Сообщение о влияние паров воды на живые организмы

Обновлено: 07.07.2024

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

«Понять воду - значит понять вселенную,

В общем, сильно я по этому поводу не заморачивался и, как и многие, нет-нет да и мог позволить себе попробовать снежку по дороге домой. Может так бы и дальше не задумывался, если бы не одно но.

Когда мы переехали жить в частный дом и стали обрабатывать приусадебный участок, я узнал от мамы, что снеговой водой лучше поливать растения, поэтому начиная с февраля месяца мы эту снеговую воду готовили: набивали снегом всевозможные емкости в огороде. Рассаду, которую мама сажала дома, она тоже поливала только снеговой водой. Почему же растениям эта вода так полезна, а нам нет?!

Я решил провести эксперимент по наблюдению за ростом растений и выявить какая же вода лучше. Анализируя мамин опыт по выращиванию рассады, я предположил, что растения (для целей эксперимента я взял семена огурцов) будут лучше развиваться под воздействием снеговой воды, нежели водопроводной либо бутилированной. Передо мной встал закономерный вопрос – почему? А также, почему полезная для растений снеговая вода вредна для человеческого организма?

Объект исследования: вода бутилированная, вода снеговая, вода водопроводная.

Предмет исследования: влияние воды разного качества на прорастание семян.

Цель исследования: изучение свойств воды из разных источников и ее влияние на прорастание семян.

Задачи исследования:

1. Изучить в литературе удивительные свойства воды.

2. Провести практические исследования и выяснить какая вода лучше

3. Обработать полученную информацию.

4. Интерпретировать результаты практических исследований.

5. Наглядно представить полученную информацию.

Методы исследования:изучение литературы, проведение экспериментов и опытов, наблюдение за ростом растения под воздействием воды из различных источников, обработка полученных данных, анализ, сравнение полученных результатов.

Практическая значимость работы: результаты исследования могут найти применение в сельском хозяйстве в части использования наиболее благоприятной воды для полива растений, а также стоит отметить социальную значимость: наглядная презентация показателей качества воды из различных источников будет способствовать устранению вредной детской привычки – пробовать снег на вкус, а также сохранению здоровья человека в результате выбора наиболее полезной для организма воды.

Глава 1. Вода и ее удивительные свойства

1.1 Вода и ее структура

Что же представляет собой "чистая" вода с физической точки зрения? Как и большинство веществ вода состоит из молекул, а молекулы из атомов. Молекула воды включает в себя два атома водорода и один атом кислорода. Обычная вода имеет хаотичную структуру и хаотичное расположение молекул. В тоже время талая вода имеет упорядоченную структуру. (Приложение №2) Современные научные исследования подтвердили удивительную структуру талой воды. Когда вода замерзает, она приобретает особую, структурированную форму.

Если изучить талую воду под микроскопом, то увидим, что она имеет структуру правильных кристаллов. Молекулы, составляющие талую воду, значительно меньше молекул водопроводной воды, соответственно, они намного легче проникают через клеточную мембрану, способствуя активизации обмена веществ в организме. Между тем, значительная часть молекул обычной воды не участвует в обмене веществ из-за несоответствия размеру мембраны наших клеток.

1.2 Условия, необходимые для прорастания семян

Все мы знаем, что сухие семена могут долго лежать в зернохранилищах без каких-либо изменений. Но стоит семена посеять, как они через некоторое время начинают прорастать и образовывать всходы.

Первое условие прорастания семян - это вода. В этом не сложно убедиться если в один из двух стаканов поместить сухие семена, например, пшеницы и фасоли и сверху прикрыть блюдцем, а во втором такие же сухие семена поместить в мокрую вату либо фильтровальную бумагу, и также сверху прикрыть блюдцем, чтобы влага из стакана не выходила. Через 3-4 дня семена прорастут естественно во втором стакане. Вода необходима семенам для набухания, при котором кожура семени разрывается, в результате чего появляются корень и стебель зародыша, а также для растворения питательных веществ семени.

Вторым условием прорастания семян является наличие воздуха. Если к нашим двум стаканам, пример которых был описан выше, добавить ещё один стакан, на дно, которого положим семена пшеницы и наполним его водой. То сможем наблюдать, как семена только набухнут, но не прорастут. Почему? Оказывается, семенам не хватает воздуха, который необходим для их дыхания. Единственным исключением являются семена болотных растений, например риса, которые прорастают только под водой, поскольку им достаточно небольшого количества воздуха, растворённого в воде.

Третье условие прорастания семян - тепло. Кроме воды и воздуха для прорастания семян необходимо ещё и тепло. Различные растения по-разному относятся к теплу. Например, зёрна пшеницы либо овса прорастают при низких температурах ок. 1-2°С, а вот зёрна кукурузы - при более высоких ок.10-12°С. Семена овощных растений, таких как огурцы и тыквы прорастают при температуре не менее +12°С.

Вывод к главе 1: В прорастании семян важную роль наряду с воздухом и теплом имеет вода. Изучив литературу по вопросу качества воды и ее роли для растений, я пришел к выводу, что наиболее благоприятно на растения влияет снеговая вода. Можно выделить два основных фактора, отличающих снеговую воду от прочей: во-первых, это физическая структура талой воды, а во-вторых, это химический состав. Необходимо выяснить, как именно эти факторы влияют на растения.

Глава 2: Исследование свойств воды и ее влияние на растения

2.1 Использование воды из разных источников для проращивание семян

Прежде чем изучить свойства воды, я решил провести эксперимент по проращиванию семян огурцов с использованием трех вариантов воды. Проращивал я в трех ватных дисках, смоченных соответственно в водопроводной, бутилированной и снеговой воде по пять семечек на протяжении 5 дней.

