Природная вода с повышенным содержанием минеральных компонентов классифицируется на четыре группы.
Минеральные лечебные воды с общей минерализацией более 8 г/л. Сюда же относят и менее минерализованную воду, содержащую повышенное количество бора, мышьяка и других элементов. Ее принимают по назначению врача.
Минеральные лечебно-столовые воды с общей минерализацией 2—8 г/л. Они применяются с лечебными целями по назначению врача, но можно использовать их в качестве столового напитка. Минеральные столовые воды с минерализацией 1—2 г/л.
Столовые воды с минерализацией менее 1 г/л.
Своим происхождением минеральные воды обязаны подземным водоносным слоям или бассейнам, расположенным среди особых горных пород, в течение долгого периода обогащающих воду целебными минералами, которые находятся в растворе в виде диссоциированных на положительно заряженные катионы и отрицательно заряженные анионы.
В названии вод даются определения «гидрокарбонатная» и «натриевая», значит, этих веществ более всего, но могут быть воды хлоридно-натриево-кальциевые, хлоридно-сульфатные, натриево-магниевые и др. В зависимости от того, какой у воды показатель рН, минеральная вода является кислой, нейтральной или щелочной. Действие минеральных вод на желудочно-кишечный тракт и организм различное. Минеральными водами лечатся такие болезни, как гастриты, колиты, воспаления слизистой кишечника, заболевания желчного пузыря и печени, болезни обмена веществ.
Кроме озер и рек, мы получаем обычную пресную воду из колодцев, артезианских скважин, родников, а также собирая осадки, наполняя ведра и бочки дождевой водой или растапливая лед и снег. Колодцами реально пользуются лишь в сельской местности, так как шурф глубиною 5—10 м не способен обеспечить большого выхода воды — для этого необходимо бурить скважины в 20—150 м, в зависимости от глубины залегания подземных вод. Колодцы питаются подпочвенными водами и могут обеспечить водопотребление до 100—150 л/ч (в редких случаях — до 500 л/ч). Они очень уязвимы с точки зрения загрязнений: все, что попадает в почву — нитраты, нитриты, ПАВ, пестициды и тяжелые металлы, — может оказаться в колодезной воде. Вода из артезианских источников
Воды глубокого залегания лучше защищены от различных промышленных и бактериальных загрязнений. Для бурения используются специальные установки, затем в скважину опускают стальные трубы, погружают мощный насос, через который выводится на поверхность трубопровод. Существуют два водоносных горизонта: песчаный залегает на глубине 15— 40 м и отделен от верхнего слоя почвы глинистыми пластами, которые и защищают его от загрязнений, а на глубине 30—230 м и более находятся известняковые водоносные слои, так называемые артезианские. Состав артезианских вод зависит от глубины их залегания. Такая вода может иметь повышенную жесткость и содержать бактерии и органические вещества. Кроме того, из-за плохого соединения труб в скважинах в артезианскую воду могут просачиваться загрязнения из более высоких водоносных слоев. Обычно эту воду необходимо фильтровать и очищать, что осуществляется с помощью очистных систем промышленного и бытового назначения.
Дистиллированная вода — это чистая Н2О, или вода с ничтожно малыми примесями инородных веществ. Используется она в основном для медицинских или исследовательских целей. Ее производят в специальных дистилляторах путем выпаривания обычной пресной воды с последующей конденсацией пара - дистилляцией. При этом все присутствующие в воде примеси остаются в выпаренном остатке. Этот процесс основан на принципе, что вода представляет собой летучее вещество, а соли являются нелетучими веществами. Также поступают с морской водой, чтобы избавить ее от солей и минеральных включений. В тропических зонах солнечным теплом нагревают воду в мелких лотках (парниковый эффект), после чего происходит конденсация водяного пара. Идеальное место для размещения подобных установок—прибрежные тропические районы, соседствующие с засушливыми землями, которым предельно необходима вода. Конструкция опреснительных установок должна быть хорошо продумана, с тем чтобы в ней предусматривалось вторичное использование тепла, выделяющегося при конденсации паров. Стоимость опреснения морской воды по методу дистилляции не превышает 1 доллара за 4000 л.
