168502 (625134), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Потребление жидкости (в виде воды, фруктовых соков, чая или других напитков) отчасти зависит от привычки, и человек нередко пьет, фактически не нуждаясь в пополнении запасов воды. Если воды поступает в организм сверх надобности, то ее избыток выводиться вместе с мочой. И, напротив, при нехватке воды концентрация мочи повышается, чтобы организм не терял драгоценную воду.

Если организму требуется больше воды, чем ее потребляется, возникает чувство жажды. Им управляет гипоталамус – участок головного мозга, выполняющий ряд различных функций, в том числе регулирующий чувство жажды и голода. Нервные клетки гипоталамуса контролируют кровоток, а также уровень концентрации солей и прочих веществ в крови. Если общий объем крови уменьшается, указывая на то, что организм нуждается в воде, нервные клетки стимулируют выработку гормона. Вызывающего сухость в горле, и тогда возникает чувство жажды.

То же гипоталамус регулирует интенсивность работы почек и, Следовательно, объем жидкости, которая выводиться из организма с мочой. В управлении чувством жажды гипоталамус действует совместно с нервными окончаниями полости рта и горла. Они, в свою очередь, соединены со стволом головного мозга и, получив от него сигнал, что выпито достаточно жидкости, гасят чувство жажды еще до того, как вода отправится циркулировать по организму.

Помимо доставки питания к клеткам, удаления отходов и борьбы с болезнями, внеклеточные жидкости выполняют еще ряд важнейших функций. Одна из них заключается в переносе и распределении по тканям растворенных солей и других химических веществ, например, вырабатываемых организмом гормонов и ферментов (энзимов). С помощью солей приводиться в действие мышцы и нервные клетки, а гормоны и ферменты регулируют и контролируют многие функции организма.

Некоторые жидкости выполняют и роль защитной подушки. К примеру, головной мозг как бы плавает в спинномозговой жидкости. Которая не только снабжает его питательными веществами, но и действует как амортизатор, смягчая удары. Брюшина, окружающая и оберегающая внутренние органы брюшной полости (желудок, печень, селезенку и кишечник) тоже содержит некоторое количество жидкости, которая, как хорошая смазка, смягчает взаимное трение между органами. Точно также действует жидкость, заполняющая околосердечную сумку и плевру вокруг легких.

Растворенные соли необходимы не только для четкой работы мышц и нервов, но и для поддержания нормального жидкостного обмена между кровью, тканевой жидкостью и клетками.

Пронизанные кровеносными капиллярами клеточные оболочки полупроницаемы. Это значит, что для жидкостей и мельчайших молекул путь свободен, а для более крупных молекул и растворенных в жидкостях твердых веществ – нет. Процесс проникновения жидкости и мелких молекул сквозь эти полупроницаемые барьеры называется осмосом, а поддерживаемый с его помощью баланс – осмотическим давлением. Весь обмен питательных веществ и продуктов жизнедеятельности, т. е. Сама основа равновесного состояния живого организма, обеспечивается с помощью этого давления.

Оптимальный баланс содержания солей в крови и тканях имеет огромное значение для организма человека. Благодаря этому поддерживается необходимое осмотическое давление и не допускается всасывание избыточной жидкости из крови в клетки. Когда во время болезни или в жару человек сильно потеет, его кровь теряет соли, и если эту потерю быстро не восполнить с пищей, то концентрация солей в тканях становится выше, чем в крови.

Как результат, осмотическое давление в клетках повышается, и вода из крови переходит в тканевые жидкости и клетки. И вот клетки уже заполнены до краев, а организм тем временем испытывает острый дефицит внеклеточной жидкости. При значительном обезвоживании плазмы крови у больного может случиться шок, который нередко становиться следствием перегрева или сильной кровопотери.

Концентрация солей в жидкостях организма контролируется почками под воздействием антидиуретического гормона АДГ. Этот гормон вырабатывается гипофизом по команде гипоталамуса, управляющего чувством жажды.

Когда в ткани или клетки просачивается слишком большое количество воды при недостаточном обратном оттоке, происходит скопление жидкости. В медицине это состояние называют отеком, или водянкой.

Чаще всего отекают руки и ноги, но от водянки не застрахованы и другие органы. Одной из форм лечения отека является прием диуретических средств, которые побуждают почки выводить из организма соль, а вместе с ней и избыток воды. Отек возникает в результате различных заболеваний, но может быть и следствием хронического недоедания, когда нехватка белка в крови приводит к перенасыщению тканевой жидкости избыточной водой, и тело в результате опухает. От этого отека избавляет богатая белками диета.