Развитие зародышевого корешка

Появление зародышевого корешка 60% семян

Развитие зародышевого корешка 100% семян и появление зародышевого побега

100% прорастание семян, появление корешка и побега

100% прорастание семян появление корешка и побега

Ветвление корешка и рост побега

Результаты эксперимента отображены в Фототаблице1 Приложения №1.

Вывод очевиден: в снеговой воде семена прорастают гораздо быстрее. Водопроводная вода, которая вначале дала более мощный рост растению, впоследствии замедлила темп развития семян. Бутилированная напротив первые дни не вызывала роста растения, позднее семя стало прорастать интенсивнее, чем в водопроводной. В дальнейшем эксперимент продолжался в условиях почвы и ее полива различной водой.

2.2 Влияние воды на рост растений

Для эксперимента мы выбрали по три наиболее хорошо проросших семечка каждого из Образцов и посадили их в три разных горшка землей. Как и следовало ожидать, первыми появились ростки в горшке №3, поливаемом снеговой водой. Через три дня стали проклевываться ростки, поливаемые водой бутилированной (горшок №2), а вот поливаемые водопроводной водой ростки не показались и через неделю эксперимента (Горшок №1). По прошествии 5 дней ростки в горшке №2 почти догнали растения в горшке №3. Я думаю, это объясняется тем, что почва дала растениям необходимые питательные вещества. Один росток из трех посаженных семян появился в горшке 3 на шестой день, листики были мельче, чем в горшках 1 и 2, обладали желтизной. К этому времени в горшке №3 ростки уже образовали почку третьего листа (или как его называют первый настоящий листок) огурца. Фототаблица 2 представлена в Приложении 1.

Вывод: снеговая и бутилированная вода наиболее благотворно влияют на рост рассады огруца.

2.3 Химический состав воды

Я сравнил воду всех трех взятых образцов по органолептическим показателям. Нормирование органолептических свойств воды ведется по двум направлениям: по интенсивности восприятия человеком запаха, привкуса, цветности и мутности, а также по концентрации в воде химических веществ, влияющих на ее органолептические свойства.

2.3.1.Органолептический анализ воды

Результаты по интенсивности восприятия отражены в таблице:

запах

привкус

мутность

осадок

Очень слабый хлорированный

Снеговая талая вода — это удобрение. Снега содержит соединения азота и фосфора, которые называют подвижными, особенно нужные растениям. Снег имеет рыхлую структуру, которая впитывает или поглощает газы воздуха. Когда я проводил эксперимент со снегом, собранным в разных местах (о котором я расскажу позже) мне удалось наглядно в этом убедиться: когда собранный снег растаял, то на дне ведерка было множество пузырьков.

2.3.2. Кислотно-щелочное равновесие

Одним из важнейших показателей качества воды является уровень pH. Он влияет на то, как будут протекать химические и биологические процессы. Считается, что кислая среда является одной из основных причин разрушения клеток и повреждения тканей, развития заболеваний и процессов старения, росту болезнетворных организмов. В кислой среде до клеток не доходит строительный материал, разрушается мембрана. Щелочная реакции сильно нарушают поглощение железа, которое выпадает в осадок, в результате чего растения заболевают хлорозом, при этом заболевании прекращается образование хлорофилла и наблюдается пожелтение молодых листьев, нарушается процесс фотосинтеза и дыхания, рост растений резко замедляется.

С помощью лакмусовых индикаторов я измерил уровень рН образцов воды:

Как видно из проведенного исследования наиболее нейтральный уровень рН у снеговой воды. Вот оказывается в чем один из факторов положительного влияния снеговой воды на рост огурца!

2.3.3. Лабораторный анализ воды

Чтобы определить иные показатели я обратился в лабораторию котельной нашего города для определения концентрации в воде химических веществ. Лаборант показала мне как делать анализ на общую жесткость, щелочность, хлориды. Итоги проведенных лабораторных исследований представлены в Приложении №4.

Водопроводная вода отличается от двух других образцов самым существенным образом: показатели жесткости выше более, чем в 100 раз! Огурцы, как практически все растения, не выносят слишком жесткую воду, которая содержит повышенное содержание кальция и магния. Жесткая вода повышает щелочную реакцию почвы, которая угнетающе действует на растения.

Однако стоит отметить, что присутствующая в нашей водопроводной воде жесткость в основном временная, об этом говорит высокий показатель гидрокарбонатов, т.е. от такой жесткости с легкостью можно избавиться кипячением. Между тем излишне мягкая вода (к которым можно отнести и снеговую и бутилированную воду) при систематическом употреблении ее человеком способна вымывать кальций из костей.

Присутствующий в водопроводной воде в существенном количестве хлор – главный враг всего живого на планете, а также огромное количество солей (показатель хлоридов выше в несколько раз). Однако в малых дозах хлор является стимулятором деятельности ферментов и имеет важное значение для зеленых фотосинтезирущих растений. Из литературных источников я узнал, что особенно чувствительны к хлору огурцы, поэтому содержание хлоридов в почвенном растворе должно быть для них втрое меньше, чем для других овощных культур.

Что ж, теперь понятно, что растения совершенно обоснованно с точки зрения химического состава предпочитают именно снеговую воду.

2.4. Изучение снеговой воды из разных источников

Конечно, органолептические показатели снеговой воды совершенно не располагают к тому, чтобы ее пить, но может нужно просто снег найти чистый. Тем более, что согласно проведенного лабораторного исследования все исследованные показатели качества снеговой воды соответствуют норме для питьевой воды. Для этих целей я решил сравнить три образца снега, взятых в разных местах. Поскольку моей задачей является найти чистый снег, то отбор я производил с верхнего слоя на вид очень белого чистого снега, который к тому же выпал только накануне. Таким образом я заготовил три образца:

Образец 1 – снег, собранный с огорода.

