роль воды в природе и жизни человека

Роль воды в природе и жизни человека

Все ли мы знаем о таком привычном для нас веществе, которое всегда и в природе, и в быту сопровождает нас?

С древности люди поклонялись воде и обожествляли, об этом можно посмотреть в фильме «Великая тайна воды». Видео 22.

Вода обеспечивает доставку питательных веществ и кислорода ко всем клеткам тела, защиту и буферизацию жизненно важных органов, регуляцию температуры тела, помогает в преобразовании пищи в энергию, усвоении питательных веществ органами, вывод шлаков и отходов в процессе жизнедеятельности и выполнение целого ряда других функций. Видео 23.

Попробуйте подышать на холодное стекло. Что Вы увидите? Пары воды, которую Вы выдохнули, сконденсировались на холодном стекле, превратились в жидкую воду. Откуда эта вода взялась в нашем организме?

Благодаря воде в природе происходитперенос веществ из почвы в растения, с суши в реки, озера и океаны, из атмосферы на сушу, питание живых организмов этих систем и вынос отходов их жизнедеятельности. Значение воды в природе иногда сравнивают с той ролью, какую выполняет кровь в живом организме.

Почему воду справедливо называют чудом природы?
Что знает о воде современная наука?

Несмотря на широкую распространенность и доступность вода все еще остается непознанным до конца веществом. Ежегодно публикуются новые работы по исследованию свойств воды, и она не перестает удивлять ученых. Без преувеличения можно сказать, что среди необозримого множества природных веществ вода является одним из самых необыкновенных. Она обладает целым рядом физических и химических свойств, которые называют уникальными или аномальными. Эти свойства воды обеспечивают протекание многих природных процессов и существование жизни на Земле в целом. Видео 24.

Необычными свойства воды кажутся по сравнению с жидкостями. Но ученые установили, что жидкая вода имеет структуру, так как ее молекулы способны сцепляться, образовывая межмолекулярные связи, которые очень легко разрываются. То есть можно сказать, что жидкая вода является полимером! Связями между молекулами воды объясняются многие ее необычные свойства. Например, для кипячения воды необходимо затратить много энергии, которая тратится на разрыв этих связей.«Аномальные» температуры кипения, а также замерзания воды обусловливают способность воды находиться в природе в трех агрегатных состояниях (жидком, твердом и газообразном). На планете нет другого вещества, которое находились бы в трех агрегатных состояниях.

Приходилось ли Вам видеть воду в природе одновременно в двух или даже в трех агрегатных состояниях? Где?

Это приводит к тому, что водная оболочка Земли (гидросфера) и, соответственно, жизнь на планете практически не прерывается на поверхности планеты, все ее компоненты объединяются в единое целое благодаря воде. Если представить, что вода обладала бы «нормальной» температурой кипения, то она бы закипала при температуре минут 70 градусов.

В каком состоянии она находилась бы в условиях существующего на Земле температурного режима? И где бы в таком фантастическом мире могли бы возникать водоемы?

Как Вы думаете, какой был бы климат на Земле, если бы вода не обладала такой высокой теплоемкостью?

Поверхностная пленка воды является для многих водных организмов опорой для движения

Как Вы думаете, как это свойство воды сказывается на жизни водоемов в холодное время года? Почему в них возможна жизнь зимой?

Если бы любое из названных свойств воды каким-то невероятным способом стало «нормальным», то это имело бы самые серьезные последствия для всего происходящего на поверхности планеты. О жизни капли воды со времени ее образования на Земле и до наших дней можно написать самую удивительную и увлекательную повесть. Вместе с миллионами других капель эта капля точила и растворяла горы, в виде кристаллов льда она тысячи лет хранилась в высокогорных ледниках, совершила не одно кругосветное путешествие вместе с морскими течениями, затопляла села и города во время наводнений, плавала в облаках над океанами и морями, разбивала корабли о прибрежные скалы, насыщала влагой травы, кусты и деревья; каплей росы она сверкала в душистых лепестках розы, взращивала посевы, излечивала больного человека и несла жизнь в пустыне утомленному путнику. Посмотрите фильм «Приключения капельки воды», из него Вы узнаете много увлекательных фактов про воду. Какими путями движется вода на Земле? Как осуществляется ее круговорот?

