Водата-извор на живот

Водàта е химично съединение, което при стайна температура представлява прозрачна течност без мирис и цвят. Покрива около 71% от повърхността на планетата Земя и е съсредоточена главно в океаните и другите големи водни басейни – 97% е солена морска вода, 2,4% се съдържа в ледниците, а 0,6% в реките и езерата. Твърдото агрегатно състояние на водата се нарича лед, а газообразното – водна пара. Химичната ѝ формула е H₂O. Поради естествения воден кръговрат, водата от океаните и моретата се изпарява в атмосферата и след това се връща на повърхността под формата на валежи.

Водата играе съществена роля за поддържане живота на Земята. В последните десетилетия поради всеобщото замърсяване, нарастват призивите за опазване на чистотата на водата. Въпреки подобряването и улесняването на достъпа до чиста питейна вода, някои учени предполагат, че до 2025 година повече от половината от населението в света ще бъде предразположено към заболявания поради недостига на вода – положение, станало известно като водна криза

Водата играе важна роля в световната икономика благодарение на способността си да разтваря множество химични съединения, възможността да се използва като охладител в промишлеността и удобството, което предоставя като среда за транспорт. Около 70% от прясната вода намира приложение в земеделието. Друго важно приложение на водата е за производство на електроенергия, чрез водноелектрически централи ВЕЦ. Науката хидроенергетика се занимава с особеностите на строителството, свързани с производството на електроенергия от вода.

Водата е едно от малкото вещества, които се намират свободно в природата в три агрегатни състояния. Може да се среща под много и разнообразни форми – водна пара, облаци, ледници, айсберги, малки ручеи и други. Основно се разделя на сладка и солена. Хората и животните инстинктивно разпознават сладката вода от солената, която не е годна за употреба.

Наименование на водата според агрегатното състояние:

• твърдо – лед;
• течно – вода;
• газообразно – водни пари.

Наименование според състава:

• мека вода – вода с ниско минерално съдържание
• твърда вода – вода с високо съдържание на минерали, обикновено калциеви и магнезиеви
• дестилирана вода – пречистена вода с помощта на процеса дестилация
• хидрати – съединения, които съдържат вода
• тежка вода – вместо от лекия водород (протий) е изградена от изотопа му деутерий
• свръхтежка вода – вместо от протий е изградена от изотопа тритий
• мъртва вода – вода, в която няма живот – идея от приказки и легенди
• жива вода – вода, която съживява – идея от легенди и приказки
• светена вода – вода, осветена чрез религиозна церемония
• подземна вода – вода, която се намира под повърхността на Земята
• минерална вода – вода, която извира от дълбоко и обикновено има терапевтично действие

Пространството, в което е разположена водата, се нарича хидросфера. Обемът, който заема, е около 1 360 000 000 km³. От него:

• 1 320 000 000 km³ (97,2%) е вода в океаните;
• 25 000 000 km³ (1,8%) – вода в ледници и айсберги;
• 13 000 000 km³ (0,9%) – вода от подпочвени води;
• 250 000 km³ (0,02%) – прясна вода в езера, реки и язовири;
• 13 000 km³ (0,001%) – водни пари в атмосферата.

Сладката вода и подпочвените води са основните водни ресурси на човечеството.

Количеството на водата на планетата Земя е едно и също, но не и концентрацията ѝ в различните части на атмосферата и хидросферата, между тях има постоянен преход на вода, който се описва като кръговрат на водата.

Кръговратът на водата (известен още като хидрологичен цикъл) описва обмена на вода между атмосферата и различните части на хидросферата.

Целият цикъл се повтаря периодично и се описва със следните процеси:

• Изпарение от океаните, други водни басейни и растения във въздуха.
• Концентрация на водни пари и охлаждането им в облаците, последвано от изливането им върху земята под формата на дъждове.
• Оттичане от реките и другите водни басейни в океаните

Времето за престой на водата е средното време, което водната молекула прекарва в даден воден басейн. Това е мярка за средната възраст на водата в басейна. Подпочвените води могат да престоят хиляди години под земята, преди да я напуснат. За разлика от нея водата в почвата се изпарява сравнително бързо заради тънкия слой, в който се съдържа, и преминава в атмосферата, където се задържа сравнително кратко.