2. ВОДА КАК РЕСУРС И УСЛОВИЕ ЖИЗНИ.

2.1 Водные ресурсы земли.

Вода – самое распространенное вещество в природе. Она находится в свободном состоянии (океаны, моря, озера, реки, ледники), содержится в минералах, горных породах, почве и входит в состав живых организмов (50 – 90 % их массы, а в теле медузы и огурца – около 98 %). Планета Земля содержит около 16 млрд км3 воды, что составляет 0,25 % ее массы. Основная часть воды находится в глубинных зонах (мантии) Земли. По месту размещения воду разделяют на атмосферную, поверхностную и подземную[15].

Все водные источники (океаны, моря, реки, озера, водоемы, ледники, болота, атмосферные и подземные воды) входят в состав Мирового океана и образуют гидросферу планеты Земля. Большая часть поверхности планеты (около 71 %) покрыта водами Мирового океана. Общий объем воды в нем составляет 1 370 323 тыс. км3 – около 94 % всей воды планеты. Верхняя граница гидросферы проходит на высоте нижних слоев стратосферы до высоты озонового экрана (приблизительно на высоте 20 км). Вода в атмосфере находиться в парообразном состоянии и перемещается. Нижняя граница гидросферы проходит в литосфере на глубине 3 – 3,5 км от поверхности земли.

Кроме вод Мирового океана наибольшее количество воды находится в литосфере – подземные воды гидросферы (грунтовые, подгрунтовые, межпластовые безнапорные и напорные воды, воды трещин карстовых пустот). Подземные воды составляют 60 млн км3 , или 4,12 % общего объема, и находятся на различных глубинах (до нескольких сотен метров). Однако в зоне активного водообмена их содержится меньше чем 4 млн км3. В ледниках находится 24 млн км3 воды, в озерах и водохранилищах – 280 тыс. км3, в почвах – 85 тыс. км3, в атмосфере – 14 тыс. км3. Вода, находящаяся в руслах рек, составляет только 1,2 тыс. км3 (таблица 2.1)[14].

Таблица 2.1 Распределение массы воды гидросферы.

К поверхностным водам принадлежат воды океанов, морей, озер, рек, болот, ручьев и штучных озер. Океаны, моря и некоторые озера – соленые. В реках, большинства озер, прудах, штучных водохранилищах, болотах и ручьях вода пресная. Последнюю, как правило, используют для хозяйственного водообеспечения. Итак, на Земле большинство вод (почти 1.5 млрд км3) содержит значительное количество растворенных солей. К ним принадлежат воды океанов, морей, некоторых озер и большинства подземных вод вне зоны активного водообмена.

Пресная вода составляет незначительную часть гидросферы (менее 4 %). Основная масса пресной воды (до 77 %) находится в снего-ледниковом покрове[5]. Распределение воды в гидросфере достаточно неравномерно, про это свидетельствуют данные таблицы 2.1.

Наибольшие запасы пресной воды сосредоточены в снего-ледниковых покровах Антарктиды, Гренландии и Арктики. Вода в ледниках пребывает в твердом состоянии и характеризуется наименьшим содержанием солей среди известных водных источников в природе. Максимальная минерализация ледниковой воды составляет 3мг/л. Человечество, рассматривая водный баланс будущего, с надеждой смотрит на эту огромную «кладовую» пресной воды, где сосредоточено до 77 % всех запасов пресной воды нашей планеты. Уже существуют проекты буксирования айсбергов из ледников Антарктиды в Австралию, Южную Америку и другие регионы. По стоимости вода из ледников не будет превышать стоимости подземных или пресных вод.

В недрах Земли вода может существовать в жидком состоянии до глубины 5 км от поверхности, а отдельных случаях и до глубины 10 км. На большей глубине при высокой температуре вода превращается в пароводяную смесь. В критических условиях при температуре 374ºC для пресной воды и 425ºC для соленых насыщенных растворов и давлении 21,8 МПа она образует своеобразную водяную плазму, то есть исчезает отличия между паром и жидкой водой[1]. При этих условиях молекулы жидкой воды приобретают скорости молекул газа, а ее плотность приближается к плотности жидкой воды.

Подземная вода может пребывать в свободном, парообразном и физически связном состоянии. К физически связной воде обычно принадлежит крепко связная гигроскопическая вода, которая удерживается молекулярными силами на поверхности частичек породы. На больших глубинах при высоком давлении, которое достигает сотен мегапаскалей, вода выдавливается из породы и переходит в свободное состояние. К физически связной воды принадлежит также капиллярная вода, которая под действием капиллярных сил перемещается в тонких порах и трещинах.