Принцип дистилляции довольно прост, но с его промышленным использованием связано много проблем. Например, по мере выпаривания пресной воды из сосуда, в котором находится вода, раствор соли становится все более концентрированным, и в конце концов соль осаждается. Это приводит к образованию накипи, что в свою очередь ухудшает теплопроводность стенок сосуда, засоряет трубы и т.п. Решение этой проблемы в том, что при котором морскую воду после дистилляции из нее некоторого количества пресной воды необходимо сбрасывать, а вместо нее набирать новую порцию морской воды. Но это нужно делать аккуратно, чтобы не потерять весь запас тепла, накопленный в нагретой морской воде, и чтобы не пришлось подводить дополнительное тепло к вновь набираемой холодной морской воде. Потери тепла связаны с тепловым загрязнением окружающей среды и удорожанием процесса. Следует также учесть, что, если дистилляцию проводить при атмосферном давлении, воду надо нагревать до 100°С; при более низком давлении температура кипения воды понижается, и, следовательно, дистилляция требует меньших тепловых затрат.
Огромный слой соленой воды, покрывающий большую часть Земли, представляет собой единое целое и имеет примерно постоянный состав. Мировой океан огромен. Его объем достигает 1,35 миллиардов кубических километров. Он покрывает около 72% земной поверхности. Почти вся вода на Земле (97%) находится в мировом океане. Приблизительно 2,1% воды сосредоточено в полярных льдах и ледниках. Вся пресная вода в озерах, реках и в составе грунтовых вод составляет лишь 0,6%. Остальные 0,1% воды входят в состав соленой воды из скважин и солончаковых вод.
Ионные вещества, содержащиеся в морской воде в концентрации выше 0,001 г/кг (1 млн.д.) по весу:
Морскую воду часто называют соленой. Под соленостью морской воды понимают массу (в граммах) сухих солей в 1 кг морской воды. В пределах мирового океана соленость колеблется от 33 до 37, в среднем ее можно считать равной 35. Это означает, что в морской воде содержится приблизительно 3,5% растворенных солей. Перечень элементов, содержащихся в морской воде, очень велик, однако концентрация большинства из них очень низка. В таблице указаны 11 ионных частиц, присутствующих в морской воде в концентрациях, превышающих 0,001 г/кг, т.е. 1 миллионную долю (млн. д.) по весу. Среди веществ, содержащихся в морской воде в несколько меньших, концентрациях (от 1 млн. д. до 0,01 млн. д.), имеются элементы азот, литий, рубидий, фосфор, йод, железо, цинк и молибден. В морской воде обнаружено не менее 50 других элементов в еще более низких концентрациях.
Эти воды не относятся ни к пресным, ни к соленым. Их можно разделить на два вида: первые поступают из городских квартир, из городской канализации, вторые — с промышленных предприятий. В водах первого типа присутствуют фекалии, моча, бумага, мыло, остатки пищи. Все это оседает в водоотстойниках, перегнивает на специальных площадках и не наносит экологического вреда природе. Кроме этого, в сточных водах имеются элементы, с которыми естественным процессам очистки не совладать: поверхностно-активные вещества; микробы и вирусы; поверхностно-активные вещества, органика.
Человек не может отказаться от химических и целлюлозно-бумажных комбинатов, гальванических цехов, металлургических и машиностроительных заводов, атомных электростанций и всего остального, что насыщает воды тяжелыми металлами, химией и радиоактивными изотопами.
В настоящий момент человечеству известны десятки тысяч химических соединений. Попадая в воду, эти вещества претерпевают различные изменения: разлагаются, вступают в реакции друг с другом, с хлором или озоном, которыми обеззараживают воду, и в результате могут получиться новые модификации, ранее неизвестные науке. Сравнительно немногие из этого огромного количества соединений исследованы на вредность и ПДК.
Очистка сточных вод и приготовление воды, поступающей в наши квартиры, — два разных процесса, осуществляемых государственными унитарными предприятиями «Водоканал». Сточные воды очищают на особых станциях аэрации, где они фильтруются, отстаиваются, насыщаются кислородом и лишь затем поступают в природные водоемы, а отстой (сухое вещество) утилизируется. Есть разные способы утилизации: зарыть в землю, сбросить в океан, переправить на территорию другого государства или переработать на специальной фабрике. Очищенные от сухого остатка сточные воды во многих Российских городах не хлорируют, как за рубежом из-за опасности загрязнения хлором водоёмов.
Из природных водоемов вода берется для бытового потребления. Это совсем другая операция, не связанная с очисткой сточных вод. Этим занимаются станции водозабора и водоподготовки «Водоканала». Вода проходит необходимые стадии очистки, хлорируется или фторируется, а затем поступает в водопроводную сеть. Возможны опасности: некачественная очистка, ржавые водопроводные трубы, залповый несанкционированный сброс каким-нибудь предприятием промышленных отходов.
История открытия целебных свойств коралловой воды связана с изучением феномена долголетия жителей Японских островов Окинава и Токуносима. Учёные-геронтологи заметили, что продолжительность жизни на этих островах на 10-15 лет выше, чем по всей Японии. А люди, живущие там, отличаются хорошим здоровьем. Позже учёные объяснили причину долголетия жителей этих островов. Эти острова находятся на коралловых атоллах, которые фильтруют воду и насыщают её ионами кальция.