Сладката вода е едва около 2,5% от цялата вода в хидросферата, но голяма част от нея е съсредоточена в ледниците. Използва се в земеделието, индустрията и домакинствата.

Основната част от достъпната сладка вода е съсредоточена в езера, реки, язовири и подпочвени води. Голяма част от подпочвените води обаче не се използва.

Открита е вода в междузвездни облаци в нашата галактика. Смята се, че същото може да е налице и в други галактики, защото водата е съединение от водород и кислород, които са сред най-разпространените елементи във вселената. Междузвездните облаци кондензират в мъглявини и слънчеви системи, подобни на нашата.

Открито е наличие на вода на:

• Меркурий – 3,4% в подобието на атмосфера и големи количества в екзосферата^[5]
• Венера – 0,002% в атмосферата
• Земя – очертава атмосферата (променливо количество в зависимост от климатичните условия)
• Марс – 0,03% в атмосферата
• Юпитер – 0,0004% в атмосферата
• Европа (спътник на Юпитер) – под формата на лед
• Сатурн – само под формата на лед
• Енцелад (спътник на Сатурн) – 91% в атмосферата, под формата на йонизирани водни пари
• Луната

Водата на Земята е изпълнена с живот. Според теорията за еволюцията ранните форми на живот са се зародили в нея. Милиони години той бил разпространен единствено в древния Световен океан, преди да излязат на сушата първите животински и растителни видове. Почти всички риби живеят изцяло във водата, огромна част от безгръбначните животни също. Други животни като земноводните прекарват живота си както на суша, така и във вода. Много от тях могат да живеят продължително време без вода, но винаги начинът им на размножаване пряко зависи от наличието на вода. Много от сухоземните бозайници вторично са преминали към живот във водата. Те дават началото на морските бозайници, част от които изцяло живеят в нея. Подобно е положението и с много от птичите видове. Най-ярък пример за това са всички видове пингвини.

Съществуват и организми, които са важно звено в хранителната верига. Това е планктонът, благодарение на който биомасата на животинския свят в Световния океан и свързаните с него организми се увеличава многократно.

За осъществяването на естествената обмяна на веществата водните животни, подобно на сухоземните, се нуждаят от кислород. Той се намира в разтворено състояние във водата и това налага да бъде извличан от нея посредством специален дихателен орган, наречен хриле. Водните бозайници, като китовете, делфините, тюлените и видрите, притежават бял дроб. Той обаче не може да извлича разтворения във водата кислород и вдишването, което биха направили, би довело до тяхното удавяне. Поради тази причина те се нуждаят през определен период да излизат на повърхността, където да издишат и вдишат богат на кислород въздух.

В миналото основна причина, поради която различните народи са определяли къде да се заселят, е било наличието на водни ресурси или водни пътища. Месопотамия, която още е наричана люлка на цивилизациите, е била разположена между две големи реки – Тигър и Ефрат. Древните египтяни избрали поречието на река Нил и зависели изцяло от нея. Реките Яндзъ и Хуанхъ благоприятствали развитието на човешката цивилизация на изток.

Животинският свят около водните басейни е много по-населен, отколкото този в сухите места. Причината е, че там видовото разнообразие на растителността е по-голямо, съответно разнообразието от храни.

Много метрополиси, като Ротердам, Лондон, Хамбург, Монреал, Ню Йорк, Чикаго, Шанхай, Хонконг, Сингапур, Мумбай и много други, дължат своето развитие главно на факта, че са големи пристанища и съответно през тях минава голям оборот от товарни кораби. Световният океан е причина той винаги да бъде загадка за човека и да го подтиква към опознаване. Благодарение на него е станало възможно да възникнат и Великите географски открития.

На места като Северна Африка и Близкия изток, където водата е недостатъчна, достъпът до прясна вода за пиене е главен фактор в човешкото развитие.

Водните източници са и причина за възникването на редица неприятности от здравно естество. Това са благоприятни места за размножаването на редица видове насекоми, особено комари. Те представляват вектори на редица опасни за хората вирусни и паразитни заболявания. Един от най-пресните примери е развитието на епидемия от Западнонилска треска в Северна Америка.

