Kievbuilding

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта

Вода: ее свойства, использование

E-mail Печать

 

Вода является одним из тех компонентов, без которых жизнь невозможна. Везде, где есть мы, должна быть вода — первостепенный элемент нашего жизнеобеспечения, здоровья и комфорта. Особенно много воды нужно владельцам собственных домов и садоводам-любителям. В черте города проблема водоснабжения не ощущается, а в остальных случаях — актуальна. И решается эта проблема по-разному. И хотя водой покрыто около трех четвертей поверхности Земли, обеспечение пресной водой достойного качества становится все более серьезной проблемой.
Давно прошло то время, когда можно было пить из любого источника, не задумываясь о том, сколько вредных веществ находится в его воде. Совсем в недалеком прошлом нам даже трудно было предположить, что питьевая вода станет дефицитом, а ту жидкость, которую централизованно подают по трубам в жилые дома, часто трудно назвать питьевой водой. Для владельцев индивидуальных домов и коттеджей даже такая вода порой становится недостижимой мечтой, так как сети централизованного водоснабжения проходят далеко от участков загородной застройки.
Наши деды проблему водоснабжения решали просто. Сооружали возле дома холодец, устанавливали над ним простой ворот или другой подъемный механизм и черпали воду ведрами в нужном количестве. Во многих случаях владельцы усадебных домов идут по такому же пути, используя воду подземных источников.
Уровень современных требований к водоснабжению дома неизмеримо вырос, да и качество воды в большинстве колодцев уже не то, что было раньше. Часто вкус колодезной воды вызывает неприятные ощущения, так как в ней могут находиться практически все элементы таблицы Менделеева. Для Украины проблема качественной воды стоит особенно остро. К сожалению, наша страна по показателям качества питьевой воды уступает ряду развитых стран. Воспетая поэтами всех времен студеная, прозрачная, чистая, "живая" вода сегодня нередко воспринимается лишь как поэтический образ. Поэтому водоснабжение современного индивидуального дома представляет в настоящее время сложную инженерную задачу, над решением которой работают многие конструкторские и научные коллективы. В промышленном водоснабжении спектр необходимой техники довольно обширен. Это системы охлаждения, доставки воды в установки и агрегаты водоочистки, промывки под высоким давлением и подачи воды в котлы. В индивидуальных хозяйствах в последние годы хорошо зарекомендовали себя и получили широкое распространение малогабаритные бытовые насосные системы. Они оказываются идеальными там, где невозможно подключение к общей водопроводной сети или где большое значение придается наличию собственной системы водоснабжения. Основная идея — создать комфортные условия при потреблении воды. Нет необходимости думать, когда включать или выключать насос, сколько надо воды и так далее. Просто можно открыть кран умывальника или душа и закрыть его, когда вода больше не нужна.
В поисках воды высокого качества бурят скважины все глубже и глубже от поверхности земли, туда, где артезианские водоносные горизонты находятся под водо-непроницаемыми юрскими глинами. Сюда еще не успели проникнуть следы современной цивилизации с ее губительными для здоровья человека последствиями, а вода из таких горизонтов удовлетворит вкус самого требовательного человека.
Многие застройщики думают, что для сточных вод достаточно иметь только септик (накопитель или отстойник). Это довольно распространенное, но совершенно ошибочное мнение. В нормальном режиме эксплуатации систем водоснабжения при расходе воды около 200 л/чел., накопитель емкостью 10 м3 заполнится в течение 10 суток. Это значит, что каждые 10 дней к дому должна подъезжать ассенизационная машина и откачивать накопившиеся стоки. Такое положение приводит к тому, что в семье начинают ограничивать суточное потребление воды, тем самым снижая комфортность проживания. Решить головоломную проблему отвода бытовых стоков из коттеджей, стоящих вдали от канализационных коллекторов или в лишенных канализации поселках, можно, установив индивидуальные очистные сооружения.