Образец 2 – снег, собранный возле ГБОУ СОШ №13 (место, где желание попробовать снег возникает особенно часто).

Образец 3 – снег, собранный на реке Чапаевска.

Собранные образцы я поместил в разные емкости (для этих целей я использовал пластиковые белые ведерки). После таяния снега я проанализировал полученную воду на органолептические показатели. Результаты приведены в Приложении 3.

Полагаю, не стоит даже фильтровать полученную талую воду, потому как наличие органических примесей видно невооруженным взглядом в каждом из образцов, а более всего в воде с огорода. Здесь снег в любом случае смешивается с частичками земли, а также туда попадает шерсть домашних животных, продукты горения (поскольку в частном секторе достаточно часто готовят блюда на мангалах) и проч. продукты жизнедеятельности. Вода, полученная из снега, собранного возле школы содержала меньше видимого количества пыли и грязи, однако на ее поверхности очень хорошо различалась масляная пленка, образовавшаяся вероятно от выхлопов автотранспорта. Наиболее чистой на первый взгляд оказалась вода, пробы которой взяты на речке Чапаевка. Возможно, если ее отфильтровать, то она вполне пригодна для питья?

В обычный биологический микроскоп мне не удалось разглядеть в снеговой воде, полученной на речке, наличие инфузории-туфельки.

Инфузории туфельки – простейшие живые организмы, именуемые по-другому: парамециями хвостатыми, по сути представляют из себя отдельные, бесцветные по окрасу, биологические клетки, размер их составляет всего 0,1-0,5мм. Эти простейшие могут быть разных видов, в том числе опасных для человека, например балантидий - попадая в прямой кишечник могут долгое время не проявлять себя, под действием различных факторов они активизируются и разрушают слизистую кишечника, образуя язвы.

А бактериологический анализ, проведенный в лаборатории (Приложение №5) показал, наличие колиморфных бактерий во всех трех образцах снега, в том числе устойчивых к кипячению. Особенной много этих бактерий в снеге возле школы.

Употребление воды, загрязненной в бактериальном отношении, уносит много человеческих жизней. По данным Всемирной организации здравоохранения, около пяти миллионов детей ежегодно умирает от кишечных заболеваний, вызванных недоброкачественной водой

2.5 Анкетирование

В рамках же данной работы я провел анкетирование своих одноклассников. На вопрос пробовали ли они когда-либо снег 100% опрашиваемых ответили – да, 62% из них сказали, что делают это не раз. А на вопрос, знают ли они, в чем опасность поедания снега, только 57% ребят ответили утвердительно, при чем абсолютное большинство заявляли только об опасности простудиться. Тогда я решил представить на уроке биологии доклад о результатах своей работы в части исследования снеговой воды, собранной из различных мест нашего города. После представления такой информации, я провел повторное анкетирование с целью выяснить, как изменилось отношение ребят к снеговой воде. Оказалось, что 94% респондентов были убеждены, что больше никогда не будут есть снег, даже в небольших количествах.

Я был очень доволен результатами проведенной мною работы в классе, поскольку это еще одно практическое применение моего труда, эффективность которого я наблюдал: ребята наглядно убедились, что снег есть нельзя, даже если очень хочется пить, и всерьез задумались о том, какой вред нарушение этого родительского запрета может нанести организму.

Заключение

Вода – один наиважнейших факторов жизни не только человека, но и всего живого на Земле. Однако не вся вода может быть полезна организму. Для здорового функционирования организма человека очень важно, чтобы вода не содержала вредных примесей и болезнетворных микроорганизмов. Для этих целей лучше всего подходит вода бутилированная, поскольку ее химический состав наиболее сбалансирован. А если для питья использовать водопроводную воду в нашем городе, то ее необходимо кипятить.

Талая вода с физической точки зрения обладает преимуществом по сравнению с водой бутилированной и тем более водопроводной. Однако даже самый чистый на первый взгляд снег содержит множество органических примесей, и целый букет вредных для организма химических элементов, могущих негативно отразиться на здоровье человека. Одна из моих гипотез, выдвинутых в рамках работы над данным проектом, о том, что есть можно только чистый снег - не подтвердилась. Снег чистым не бывает! Еще до попадания на землю мелкие кристаллики льда смешиваются с частичками пыли, а уж про загрязнение воздуха и почвы, с которыми он соприкасается, и говорить не приходится.

Растения более выносливы к загрязнениям. Поэтому при выращивании рассады и комнатных цветов полезно поливать их талой водой, которую можно получить бесплатно из снега или льда. Этот вывод подтверждает и проведенный мною эксперимент по выращиванию огурца. Гипотеза о том, что растения будут лучше развиваться под воздействием снеговой воды, нежели водопроводной нашла свое подтверждение. Также можно сделать вывод о том, что при попадании растения в почву, оно одинаково хорошо отзывается как на снеговую, так и на бутилированную воду. Однако, что экономический эффект от использования в подсобном хозяйстве снеговой воды значительно выше, чем при использовании покупной воды. Поэтому тем, кто хочет получить хороший урожай необходимо заранее позаботиться о заготовке снеговой воды.

Плерников С.Н., Корзяк А.Б. Удивительное рядом. // Познавательная энциклопедия, 2005.

Синюков В.В. Вода известная и неизвестная. - М.: Знание, 1987

Чижевский А. Е. Я познаю мир. Детская энциклопедия. Экология. М.: 1997г

Универсальная школьная энциклопедия. Т 1.А -Л/ ред. группа: М. Аксёнова, Е. Журавлёва, Д. Володихин, С. Алексеев. – М.: Мир энциклопедий. Аванта+, 2007.