В човешкото тяло има около 70 – 75% вода. Понякога количеството може леко да се различава. Въпреки това се наблюдават следните зависимости:^[6]

• Бебетата и децата имат по-голямо процентно съдържание на вода от възрастните.
• Жените имат по-малко процентно съдържание на вода от мъжете.
• Хората с наднормено тегло имат по-малко процентно съдържание на вода от хората с нормално тегло.

Всички жизнени процеси в човешкото тяло са свързани с вода. Водата разтваря хранителните вещества, извежда отпадните продукти. Тя осигурява обмяната на веществата и е среда, в която протичат всички биохимични процеси.

Разпределение на вода в тялото:

• 10 – 12% от телесната вода се образува при окисляването на мазнините, въглехидратите и белтъците. Натрупването на водата в организма се осъществява главно в мускулите и кожата.
• Около 55% от водата, която се изразходва за водното равновесие на организма, се отделя с урината.
• 15 – 16% се отделя през белите дробове (като пара).
• 20% се отделя чрез потене през кожата.
• 5% се отделя с изпражненията

водната за пиене вода наричаме питейна вода; тази, която не може да се използва като питейна вода, може да се преработи чрез специални филтри или чрез дестилация. Дестилацията се прилага главно при вода за новородените, където болестотворните организми представляват сериозен проблем.

„Загряването на водата до 65 °C убива повечето бактерии, вируси и паразити. Този процес се нарича пастьоризация и както е известно се използва за обработката на млякото.“

Освен с дестилация и пастьоризация водата може да се пречисти и по други начини:

• Пречистване с престояване – водата се оставя да престои няколко часа в подходящ съд. По този начин се дехлорира и се отстраняват други нелетливи съставки, които остават в дъното на съда. Водата може да се изсипе в друг съд, без съдържанието в дъното на първия съд.
• Пречистване чрез заледяване – водата (може и престояла от предния метод) се поставя в хладилна камера и се държи, докато се получи първият слой лед. Той съдържа бързо замръзващите примеси, които са вредни, затова се изхвърля. Процедурата се повтаря, само че този път се изчаква замръзването до половината от обема ѝ. Тъй като се предполага, че вече бързо замръзващите примеси са премахнати, то в леда се съдържа чистата и безвредна вода. Останалото количество се изхвърля.
• Пречистване чрез филтри с обратна осмоза

Водата е основна част от човешкия организъм и значението ѝ за него е огромно. За да се намира в добро физическо състояние и ефективност, всеки индивид се нуждае от около 2 литра вода на ден. При висока температура или висока физическа дейност 2 литра могат да се окажат и недостатъчни за поддържане на нормална физическа активност за повече от няколко дни или седмици.

Трябва да се отбележи, че много публикации определят нуждата от минимум 2 литра вода на ден (известното правило за 8 чаши вода) като упорит, дълго време насаждан и повтарян мит, непочиващ на научна основа.

Водата, отделената при нормалните жизнени процеси (потене, уриниране, дишане) трябва да бъде възстановена, за да можете организмът да се намира в добро физическо състояние.

Прекалено студеният климат също може да е толкова сух, колкото и най-сухата пустиня. Причината се крие в това, че студеният въздух не може да поема много влага.

Вятърът също е определящ фактор за дневната нужда от вода. Сухият вятър може „изсмуче“ влагата от човешкото тяло направо през откритите участъци кожа. Действително останки от мумифицирани животни и дори хора се намират често в пустинните райони. Техните тела са напълно изсушени.

Водата участва във важни процеси в тялото, като дишане и преобразуване на храната в енергия, поради което приемането на по-малко вода от необходимото води до обезводняване.

При загуба на около 2,5% от теглото за сметка на вода организмът губи 25% от своята ефективност. За човек с тегло около 78 kg това са само малко повече от 2 литра. Колкото повече се обезводнява организмът, толкова кръвта му става по-гъста и губи обем. Това кара сърцето да работи по-натоварено и кръвообращението да бъде по-неефективно. При извънредни положения загубата на физически сили може да се отрази неблагоприятно на психиката и това да е гибелно.