тыс. км3 пресной воды на разбавление сточных вод. Это означает, что ресурсы полного мирового речного стока будут близки к исчерпанию, а во многих районах мира они уже исчерпаны. Количество пресной воды не уменьшается, но ее качество резко падает, она становится не пригодной для потребления.

Человечеству придется изменить стратегию водопользования. Необходимость заставляет изолировать антропогенный водный цикл от природного. Практически это означает переход на замкнутое водоснабжение, на маловодную или малоотходную, а затем на "сухую" или безотходную технологию, сопровождающуюся резким уменьшением объемов потребления воды и очищенных сточных вод.

Запасы пресной воды потенциально велики. Однако в любом районе мира они могут истощиться из-за нерационального водопользования или загрязнения. Число таких мест растет, охватывая целые географические районы. Потребность в воде не удовлетворяется у 20% городского и 75% сельского населения мира. Объем потребляемой воды зависят от региона и уровня жизни и составляет от 3 до 700 л в сутки на одного человека. Потребление воды промышленностью также зависит от экономического развития данного района. Например, в Канаде промышленность потребляет 84% всего водозабора, а в Индии - 1%. Наиболее водоемкие отрасли промышленности: сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. На них уходит почти 70% всей воды, затрачиваемой в промышленности. В среднем в мире на промышленность уходит примерно 20% всей потребляемой воды. Главный же потребитель пресной воды - сельское хозяйство: на его нужды уходит 70-80% всей пресной воды. Орошаемое земледелие занимает лишь 15-17% площади сельскохозяйственных угодий, а дает половину всей продукции. Почти 70% посевов хлопчатника в мире существует благодаря орошению.

Суммарный сток рек СНГ (СССР) за год составляет 4720 км3. Но распределены водные ресурсы крайне неравномерно. В наиболее обжитых регионах, где проживает до 80% промышленной продукции и находится 90% пригодных для сельского хозяйства земель, доля водных ресурсов составляет всего 20%. Многие районы страны недостаточно обеспечены водой. Это юг и юго-восток европейской части СНГ, Прикаспийская низменность, юг Западной Сибири и Казахстана, и некоторые другие районы Средней Азии, юг Забайкалья, Центральная Якутия. Наиболее обеспечены водой северные районы СНГ, Прибалтика, горные районы Кавказа, Средней Азии, Саян и Дальнего Востока.

Сток рек изменяется в зависимости от колебаний климата. Вмешательство человека в естественные процессы затронуло уже и речной сток. В сельском хозяйстве большая часть воды не возвращается в реки, а расходуется на испарение и образование растительной массы, так как при фотосинтезе водород из молекул воды переходит в органические соединения. Для регулирования стока рек, не равномерного в течение года, построено 1500 водохранилищ (они регулируют до 9% всего стока). На сток рек Дальнего Востока, Сибири и Севера европейской части страны хозяйственная деятельность человека пока почти не повлияла. Однако в наиболее обжитых районах он сократился на 8%, а у таких рек, как Терек, Дон, Днестр и Урал - на 11 - 20%. Заметно уменьшился водный сток в Волге, Сырдарье и Амударье. В итоге сократился приток воды к Азовскому морю - на 23%, к Аральскому - на 33%. Уровень Арала упал на 12,5 м.

При получении питьевой воды различают две основные группы по ее происхождению: подземные воды и поверхностные воды. Группа подземных вод подразделяется на:

  • 1. Артезианские воды. Речь идет о водах, которые с помощью насосов поднимаются на поверхность из подземного пространства. Они могут залегать под землей в несколько слоев или так называемых ярусов, которые полностью защищены друг от друга. Пористые грунты (особенно пески) оказывают фильтрующее и, следовательно, очищающее действие, в отличие от трещиноватых горных пород. При соответствующем длительном нахождении воды в пористых грунтах артезианская вода достигает средних температур почвы (8-12 градусов) и свободна от микробов. Благодаря этим свойствам (практически постоянная температура, хороший вкус, стерильность) артезианская вода является особо предпочтительной для целей питьевого водоснабжения. Химический состав воды, как правило, остается постоянным.
  • 2. Инфильтрационная вода. Эта вода добывается насосами из скважин, глубина которых соответствует отметкам дна ручья, реки или озера. Качество такой воды в значительной мере определяется поверхностной водой в самом водотоке, т. е. вода, добытая при помощи инфильтрационного водозабора, является тем более пригодной для питьевых целей, чем чище вода в ручье, реке или озере. При этом могут иметь место колебания ее температуры, состава и запаха.
  • 3. Родниковая вода. Речь идет о подземной воде, самоизливающейся естественным путем на поверхность земли. Будучи подземной водой, она в биологическом отношении безупречна и по своему качеству приравнивается к артезианским водам. Вместе с тем родниковая вода по своему составу испытывает сильные колебания не только в кратковременные периоды времени (дождь, засуха), но и по временам года (например, таяние снега).