В мировых запасах пресной воды часть подземных и грунтовых вод составляет около 22,4 %[5].

Подземные воды заполняют поры, трещины и пустоты, тесно контактируют с почвой и породами земной коры. Для них характерно слоевое размещение водоносных горизонтов (рисунок 2.1), которые отделены водонепроницаемыми пластами пород, слабая связь с атмосферой, незначительное развитие биологических процессов, бедность форм жизни, повышенные температура и давление. Все это содействует меньшему загрязнению вод нечистотами и микроорганизмами, благодаря чему они по качеству приближены к питьевым водам. Находясь на значительных и различных глубинах, они характеризуются стабильным химическим составом, содержат больше полезных для здоровья человека веществ (соединений Кальция, Йода и др.). однако и подземные воды могут загрязняться, если фильтровального слоя пород недостаточно.

Р ис. 2.1. Схема залегания

подземных вод[14]:

1 – верховодка; 2 – межпластовые безнапорные воды;

3 – грунтовые воды; 4 – межпластовые напорные воды

По глубине залегания подземные воды разделяют на три зоны. Верхняя зона, глубина которой в большинстве случаев составляет 2 – 6 м (см. рисунок 2.1), но может достигать 20 – 60 и даже 300 м, имеет активный водообмен, и подвергается действию фильтрационных атмосферных осадков и в некоторой мере атмосферного воздуха.

С хозяйственно-питьевой целью используют преимущественно воду верхней зоны. Качество воды зависит от типов почв и пород, размещенных ниже. Почвы торфяно-тундровой зоны обогащают воду органическими соединениями растительного происхождения. Это относиться также и к болотным водам. Черноземы, каштановые и солончаковые почвы обуславливают появление в воде преимущественно минеральных веществ. С увеличением глубины залегания воды уменьшается число микроорганизмов и на глубине6 м и более оно равняется нулю. Слой почвы толщиной 3,5 – 4 м на полях фильтрации задерживает до 90 % микроорганизмов.

Хозяйственная деятельность человека содействует загрязнению подземных вод. На химический состав этих вод наиболее влияет интенсивное развитие промышленных городов и химизация сельского хозяйства, которое сопровождается появлением значительного количества сточных вод и газовых выбросов. При этом в атмосферу, почвы и поверхностные воды попадают различные органические и неорганические вещества. Биологическое загрязнение подземных вод обуславливают различные микроорганизмы (бактерии, вирусы и др.). Наименее безопасным является загрязнение воды болезнетворными микроорганизмами, которые могут поступать в грунтовые воды с полей фильтрации, скотных дворов, выгребных ям и т. д.

В подземных водах растворяется большое количество газов – кислорода, азота, оксида углерода (VI), метана, сероводорода, водорода (до 1000 – 1500 см3/л). Общая масса в растворенных подземных водах газов превышает их содержание в Мировом океане (до 20 см3/л) и приближается к уровню всей атмосферы Земли.

Все другие составные гидросферы, кроме вод Мирового океана, подземных и снего-лендниковых образований, являются, малыми составными гидросферы составляют незначительную часть мировых запасов пресной воды. Наибольшее количество пресной воды содержится в прудах и озерах (около 0,28∙1015 т), которых на Земле насчитываются миллионы. Некоторые из озер имеют очень большие размеры и достаточно глубоки. Больше всего пресной воды содержится в озере Байкал в России, которое имеет глубину 1620 м.

Озера различаются как по составу, так и по концентрации растворенных в их водах веществ. По своему составу они приближаются к подземным водам. В засушливых и пустынных зонах Земли преобладают соленые и солоноватые озера. Например, в озере Виктория содержание солей в 11 раз больше, нежели в океанических водах.

Болота являются промежуточным звеном биосферы между озерами и подземными водами. Значительное их количество находится в умеренных и высотных широтах. В них нагромождается болотный торф, в состав которого входит углерод. К болотам принадлежат переувлажненные почвы, которые в большинстве своём распространены в тропических районах. В них торф не нагромождается, поскольку органические вещества разлагаются полностью. Общая площадь болот и переувлажненных почв составляет около 3 млн. км2[5]. В прибрежных морских районах вода в болотах бывает соленой или солоноватой.

Грунтовые воды по интенсивности обмена с поверхностными водами и атмосферой подобны поверхностным водам, по действию капиллярных сил – к подземным водам, а по содержанию различных веществ (газов, органических соединений и организмов) – это среда, в которой интенсивно протекает биогеохимические процессы. Последние обеспечивают плодородность почв. Массу пресной озерной и болотной воды оценивают в 0,35 % от общей пресной воды на Земле.

Характеристики

Список файлов курсовой работы