ЕСТЬ ЛИ В ПРИРОДЕ ЧИСТАЯ ВОДА?
П |
Риходилось ли вам когда-нибудь пить совершенно чистую воду? Можно с уверенностью сказать, что вы не только не пили её, но и никогда не видели. Загляните внутрь пустого самовара, который служил вам много лет. Стенки самовара покрыты серой или желтоватой коркой. Откуда же она взялась? Ведь кроме чистой воды в самовар ничего не наливалось.
В том-то и дело, что наливалась не чистая вода. В природе чистой воды нет. Если она где-нибудь и образуется, то очень не надолго: вода — хороший растворитель. Соприкасаясь с другими веществами, она растворяет их и всюду с ними путешествует, подбирая по дороге новые вещества или растворяя одни и выделяя другие.
Получить совершенно чистую воду — очень трудная задача. Только учёные в своих лабораториях получают иногда такую воду, да и то в очень маленьких количествах.
Из всех природных вод наиболее чистая — дождевая. Но и дождевую воду нельзя назвать совершенно чистой. Дело в том, что конденсация водяных паров в атмосфере происходит преимущественно на пылинках, смачивающихся водой, на кристаликах солей, попадающих в воздух при испарении брызг морских волн, на некоторых солях, образующихся в самом воздухе под действием солнечных лучей и грозовых разрядов. Таким образом, только что возникшая дождевая капля или снежинка уже не является чистой. Если собрать немного дождевой воды или расплавить только что выпавший снег, то после отстаивания на дне всегда можно увидеть твёрдый осадок. Это и есть пылинки, принесённые водой из атмосферы. После выпаривания одного литра дождевой воды, собранной даже в горах, вдали от населённых пунктов, получается около четырёх сотых долей грамма сухого остатка. Состав этого остатка бывает различным. В нём есть и соли морской воды, и аммиачная селитра, и другие соединения. Если дождевая вода была собрана в заводском районе, то в ней содержатся и те вещества, которые попадают в воздух из вентиляционных установок и дымовых труб заводов и фабрик.
Но не одни твёрдые вещества растворены в дождевой воде. В ней растворяются и газы, например воздух.
Чем выше температура, тем меньше растворённых газов содержит вода. В одном литре дождевой воды при 4 градусах растворено более 30 кубических сантиметров воздуха, а при 15 градусах — около 25 кубических сантиметров.
Различные газы в воде растворяются в разных количествах: одни — больше, другие — меньше. Если собрать воздух, который растворён в воде, то окажется, что его состав иной, чем в атмосфере. Он обогащён кислородом. Атмосферный воздух содержит по объёму 78 процентов азота и 21 процент кислорода, а воздух, выделенный из воды, содержит 63 процента азота и 36 процентов кислорода. Это повышенное содержание кислорода в воде очень важно для обитателей водоёмов.
Присутствие кислорода в воде имеет и отрицательное значение. Кислород вредно действует на металлы, соприкасающиеся с водой, способствуя их разрушению. Деятельным помощником кислорода в этом смысле является также углекислота, очень хорошо растворяющаяся в воде.
Самая богатая солями природная вода — морская. В ней встречается более пятидесяти различных химических элементов. Наиболее постоянна по составу океанская вода. Один литр её содержит от 33 до 39 граммов растворённых твёрдых веществ, в том числе около 24 граммов поваренной соли. Вода Чёрного моря в два раза беднее солями — она разбавляется большим количеством пресных вод, приносимых Кубанью, Днепром, Бугом, Дунаем и другими реками. Особенно богаты солями воды некоторых внутренних морей, — морей, не сообщающихся с океанами. В Мёртвом море, например, в каждом литре воды растворено около 200 граммов поваренной соли.
Воды рек, ручьёв, озёр, а также ключей занимают среднее положение между морской и дождевой водой и отличаются исключительно большим разнообразием и по составу и по количеству растворённых в них веществ.
Воды рек и озёр, приходя в соприкосновение с различными горными породами, извлекают из них некоторые составные части и уносят их с собой или в растворённом виде или в виде взвешенных частиц.
Вода, в которой содержится мало растворённых солей, называется мягкой. Чем больше растворено в воде минеральных веществ, тем выше её жёсткость. Различают временную и постоянную жёсткость. Временная жёсткость вызывается присутствием в воде двууглекислых солей металлов кальция, магния, железа. Эти соли могут быть легко удалены из воды: при кипячении они переходят в нерастворимые углекислые соли и выпадают в осадок [4]). Постоянная жёсткость связана с присутствием в воде сернокислых и хлористых солей кальция, магния, натрия и калия, которые не осаждаются из воды при кипячении. Особенно вредны хлористые и сернокислые соли магния: при высокой температуре они разлагаются водой и выделяют соляную и серную кислоты.
Состав речных и озёрных вод постоянно изменяется от прибавления к ним дождевой воды, от жизнедеятельности в самой воде растительных и животных организмов.
Состав речной воды нередко изменяется и от случайных обстоятельств, например от спуска в реку сточных вод городов и промышленных отбросов фабрик и заводов.
При испарении одного литра воды, взятой из Невы, остаётся около 0,055 грамма осадка, из Днепра — 0,071, а из Темзы — 0,301 грамма.
Во время весенних паводков к веществам, растворённым в водах рек и озёр, добавляется ещё много взвешенных частиц, захваченных главным образом из почвы и делающих воду мутной.
Горные реки в своём стремительнохм потоке увлекают иногда огромные количества твёрдых частиц. Таковы, например, притоки Аму-Дарьи, несущие с Памира и Гис - сарского хребта массу песка. Сама Аму-Дарья тоже сильно размывает свои берега. В каждом литре её воды находится около 0,5 грамма растворённых солей, а взвешенных частиц столько, что если бы все они достигали Аральского моря, то уже давно заполнили бы его бассейн. Но этого не произошло: выходя из гор на равнину, Аму - Дарья замедляет течение и отлагает на своём пути ил и песок. После половодья в пойме Аму-Дарьи нередко остаётся слой отложений толщиной в 20 сантиметров.
В речном иле много органических остатков, и поэтому он служит прекрасным удобрением для полей. Иное дело — песок и другие крупные частицы наносов. Они вредны не только полям, но и гидротехническим сооружениям на реках. Наносы забивают шлюзы, отлагаются около плотйн и могут заполнить водохранилище перед плотиной. Поэтому у плотин устраиваются специальные промывные устройства для сброса речных отложений. Наносы могут забить и обводнительный канал. Чтобы этого не случилось, вода до поступления в обводнительное сооружение освобождается от крупных частиц в специальных отстойниках; ценный для растений ил остаётся в воде и идёг по каналам на поля.
Оседая в самом русле реки в местах со спокойным течением, наносы образуют мели и перекаты. Для поддержания достаточной для судоходства глубины рек приходится ежегодно проводить большие землечерпательные работы. Только в одном 1939 году при расчистке фарватеров (фарватер — это путь для безопасного прохода судов) со дна наших рек было извлечено больше 80 миллионов кубических метров наносов.