Вода має таку властивість як „змочування”. При вивченні цього явища встановили, що всі речовини, які легко змочуються водою (глина, пісок, скло, папір та ін.) обов'язково мають у своєму складі атоми кисню. Для пояснення природи змочування, цей факт виявився ключовим: енергетично неврів новажені молекули поверхневого шару отримують можливість утворювати додаткові водневі зв'язки з «чужими» атомами кисню.[10]

Дякуючи поверхневому натягу та властивості до змочування, вода може підніматись у вузьких вертикальних каналах на висоту більшу ніж та, яка допускається силою тяжіння, тобто вода має властивість капілярності.

Капілярність відіграє важливу роль у багатьох природних процесах, які виникають на Землі. Дякуючи цьому вода змочує товщу ґрунту, що лежить значно вище дзеркала ґрунтових вод і надає кореням рослин розчини поживних речовин. Капілярністю обумовлюється рух крові та тканинних рідин в живих організмах.

Найвищими виявляються у води саме ті характеристики, котрі повинні були б бути найвищими: температура кипіння та замерзання, теплота пароутворення та плавлення.

Вважали, що вода повинна кипіти при 700С та замерзати при - 900С. В такому випадку в земних умовах. В таких умовах вона ніколи не існувала б ні в твердому, ні в рідкому станах.

Можливим був би тільки газоподібний стан. Але на графіку залежності температур несподівано різкий підйом - температура кипіння води + 1000С, замерзання - 00С. Це наглядна перевага асоціативності - широкий температурний інтервал існування, можливість здійснити всі фазові стани в умовах нашої планети. Асоціативність води відбивається і на дуже високій питомій теплоємності її пароутворення. Щоб випарувати воду, вже нагріту до 1000С, потребує вшестеро більше кількості теплоти, чим для нагріву цієї ж маси води на 800С (від 200С до 1000С).

Кожну хвилину мільйон тонн води гідросфери випаровується від сонячного нагріву. В результаті в атмосферу постійно потрапляє колосальна кількість теплоти, еквівалентне тому, яке б вироблялося 40 тисячами електростанцій потужністю 1 млрд кіловатт кожна.[16]

При плавленні льоду немало енергії йде на подолання асоціативних зв'язків льодяних кристалів, хоч і вшестеро менші, чим при випаровуванні води. Молекули Н2О фактично залишаються в тому ж середовищі, змінюється лише фазовий стан води.

На багатьох металургійних заводах Донбаса в якості охолоджувача використовують не холодну воду, а кип'яток. Охолодження йде за рахунок теплоти пароутворення - ефективність процесу підвищується в декілька разів, до того ж відпадає потреба в спорудженні громіздких градирен. Звичайно, кип'яток як охолоджувач використовується там, де потрібно охолоджувати об'єкти, нагріті вище 1000С.

Широке застосування води в якості охолоджувача пояснюється не тільки і не стільки в її доступності та дешевизною. Справжню причину треба шукати також і в фізичних особливостях. Виявляється, вода володіє ще однією чудовою здібністю - високою теплоємністю. Поглинаючи велику кількість теплоти, сама вода суттєво не нагрівається. Питома теплоємність води в п'ять разів вище, чим у піску, і майже в десять разів вище, ніж у заліза.

Здібність води накопичувати більші запаси теплової енергії дозволяє згладжувати різні температурні коливання на земній поверхні в різні пори року та в різний час доби. Дякуючи цьому вода є основним регулятором теплового режиму нашої планети.

Теплоємність води аномальна не тільки по своєму значенню. Питома теплоємність різна при різних температурах, причому характер температурної зміни питомої теплоємності своєрідний: вона знижується по мірі збільшення температури в інтервалі від 0 до 370С, а при подальшому збільшенні температури - збільшується. Мінімальним значенням питомої теплоємності води виявлено при температурі 36,790С. Виявилось, що при цій температурі здійснюється і мікрофазові перетворення в системі «рідина - кристал», тобто «вода - лід». Встановлено, що при змінені температури від 0 до 1000С вода послідовно проходить п'ять таких перетворень. Їх назвали мікрофазовими, так як протяжність кристалів мікроскопічна, не більш 0,2-0,3 нм. Температурні межі переходів - 0, 15, 30, 45, 60 та 1000С.[13]

Поглиблене вивчення фізичного значення та напрямку практичного застосування даного явища ще чекають своїх досліджень. Але вже й тепер зрозуміло, що ці відкриття представляють дуже цікавий та цінний пізнавальний матеріал.[14]

Молекули води відрізняються великою стійкістю до нагрівання. Проте при температурах вище 10000С водяна пара починає розкладатися на водень та кисень:

2Н2О 2Н2 + О2

Процес розкладу речовини в результаті його нагрівання називається термічною дисоціацією. Термічна дисоціація води протікає з поглинанням теплоти. Тому, чим вище температура, тим в більшому ступені розкладається вода.