Назначений, с которыми используется вода чрезвычайно много, однако среди них очень много различных лечебных эффектов, которыми владеет вода. Давно не секрет, что множество различных заболеваний можно лечить, пользуясь целебными свойствами воды. Множество из этих свойств могут помочь с заболеваниями различных направлений, начиная от простого регулирования работы желудочно-кишечного тракта и заканчивая такими заболеваниями как астма, которые как Вы знаете, поражают дыхательные пути. Все это возможно благодаря минералам и элементам, которые находятся в воде, если использовать воду при высоких температурах, можно получить из воды пар, наличие различных полезных веществ в воде, попадут в организм через дыхательные пути, что помогает в лечении заболеваний, которые с ними связаны.

Самым простым способ, с помощью которого можно ощутить целебное действие пара, это бани. Разновидностей бань довольно много и у многих национальностей они отличаются друг от друга, однако смысл использования бань остается тем же. В первую очередь пар влияет на внешнюю оболочку нашего организма, а именно на кожу, благодаря влиянию пара на кожу, она очищается, открываются поры, которые позволяют выводить из организма естественным путем различные продукты обмена, которые происходят в организме. Множество из них не могут выходить полноценно и самостоятельно, так как в обычных условиях организм человека очень редко попадает под влияние высоких температур, которые заставляют организм выделять обильное количество влаги, пота другими словами.
Влияние высоких температур на организм позволяют улучшить кровяную систему организма, так как влияют на работу сосудов и сердца в целом. Также влияние температуры влияет на работу других органов в организме человека, что так же позволяет улучшить их работу, путем наложения нагрузки на орган. Вода и похудение, диеты - это абсолютно взаимосвязанные понятия. Но об этом в следующей статье.
Однако нужно помнить о том, что различного рода заболевания, которые связаны с сердечно-сосудистой системой не позволяют пользоваться данным способом отдыха, поэтому прежде чем собираться идти в баню, стоит проконсультироваться с врачом. Очень полезной для здоровья человека является минеральная вода. Но выбор минеральной воды конкретно для каждого человека - очень важный процесс, о котором мы и поговорим в следующей статье.

Научно-исследовательская работа ученицы 9 класса, посвященная изучению вопросов о влиянии легкой и тяжелой воды на жизнедеятельность организмов. Очень интересные данные и неожиданные выводы по работе.

Вложение	Размер
vvedenie.docx	84.44 КБ

Предварительный просмотр:

Свыше ста лет ученые считали, что вода - это химическое соединение, описываемое единственно возможной формулой Н2О. Неточность этого положения выяснилась лишь в 1932 году. Мир облетела настоящая сенсация: кроме обычной воды, в природной воде есть также и так называемая "тяжелая вода"!Тяжелую воду открыли молодые американские физики Гарольд Клейтон Юри и Эльберт Осборн. В 1933 году Гилберт Ньютон Льюис совместно с Ричардом Макдональдом, также ученые из США, впервые выделили ее в чистом виде.[1] В обычной воде присутствует очень небольшое количество так называемой "тяжелой воды". По своим свойствам тяжелая вода заметно отличается от обычной. В молекулах такой воды место водорода занимает его тяжелый изотоп - дейтерий . Эта вода на 10% плотнее обычной, ее вязкость выше на 23%, точка кипения находится на отметке +104,2 градуса по Цельсию, а точка замерзания составляет +3,8 градуса.[2]

Гипотеза : Я считаю, что тяжёлая вода отрицательно влияет на живые организмы, а лёгкая вода наоборот способствует росту и развитию живых организмов.

На основании гипотезы была выдвинута цель.

Цель : изучить влияние тяжёлой, лёгкой и водопроводной воды на вегетацию салата и фасоли и жизнедеятельность аквариумных рыбок гуппи.

Для достижения цели необходимо решить ряд задач.

I. Основная часть. Обзор литературы.

Вода́ (оксид водорода) — химическое вещество в виде прозрачной жидкости, не имеющей цвета (в малом объёме), запаха и вкуса (при нормальных условиях). Химическая формула: Н2O. В твёрдом состоянии называется льдом или снегом, а в газообразном — водяным паром. Около 71 % поверхности Земли покрыто водой (океаны, моря, озёра, реки, лёд на полюсах).

Является хорошим сильнополярным растворителем. В природных условиях всегда содержит растворённые вещества (соли, газы).

Вода имеет ключевое значение в создании и поддержании жизни на Земле, в химическом строении живых организмов, в формировании климата и погоды.

Лёгкая вода (обычная)

Тяжёлая вода (дейтериевая)

Сверхтяжёлая вода (тритиевая)

Химические названия воды

С формальной точки зрения вода имеет несколько различных корректных химических названий:

англ. hydroxic acid

Оксидан (англ. oxidane)

Вода обладает рядом необычных особенностей:

При таянии льда его плотность увеличивается (с 0,9 до 1 г/см³). Почти у всех остальных веществ при плавлении плотность уменьшается.

При нагревании от 0 °C до 4 °C (точнее, 3,98 °C) вода сжимается. Соответственно, при остывании - плотность падает. Благодаря этому могут жить рыбы в замерзающих водоёмах: когда температура падает ниже 4 °C, более холодная вода как менее плотная остаётся на поверхности и замерзает, а подо льдом сохраняется положительная температура.

Высокая температура и удельная теплота плавления (0 °C и 333,55 кДж/кг), температура кипения (100 °C) и удельная теплота парообразования (2250 КДж/кг), по сравнению с соединениями водорода с похожим молекулярным весом.