Практика показывает, что на современном строительном рынке можно приобрести очистные сооружения как отечественных, так и зарубежных производителей.
Вода занимает особое место среди природных богатств Земли — она незаменима. Вода необходима во все времена и всюду, где существует жизнь. Воде принадлежит важнейшая роль в геологическом и биологическом развитии планеты. В воде зародились живые организмы, которые, пройдя длинный путь эволюции, вышли на сушу, но сохранили свою связь с водной средой. Вода составляет около 65% массы организма человека, являясь основой процесса обмена веществ. Кроме того, вода является биологическим раздражителем, постоянно воздействующим на человека в его по-вседневной жизни.
В ближайшие десятилетия человечество может столкнуться с серьезнейшим кризисом, вызванным недостатком питьевой воды. По мнению директора исследовательского института Polaris Тони Кларка /Топу Clarke/, этот кризис будет настолько серьезен, что сможет угрожать самой человеческой цивилизации.
Пресная вода составляет лишь 3% от общего количества водных ресурсов, доля легко доступной пресной воды составляет лишь 2%. Люди уже используют примерно 54% всего доступного стока поверхностных вод (годная к употреблению, возобновляемая пресная во да). Ожидается, что к 2025 г. этот показатель составит около 70%. Население планеты ежегодно увеличивается на 85 млн. человек. Потребление воды на душу насе-ления также возрастает — каждые два десятилетия оно удваивается. Промышленное производство, экологическое загрязнение планеты, уничтожение лесов и другие подобные процессы уменьшают запасы воды, пригодной для питья. К тому же, примерно 10% всех жидких отходов попадают в реки и озера, используемые для забора питьевой воды. 
При проектировании водоснабжения любого объекта должны предусматриваться прогрессивные технические решения, механизация трудоемких работ, автоматизация технологических процессов и максимальная индустриализация, строительно-монтажных работ. Технические решения, принимаемые в проектах, и очередность их осуществления должны обосновываться на анализе показателей возможных вариантов. Оптимальный вариант определяется наименьшей величиной приведенных затрат с учетом сокращения расходов материальных средств, трудозатрат, электроэнергии и топлива.
Для человека важно не только количество питьевой воды, но и ее качество. Во избежание опасности, которую может таить в себе некачественная вода, в Европе разработаны стандарты на питьевую воду, определяющие ее основные качества: цвет, вкус, запах и бактериальный состав. Вода обладает целым рядом аномальных свойств, влияющих на физико-химические и биологические процессы, протекающие в организме человека и растений. К таким свойствам можно отнести очень значимые среди жидкостей показатели: теплоемкость, температура испарения, поверхностное натяжение, растворяющая способность, диэлектрическая проницаемость, прозрачность, жесткость и т.д. Кроме того, большое значение имеет взаимодействие воды с сопредельными природными средами, что может вызвать растворение а ней целого ряда химических веществ, в том числе и патогенных микроорганизмов, которые могут оказывать как благотворное, так и отрицательное влияние на человека и растительность.
Чистая и вкусная вода — истинный дар Земли. Качественную воду, которая окажется полезной для здоровья и приятной на вкус, можно найти, только зная основные положения гидрогеологии.
Горные породы, хорошо пропускающие (фильтрующие) воду, обычно водоносны. К таким горным породам относятся: крупнозернистые пески, гравий, галечники, щебень, валуны, сильнотрещиноватые скальные породы и т.п. То есть, водоносными считаются породы, в которых имеется достаточное количество крупных пустот для проникновения и передвижения воды. Все горные породы, независимо от их происхождения, обладают определенной сопротивляемостью разрушению буровым инструментом. Эта сопротивляемость, которая называется степенью буримости, зависит от многих факторов, например, от твердости и крупности минеральных частиц, слагающих породу, от прочности цементирующего вещества, влагоемкости породы, вязкости, монолитности и т.д. Иными словами, степень буримости горной породы во многом зависит от состава, строения, состояния и свойств породы, а также от вида и способа бурения.