Вода - дуже реакційна сполука. Оксиди багатьох металів та неметалів з'єднуються з водою, утворюючи основи та кислоти:

Н2О + Na2O = 2NaOH

H2O + SO2 = H2SO3

деякі солі утворюють з водою кристалогідрати:

H2O + H2SO4 = H2SO4 · H2O

10H2O + Na2CO3 = Na2CO3 · 10H2O

H2O + NaOH = NaOH · H2O

5H2O + CuSO4 = CuSO4 · 5H2O;

найбільш активні метали взаємодіють з водою з виділенням водню:

2H2O + Li = 2LiOH + H2

2H2O + Ca = Ca(OH)2 + H2 .

Вода здатна утворювати сполуки з рядом речовин, що знаходяться при звичайних умовах в газоподібному стані та не володіючих великою хімічною активністю. Прикладом можуть слугувати гідрати Хе · 6Н2О,

СН4 · 6Н2О, С2Н5Сl · 15Н2О. Такі сполуки утворюються в результаті заповнення молекулами газу міжмолекулярних порожнин, що є в структурі води, і називаються сполуками включення, чи клатратами. Клатрати - нестійкі сполуки і можуть існувати при порівняно низьких температурах.

До важливих хімічних властивостей води належить її здатність вступати в реакції гідролітичного розкладу:

СН3СОО -- + Н2О СН3СООН + ОН- .

Питна вода, що подається централізованими системами водозабезпечення, повинна відповідати гігієнічним вимогам Держстандарту. За даними Держстандарту питна вода має такі гігієнічні вимоги:

- вода повинна бути безпечна в епідемічному відношенні, нешкідлива по хімічному склад ти мати благополучні органолептичні властивості;

- вода не повинна перевищувати допустимий вміст мікроорганізмів та бактерій;

- концентрація хімічних речовин, що зустрычаються в природних водах чи

доданих до води в процесі її обробки, не повинна перевищувати

нормативів;

- вода не повинна мати водні організми та поверхневу плівку.

Питна вода м. Херсону та Херсонської області не зовсім відповідає вимогам Держстандарту -2874-82 „ Вода питна”. Вона має значно більшу мінералізацію, твердість, погіршені смакові якості, у деяких районах вода має запах нафти.

1.2. Якісна характеристика води на Херсонщині.

Однією з найболючіших проблем області є стан питних вод. Саме цей фактор серйозно впливає на здоров'я населення області, зокрема, на сольовий баланс системи травлення, появу злоякісних пухлин, порушує діяльність кровотворної, сечостатевої й інших систем людини.

Треба мати на увазі, що вода з високою мінералізацією по існуючому ДСТУ 2874-82 «Вода питна», не можуть використовуватись як питні. Така вода має обмежене використання для різних цілей. Але ситуація в області показує повальне нехтування державними стандартами в цій сфері. Дані Півленно-

Української гідрогеологічної партії показують, що особливо гостро стоїть проблема мінералізації питної води на території північних та південно-східних районів. Тут мінералізація підземних вод пересічно 1.5-3,0г/л. Але у південно східній частині Великоолександрівського, південній частині Бориславського, у центральній частині Бєлозерського, Нижньосірогозького, Горностаївського районів, західній частині територій, що підпорядкована Херсонській міській раді ситуація не гірша - тут мінералізація більше 3,0 г/л. а в окремих свердловинах мінералізація досягає 7,0 г/л. Найкращі підземні води з мінералізацією до 1г/л розповсюджені на обмеженій території Цюрупинського, Голопристанського, а також на більшості територій Садовського та Каланчацького районів, в місті Нова Каховка.

Що стосується ситуації з підземними та питними водами окремих міст, то, наприклад, на території Бориславського водозабору спостерігається збільшення загальної жорсткості води з 7,7 до 11 мг-екв/л, мінералізації з 0,4-0,7 до 1,1-1,3 г/л, вміст нітратів - від слідів до 44-46 мг/л.

