Вода как элемент биосферы. Значение воды для жизнеобеспечения человека.

Вода, наряду с воздухом и энергоносителями, относится к числу наиболее важных природных ресурсов нашей планеты. Совокупность всех источников воды на Земле – океанов и морей, рек и озер, прудов и болот, гравитационных и грунтовых вод – называется гидросферой.

Общее количество воды на Земле оценивается цифрой 1386 млн км3, а площадь океанов и морей в 2,5 раза превышает территорию суши. Однако почти 98% воды планеты представлены соленой водой океанов, морей и озер с высоким уровнем минерализации.

Доля пресных вод составляет около 2,5% или 35 млн км3. Большая часть пресной воды планеты труднодоступна. Около 70% ее заключено в ледниковых покровах полярных территорий и горных массивов, а также подземных водах, находящихся в верхней части земной коры на разной глубине, как правило, не ниже 150 – 200 м, так как на большей глубине в силу высокой минерализации они превращаются в соленые воды.

Объем подземных вод примерно в 100 раз превышает совокупный объем озер, рек и болот. Самые большие пресные водоемы мира – озеро Байкал (площадь зеркала 24 тыс. км2, глубина 1741 м) и Танганьика (18,9 тыс. км2 при глубине 1435 м). По площади зеркала самое большое озеро мира – Верхнее (Северная Америка) – 82680 км2. Общая площадь болот на планете около 3 млн км2.

Вода является единственной природной жидкостью, имеющейся на поверхности Земли в огромных количествах. Только это вещество в природе существует во всех трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном, что обусловлено различным взаимодействием между молекулами воды при разной температуре.

Круговорот воды в природе включает три основные «петли»: поверхностный сток – вода становится частью поверхностных вод; испарение – транспирация – вода впитывается почвой, удерживается в качестве капиллярной воды, а затем возвращается в атмосферу, испаряясь с поверхности земли, или же поглощается растениями и выделяется в виде паров при транспирации; грунтовые воды – вода попадает под землю и движется сквозь нее, питая колодцы и родники и, таким образом, вновь попадая в систему поверхностных вод.

Вода является одним из объектов окружающей среды, она необходима для жизни человека, растений и животных. Без пищи человек может прожить более месяца, а без воды — лишь несколько дней.

Физиологическое значение воды определяется тем, что она входит в состав всех биологических тканей организма человека и составляет примерно 60... 70 % массы тела. В костях содержится 22 % воды, в жировой ткани — 30, в печени — 70, в мышце сердца — 79, в почках — 83, в стекловидном теле — 99 %. Вода — универсальный растворитель. Она является основой кислотно-щелочного равновесия, участвует во всех химических реакциях в организме, составляет основу крови, секретов и экскретов организма.

Важной функцией воды является транспорт в организм многих макро- и микроэлементов и других питательных веществ. Одновременно вода участвует в выведении шлаков и токсичных веществ с потом, слюной, мочой и калом. Велика роль воды и в терморегуляции организма. При испарении пота человек теряет около 30 % тепловой энергии.

Вода имеет важнейшее гигиеническое значение, и ее качество рассматривается как ведущий показатель санитарного благополучия населения. Доброкачественная вода необходима для поддержания чистоты тела и закаливания, уборки жилища, приготовления пищи и мытья посуды, стирки белья, поливки улиц и зеленых насаждений.

При среднем расходе воды для питьевых и хозяйственно-бытовых нужд без учета промышленного потребления, равном 272 л на одного жителя России в сутки, в Москве этот показатель составляет 539 л, в Челябинской области — 369, Саратовской — 367, Новосибирской — 364, Магаданской — 359 и в Камчатской области — 353 л. В то же время население ряда городов и районов республик Калмыкии, Мордовии, Марий-Эл, а также Оренбургской, Астраханской, Ярославской, Волгоградской, Курганской, Кемеровской областей испытывает постоянный дефицит питьевой воды.

Значение воды состоит и в том, что она является ценным технологическим сырьем. Для получения 1 т резины или алюминия требуется 1500 м3 воды. Столько же требуется для выращивания 1 т пшеницы, а для выращивания 1 т риса — 4000 м3. При выплавке 1 т стали расходуется около 150 м3 воды, на производство 1 т мяса — 20000 м3.

