Питьевая вода, питьевой режим в различных условиях, добыча, очистка и хранение в природе и в городе

Запах воды определяют (землистый, хлорный, запах нефтепродуктов и т.д.) и, оценивая интенсивность запаха по пятибалльной шкале (ноль соответствует полному отсутствию запаха):

- очень слабый, практически неощутимый запах; - запах слабый, заметный лишь в том случае, если обратить на него внимание; - запах легко замечается и вызывает не одобрительный отзыв о воде; - запах отчетливый, обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья; - запах настолько силен, что делает воду не пригодной к употреблению.

Вкус воды характеризуется определениями соленый, кислый, сладкий, горький, а все остальные вкусовые ощущения называют привкусами. Оценивают вкус по такой же пятибалльной шкале, как и запах, с градациями: очень слабый, слабый, заметный, отчетливый, очень сильный.

Цвет воды определяют фотометрически, путем сравнения испытуемой воды с эталонными растворами, имитирующими цвет природной воды. Оценивают цвет по специальной шкале цветности с градациями от нуля до 14. Аналогичным образом исследуют и мутность.

Свойства воды изучаются методами качественного и количественного химического анализа. На каждую примесь имеется свой ПДК - предельно допустимая концентрация, то есть такая, которая не наносит вреда нашему организму. Но есть вещества, вирусы и бактерии, для которых ПДК равен нулю, то есть их вообще не должно быть в воде. Вредные вещества и микрофлора могут присутствовать в воде, но в столь ничтожной концентрации, что их не определить самыми тонкими и точными методами анализа.

Питьевой режим

Питьевой режим - установленный порядок потребления жидкости. Зависит от возраста человека, вида деятельности, условий среды (характер питания, метеорологические факторы и т.д.). Рациональный питьевой режим обеспечивает поддержание водно-солевого обмена (водно-солевой обмен) организма на оптимальном уровне. В норме количество потребляемой и образующейся в организме воды соответствует ее выделяемому объему. В среднем взрослому человеку в комфортных условиях необходимо воды 35-40 мл на 1 кг массы тела в сутки; суточная потребность ребенка первого года жизни составляет до 165 мл на 1 кг массы тела.

Чрезмерное потребление жидкости вызывает, как правило, привыкание. Избыточное содержание воды в организме возникает при нарушении осморегуляции, выделительной функции почек и др. Значительное поступление воды в организм приводит к нарушению пищеварительной функции, увеличению объема крови (гиперволемии), снижению числа ее форменных элементов, ухудшению деятельности сердечно-сосудистой системы, почек, появлению судорог («водное отравление»). При длительном и значительном уменьшении (или лишении) поступления воды в организм («водном голодании») происходят существенные нарушения состояния (ухудшение самочувствия, снижение работоспособности, нарушения деятельности сердечно-сосудистой, центральной нервной систем и др.). При потере воды более 20% от массы тела наступает смерть.

Особое значение П. р. приобретает в условиях жаркого климата, в горячих цехах, при тяжелой физической работе. При этом наблюдается усиленная экстраренальная дегидратация (потоотделение) и деминерализация организма. Так, при температуре окружающего воздуха 32° и выше резко усиливается секреция потовых желез и почти вся теплоотдача происходит за счет испарения. В обычных микроклиматических условиях потеря воды путем испарения пота составляет 0,5-0,6 л в сутки. В условиях нагревающего микроклимата, особенно при выполнении тяжелой работы, она достигает 6-9 л. При этом может наблюдаться отрицательный водный баланс, т.е. потеря организмом жидкости превышает количество выпитой воды. В связи с этим целесообразен П. р. без ограничений; по мере возникновения жажды необходимо выпивать не более 200-300 мл за один раз (предупреждая неприятные ощущения, возникающие при переполнении желудка). Усиленное испарение пота ведет к выведению из организма ионов натрия, калия, магния, меди, цинка, хлора и др., а также растворимых в воде витаминов (С, В1, В6, РР и др.) и органических кислот. Если потоотделение не превышает 4-5 л, то за счет питья и потребляемой пищи компенсируется потеря хлорида натрия. Поэтому применять подсоленную воду (0,3-0,5% раствор хлорида натрия) следует лишь при потере массы тела свыше 5 кг в сутки.

При воздействии нагревающего микроклимата изменяется обмен микроэлементов, что проявляется, например, в нарушении проводимости миокарда. Поэтому необходимо восполнение потерь микроэлементов, а также водорастворимых витаминов.

В качестве питьевых средств для поддержания нормального функционального состояния организма при длительном тепловом воздействии используют черный или зеленый байховый чай с добавлением витаминов. При этом отмечается усиление слюноотделения, которое тормозится при высокой температуре среды, и исчезает сухость во рту, а также уменьшается количество выпиваемой жидкости (в 1,7-1,9 раза по сравнению с приемом обычной воды).

В условиях жаркого сухого климата эффективно применение зеленого чая с добавлением отвара верблюжьей колючки. Он восполняет теряемые с потом ионы и витамины, способствует улучшению теплового состояния, деятельности сердечно-сосудистой системы. На одного работающего рекомендуется 3-3,5 л этого напитка.

Учитывая, что при перегревании возникает так называемый кислотный аппетит, рекомендуются напитки, которые наряду с микроэлементами содержат комплекс органических кислот (лимонную, аскорбиновую, пировиноградную, молочную и др.): соки, отвары сухофруктов, алычовый экстракт, а также чай с лимоном с добавлением хлорида калия и кальция по 2,5 мг на 100 мл воды. При этом не следует добавлять в напитки сахар, т.к. его содержание более 1% приводит к усилению теплопродукции.

Целесообразно применение прохладных напитков, это способствует снижению температуры тела и как следствие уменьшению потоотделения.

Питьевой режим спортсменов в зависимости от тяжести нагрузок предусматривает специальную его регламентацию как по составу напитков и количеству, так и по времени приема (избегать приема большого количества жидкости при соревнованиях и тренировках, утолять жажду по их окончании).

Специальные питьевые режимы разработаны для летчиков-космонавтов. При этом учитывают дегидратационные процессы (при отсутствии чувства жажды), которые приводят к водному дефициту, требующему восполнения.

Источники пресной воды

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, Каспийского моря 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.

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.

Добыча