В. И. Вернадский полагал, что никакой другой природной жидкости, кроме воды, нет, а все остальные жидкости – это «базирующиеся на воде либо продукты жизнедеятельности растений, животных и человека, либо искусственные химические соединения, полученные человеком».
Именно в уникальном сочетании естественных природных ресурсов воды, солнечной энергии, земельных и минеральных ресурсов возможно развитие растительного и животного мира и самого человека.
Уникальность воды обусловлена особенностями структуры ее молекулы.
Молекулы воды могут быть тяжелыми – с тяжелыми изотопами водорода (дейтерий и тритий), а также тяжелого кислорода (с атомной массой 17 и 18). Даже незначительное количество более тяжелых молекул в природной воде обеспечивает ее чрезвычайное разнообразие: из возможных сорока двух сочетаний двух атомов водорода и одного атома кислорода только девять являются устойчивыми. Таким образом, вода представляет собой своего рода купаж молекул вод с различными свойствами.
Атомы кислорода в молекуле воды (не участвующие в образовании ковалентных связей) способны образовывать прочные водородные связи с соседними молекулами воды. При комнатной температуре каждая молекула воды создает временные связи с тремя-четырьмя соседними молекулами. Образуется своеобразная кристаллическая решетка, в которой существующие водородные связи постоянно разрушаются и одновременно возникают новые.
Формируются ассоциаты молекул (кластеры) воды, находящиеся в динамическом равновесии. Такая структура воды обусловливает целый ряд свойств, имеющих физиологическое значение, – бо́льшую теплоемкость, бо́льшую теплоту испарения, бо́льшую теплоту плавления.
Вода способна разрывать практически все виды молекулярных и межмолекулярных связей с образованием растворов (гидратация), что делает ее универсальным растворителем. Способная к диссоциации, вода усиливает и диссоциацию растворенных в ней веществ. Это объясняет как огромное разнообразие состава природных вод, так и способность природных вод к самоочищению.
Из-за асимметрии расположения атомов молекула воды является диполем, что определяет ее особое поведение в электромагнитных полях.
С физико-химической точки зрения природная вода представляет собой сложную дисперсную систему, в которой в качестве дисперсной среды выступает вода, а в качестве дисперсной фазы – газы, минеральные и органические вещества, живые организмы.
Эти уникальные свойства позволяет воде обеспечивать:
– жизнедеятельность клеточных структур;
– терморегуляцию организма;
– усвоение и переваривание продуктов питания;
– транспортную функцию (как для доставки кислорода и питательных веществ, так и для вывода шлаков и токсинов);
– работу суставов, опорно-двигательного аппарата;
– метаболизм в целом.
Аномальными свойствами воды обусловлена и ее роль в возникновении и поддержании жизни. Это необходимо учитывать при выборе методов питьевой водоподготовки для того, чтобы не исказить уникальную структуру и химические свойства воды.
Итак, питьевая вода:
– самый важный продукт потребления, а точнее – жизнеобеспечения,
– среда обитания человека,
– основа всех отраслей промышленности и сельского хозяйства.
Питьевая вода вездесуща: это и все продукты питания, и чай, и вино, и молоко, и… даже грудное молоко.
В таблице 1 представлен водный состав/баланс в организме человека ( по данным НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина ).
Таблица 1
Объем воды в организме человека за сутки, л
Вода входит в состав всех биологических тканей и составляет 60–70 % массы тела. Вода служит составной частью крови, секретов и экскретов.
Вода содержится и в плотных тканях:
• в зубной эмали – 0,2 %,
• в костях – 22 %,
• в жировой ткани – 30 %,
• в печени – 70 %,
• в скелетных мышцах – 76 %,
• в сером веществе головного мозга – 86 %.
Физиологическая потребность человека в питьевой воде составляет 2,5–3,0 л в сутки, из которых в обычных условиях поступает ~1,0–1,5 л в сутки плюс 1,0–1,2 л в сутки дополнительно с продуктами питания.
В жарком климате и/или при тяжелой физической нагрузке потребность в воде может возрасти до 10–12 л в сутки.
Лишение воды человек переносит труднее, чем лишение пищи.
Читать дальше