Минералы. Минералами называются все элементы и их химические соединения, встречающиеся в земной коре в форме тел, отличающихся однородностью со става, строения и их свойств. Минералы можно определять по цвету, блеску, твердости, излому; запаху и т.д. Для бурения скважин большое значение имеет твердость минералов.

Горные породы. Минералы в земной коре, за редкими исключениями, не встречаются отдельно. Обычно они собраны в группы или агрегаты, называемые горными породами. Горные породы по происхождению разделяются на изверженные, осадочные и метамор-фические. Бурение скважин на воду производят преимущественно в осадочных и метаморфических породах, значительно реже — в изверженных.

Осадочные породы. Осадочные породы по происхождению разделяются на обломочные, образовавшиеся из обломков других пород, химические, образовавшиеся в результате выпадения осадков из воды или из других растворов (эти породы бывают кремнистые, карбонатные и железистые), и органогенные, образовавшиеся из скопления остатков животных и растений к ним относятся известняки, доломиты, угли и т.п.). –

Валуны, галечник, щебень. Валуны, галечник, щебень и другие крупные окатанные и угловатые обломки горных пород образовались в результате разрушения разнообразных изверженных и метаморфических пород и последующей обработки их ледниками и морскими водами.

Пески. Пески представляют собой продукт дальнейшего разрушения более крупных обломочных пород. Наибольшее распространение имеют кварцевые пески. По примесям других разрушенных минералов выделяют пески слюдистые, магнетитовые, железистые и др.

Глины. Глины могут образовываться в результате сноса мельчайшего ила, который реки несут в виде мути и который затем отлагается в спокойной воде. Различают, кроме того, глины, образовавшиеся в результате действия ледника, а также представляющие собой конечный продукт разрушения гранита в процессе выветривания (каолины и огнеупорные глины). Химический состав глин разнообразен. Кроме каолина (кремниевых соединений глинозема), в состав глин входят мельчайшая кварцевая мука, железистые соединения, известь, доломит, иногда гипс и другие вещества.
Суглинки. Суглинки (песчаные глины) и супеси (глинистые пески) — это переходные горные породы от глин к пескам; по своему составу они представляют собой различные соотношения смеси песчаных и глинистых частиц. Наименования "суглинок" и "супесь" применяются только для пород четвертичного возраста. Для пород дочетвертичного возраста, аналогичных по составу суглинку и супеси, соответственно применяются наименования "песчанистая глина" и "глинистый песок".
При оборудовании водоприемной части скважины необходимо знать размер частиц породы, в которой намечается установить фильтр и количественное соотношение этих частиц между собой.
Водоупорными горными породами являются плотные тяжелые глины, плотные суглинки, а также различные изверженные и метаморфические породы, если они не трещиноваты. Если изверженные и метаморфические породы трещиноваты, то они становятся водо-проницаемыми. Пласты и слои водопроницаемых и водоупорных пород обычно чередуются. Формы и виды залегания отдельных слоев горных пород и их спутников весьма разнообразны. Нередко различно наклоненные или изогнутые слои водопроницаемых пород выходят на земную поверхность. Здесь воды рек и атмосферные осадки, соприкасаясь с ними, просачиваются вглубь, причем наиболее благоприятны для этого песчаные, гравийные, галечниковые слои или слои трещиноватых горных пород — известняков, сланцев, песчаников и т.п. В верхних частях земной коры преобладают подземные воды в песках и в других рыхлых породах.
Водоносным горизонтом называется пласт водопроницаемой породы, заполненный (насыщенный) водой и способный отдавать ее. Площади распространения водоносных горизонтов и водоносных пород обычно совпадают. Площади питания совпадают с местами выхода на дневную поверхность пород, слагающих водоносный горизонт, а также с участками, где эти породы не перекрыты водоупорными толщами значительной мощности.
Водопроницаемость рыхлых (обломочных) пород зависит от их гранулометрического состава и, в частности, от содержания мелких пылеватых и глинистых частиц. Для определения содержания в водоносной породе частиц различного размера необходим анализ ее гранулометрического состава. В соответствии с полученными данными подбирают размер частиц песчано-гравийной засыпки, определяют шаг намотки проволоки, выбирают номер сетки для фильтра и т.п.
Вода, пригодная для питья, может быть дождевой, водопроводной, колодезной, речной, озерной и родниковой. Химический состав воды является достоянием природы каждой конкретной местности и геологической породы. Качество питьевой воды определяется ее органолептическими свойствами: температурой, прозрачностью, цветом, запахом, вкусом, жесткостью. Вода из современных источников может содержать такой "букет" растворенных и нерастворенных примесей, что пользоваться ею подчас просто небезопасно. Условно примеси, содержащиеся в воде, можно разделить на "вредные" и "полезные". "Полезные" вещества крайне необходимы человеку для здоровья, их недостаток ведет к серьезным заболеваниям. Поэтому очень важно, чтобы эти благотворные компоненты сохранялись в воде, независимо от выбранного способа ее очистки.
К полезным веществам относятся соли калия, натрия, кальция и магния. Большинство подземных вод на нашей территории обладают изрядной жесткостью и содержат повышенную концентрацию железа и марганца, В результате загрязнения вода обогащается большим количеством "вредных" веществ, среди которых можно назвать пестициды, гербициды, нитраты и нитриты, фенол, бензол, тяжелые металлы. Достаточно сказать, что в настоящее время мы льем воду, в которой содержится до двух граммов минеральных веществ на один литр. Большое значение имеют вещества, присутствующие в малых концентрациях, но играющие большую роль во многих физиологических процессах организма. К примеру, длительное потребление питьевой воды, содержащей менее 0,6 мг/л фтора, ведет к развитию кариеса зубов, а если более 1,5 мг/л — к флюорозу (пятнистости зубов). Радиоактивные частицы и тяжелые металлы приводят к еще более серьезным заболеваниям. Повышенное содержание железа и марганца не только выводит из строя современную бытовую технику, но и вызывает нарушение функции печени, желудочно-кишечного тракта, негативно действует на ферментные системы мозга. На первый взгляд такая вода кажется чистой, но достаточно ей немного простоять, как в емкости виден осадок характерного бурого цвета. Именно поэтому к выбору источника водоснабжения для дома следует подходить с полной мерой ответственности.
И если качество воды не отвечает санитарным требованиям, то источник надо менять или использовать один из эффективных методов очистки воды, которыми нас обеспечивают современные технологии.