Высокая теплоёмкость жидкой воды. Низкая вязкость. Высокое поверхностное натяжение. Отрицательный электрический потенциал поверхности воды. Каждая молекула воды может участвовать максимум в четырёх водородных связях: 2 атома водорода — каждый в одной, а атом кислорода — в двух; в таком состоянии молекулы находятся в кристалле льда. При таянии льда часть связей рвётся, что позволяет уложить молекулы воды плотнее; при нагревании воды связи продолжают рваться, и плотность её растёт, но при температуре выше 4 °C этот эффект становится слабее, чем тепловое расширение. При испарении рвутся все оставшиеся связи. Разрыв связей требует много энергии, отсюда высокая температура и удельная теплота плавления и кипения и высокая теплоёмкость. Вязкость воды обусловлена тем, что водородные связи мешают молекулам воды двигаться с разными скоростями.

По сходным причинам вода является хорошим растворителем полярных веществ. Это свойство воды используется живыми существами. В живой клетке и в межклеточном пространстве вступают во взаимодействие растворы различных веществ в воде. Вода необходима для жизни всех без исключения одноклеточных и многоклеточных живых существ на Земле.

Чистая (не содержащая примесей) вода — хороший изолятор. При нормальных условиях вода слабо диссоциирована и концентрация протонов (точнее, ионов гидроксония H3O+) и гидроксильных ионов HO− составляет 0,1 мкмоль/л. Но поскольку вода — хороший растворитель, в ней практически всегда растворены те или иные соли, то есть в воде присутствуют положительные и отрицательные ионы. Благодаря этому вода проводит электричество. По электропроводности воды можно определить её чистоту.

Вода имеет показатель преломления n=1,33 в оптическом диапазоне. Однако она сильно поглощает инфракрасное излучение, и поэтому водяной пар является основным естественным парниковым газом, отвечающим более чем за 60 % парникового эффекта. Благодаря большому дипольному моменту молекул, вода также поглощает микроволновое излучение, на чём основан принцип действия микроволновой печи.

Вода является наиболее распространённым растворителем на планете Земля, во многом определяющим характер земной химии, как науки. Большая часть химии, при её зарождении как науки, начиналась именно как химия водных растворов веществ. Её иногда рассматривают, как амфолит — и кислоту и основание одновременно (катион H+ анион OH−). В отсутствие посторонних веществ в воде одинакова концентрация гидроксид-ионов и ионов водорода (или ионов гидроксония), pKa ≈ ок. 16

Сама по себе вода относительно инертна в обычных условиях, но её сильно полярные молекулы сольватируют ионы и молекулы, образуют гидраты и кристаллогидраты. Сольволиз, и в частности гидролиз, происходит в живой и неживой природе, и широко используется в химической промышленности.[3]

В обычной воде присутствует очень небольшое количество так называемой "тяжелой воды". По своим свойствам тяжелая вода заметно отличается от обычной. Любые реакции с тяжелой водой протекают заметно медленнее, чем с обычной. В молекулах такой воды место водорода занимает его тяжелый изотоп - дейтерий. Эта вода на 10% плотнее обычной, ее вязкость выше на 23%, точка кипения находится на отметке +104,2 градуса по Цельсию, а точка замерзания составляет +3,8 градуса.

Тяжелую воду применяют в качестве замедлителя нейтронов в ядерных реакторах. А если коснуться влияния тяжелой воды на организм человека, то скажем, что оно весьма негативное. Поэтому, друзья, пить такую воду, конечно, не стоит!

Тяжелый водород — дейтерий был открыт американским физико-химиком Гарольдом Юри (1893-1981) в 1931 году. Одному из своих помощников Г.Юри поручил выпарить шесть литров жидкого водорода и в последней фракции объемом 3 см3 спектральным анализом впервые был обнаружен тяжелый изотоп водорода с атомной массой в два раза превышающий известный протий. Это открытие произвело ошеломляющее впечатление прежде всего на ученых атомщиков всего мира, а немного позже и на ученых различных областей науки. Правда, еще раньше, в том же 1931 году, Берже и Мендель обнаружили, что атомный вес водорода, измеренный химическим методам, отличается от результатов, полученных с помощью масс-спектрометров. Хотя отличие это оказалось и небольшим, но оно повторялось от опыта к опыту. Ученые пришли к выводу, что, по-видимому, существует тяжелый изотоп водорода с атомным весом 2.

В 1932 году Г.Юри и Э.Ф.Осборн впервые обнаружили в природной воде тяжелую воду. Через два года Гарольд Юри был удостоен Нобелевской премии. Открытие третьего сверхтяжелого изотопа водорода трития с атомным весом 3 первые годы держали в секрете по стратегическим соображениям. В 1951 году была получена и исследована тритиевая вода. Если дейтериевая вода сейчас уже хороша изучена практически во всех отраслях науки и техники, то “звездный” час тритиевой воды еще не настал. А причина в том, что трития на Земле исчезающе малое количество (всего около 25-30 кг) и содержится он в основном в воде (всего около 20 кг).[4]

В отличие от протия и дейтерия тритий радиоактивный элемент с периодом полураспада девять лет.

По своим свойствам сверхтяжелая тритиевая вода отличается от протиевой (легкой) воды больше, чем дейтериевая вода. Тритий зарождается в сверхвысоких слоях атмосферы в основном при бомбардировке ядер азота нейтронами космического излучения. В природной воде содержание трития ничтожно — всего 10-18 атомных процента. И тем не менее он есть и в питьевой воде. По своим свойствам Т 2 О еще заметней отличается от Н 2 О, чем тяжелая вода: она кипит при 104 °С, имеет плотность 1,33, лед из нее плавится при 9 °С. Тритиевая вода применяется при термоядерных реакциях, а кроме того, как и тяжелая, используется в химических и биологических исследованиях в качестве меченой. Как изотопный индикатор тритий более приемлем, чем дейтерий, из-за высокой чувствительности и простоты определения. Кроме водорода, изотопы были обнаружены и у кислорода, причем целых шесть, помимо всем известного О 16 (с молекулярным весом 16). Три из них оказались радиоактивными — О 14 , О 15 и О 19 , а О 16 , О 17 и O 18 — стабильными. О 16 , О 17 и О 18 содержатся во всех природных водах, причем их соотношение (с колебаниями до 1%) таково: на 10000 частей О 16 приходится 4 части О 17 и 20 частей О 18 . По физическим свойствам тяжелокислородная вода меньше отличается от обычной, чем тяжеловодородная. Получают ее в основном из природной воды фракционной перегонкой и используют как источник препаратов с меченным кислородом.