Геотермальными называются выделяющиеся из недр Земли воды с температурой выше 20°С. В большинстве случаев они имеют температуру от 40 до 100°С. Наибольшая температура поступающей к земной поверхности геотермальной воды можетдостигать 300°С, а температура пара доходить до 600°С.
Геотермальные воды с температурой 20—40°С используют для лечебных целей, а с температурой 40—60°С — длявыращивания растений в парниках.
Минеральная вода. Эффект питьевого лечения минеральной водой зависит не только от правильного выбора воды, но и от правил ее приема (дозы, периодичности, связи с приемом пищи и т. д.). Поэтому пить минеральную воду (особенно в домашних условиях) следует только по назначению врача и в строгом соответствии с его указаниями. Для того чтобы минеральная вода оказала наилучшее влияние на ваш организм, ее нужно принимать в определенное время в зависимости от кислотности желудочного сока. Если кислотность нормальная, то минеральную воду пьют за 45 минут до еды, если пониженная — то за 15 минут, а при повышенной кислотности — за 1,5 часа до еды.
Все имеющиеся на Земле запасы пресной воды составляют лишь небольшую часть общего количества воды. Они возникают в результате испарения воды из океанов и с поверхности суши, а также с листьев растений. Накапливающиеся в атмосфере пары воды переносятся вследствие глобальных циркуляции атмосферы в другие географические широты, где выпадают в виде осадков-дождя или снега. Выпадающая в виде осадков вода сбегает в реки или собирается в озера и подземные резервуары. В конце концов она испаряется или уносится реками обратно в океаны.
Приблизительно 10% пресной воды расходуется на домашние нужды, остальное идет на нужды сельского хозяйства и промышленности. Для получения одного фунта сахара требуется около 200 л воды, для выращивания одного фунта зерна (с учетом осадков) 700 л воды, а для получения одного фунта синтетической резины 1200 л воды.
Родником, или ключом обозначается небольшой водный поток, бьющий непосредственно из земных недр. Родники, как выходы грунтовых и подземных вод на поверхность, являются уникальными естественными водоёмами. Они имеют большое значение в питании и других поверхностных водоёмов, поддержании водного баланса и сохранении стабильности окружающих их биоценозов. Некоторые российские реки и водоёмы порождаются именно такими подземными источниками. Их питание осуществляется за счёт более глубоких водоносных слоёв (свыше 10–20 м), куда загрязняющие вещества с поверхности практически не проникают. По гидрохимическим особенностям воды родников можно судить о состоянии подземных вод в данном регионе. Родниковая вода берется в том самом месте, откуда она поступает из-под земли.
Некоторые родники представляют собой уникальные природные объекты, имеющие значительную научную ценность как памятники природы. Они являются центральным компонентом окружающих их ландшафтов, повышают их эстетические свойства.
Родники являются стратегическими объектами природы. При возникновении чрезвычайной ситуации они могут выступать как единственные источники питьевой воды для населения.
С родниками связаны многие легенды и обычаи местного населения. Воду некоторых родников местное население считает святой, целебной, используемой при лечении различных заболеваний. На некоторых родниках сооружены часовни, которые представляют собой историческую и культурную ценность.
Железо — химический элемент с атомным номером 26 в периодической системе элементов. С давних пор железо широко применяется человеком. Древнейшие изделия из железа, найденные при археологических раскопках – железные наконечники для стрел и украшения, датируются IV тысячелетием до новой эры и относятся к древнешумерской и древнеегипетским цивилизациям.
В земной коре железо распространено достаточно широко — на его долю приходится около 4,1 % массы земной коры (4-е место среди всех элементов, 2-е среди металлов). В мантии и земной коре железо сосредоточено главным образом в силикатах, при этом его содержание значительно в основных и ультраосновных породах, и мало в кислых и средних породах.
Известно большое число руд и минералов, содержащих железо. Наибольшее практическое значение имеют красные железняки (руда гематит Fe2O3; содержит до 70 % Fe), магнитные железняки (магнетит Fe3О4; содержит 72,4 % Fe), бурые железняки (гидрогетит НFeO2·nH2O), а также шпатовые железняки (синдерит, карбонат железа(II), FeСО3; содержит около 48 % Fe). В природе встречаются также большие месторождения пирита FeS2 (другие названия — серный колчедан, железный колчедан, дисульфид железа и другие), но руды с высоким содержанием серы пока практического значения не имеют. По запасам железных руд Россия занимает первое место в мире. В морской воде 1·10-5—1·10-8% железа.
