О. Татков: Избранные вопросы экологии. Информационно-методический сборник

В течение десяти лет каждый человек получает дозу около 1 сантигрея (сГр) – от естественного фона. Этот фон на различных территориях отличается достаточно сильно: скажем, в средней полосе России он составляет около 14 мкЗв в час, а в индийском штате Керала в 4—5 раз выше, но в любом случае доза весьма мала. Примерно такова же по порядку величин суммарная доза от медицинских процедур и техногенных факторов. В итоге средний человек получает около 2 мГр в год независимо от того, имеет ли он контакт с источниками излучения. Годовая суммарная эффективная эквивалентная доза внешнего облучения обусловленная радионуклидами земного происхождения, равна 35 мбэр. Воздействие радиационного фактора на разные клетки и ткани имеет общие закономерности. В живых системах лишь около 25% поглощенной энергии приходится на долю биомолекул, а остальная ее часть поглощается водой, что сопровождается процессами радиолиза. Под непрямым действием ионизирующего излучения понимают повреждение биологических структур, вызванное продуктами радиолиза воды – высокоактивными свободными радикалами, способными уже чисто химическими путями приводить к изменению биомолекул. Установлено, что в живых системах отсутствуют специфические структуры, которые могли бы служить рецепторами для ионизирующей радиации и электромагнитных полей.

Прежде чем на Земле возникла живая материя, на ней должна была появиться вода, в которой в течение многих миллионов, а возможно и миллиардов лет растворялись, накапливались и взаимодействовали различные минеральные соли. Наша планета на 3/4 покрыта океанами. Количество воды в атмосфере метеорологи оценивают в 12 900 кубических километров. Из них 98% находятся в форме невидимого пара, а 2% – в виде облаков – скоплений микроскопических капелек или ледяных кристалликов.

Таким образом, вода – это одно из самых распространенных на нашей планете веществ. «Начало всего есть вода», – отмечал Фалес из Милета ещё в VI веке до н. э. Велика роль воды и в формировании земного ландшафта. М. В. Ломоносов писал: «…Все во всем свете рудокопы не перероют столько земли, не провернут камней во сто лет, сколько одной весной разрушат о них льды и быстрины беспримерных вод российских». Будучи в химическом отношении достаточно простым веществом (2 атома водорода и один кислорода), вода долгое время считалась неделимым элементом. Лишь в 1766 году Г. Кавендиш (Англия) и затем в 1783 году А. Лавуазье (Франция) показали, что вода не простой химический элемент, а соединение водорода и кислорода в определенной пропорции. После этого открытия химический элемент, обозначаемый как Н, получил название «водород» (Hydrogen – от греч. hydro genes), которое можно истолковать как «порождающий воду». Молекула жидкой воды – единственное трехатомное вещество, имеющее соразмерности, свойственные золотой пропорции.

Физические свойства воды используются как эталоны при определении многих физических констант и единиц измерения. Так, температура замерзания воды, насыщенной воздухом под давлением 1 атм., принята за 0°С, а температура кипения при тех же условиях – за 100°С. Единицей массы, равной 1 г, в метрической системе мер принят вес 1 см 3воды при 4°С.

Некоторые особенности воды делают ее уникальной для живой природы, а многие из них не подчиняются физическим законам, которые управляют другими веществами. Вода состоит из мономеров Н 2О, которые при различной ее температуре могут образовывать димеры и тримеры. При температуре в 4 оС основная масса воды представлена димерами. Вода обладает значительной смачивающей поверхностью. По показателям величины поверхностного натяжения, позволяющего воде подниматься по капиллярам на 10—12 метров, она уступает только ртути.

Важнейшим условием существования жизни на Земле является способность воды за счет капиллярных сил подниматься по узким почвенным каналам и сосудам растений.

По мере растворения, поступившие в воду ионы, обволакиваются ионами воды, однако она, являясь инертным растворителем, в реакцию с растворенным веществом, как правило, не вступает. Благодаря этой особенности воды огромное количество разнообразных веществ переносится по любым системам биосферы и доставляется к каждой клетке любого организма.

Вода, если ей дать достаточно времени, она может растворить практически любое твердое вещество. Именно из-за уникальной растворяющей способности воды никому до сих пор не удалось получить химически чистую воду – она всегда содержит растворенный материал сосуда.