Таким образом, учитывая все разнообразие изотопного состава водорода и кислорода, можно говорить о 36 изотопных разновидностях воды (рис. 1). Девять из них включают только стабильные изотопы и составляют основное содержание природной воды. В ней преобладает обычная вода Н 12 О 16 (99,73%), далее следует тяжелокислородные воды H 12 О 17 (0,04%) и Н 12 О 18 (0,2%), а также изотопная разновидность тяжелой воды H 1 D 1 O 16 (0,03%). В дальнейшем, говоря о воде и называя ее общеизвестную формулу Н 2 О мы будем иметь в виду, что состав ее многообразен, но основной компонент Н 12 О 16 .[5]

Рис.1 Известные изотопы воды

В рамке 7 видов молекул воды со стабильными изотопами кислорода и водорода, содержащимися в природных водах.

Лёгкая вода — изотополог воды 1H 216 O, образованный лёгкими стабильными изотопами входящих в него элементов, содержание которого в природной воде составляет 99.73 — 99.76 мол.%.

1.3.Влияние разных форм воды жизнедеятельность организмов

Известно, что тяжёлая вода не поддерживает жизни, то есть, большинство живых организмов (за исключением некоторых микроорганизмов и грибов) в такой воде умирает. Вода является важнейшим веществом всех живых организмов на Земле. Предположительно, зарождение жизни на Земле произошло в водной среде.

Надо сказать, что в каждом литре обычной природной воды, которую люди употребляют, содержится около 1,33 г тяжелой воды, образованной за счет изотопов водорода - дейтерия и трития. Проникая в организм человека, тяжелые изотопы "загрязняют" клеточные мембраны, ухудшая водообмен, снижая иммунитет, что может стать причиной многих генетических сбоев в организме - вплоть до возникновения врожденных уродств у плода и возникновения опухолей у взрослых людей (подробнее об онкологии и воде).

При исследовании различных видов природной воды ученые отметили, что содержание изотопов водорода меньше в ряде районов России - на побережьях северо-восточных рек, на Кавказе и т. д. Недаром известны долгожители в предгорьях Кавказа, в Якутии - свыше 300 человек на 1 миллион жителей. А в среднем по России - всего 8 человек на миллион.

Подобные цифры наблюдаются, конечно, не только в нашей стране. Поэтому употребление так называемой "легкой", "частично бездейтериевой" воды весьма важно для сохранения здоровья человека. Началось это, как водится, в США, но несколько лет назад производство подобной "легкой" воды под названием "Лангвей" началось и в России. Содержание дейтерия в ней меньше по сравнению с обычной водой в 1,5 раза. Конечно, производство этой воды весьма недешево, так как требует "очистки" от дейтерия на молекулярном уровне.[6]

Клинические испытания влияния подобной воды на здоровье человека проводились и до сих пор продолжаются в ряде научных центров во всем мире.

Земледелие: Выращивание достаточного количества сельскохозяйственных культур на открытых засушливых землях требует значительных расходов воды на ирригацию, доходящих до 90 % в некоторых странах.

Питьё и приготовление пищи: Живое человеческое тело содержит от 55 % до 78 % воды, в зависимости от веса и возраста. Потеря организмом человека более 10 % воды может привести к смерти. Для нормального функционирования организма человеку нужно усвоить от 1 до 7 литров воды за день в зависимости от температуры и влажности окружающей среды, физической активности и т.д.

Растворитель: Вода является растворителем для многих веществ. Она используется для очистки как самого человека, так и различных объектов человеческой деятельности. Вода используется как растворитель в промышленности.

Теплоноситель: Схема работы атомной электростанции на двухконтурном водо-водяном энергетическом реакторе (ВВЭР). Среди существующих в природе жидкостей вода обладает наибольшей теплоёмкостью. Теплота её испарения выше теплоты испарения любых других жидкостей, а теплота кристаллизации уступает лишь аммиаку. В качестве теплоносителя воду используют в тепловых сетях, для передачи тепла по теплотрассам от производителей тепла к потребителям. Воду в качестве льда используют для охлаждения в системах общественного питания, в медицине. Большинство атомных электростанций используют воду в качестве теплоносителя.

Замедлитель: Во многих ядерных реакторах вода используется не только в качестве теплоносителя, но и замедлителя нейтронов для эффективного протекания цепной ядерной реакции. Также существуют тяжёловодные реакторы, в которых в качестве замедлителя используется тяжёлая вода.

Пожаротушение: В пожаротушении вода зачастую используется не только как охлаждающая жидкость, но и для изоляции от огня в составе пены.

Спорт: Многие виды спорта проходят на водных поверхностях, на льду, на снегу и даже в воде. Это подводное плавание, хоккей, лодочные виды спорта, биатлон и пр.

Инструмент: Вода используется как инструмент для разрыхления, раскалывания и даже резки пород и материалов. Она используется в добывающей промышленности, горном деле и в производстве. Достаточно распространены установки по резке водой различных материалов: от резины до стали. Вода, выходящая под давлением несколько тысяч атмосфер способна разрезать стальную пластину толщиной несколько миллиметров, или более при добавлении абразивных частиц.[8]

2.1. Материал и методика проведения эксперимента

Салат — овощная однолетняя травянистая культура семейства крестоцветных, высевают рано, начиная с середины апреля и до средины июня. Всходы появляются через 1-2 недели, а через месяц салат готов к употреблению.

Фасоль — овощная однолетняя травянистая культура семейства бобовые. Высевается обычно в мае, вегетация длится 2 месяца, после чего фасоль можно употреблять в пищу.

Гуппи ( Poecilia reticulata ) — аквариумная пресноводная живородящая рыба . Гуппи обладают ярко выраженным половым диморфизмом— самцы и самки отличаются по размеру, форме, и окраске:( Размер самцов 1,5—4 см; стройные; породистые особи часто с длинными плавниками; окраска часто яркая. Самцы имеют специализированный орган — гоноподий — анальный плавник фаллической формы. Размер самок 2,8—7 см; с увеличенным брюшком, в анальной области которого видна икра; плавники всегда пропорционально меньше чем у самцов; самки из природных мест обитания и многих пород серые с выраженной ромбической сеткой чешуи, за что вид и получил своё название: reticulum с лат. — сетка, сеточка.) Мирные, стайные, неприхотливые рыбы. Всеядны. Половозрелости достигают в 3-5 месяцев. Плодовитость до 150 мальков, но обычно 50-60. Продолжительность жизни в неволе самцов до 3 лет, самок — до 4 лет.

Для проведения работы были использованы следующие методы работы: экспериментальный (закладка опыта), наблюдение, графический (обработка результатов), анализ полученных данных

Методика постановки опыта:

Посев семян фасоли и салата проводили по схеме: по 30 семян каждого вида растений высаживали попарно в ящики, которые поливали разной водой.. Данный опыт проводили дважды для подтверждения первоначально полученных результатов. (3.01.11-14.02.11, 21.02.11-28.03.11). Полив проводили своей водой по мере высыхания земли в ящике.

Рыбок помещали в стеклянные банки объемом 3 л по 6 штук: 3 самца и 3 самки. Каждая банка была заполнена своей формой воды. Кроме рыбок в банки поместили водоросль валеснерию, дополнительную аэрацию воды не устанавливали. Подкорм рыбок проводили ежедневно. Опыт проводили однократно с 15.01 по 29.01.2011г.

2.2. Анализ полученных результатов

2.2.1. Влияние воды на вегетацию растений.

Данная информация очень полезна, ведь вы сможете узнать о важности воды.

И дело не только в том, что человечество полностью зависимо от воды. Другие существа, которые тоже обитают на планете Земля вряд ли справятся без этого жизненного источника. Ведь весь животный мир и растительность умрет от водного голодания.

Основные функции и характеристики воды

Нельзя даже представить жизнь без воды, так как она принимает участие в процессах живой и не живой природы.

Вот одни из основных функций воды:

Не нужно даже углубляться и придумывать, чтобы было, если воды в мире не существовало. Ежедневно ею все пользуются, практически все живые существа более чем на половину состоят из воды. Это как колыбель всего что дышит. Ведь основа жизни — это вода и воздух. Со школьных времен наверно каждый помнит эту химическую формулу — H2O. По большой части человек тоже практически полностью состоит из воды. А человеческая кровь по своим свойствам очень напоминает состав океанической воды.

H2O

Основные характеристики воды:

Она без запаха и вкуса.
Имеет прозрачный цвет.
Может расширяться, а также сжиматься.
Может принимать форму, куда ее наливают.
Ее состояние зависит от окружающей температуры, т.е. может замерзнуть или испариться.
Вещества, которые имеют свойство растворяться, могут это сделать в жидкой воде.

Как видно, вода имеет самые позитивные качества, поэтому в жизни всего живого на планете Земля она играет огромнейшую роль. В природе различают 3 состояния жидкости: в твердом виде, в газообразном и в жидком. За свои полезные свойства воду можно назвать природным целителем.

Вода и наша планета

Поверхность земного шара покрыта приблизительно на 70% водой. Около 1/5 планеты покрыта льдом и снегами, а это тоже вода, только твердая. Первые признаки жизни появились именно в воде. Поэтому вода всегда будет самым важным веществом на земном шаре для всего живого. Растительность без воды погибает, а для человечества и животного мира ее недостаток страшнее, чем голод.

Мировой океан состоит из 94% всех земных вод. Под его властью все океаны и моря, проливы и заливы. Океанами окружены все острова и материки земного шара.
Львиная доля суши постоянно закрыта облаками, а это ни что иное, как водяные пары и капельки воды. Множество организмов и млекопитающих обитают в водной среде.
Климат земного шара в первую очередь зависит от воды. Вода, по-большому счету, и создала этот климат. Если бы не она – жизнь на планете угасла бы.
Когда вода нагревается, она впитывает много тепла, но когда остывает, то выделяет его снова. Весь водный запас, который существует на земном шаре, можно назвать аккумулятором тепла.
Роль воды в жизни всего живого на Земле просто невообразима. До конца всех ее полезных свойств еще не раскрыли.
Невозможно представить, что было бы, если бы исчезли все реки, моря и океаны. Существование на нашей планете прекратилось бы.
Все живое, которое появляется и развивается на земном шаре, обязано в первую очередь воде. По причине существования воды мы знаем ее структуру, ценности, качества, характеристики и понимаем, что мы и есть жизнь.

Отсутствие воды сделало бы нашу планету Земля непригодной для жизни, как и другие планеты.