По 6 свердловинам в 2000 році мінералізація води коливалась в межах 3,8-4,2 г/л. у воді більшості свердловин спостерігаються високі концентрації нітратів. Аналогічна ситуація спостерігається в деяких свердловинах селища Степановка.

Більш ніж на третині водопроводів області виявлені порушення санітарних норм та правил, біля 20% артезіанських свердловин не мають зон огородження зон суворого режиму, більше 30% водонапірних башт протікають, більша частина водопровідних мереж амортизована. В багатьох населених пунктах у зв'язку з незадовільним станом насосно-силового обладнання відмічаються часті перебої у подачі населенню питної води.

Найбільш тяжке становище з водопостачанням склалось у Бериславському, Високопільському, Горностаївському, Генічеському районах, де забруднена бактеріями кожна 5-10 проба води. Стабільне погіршення якості води відмічається на території Іванівського, Генічеського (території, що примикають до Запорізької області), східної частини Каховського, Горностаївського і Білозерського районів. Інтенсивна експлуатація водних ресурсів сприяє перетіканню мінералізованих вод із суміжних водоносних горизонтів.

На даний момент водопостачання міста проводиться Водоканалом з Верхньо-Сарматського водоносного горизонту 153 свердловинами. Подається та розподіляється вода шістьма насосними станціями водопроводу. Добова подача для міста - 120-130 тис.м3 води/доба. З них, 55 свердловин подають близько 58 тис.м3/добу з відхиленням від ГОСТ по сольовому складу (вживання цієї води дозволено Мінздравом та Гостстандартом України). В місті в літній, пекучій період відчувається дефіцит питної води, яка досягає 30-40 тис.м3/добу. Із 153 свердловин 111мають 100% зношення та експлуатуються на 10-15, а деякі й на 20 років понад нормативного терміну експлуатації.

Контроль якості води проводиться акредитованою лабораторією Водоканалу по графіку, затвердженому Міською санепідемстанцією. З практичного досвіду тампонування свердловин, що дають неякісну воду, та свердлування в безпосередній близькості від нових свердловин, встановлено, що якість води знову просвердлених свердловин відповідає ГОСТ. Виходячи з цього, потрібно свердловини,що дають воду з відхиленням від ГОСТ, за тампонувати та просвердлити нові.

М. Херсон розташоване на правому березі Дніпра. Історично склалося, що питну воду беруть із артезіанських свердловин, які розташовані на території самого міста. У останні роки у місті все більше зростає дефіцит питної води та погіршилась її якість.

Свердловин на території Херсону близько 400, але тільки 146 належать Міськводоканалу - організації, яка постачає питну воду херсонцям. Інші свердловини належать різним підприємствам, які споживають цю воду безконтрольно. Ця основна причина того, що виснажується водоносний пласт, з якого відбирається вода.

Другою причиною є безконтрольність водоспоживання господарств,які використовують воду із мережі водопостачання міста.

Це привело до того, що херсонці скаржились на неякісну питну воду.

В 1990-1994 рр. комісія депутатів Міськради з екології вивчила стан питної води у місті. Виявилось, що з 1980 р. питна вода у водопостачальній мережі міста мала значно більшу мінералізацію, ніж передбачено Держстандартом. Міські організації одержали спеціальний дозвіл Мінздраву України на вживання цієї води.

Ще однією особливістю водопостачальної мережі Херсону є те, що у різних районах міста вода неоднакова. Це пояснюється тим, що є свердловини локально приєднані до окремих будинків і не з'єднані з міською мережею. У таких свердловинах вода має добрий смак, не має перевищення по мінералізації та твердості. Крім того, у таких свердловинах відсутнє хлорування води.

Однією з причин дефіциту питної води є вкрай зношена водна мережа міста. Таким чином, м. Херсон забезпечується артезіанською питною водою, яка є біохімічно чистою - у ній відсутні бактерії, але її нераціонально використовують, втрачають при транспортуванні у загальну мережу водопостачання.

Питна вода у більшості районів Херсону має підвищену мінералізацію, твердість, погіршені смакові якості. Це хибно впливає на стан здоров'я херсонців, адже за даними Всесвітньої організації здоров'я (ВООЗ) 80% захворювань виникають через низьку якість води.[18]

Страницы: 1, 2, 3