Поверхностные воды, в свою очередь, подразделяют таким образом:

  • 1. Речная вода. Речная вода сильнее всего подвергается загрязнениям, поэтому в последнюю очередь пригодна для целей питьевого водоснабжения. Она загрязняется продуктами жизнедеятельности людей и животных. В еще большей степени загрязнение речных вод происходит поступающими сточными водами от мастерских и промышленных предприятий. Самоочищающая способность реки может лишь частично справиться с этими загрязнениями. Подготовка речной воды для целей питьевого водоснабжения затрудняется кроме этого из-за сильных колебаний загрязнения речной воды как в количественном отношении, так и по составу.
  • 2. Озерная вода. Эта вода, даже добытая из больших глубин, крайне редко является безупречной в биологическом отношении и поэтому должна проходить специальную очистку до питьевых кондиций.
  • 3. Вода из водохранилищ. Речь идет о воде из небольших речек и ручьев, которые запружены в верхнем течении, где вода наименее загрязнена. Вода из водохранилищ распределяется по категориям так же, как Озерная вода. Во всех случаях при выборе способа и объема необходимых мероприятий по водоподготовке решающим является то, насколько сильно эта вода загрязнена и насколько высока самоочищающая способность этого «хранилища питьевой воды».
  • 4. Морская вода. Морская вода не может без обессоливания подаваться в сеть питьевого водоснабжения. Она добывается и проходит водоподготовку только у морского побережья и на островах, если нет возможности использовать другой источник водоснабжения.

Вывоз, переработка и утилизация отходов с 1 по 5 класс опасности

Работаем со всеми регионами России. Действующая лицензия. Полный комплект закрывающих документов. Индивидуальный подход к клиенту и гибкая ценовая политика.

С помощью данной формы вы можете оставить заявку на оказание услуг, запросить коммерческое предложение или получить бесплатную консультацию наших специалистов.

Отправить

Из воды зародилась жизнь на планете Земля, и именно вода продолжает эту жизнь поддерживать. Организм человека на 80% состоит из воды, она активно используется в пищевой, легкой и тяжелой промышленности. Поэтому трезвая оценка имеющихся запасов крайне важна. Ведь вода – это источник жизни и технологического прогресса. Запасы пресной воды на Земле не бесконечны, поэтому эколог все чаще напоминают о необходимости рационального природопользования.

Сначала разберемся с самим. Пресная вода – это такая, в которой содержится не более одной десятой процента соли. Подсчитывая запасы, учитывают не только жидкость из природных источников, но также атмосферный газ и запасы в ледниках.

Мировые запасы

Более 97% от всех запасов воды находится в Мировом океаны – она соленая и без специальной обработки не пригодна для использования человеком. Чуть меньше 3% — это пресная вода. К сожалению, она не вся доступна:

  • 2,15% приходится на ледники, айсберги и горные льды.
  • Около одной тысячной процента – газ в атмосфере.
  • И только 0,65% от всего количества доступны для потребления и находятся в пресноводных реках и озерах.

На данный момент принято считать, что пресноводные водоемы – это неисчерпаемый источник. Это действительно так, мировые запасы не могут исчерпать себя даже при нерациональном использовании – количество пресной воды восстановится за счет планетарного круговорота веществ. Ежегодно из Мирового океана испаряется более полумиллиона кубометров пресной воды. Эта жидкость принимает форму облаков, а затем пополняет пресноводные источники атмосферными осадками.

Проблема состоит в том, что могут закончиться легкодоступные запасы. Речь не идет о том, что человек выпьет всю воду из рек и озер. Проблема состоит в загрязнении источников питьевой воды.

Планетарное потребление и дефицит

Потребление распределяется следующим образом:

  • Около 70% тратится на поддержание сельскохозяйственной отрасли. Этот показатель сильно меняется от региона к региону.
  • Вся мировая промышленность затрачивает около 22%.
  • На индивидуальное бытовое потребление приходится 8%.

Имеющиеся доступные пресноводные источники не могут полностью покрыть нужды человечества по двум причинам: неравномерное распределение и загрязнение.

Дефицит пресной воды наблюдается на следующих территориях:

  • Аравийский полуостров. Потребление превышает имеющиеся ресурсы более чем в пять раз. И это подсчет только для индивидуального бытового потребления. Вода на Аравийском полуострове стоит чрезвычайно дорого – ее приходится транспортировать танкерами, тянуть трубопроводы, строить заводы по опреснению морской воды.
  • Пакистан, Узбекистан, Таджикистан. Уровень потребления равен количеству имеющихся водных ресурсов. Но с развитием экономики и промышленности крайне высок риск того, что потребление пресной воды возрастет, а значит, ресурсы пресной воды будут истощаться.
  • В Иране используется 70% от ресурсов возобновляемых пресноводных источников.
  • Вся Северная Африка также находится под угрозой – ресурсы пресной воды используются на 50%.

На первый взгляд может показаться, что проблемы характерны для засушливых стран. Однако, это не так. Наибольший дефицит наблюдается на территории жарких стран с высокой плотностью населения. В большинстве своем это развивающиеся государств а, а значит, можно ожидать дальнейшего роста потребления.

Для примера – в Азиатском регионе самая большая площадь пресноводных водоемов, а на континенте Австралия – самая маленькая. При этом житель Австралии обеспечен ресурсом более чем в 10 раз лучше, чем житель Азиатского региона. Так происходит из-за различий в плотности населения – 3 млрд. жителей Азиатского региона против 30 млн. в Австралии.

Природопользование

Истощение запасов пресной воды приводит к выраженному дефициту более чем в 80 странах мира. Сокращение запасов сказывается на экономическом росте и социальном благополучии ряда государств. Решение проблемы – поиск новых источников, так как снижение потребления не сможет существенно изменить положение дел. Доля ежегодного истощения запасов пресной воды в мире составляет по разным оценкам от 0,1% до 0,3%. Это достаточно много, если помнить о том, что не все пресноводные источники доступны для мгновенного использования.

Подсчеты показывают, что есть страны (в основном ближний Восток и Северная Африка), в которых запасы истощаются медленно, но вода недоступна из-за загрязнения – более 95% пресной воды не пригодны для питья, этот объем требует тщательной и технологически сложной очистки.

Надеяться на уменьшение потребности населения не имеет смысла – ежегодно потребление только растет. На 2015 более 2 миллиардов человек были в той или иной степени ограничены в потреблении, пищевом или бытовом. По самым оптимистичным прогнозам при том же самом потреблении запасов пресной воды на Земле хватит до 2025 года. После все страны с населением более 3 млн. человек окажутся в зоне серьезного дефицита. Таких стран почти 50. Это число показывает, что в условиях дефицита окажутся более 25% государств.

Что касается ситуации в РФ, то пресной воды в России достаточно, российский регион одним из последних столкнется с проблемами дефицита. Но это не значит, что государству не стоит принимать участие в международном регулировании данной проблемы.

Экологические проблемы

Ресурсы пресной воды на планете распределены неравномерно – это и приводит к выраженному дефициту в конкретных регионах, вместе с плотностью населения. Понятно, что решить эту проблемы невозможно. Но можно справиться с другой – с загрязнением существующих пресноводных водоемов. Основные примеси-загрязнители – это соли тяжелых металлов, продукты нефтеперерабатывающей промышленности, химические реагенты. Загрязненная ими жидкость требует дополнительной дорогостоящей обработки.

Запасы воды на Земле истощаются и из-за вмешательства человека к гидрооборот. Так, возведение плотин привело к падению уровня вод в таких реках как Миссисипи, Хуанхэ, Волга, Днепр. Строительство гидроэлектростанций позволяет получить дешевую электроэнергию, но наносит ущерб пресноводным источникам.

Современная стратегия борьбы с дефицитом – это опреснение, которое получает все большее распространение, особенно в восточных странах. И это несмотря на высокую стоимость и энергоемкость процесса. На данный момент технология полностью себя оправдывает, позволяя пополнять естественные запасы искусственными. Но технологической мощности может не хватить для опреснения, если истощение по запасам пресной воды продолжится в том же темпе.