Оздоровительное значение воды состоит в использовании ее для купания, закаливания, занятий спортом. Хороший эффект дают физиотерапевтические водные процедуры и питье минеральных вод. Велико также эстетическое значение воды и ее роль в воздействии на эмоциональное состояние человека.

Эпидемиологическое значение воды связано с тем, что вода является фактором передачи многих заболеваний. Водный путь передачи характерен для многих инфекционных заболеваний: холеры, брюшного тифа, паратифов, амебной и бактериальной дизентерии, амебиаза, энтеровирусных заболеваний, инфекционного гепатита А, лептоспироза, туляремии, лямблиоза, балантидиаза, гельминтозов, некоторых энтеро-, рота- и аденовирусных заболеваний и др.

Ежегодно в Российской Федерации регистрируется более 100 вспышек дизентерии, брюшного тифа и вирусного гепатита А. В последние годы количество инфекционных заболеваний, связанных с воздействием загрязненной воды, снизилось. Однако в регионах, где микробное загрязнение воды поверхностных водоисточников особенно велико, заболеваемость населения дизентерией и острыми кишечными инфекциями значительно выше, чем в среднем по стране.

Хотя роль воды в распространении инфекционных заболеваний известна давно, первое достоверное описание водной эпидемии было сделано лишь во время эпидемии холеры в Лондоне в 1854 г. Холера относится к особо опасным инфекциям, это кишечное заболевание водного пути передачи инфекции. За два века было зарегистрировано шесть пандемий классической холеры.

Последняя пандемия (1902-1926 гг.) захватила Азию, Африку и Европу. Умерло более 10 млн чел. Во время каждой из шести пандемий холера распространялась и на территорию России. Крупные вспышки холеры были зарегистрированы в Санкт-Петербурге в 1908-1909 гг. и в 1918 г.

Высокая заболеваемость и смертность характерны также для брюшного тифа и паратифов А и В. Самая крупная эпидемия брюшного тифа была в Барселоне в 1914 г., когда одновременно заболели 18 500 чел., 1847 из них умерло. В последние годы в нашей стране брюшным тифом ежегодно заболевают 320-330 чел., наблюдается достаточно стабильная частота этой инфекции.

Определенное значение имеет водный путь передачи для развития дизентерии, хотя он и менее важен, чем пищевой или контактно-бытовой. Дизентерия — острое инфекционное заболевание, проявляется поражением толстой кишки и общей интоксикацией организма.

В России ежегодно более 150 тыс. чел. болеют дизентерией. Дизентерия, вызванная шигеллами Зонне, преобладает в странах Европы и Северной Америки. Дизентерия, вызванная шигеллами Флекснера, преобладает в странах Африки, Азии и Южной Америки. Заболеваемость бактериальной дизентерией водного происхождения в Российской Федерации с 1995 по 2000 г. снизилась почти в 2 раза. Наибольшая заболеваемость отмечается в северных регионах, Удмуртии, Северной Осетии.

Водный путь имеет важное значение в передаче антропозоонозных заболеваний, таких как лептоспирозы. Очаги заболевания лептоспирозами часто располагаются у непроточных или малопроточных водоемов. Носителями являются грызуны, крупный рогатый скот и свиньи. Водный фактор имеет определенное значение также в распространении туляремии, сибирской язвы, бруцеллеза и других антропозоонозных заболеваний бактериальной природы.

Водным путем могут передаваться не только бактериальные инфекции, но и вирусные заболевания (инфекционный гепатит А, полиомиелит, аденовирусные инфекции, энтеровирусные заболевания). Самая крупная эпидемия инфекционного гепатита была зарегистрирована в Дели (Индия) в 1955-1956 гг., тогда переболели около 29 тыс. чел. Причиной эпидемии явилось загрязнение водопроводной воды сточными водами, содержащими вирусы гепатита А.

Водные эпидемии характеризуются быстрым подъемом заболеваемости, связью заболеваний с использованием воды определенного водоисточника и быстрым спадом заболеваемости. Поэтому для предупреждения возможного возникновения заболеваний необходимо бесперебойное снабжение населения достаточным количеством доброкачественной воды.