Водопроводная вода считается пригодной для употребления, так как она проходит специальную очистку. Водопроводную воду можно смело использовать на все технические нужды, за исключением случаев, когда в воде наблюдается повышенное содержание хлора. Лучше всего воду отстаивать в емкостях несколько суток и только после этого применять для питьевых нужд, предварительно прокипятив.

Дождевая вода мягкая, она имеет слабокислую реакцию, обогащена кислородом (приблизительно в десять раз больше по отношению к колодезной воде). Во все времена она считалась лучшей для полива и других технических нужд, которые возникают в условиях индивидуального дома. Но в настоящее время в дождевой воде могут содержаться примеси отходов химической промышленности, продукты сгорания твердого или жидкого топлива. Эти продукты находятся в атмосфере и оседают на крышах зданий, с которых происходит сбор дождевой воды. Особенно опасны примеси цемента и извести, из-за которых вода становится жесткой и практически теряет свою ценность. Поэтому прежде чем применить дождевую воду, лучше всего сделать ее анализ, особенно в промышленных регионах Украины.

Колодезная вода обычно содержит большое количество минеральных веществ. Насыщение колодезной воды минеральными веществами происходит, когда дождевая вода, проникая через грунт, растворяет содержащиеся в почве минералы и после этого попадает в водоносные грунты. Такую воду, прежде чем употреблять на хозяйственные нужды, следует проверить в лаборатории. Это правило в равной степени относится и к родниковой воде.

Речная или озерная вода кроме минеральных загрязнений может содержать промышленные и бытовые отходы, опасные для людей, животных и растений. Поэтому всегда следует соблюсти меры предосторожности и профилактики.