Значение воды и основные ее функции для растений

Какую же роль вода играет в мире растительности? Для растений вода — самый главный источник. Она поддерживает обменный процесс, за счет нее происходит питание растений.

Основными функциями воды для растений являются:

Транспортная функция, которая доставляет до растений полезные вещества.
Благодаря воде происходит обменный процесс и синтез.
В процессе фотосинтеза вода питает растения водородом.
Растения практически на 90% состоят из воды, которая создает упругость тканей.

В информационную программу воды закладывается определенная память, от которой зависит физиологическое состояние растений и сама их жизнь. Вода может быть запрограммирована на неизменную информацию именно из естественных источников. К ним относятся ручьи, дождевая вода, талая вода, родники. Но на воду могут наложить другие функции или вообще стереть память воды. Это происходит от влияния разрушающих энергий.

Вода для растений очень важна

Весь окружающий мир создан как один целостный механизм и вода в этом механизме играет колоссальную роль. Она как специальная система, которая руководит природой, животным миром, растениями, человечеством. В принципе, все существа на земном шаре – это и есть вода, ведь они все состоят из воды на 70-90%.

Воду можно разделить на два вида: живая и мертвая вода.

Живая вода – это структурированная вода или же информационная. В нее уже заложены все те функции, которые нужны для правильной работы. К живой воде относятся все природные источники воды.
Мертвая же вода – это вода, которая не имеет структуры и молекулы в ней распределены хаотичным образом. Мертвая вода не несет никакой информации и запрограммировать ее тоже никак нельзя. В современном мире, к большому сожалению, в основном можно встретить мертвую воду, так как в большинстве случаев живую воду подвергают физическому, химическому или волновому воздействиям.

В садоводстве, например, лучше употреблять живую воду. Если же вода мертвая, то она должна быть полностью чистой. В ней ни в коем случае не должно быть хлора, солей, нитритов, пестицидов, тяжелых металлов, органических соединений. Жесткость воды рекомендуется использовать среднего уровня.

Капли воды

Живая вода содержит только положительные свойства. Продукты питания растительного происхождения намного дольше могут храниться именно в живой воде. Такая вода намного быстрее ускоряет развитие, цветение и созревание растений.

Зависимость животных от воды

Насколько же важна вода в мире животных? Все очень просто. Вода – главная составляющая в теле животного. Как и везде, вода выполняет функцию транспортировки. Благодаря ей передаются питательные вещества, ферменты, гормоны. С помощью воды выводятся ненужные вещества с организма животного. Не мало важно, что вода имеет отличную теплоотдачу. Из-за этой жизненно важной функции воды организм животного имеет постоянную температуру.

Вода, состоящая в организме животного, имеет 2 фракции: внутриклеточную и внеклеточную. В процентном соотношении внутриклеточной воды имеется 70%, а внеклеточной 30.
Животные состоят из воды на 50-80 %. Процент содержания жидкости разный, причиной этому есть возрастные категории и склонность к отложению жиров.

Уровень воды в тканях и органах животных тоже можно распределить на такие категории:

С низким уровнем воды (жиры и кости).
Со средним уровнем (кровь и мышцы).
С высоким уровнем (мозг и лимфа).

Чтобы все органы животного правильно функционировали, уровень воды в организме должен быть умеренным. Молодые животные намного хуже переносят дефицит водного баланса. Это обусловлено тем, что почки молодняка еще не полностью развиты.

Для работы им нужно намного больше воды, чем взрослой особи. При нехватке воды уменьшается активность и кровообращение, хуже выводятся химические вещества. Если животное не получает нужное количество воды, то и пищи оно употребляет меньше. А у молодняка так вообще нарушается процесс роста.

У каждого животного есть свой период, который он может прожить без воды. Курица от 7-8 дней и до 24-25 (в зависимости от того несушка она или не несущаяся), жвачные животные до 1 месяца. Но нужно не забывать, что и в весе животные тоже не мало теряют, потеря веса составляет до 50%.

Животные состоят из воды больше, чем на половину

Для каждого животного есть свой уровень потребности воды и зависит это от таких критериев:

Вид
Рост
Лактация
Возраст
Рацион
Порода
Уровень продуктивности
Температура
Уровень влажности в окружающей среде

Множество видов живых существ даже и не приспособлены жить на суши, без воды. Здесь уже вопрос не о том на сколько важна вода для их развития, а вообще об их существовании на нашей планете. Например, рыбы не приспособлены жить на суши. Без воды они просто на просто умрут.

Водомерка

Водомерки живут только на воде, т.е. на верхней ее пленке. Строение их тела построено таким образом, что они не могут не погружаться в воду, не жить на суши. Но не только водомерка так зависима от водной среды. Множество насекомых тесно связаны с водой, а вернее с верхней ее пленкой. Личинки комаров, улитки разных видов, водные жуки тоже связаны с водяной пленкой, вот только подвешиваются они снизу пленки, а не на поверхности как водомерки.

Человек и вода

Нельзя не упомянуть тот факт, что для человечества отсутствие воды тоже закончилось бы плачевно.

То, что человек на 70-80% знает наверно каждый второй. Но то, что мы полностью зависимы от воды тоже никуда не деть.
Вода в жизни каждого практически повсюду. Она поддерживает все системы организма.
Все те функции, которые указаны для животного и растительного мира, вода также выполняет и для человечества. Однако потребности человеческого организма – это не главная причина.
В современном мире человек применяет воду в быту и в промышленных целях также. Поэтому отсутствие воды для людей вообще критически опасно. Ни одна цивилизация не рождалась и не развивалась без водного источника.

В заключении можно сказать, что вода – главный источник жизни, творец климата и погоды, аккумулятор тепла и распределитель солнечной энергии на планете Земля. Берегите воду, ведь это наша жизнь!

Читайте также: