Woda to życie. Ten prosty związek chemiczny jest niezbędny dla istnienia na Ziemi. Poznaj niezwykłe fakty i właściwości wody, a także dowiedz się, dlaczego warto o nią dbać.
Czym jest woda i skąd pochodzi?
Woda ma prosty wzór chemiczny H₂O. