X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Введение.

Вода – это не просто обычная жидкость. Это самое распространенное вещество в природе и главная составная часть всех живых организмов. Сколько воды на Земле? Много или мало? Землю иногда называют «Голубой планетой». Оказывается, вода покрывает 70% поверхности Земли. Это много. Ученые подсчитали, что 97% всех запасов воды на планете Земля приходится на соленые воды морей и океанов. И только 3% водных запасов – пресная вода. А это очень мало. В природе ею заполнены чаши океанов, моря, озера, реки, болота. Есть и искусственные водоемы – пруды, водохранилища и каналы. Она есть также и в глубине Земли, и в ее атмосфере. Она постоянно совершает круговорот в природе. Когда солнце нагревает поверхность Земли, вода превращается в пары и попадает в атмосферу. Когда вода в атмосфере охлаждается, она образует облака. Затем некоторое количество этой воды вновь выпадает на Землю в виде дождя.

Организм человека пронизан миллионами кровеносных сосудов. Крупные артерии и вены соединяют друг с другом основные органы тела, более мелкие оплетают их со всех сторон, тончайшие капилляры доходят до каждой отдельной клетки. Копаете ли вы яму, сидите ли на уроке или крепко спите, по ним беспрерывно течет кровь. Для чего же нужна кровь? Кровь соединяет разные части тела в единую систему, в слаженный и работоспособный организм.

Такая же кровеносная система есть и у нашей планеты . Кровь Земли – это вода, а кровеносные сосуды – реки, ручьи, озера. Вода на земле играет ту же роль, что и кровь в организме человека, и, как недавно заметили ученые, структура речной сети очень похожа на структуру кровеносной системы человека. «Возница природы» - так назвал воду Леонардо да Винчи. Именно она, переходя из почвы в растения, из растений в атмосферу, стекая по рекам с материков в океаны и возвращаясь с воздушными потоками, соединяет друг с другом различные компоненты природы, превращая их в единую систему. Вода не просто переходит из одного природного компонента в другой. Как и кровь, она переносит с собой огромное количество химических веществ, транспортируя их из почвы в растения, с суши в озера и океаны, из атмосферы на землю. Все растения могут потреблять питательные вещества, содержащие в почве, только с водой, где они находятся в растворенном состоянии. Если бы не приток воды из почвы в растения, все травы, даже растущие на самых богатых почвах, погибли бы от голода.

Глава 1. Обзор литературы.

1.  
   Появление воды на Земле. Виды воды.

Вода это вещество, без которого не возможна жизнь на Земле. Ученые до сих пор спорят о появлении воды на Земле. Две группы исследователей, работающих друг от друга независимо, сделали вывод, что вода на планете возникла благодаря «мокрому» астероиду.

Происхождение воды на планете, так же не ясно, как и происхождение самой планеты. Существуют гипотезы о том, откуда взялась вода. Одни ученые считают, что Земля вначале была холодным метеоритом, другие, что раскаленным огненным шаром.

Ученые утверждающие о происхождении нашей планеты говорят, что вода являлась часть того самого метеорита в виде льдистого или снегоподобного вещества. Сторонники «горячей» теории происхождения, утверждают что вода выделилась как пот, из разогретой магмы Земли в процессе ее остывания и отвердения. Вода постепенно проникала на поверхность, сохраняясь в низинах образовывая моря и океаны.

А из-за того, что Солнце неравномерно нагревало Землю, в природе начался круговорот воды, начали появляться реки, озера и водоемы. Геологи предполагают, что после сформирования планеты, она была очень горячей и сухой. По теории, 3,9 млрд. лет назад, множество комет и астероидов, содержащих воду, бомбардировали поверхность планеты, это объясняет происхождение морей и океанов, уже после формирования планеты.

Однако, многие исследования показывают, что в структуре природной воды, особенно в морях и океанах, содержится большое количество дейтерия, элемента, имеющего название «тяжелый водород». Поэтому дейтерий возникает в результате реакции с водородом, в результате этого, маленький процент атомов получает дополнительный электрон, становясь фактически дейтерием. По предположениям ученых, это явление указывает на земное происхождение воды.Земля, третья по удаленности от Солнца планета, она обладает самой большой массой среди других земноподобных планет нашей Солнечной системы. Уникальность нашей планеты в том, что она единственная известная планета, на которой зафиксировано существование жизни. Ученые предположили, что Земля образовалась 5-6 млрд. лет назад. И в скорее после своего создания гравитационным полем притянула к себе единственный спутник – Луну.Сколько воды на планете?

Посмотрите на глобус. Сразу бросится в глаза огромная площадь голубовато-синего цвета. Только 29% от общей площади Земли, занимает суша (материки и острова), остальной процент, составляют моря, океаны, озера и реки. Общее количество воды на планете огромно. Если собрать всю земную воду в каплю, то диаметр капли составит около полторы тысячи километров. А самый глубокий океан на планете – Тихий, его максимальная глубина составляет 11,8 километра. Глубина океанов, в среднем, составляет примерно 3800 метров. Если бы вода была размещена по поверхности суши равномерно, то весь земной шар был бы под водой, и толщина воды составила бы 2710 метров.

Одну пятидесятую поверхности суша занимают пресные и соленые озера. Во всех озерах воды в пять раз меньше чем, в океанах и морях. А по количеству озер на первом месте Россия, в нашей стране тысячи озер. Среди них, самое большое – Каспийское, площадь которого чуть больше 420 тысяч км².

Из пресных озер, самые большие – Ладожское, Онежское, Байкал общей площадью сотни тысяч километров квадратных. Есть страны с огромным количеством пресных озер – Финляндия, Норвегия. Более половины всей территории Норвегии составляют озера.

Самым главным поставщиком пресной воды на планете являются атмосферные осадки, непосредственно наполняющие озера, реки и ручьи. Особой чистотой отличаются горные озера, они подпитываются водой, которая образуется при таянии льдов и снегов. Воды в реках нашей планеты примерно раза в три больше чем в озерах. По протяженности рек, Россия имеет первое место.

1.2 Значение воды в жизни человека.

Вода - это простейшее химическое соединение двух атомов водорода и одного атома кислорода H₂O. Вода наиболее ценный для человека продукт, наш организм на 60-70% состоит из воды. Человеку необходимо выпивать как минимум 1,5 литра до 2 литров воды в сутки. Вода - важнейшая составляющая среды нашего обитания. После воздуха, вода второй по значению компонент, необходимый для человеческой жизни. Насколько важна вода, свидетельствует тот факт, что ее содержание в различных органах составляет 70 - 90%. С возрастом количество воды в организме меняется. Трехмесячный плод содержит 90% воды, новорожденный 80%, взрослый человек - 70%. Вода присутствует во всех тканях нашего организма, например:

· Мозг содержит - 75 %

· Сердце - 75%

· Легкие - 85%

· Печень - 86%

· Почки - 83%

· Мышцы - 75%

· Кровь - 83%.

Вода действительно является источником жизни на земле – ни одна клетка живого организма не может без нее существовать. Вода участвует в процессе дыхания, так как дышать сухим воздухом человек может относительно недолго. Вода выводит из организма человека шлаки, отходы и токсины. Доставляет в клетки кислород и питательные вещества (минеральные соли, витамины). Внутриклеточная жидкость регулирует температуру тела и не дает клеткам слипаться. Кроме того, она служит смазкой для суставов и костей, защищает от ударов внутренние органы. Внутриклеточная жидкость необходима для восстановления и исцеления организма природным способом. Поскольку в мышцах содержится больше воды, чем в жире, то, чем мы стройнее, тем больше воды в нашем теле. Недостаток воды тяжело переносится организмом. Обезвоживание способствует развитию многих болезней.

Следовательно, если содержание воды окажется хоть немного ниже нормы, это вызовет те же последствия, что и недостаточный полив для огорода. Конечно, многие овощи будут продолжать расти, но их состояние окажется далеким от идеального, а некоторые растения вообще засохнут. Увидеть обезвоживание невозможно, но оно чувствуется. Итак, я убедилась, что вода играет огромную роль в жизни каждого человека и природы в цело

1.3.Самоочищение воды

Под влиянием естественных факторов открытые водоемы (реки, озера и водохранилища), как и почва, обладают способностью освобождаться от попавших в них загрязнений. В реках для самоочищения необходим пробег воды не менее 15 км от места загрязнения при условии отсутствия новых загрязнений на пути течения воды.

Быстрота самоочищения зависит от многоводности, скорости течения воды и ветра, способствующих перемешиванию воды в водоеме. В озерах и водохранилищах тем интенсивнее очищается вода, чем больше по объему сами источники. В мелких водоемах процессы самоочищения выражены крайне слабо.

Самоочищение воды происходит в результате механических, физико - химических и биологических процессов. При этом поступившие загрязнения разбавляются водой водоема, взвешенные в воде вещества постепенно осаждаются на дно, а органические вещества подвергаются окислению за счет растворенного в воде кислорода. Биохимические процессы самоочищения водоемов совершаются под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов и растворенного в воде кислорода. При этом аэробные процессы происходят преимущественно в верхних слоях водоема, а анаэробные — на дне водоема, куда кислород воздуха не поступает. В итоге этих процессов органические вещества, распадаясь на менее сложные, постепенно минерализуются.

Процессам самоочищения воды способствуют также простейшие, коловратки, рачки, моллюски и некоторые растительные организмы, которые питаются органическими веществами, а простейшие питаются бактериями. Кроме того, микроорганизмы гибнут под влиянием ультрафиолетовых лучей солнца, которые проникают в толщу воды более чем на метр. Процессы самоочищения протекают более интенсивно в теплое время года.

С санитарной точки зрения самоочищение воды весьма полезное явление в природе. Однако этот процесс у открытых водоемов небезграничен — при сильном и постоянном загрязнении самоочищение воды становится недостаточным. Это часто наблюдается при бесконтрольном выпуске хозяйственно-фекальных и промышленных сточных вод в водоемы, что вызывает значительное скопление гниющего ила, появление токсических химических соединений, развитие полисапробной флоры и массовый мор рыбы.

1.4. Вода – растворитель. Свойства воды.

Вода - самый сильный природный растворитель: в воде растворяются в той или иной степени все вещества.

Каждый раз, например, выпивая стакан горячего чая, мы вместе с ним выпиваем 0,1 миллиграмма растворенного в нем стекла.

Внешне вода подвижна и податлива, и ее можно заключить в любой сосуд. Однако вода проникает в трещины горных пород.

Расширяясь при замерзании, вода раскалывает скальные породы любой твердости, которые постепенно распадаются на все более мелкие частицы.

Процесс включения твердых веществ в большой круговорот живой природы ускоряется чудесным свойством воды их растворять.Вода с растворенными компонентами твердых веществ становится средой питания и поставщиком микроэлементов, необходимых для жизни растений, животных и человека.

У воды имеются удивительные свойства, которыми в последнее время очень заинтересовались ученые со всего мира.Поверхностное натяжение чистой воды больше, чем у любой другой жидкости, кроме ртути.У абсолютно чистой воды поверхностное натяжение таково, что по ней можно было бы кататься на коньках.В среднем, за свою жизнь человек потребляет 75 тонн воды.Горячая вода замерзает быстрее холодной. Ученые до сих пор не могут объяснить этот феномен.

При -120 °C с водой начинает происходить что-то странное: она становится сверхвязкой или тягучей, как патока, т.е. приобретает свойство и структуру вязкого вещества.

При температуре ниже -135 °C она превращается в «стеклянную» или «стекловидную» воду – твердое вещество, в котором отсутствует кристаллическая структура.

1.5 Особая структура воды. Живая вода

Не так давно ученые сделали открытие, что вода обладает особой структурой:

она состоит из супермолекул - ячеек, по виду напоминающие кристаллики – красивые шестигранники, в каждом из которых по 912 молекул воды.

Такое соединение ученые назвали кластером.Количество кластеров постоянно меняется: их может быть очень много, а может и не быть вовсе. Это обстоятельство позволяет дать четкие определения «живой» и «мертвой» воде.

«Живая вода» – это вода, в которой число кристалликов-кластеров на много превосходит количество «неорганизованных» молекул.Ткани нашего тела – этот форменный сосуд для воды! Особенно богаты водой ткани молодого организма. С возрастом ее количество постепенно уменьшается: так, например, в теле трехмесячного плода – 95 процентов воды, пятимесячного – 85, новорожденного ребенка – 70 и взрослого человека – около 65 процентов.

При потере 2% воды у человека появляется чувство жажды, при потере 6-8% наступает полуобморочное состояние, при 10% - галлюцинации, нарушение глотания. Потеря 10-20% воды опасна для жизни. Всего лишь 2%-ое сокращение уровня воды в теле может привести к 20%-ому уменьшению в умственных и физических показателях.

Вода - это, прежде всего то, что мы пьем. По данным Всемирной организации здравоохранения более 80% всех болезней в мире связано с неудовлетворительным качеством питьевой воды. Пользуясь водопроводной водой, за свою жизнь мы «пропускаем» через организм от 200 до 300 кг химической грязи.

1.6 Снабжение организма водой

Каждый организм стремится к здоровью. Поэтому любая жидкость, не соответствующая норме, проходит «перестройку». Происходит это с затратой энергии - и чем хуже вода, тем больше энергии тратится.

Представляете, сколько усилий тратит организм для переработки колы? Надо расщепить ее на составные части, отделить воду, нейтрализовать оставшееся вещество, иначе оно атакует наши же клетки.

То, что происходит внутри нашего организма при потреблении подобных напитков, сравнимо с военными баталиями, в которых роль наших защитников выполняет наш с вами родной иммунитет!

Хорошее снабжение организма водой помогает бороться с избыточным весом. Это выражается не только в уменьшении чрезмерного аппетита, но и в том, что достаточное количество воды способствует переработке уже накопленного жира. Очень важно, что потребление именно артезианской природной воды оказывает целебное и омолаживающее действие на организм, причем, главную роль здесь играет информация, которую вода вобрала в себя, проходя сквозь толщу земли, а не только растворённые в ней вещества.

Оптимальное время приема воды:стакан — за полчаса до еды и стакан — через два часа после еды.Это самый минимум воды, необходимый организму.

После обильной трапезы и перед сном рекомендуется выпивать еще по стакану воды. Проходит около получаса, прежде чем физиологическая потребность в воде сможет отделиться от потребности в пище. Вы будете чувствовать себя сытыми и станете есть только тогда, когда организму действительно понадобится пища. Есть вы станете намного меньше, а характер потребности в еде изменится.

Чтобы рассчитать количество необходимой вашему организму воды в сутки, есть простое решение. Нашему телу нужно 40 мл воды на 1 кг веса. То есть при весе в 60 кг нужно выпивать 2,4 литра именно воды – это в сутки. Лучше родниковой. Но не минеральной, не водопроводной и уж точно не лимонада.

Глава 2. Исследовательская часть.

Мною было проведено простое исследование-наблюдение за состоянием воды, набранной в ключе и воды из-под крана.

Вода из водопада ключа

В течении 4 дней было без изменений на 5 день в воде появились пузыри. На 12 появился запах и 14 день вода частично испарилась. На 21 день вода испарилась полностью, оставив неприятный запах.

Вода из-под крана

В течении 5 дней было без изменений на 6 день в воде появились пузыри. На 17 частично испарилась и 19 день появился запах. На 23 день вода испарилась полностью.

Вода из ключа испилась быстрее, на протяжении всего времени наблюдений периодически появлялись пузыри.

День опыта	Вода из под крана (изменения)	Вода из источника (изменения)
День1	нет	нет
День2	нет	нет
День3	нет	нет
День4	нет	нет
День5	нет	Появились пузырьки
День6	нет	нет
День7	нет	Пузырьки стали меньше
День8	нет	нет
День9	нет	нет
День10	нет	нет
День11	нет	нет
День12	нет	Появился запах
День13	нет	Нет
День14	Нет	Вода начала испаряться
День15	Нет	Нет
День16	Нет	Нет
День17	Вода начала испаряться	Нет
День18	Нет	Нет
День19	Появился запах	Нет
День20	Нет	Нет
День21	Нет	Вода испарилась
День22	Нет	-
День23	Вода испарилась	-

Фото с эксперимента

Начало эксперимента

Последние стадии эксперимента

Заключение.

Исследование показало, что вода из ручья живая, так как быстрее начала испаряться. Что свидетельствует о быстром движении молекул. Так что зачастую вода из кранов непригодна для питья. Остается только бутилированная вода от приличных производителей.

Сиюминутное желание любым путем достигнуть всех благ цивилизации, не учитывая законов Природы, иными словами - незаконно, как бумеранг возвращается жителям Земли в виде экологических катастроф, к которым, к сожалению, многие стали привыкать.

Растет количество заболеваний известных и ранее неизвестных. Еще большими темпами растет индустрия лекарственных препаратов, в которой уже и специалисту трудно не заблудиться.

В постоянной погоне за лекарствами и поисками способов лечения мы редко задумываемся над тем, а где же начало всех наших бед? Попытки поймать змею за хвост, другими словами - лечить только болезни, не дают нужного результата. Избавившись от одной болезни, через некоторое время вас кусает другая. «Человек начинает ценить воду, когда иссякнет источник», – гласит народная мудрость.

Почему же мы все еще почти не замечаем и не ценим воду?

Вода – бесценный дар природы, основа всей жизни на Земле.

Список источников:

1. «Вулканы»: Детская энциклопедия – 2-изд., перераб. – Москва изд., «Махаон», 2007 – 124с., ил.

2. «Мир моря»: Детская энциклопедия – 2-изд., перераб. – Москва изд., «Махаон», 2007 – 123с., ил.

3. Капля, речка, океаны. Текст А. Ефремова Санкт – Петербург. Издательский дом «Современная педагогика», 2004. –519, с.: ил.

4. Книга для чтения по охране природы: Для учащихся сред. шк./Сост.А.Н.Захлебный. – М.:Просвещение, 1986. – 175 с., ил.

5. Что такое. Кто такой: Детская энциклопедия: В 3 т. Ч-80 Т.1. А - Ж/Сост.В.С.Шергин, А. И. Юрьев. –5-у изд., перераб. И доп. – М.:

Код для цитирования: Скопировать