Полная смена воды в атмосфере происходит очень быстро, приблизительно через каждые 9 дней, речная вода меняется в среднем 20 раз в году, а для полной смены подземных вод требуется по меньшей мере 8 тыс. лет.

За последнее время в естественный круговорот воды на Земле вторгся человек. Использование человеком воды достигло таких размеров, что стало оказывать заметное влияние на скорость круговорота и количество воды в его отдельных звеньях. То есть безответственная деятельность человека на планете оказывает влияние даже на такой глобальный природный процесс, как круговорот воды на планете.

Сделаем вывод. Вода благодаря своим поистине уникальным свойствам является одним из важнейших факторов жизнеобеспечения на Планете. Наша жизнь полностью зависит от воды.

Сколько нужно воды человеку и насколько важна ее экономия? Об этом мы поговорим в следующей теме.

Источник

Вода на Земле

Вода — одно из самых распространенных веществ в природе и главная составная часть всех живых организмов. Она покрывает около 2/3 поверхности нашей планеты. Без воды жизнь на Земле была бы невозможна.

Вода — основа жизни

Все живые существа на 75 % состоят из воды. Это самый необходимый элемент живой природы. Вода постоянно совершает круговорот между морями, атмосферой и сушей, создавая условия, в которых может существовать и развиваться жизнь.

Вода — на первый взгляд простейшее химическое соединение — является основой жизни на Земле. Вода транспортирует тепло, растворяет и переносит колоссальные массы химических веществ и элементов, разрушает и перераспределяет горные породы, образует формы рельефа и даже участвует в образовании полезных ископаемых. Кроме того, вода задействована в ряде метеорологических явлений, таких как осадки, туманы, облака. Она участвует в создании течений, волнений, перемещении русел рек и формировании водоемов. А еще она является средой жизни для множества организмов.

Человек может прожить без воды всего несколько суток. Для нормальной работы всех органов человеку необходимо как минимум 1,5 л воды в день. Вода доставляет в клетки организма питательные вещества и уносит отходы жизнедеятельности. Кроме того, вода участвует в процессах терморегуляции и дыхания человека.

Под лучами Солнца вода испаряется из водоемов и поднимается в воздух. Там капельки воды собираются в облака и тучи и выпадают на землю в виде дождя или снега, который превращается в воду. Она впитывается в землю и снова возвращается в моря, реки и озера. И все начинается сначала. Так происходит круговорот воды в природе.

Сколько и где?

Всего на земном шаре 1390 млн км 3 воды, больше всего её в морях и океанах — 96,4%. На суше вода спрятана в ледниках и постоянных снегах — около 1,86%. Вечным льдом покрыты Антарктида, остров Гренландия и многие другие острова в высоких широтах. В горах на больших высотах образуются горные ледники. Под землёй воды немного — всего около 1,7% от общего объёма, а на воды суши (реки, озёра, болота, водохранилища) приходится примерно 0,02%. В живых организмах и в атмосфере тоже есть вода. А вот пресной воды, так необходимой нам для жизни, на планете мало — только 2,64%.

Три состояния воды

Вещества в зависимости от температуры замерзания, плавления и кипения могут встречаться в природе в трех агрегатных состояниях — твердом, жидком и газообразном. Вода замерзает при О °С, а кипит при 100 °С.

В повседневной жизни мы можем встретить воду в любом из ее трех состояний, причем ее форма постоянно меняется. Жидкая вода испаряется и переходит в газообразное состояние — водяной пар. Он конденсируется и превращается в жидкость. При минусовых температурах вода замерзает и превращается в твердый лед.

Если в сосуд с водой мы поместим кристаллы поваренной соли, то сможем наблюдать, как количество твердого вещества постепенно уменьшается. Вода при этом приобретает новые свойства: у нее появляется соленый вкус, изменяются плотность и температура замерзания. Полученную жидкость уже нельзя назвать водой, это раствор. Между молекулами соли и воды возникают межмолекулярные связи, благодаря которым молекулы соли отрываются от поверхности кристалла.

Артезианская вода

Согласитесь, несколько необычно называть воду полезным ископаемым: она вокруг нас, течет в ручейках и реках, плещется в морях и океанах, даже с неба льется. И тем не менее такое название верное. Вспомните о колодцах и артезианских скважинах. Разве в этих случаях не приходится добывать воду в буквальном смысле слова из-под земли? Артезианская вода — это вода, находящаяся на глубине 50—200 м и заключенная между водоупорными слоями. Такая вода надежно защищена от внешнего загрязнения.

Источник энергии

Вода — важный источник энергии. Мощность движущейся воды очень велика, поэтому ее используют для получения электричества. Гидроэлектростанции строятся там, где вода движется с большой скоростью, например на реках. Кроме того, могут возводиться и искусственные сооружения, такие как плотины, которые создают движение воды.

Вода, перетекая с верхнего уровня на нижний по специальным турбинным трубопроводам, приобретает большую скорость. Струя воды поступает далее на лопасти гидротурбины и вращает их. Так энергия превращается в механическую. Соединенный с турбиной генератор вращается, и механическая энергия становится электрической. Трансформаторы преобразуют электричество в напряжение нужной величины. Электричество через передающие линии пересылается на распределительные станции.

Источник

Функции воды

Непрерывность жизни на нашей планете в течение миллиардов лет обеспечивается взаимодействием четырех основных элементов — воздух, вода, огонь и земля. По мнению ученых, водный раствор стал первоначальной благоприятной средой, где зародились предшественники современных живых существ. Намного позже, благодаря их активному развитию и жизнедеятельности смогли сформироваться атмосфера и почва. Вода регулярно подвергается изучению со стороны научного мира. Уже доказано, что она наделена уникальными свойствами, и жизнь без воды не сможет продолжать свое существование.

Вода – это жизнь

Основой жизни на Земле является вода. Это вещество самое распространенное на нашей планете и на 70-95 % входит в состав всего живого мира. Каждая растительная и животная клетка на 2/3 состоит из водного раствора необходимых питательных компонентов. Роль воды в биосфере не поддается сомнению – она задействована в самых разных механизмах и жизненных циклах, а также является средой обитания для многих макро- и микроорганизмов.

Значение воды в жизни человека

Активное развитие человечества требует регулярного потребления природных ресурсов. Первостепенным по важности даром природы является вода, поэтому издревле все цивилизации формировались и продолжали свое существование только вблизи водоемов. Человек представляет собой главного потребителя, и значение воды для него неоценимо – используется для питания и питья, гигиены, в быту, а также для различных сельскохозяйственных и промышленных нужд. Кроме того, роль воды для человеческого организма немаловажна с точки зрения биологии:

Круговорот воды в организме

Живой организм – это транзитный пункт непрерывного потока жидкости. Водный цикл в нем включает три этапа: поступление, поглощение клетками и выведение.

Биологические функции воды (транспортная, регуляторная, структурная, метаболическая) обоснованы ее уникальными свойствами. Она является универсальным растворителем и входит в состав всех биологических жидкостей, включая слезы, урину, пот, слюну, лимфу и кровь. Даже межклеточное пространство и сама клетка на 60-80% состоит из водного раствора питательных веществ, который обновляется в течение 5-7 дней. Полное обновление жидкостного состава происходит за 25-30 дней.

Вода в природе

Вода – уникальная субстанция, участвующая во всех физических, химических и биологических процессах. Она представлена тремя агрегатными состояниями (газообразное, твердое, жидкое), благодаря чему возможна реализация важнейшего природного механизма – круговорота воды в природе. За счет циклического перемещения влаги происходит взаимосвязь и полноценное функционирование атмосферы, гидросферы, биосферы и литосферы.

Значение воды для всех живых существ на планете невозможно переоценить:

Вода в промышленности

Благодаря развитию технологий, во всех отраслях промышленного производства все чаще требуется высококачественное исходное сырье и сопутствующие продукты. Для достижения необходимых характеристик применяемого материала в большинстве случаев используется вода, которая может использоваться в технологическом процессе следующим образом:

Кроме промышленного производства, вода является главным элементом в энергетике:

Из-за нерационального использования водных ресурсов, во многих странах мира возник дефицит питьевой воды. В настоящее время большинство промышленных предприятий успешно внедряют технологии по ее эффективному возврату в природу в чистом виде либо вторичному использованию на производстве. Например, установка очистительных сооружений позволяет повторно применять воду для снабжения систем пожаротушения, термических циклов производственных процессов, мойки тротуаров, водоснабжения отопительных систем.

Вода в сельском хозяйстве

Сельское хозяйство по объему потребляемых водных запасов значительно превосходит все другие производственные отрасли. Его водоснабжение осуществляется за счет поверхностных и подземных резервуаров, условно разделяется на несколько видов:

В качестве источников воды для бытовых нужд жителей сельских поселений (например, питье и приготовление пищи, обслуживание сельскохозяйственного оборудования и техники, полив полей и теплиц, предприятия аграрного и животноводческой сферы) принято использовать грунтовые воды. В случае недостатка подземных резервов для удовлетворения всех потребностей, возможен водозабор из наземных естественных или искусственных водоемов: реки, озера и водохранилища. Для организации оптимального водоснабжения особое внимание уделяется выбору насосного оборудования, станций водоснабжения и фильтров очистки воды.

Источник

ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ ЗЕМЛИ

Если смотреть на нашу планету из космоса, то Земля кажется голубым шаром, сплошь покрытым водой. А континенты, словно маленькие островки в этом бесконечном океане. Оно и понятно. Вода занимает 70,8 % всей поверхности планеты, а на долю суши остается лишь 29,2%. Водную оболочку нашей планеты называют гидросферой. Ее объем 1,4 млрд. кубометров.

Вода появилась на нашей планете около 3,5 млрд. лет назад в виде паров, которые образовались в результате дегазации мантии. В настоящее время вода – это самый важный элемент в биосфере Земли, поскольку ее нельзя заменить ничем. К счастью, водные ресурсы считаются неисчерпаемыми, поскольку применяется способ опреснения соленых вод.

Главное назначение воды как природного ресурса – поддержание жизнедеятельности всего живого – растений, животных и человека. Она – основа всего живого на нашей планете, главный поставщик кислорода в самом важном процессе на Земле – фотосинтезе.

Вода – важнейший фактор климатообразования. Поглощая тепло из атмосферы и отдавая его обратно, вода регулирует климатические процессы.

Невозможно не отметить роль водных источников в видоизменении нашей планеты. Люди испокон веков селились возле водоемов и источников воды. Вода служит одним из главных средств сообщения. Существует мнение ученых, что если бы наша планета представлял собой сплошь сушу, то, к примеру, открытие Америки отложилось на несколько столетий. А об Австралии мы вряд ли бы узнали еще в ближайшие лет 300.

Кстати, ежегодно 22 марта по решению ООН отмечается Всемирный день водных ресурсов.

Виды водных ресурсов Земли

Водные ресурсы нашей планеты – это запасы всей воды. Но вода – одно из самых распространенных и самых уникальных соединений на Земле, поскольку присутствует сразу в трех состояниях: жидком, твердом и газообразном. Поэтому водные ресурсы Земли это:

• Поверхностные воды (океаны, озера, реки, моря, болота)

• Ледники и снежники (замерзшая вода ледников Антарктиды, Арктики и высокогорья).

• Вода, содержащаяся в растениях и животных.

Последние 3 пункта относятся к потенциальным ресурсам, потому что человечество еще не научилось использовать их.

Использование водных ресурсов

Водные ресурсы – важнейший компонент и жизнедеятельности человека. Люди используют воду в промышленности и в быту.

По данным статистики больше всего водные ресурсы задействованы в сельском хозяйстве (около 66% всех запасов пресной воды). Около 25 % использует промышленность и всего 9% идет на удовлетворение нужд в коммунальной и бытовой сфере.

Например, чтобы вырастить 1 тонну хлопка, необходимо около 10 тысяч тонн воды, на 1 тонну пшеницы – 1500 тонн воды. Для производства 1 тонны стали – 250 тонн воды, а на производство 1 тонны бумаги нужно не менее 236 тысяч тонн воды.

Человеку в день требуется выпивать не менее 2,5 литров воды. Однако в среднем на 1 человека в крупных городах тратиться не менее 360 литров в сутки. Сюда входит использование воды в канализации, водопроводе, на полив улиц и тушение пожаров, на мытье автотранспорта и прочая, и прочая.

Еще один вариант использования водных ресурсов – водный транспорт. Ежегодно только по акватории России перевозится свыше 50 млн. тонн груза.

Не стоит забывать и про рыбные хозяйства. Разведение морских и пресноводных рыб играет немаловажную роль в экономике стран. Причем для разведения рыбы требуется чистая вода, насыщенная кислородом и не содержащая вредоносных примесей.

Пример использования водных ресурсов – это еще и рекреации. В мире 90% рекреационных объектов расположено вблизи водоемов.

Охрана водных ресурсов

На сегодняшний день существует лишь два способа сохранить запас водных ресурсов:

1. Сохранение уже существующих запасов пресной воды.

2. Создание более совершенных коллекторов.

Накопление воды в водохранилищах препятствует ее стоку в мировой океан. А хранение воды, например, в поземных полостях позволяет уберечь воду от испарения. Строительство каналов позволяет решать вопрос доставки воды без ее просачивания в грунт. Разрабатывают также новые методы орошения сельскохозяйственных угодий, которые позволяют использовать сточные воды.

Но каждый из этих способов оказывает влияние на биосферу. Так, система водохранилищ препятствует образованию плодородных илистых отложений. Каналы препятствуют пополнению грунтовых вод. А фильтрация воды в каналах и на плотинах – главный фактор риска для болот, что приводит к нарушениям в экосистеме планеты.

Сегодня самый эффективной мерой по охране водных ресурсов считается метод очистки сточных вод. Различные способы позволяют удалить до 96% вредных веществ из воды. Но часто этого бывает недостаточно, а строительство более совершенных очистных сооружений оказывается зачастую экономически невыгодным.

Проблемы загрязнения водных ресурсов
Рост населения, развитие производства и сельского хозяйства – эти факторы обусловили нехватку пресной воды для человечества. С каждым годом растет и доля загрязненных водных ресурсов.

Главные источники загрязнения:

• Промышленные сточные воды;

• Сточные воды коммунальных трасс;

• Сливы с полей (когда вода перенасыщена химикатами и удобрениями);

• Захоронение в водоемах радиоактивных веществ;

• Стоки от животноводческих комплексов (в такой воде много биогенной органики);

Природой предусмотрено самоочищение водоемов, которое происходит за счет круговорота воды в природе, за счет жизнедеятельности планктона, облучения ультрафиолетовыми лучами, оседания нерастворимых частиц. Но все эти процессы уже не справляются с той массой загрязнения, которое доставляет водным ресурсам планеты деятельность человека.

Четыре элемента природы, четыре стихии родили на Земле жизнь — это огонь, воздух, земля и вода. Причем вода появилась на нашей планете на несколько миллионов лет, чем та же почва или воздух.

Казалось бы, вода уже изучена человеком, но ученые до сих пор находят самые удивительные факты об этом природном элементе.

Вода — это самое распространенное неорганическое соединение на земле. И первое исключительное свойство воды в том, что она состоит из соединений атомов водорода и кислорода. Казалось бы, такое соединение, согласно химическим законам, должно быть газообразным. А вода — жидкая!

Так, например, всем известно, что вода существует в природе в трех состояниях: твердом, жидком и в виде пара. Но уже сейчас выделяют более 20 состояний воды, из которых только 14 — это вода в замерзшем состоянии.

Удивительно, но вода — единственное вещество на Земле, плотность которого в твердом состоянии меньше, чем в жидком. Именно поэтому лед не тонет, а водоемы не промерзают до самого дна. Разве что при экстремально холодных температурах.

Еще один факт: вода — универсальный растворитель. По количеству и качеству растворенных в воде элементов и минералов ученые выделяют приблизительно 1330 видов воды: минеральная и талая, дождевая и роса, ледниковая и артезианская.

Вода в природе

В природе вода играет важнейшую роль. При этом она оказывается задействованной в самых разных механизмах и жизненных циклах на земле. Вот лишь несколько фактов, которые наглядно демонстрируют ее значимость для нашей планеты:

· Значение круговорота воды в природе просто огромно. Именно этот процесс позволяет животным и растениям получать столь необходимую для их жизни и существования влагу.

· Моря и океаны, реки и озера — все водоемы играют важнейшую роль в создании климата той или иной местности. А высокая теплоемкость воды обеспечивает комфортный температурный режим на нашей планете.

· Вода играет одну из ключевых ролей в процессе фотосинтеза. Не будь воды, растения не могли бы перерабатывать углекислый газ в кислород, а значит — воздух был бы непригоден для дыхания.

Источник

Значение воды в природе

Всего получено оценок: 34.

Всего получено оценок: 34.

Вода покрывает более 70 % поверхности планеты. Это Мировой океан и материковые воды, которые образуют водную оболочку или гидросферу. Около 4 миллиардов лет назад в воде появились первые организмы, там они развивались и затем вышли на берег. Однако все сухопутные организмы не могут жить без воды. Рассмотрим роль воды в природе и жизни человека.

Значение воды в природе

Вода участвует во всех природных процессах.

Рассмотрим значение воды по пунктам.

Гидросфера и климат Земли

Существующий климат на планете поддерживается водным круговоротом. Разница температур Мирового океана и суши вызывает движение воздушных масс, формирует циклоны и антициклоны. Испарение с водных поверхностей приводит к образованию дождевых фронтов, что обеспечивает влагой материковые регионы. Атмосферные осадки пополняют запас речных и подземных вод, которые возвращают воду в Мировой океан.

Солнечные лучи прогревают воду. Это длительный процесс, но так же долго вода отдаёт тепло в окружающий мир, поэтому температурные изменения происходят без резких скачков. Летом прохладный воздух со стороны водоёмов охлаждает прибрежные территории, зимой не даёт им чрезмерно остыть.

Вода-разрушитель и строитель

Объём воды увеличивается при замерзании. Попадая в трещины в скалистых горах, вода размывает их, затем расширяет во время зимних холодов. Так в течение тысяч лет разрушаются горы. Со склонов скатываются глыбы, дробятся, превращаются в щебень. Щебень смывается в реки, где измельчается до песка. В местах, где скорость потока падает, на берегу откладывается песок, галька, щебень. Образуется пляж.

Вода растворяет известняковые пласты, формируются пещеры. В пещерах из раствора выделяется известняк, растут сталактиты причудливой формы.

Пещерная система Мамонтова — Флинт-Ридж в предгорьях Аппалачей исследована на протяжении 627 км, где имеется 225 подземных тоннелей, более 20 залов.

Питание растений

Листья растений испаряют воду, для её пополнения требуется постоянный водный источник. Обычно это грунтовые воды или атмосферные осадки.

Вода способна подниматься от водоносного горизонта по мельчайшим капиллярам, растворяя питательные вещества из почвы. В таком виде питательные вещества становятся доступны для корневой системы растений.

Вода и фауна

Все жидкости в организмах животных, включая человека, в своей основе имеют воду. Это кровь, желудочный сок, моча и другие. В человеческом теле содержится около 70 % воды. При потере воды в 20–25 % человек погибает.

Животные, обитающие в условиях недостатка воды, имеют особенности организма. Интересно: Пустынная австралийская жаба во время засухи прячется в норе на глубине 0,5–1,0 м, предварительно сделав запас воды в подкожных полостях и мочевом пузыре.

Рис. 3. Пустынная австралийская жаба.

Что мы узнали?

Вода участвует в климатических, геологических и биологических процессах. Жизнь на Земле невозможна без воды: в ней нуждаются все животные, растения и человек. Об этом можно рассказать в докладе на уроке в 3 классе или 4 классе.

Источник