(3852) 77-02-76
(3852) 77-02-80

Значение воды в нашем мире и её свойства.

Вода  является  важнейшим компонентом окружающей природной среды, 
возобновляемым ограниченным и уязвимым природным ресурсом,
используются и охраняются в Российской Федерации как основа жизни и
деятельности народов, проживающих на ее территории.

Водный кодекс РФ

В. И. Вернадский писал о воде так: «Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных, геологических процессов. Нет земного вещества –

минерала, горной породы, живого тела, которое ее бы не заключало. Все земное вещество ею проникнуто и охвачено».

В почве и верхнем слое земной коры находятся подпочвенные воды и скрытые подземные водоемы. Наконец, животные и растения большей частью состоят из воды, в том числе и человек: вода составляет 70% массы нашего тела. Пожалуй, в распространенности воды, в том, что водой все «проникнуто и охвачено», и заключается ее главнейшее уникальное свойство.

Вторым по значению свойством является способность воды растворять вещества. Вода — универсальный растворитель. Благодаря этому ее состав не исчерпывается формулой  Н2О. В воде содержатся практически все элементы  Периодической таблицы, а также газы, основания, кислоты, соли и органические вещества. Все прочие жидкости, которые мы пьем, или употребляем с пищей, или используем в быту и технике, — все, начиная от спирта, вина, духов, микстур и кончая электролитами, жидкими маслами и бензином, — являются водными растворами той или иной концентрации. При этом множество веществ, которые в газообразной или твердой фазе состоят из нейтральных молекул, в воде диссоциируют, то есть распадаются на ионы, а это ведет как к изменению их свойств, так и свойств самого раствора. Говоря простейшим языком, диссоциация резко увеличивает способность веществ, вступать в химические и биохимические реакции. Огромное количество этих реакций, включая явление, называемое жизнью, протекает именно в водной среде.

Третье уникальное свойство воды заключается в том, что на Земле она присутствует одновременно в трех состояниях или, употребляя физическую терминологию, в трех фазах – газообразной, жидкой и твердой, то есть в виде водяного пара, собственно жидкой воды и льда. Не пытайтесь отыскать другое вещество, которое обладало бы таким же свойством! Возьмем, например, газ кислород он превращается в жидкость при температуре – 183 градуса по Цельсию, а в твердую фазу при – 218 градусах. Железо, твердый металл, становится жидкостью (расплавом) при + 1539 градусах С, а в парообразное состояние переходит при огромной температуре + 3200 градусов С. Примерно таким же образом ведут себя другие вещества, газообразные или твердые при том давлении и диапазоне температур, которые выдерживаются на Земле: давление – около 760 мм рт. ст., температура – от  50 до + 50 градусов С. Немногие из нас помнят точки плавления железа и твердого кислорода и точки их кипения, но эти характеристики для воды мы затвердили наизусть, ибо на них основана температурная шкала Цельсия:

0 градусов С – точка плавления льда, 100 градусов С – точка кипения воды. Но вода с легкостью переходит в пар и при более низких температурах, о чем известно всякому: выстиранная ткань быстро высыхает, как и вымытая посуда. И мы, конечно, знаем о необычном свойстве воды расширяться при замерзании, о том, что лед легче воды, тогда как у остальных веществ все происходит наоборот: при охлаждении и переходе в твердую фазу их объем уменьшается.

Как видим, вода – уникальная субстанция!

Наша страна обладает огромным запасом подземных вод, которые интенсивно используются для промышленно – питьевых целей. В настоящее время в восточных районах в связи с развитием народного хозяйства расходуется более 10 % прогнозных ресурсов подземных вод. Развитие промышленности ведет к росту водопотребления и более интенсивному  использованию поземных вод. В современном городе на каждого жителя приходится от 100 до 1000 л/сут воды. Так, водопотребление на 1 т различных видов продукции составляет, м3: стали – 150-200, меди-500, бумаги-450, химического волокна-2000-6000, пшеницы-1800, хлопка-7500, мяса-20000. Поэтому суммарное водопотребление на душу населения достигает 6500 л/сут.

Серьезная проблема в использовании поверхностных вод для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения населения связана с их загрязнением. В настоящее время большая часть поверхностных водных объектов, используемых для питьевого водоснабжения, соответствуют показателям 3 класса, что требует дорогостоящей очистки и подготовки питьевой воды.

По качеству подземные воды значительно превосходят поверхностные благодаря своей лучшей защищенности от загрязнения. Подземными водами обеспечивается 36% нужд жилищно-коммунального хозяйства и 20% — промышленного производства.

Предусматривается расширение использования подземных вод, что диктуется необходимостью повышения качества воды и обеспечения резервного водоснабжения населенных пунктов на случай чрезвычайных ситуаций.

Сооружение водозаборных скважин, относится к специальным строительно –монтажным работам (СМР), которые включают гидрогеологическое бурение, сооружение водоприемной части скважины, освоение водоносного пласта, крепление ствола, а также СМР, связанные с оборудованием устья скважины, монтажом водоподъемного оборудования, и др.

Кроме того, бурение водозаборных скважин связано с добычей полезного ископаемого-воды, что обуславливает специфические особенности в организации производства и экономике этого вида работ.

Таким образом, бурение скважин на воду совмещает характерные черты геологоразведочных, горнодобывающих и строительно-монтажных работ, что усложняет структуру управления, подготовку, организацию производства и экономику буровых работ на воду.

Рациональное использование воды –  государственная проблема.  По ориентировочным подсчетам общий объем гидросферы превышает 1,4 млрд. км3, из которых  94% приходится на соленые воды морей и океанов. Из оставшихся 6% большую часть ( чуть более 4% гидросферы ) составляют подземные воды.

Запасы подземных вод достаточно большие. Например, Западно-Сибирский артезианский бассейн занимает площадь 3,5 млн. км.2, что эквивалентно объему Каспийского моря.

Однако большая часть подземных вод минерализована и составляет только 14% мировых запасов пресных вод, остальные 85% пресных вод аккумулированы в ледниках, а 1% приходится на реки, озера, почвенные воды и атмосферные осадки.

По оценке известного советского гидрогеолога М. И. Львовича доступные человеку объем пресной воды равен всего 4,2 млн. км.3 (0,3% гидросферы).

Нерациональное использование подземных вод в современных условиях недопустимо. ПО данным ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения) при ООН, 1/3 населения нашей планеты испытывает недостаток в питьевой воде или потребляет недоброкачественную воду, из-за чего почти 500 млн. человек ежегодно болеют, при этом 10 млн., главным образом дети, погибают.

В наш век интенсивного развития промышленности и сельского хозяйства каждый случай использования подземных вод для производства должен иметь серьезное технико-экономическое обоснование.

Недопустимо возведение предприятий и комплексов на территориях, имеющих залежи подземных вод, без специальных работ по их охране.

Подземные воды относятся к труднодоступным источникам  водоснабжения. В настоящее время наиболее распространенный способ их добычи — бурение водозаборных скважин. Этот вид работ достаточно трудоемкий и требует значительных капиталовложений, сроки окупаемости которых сокращаются пропорционально увеличению дебита скважин.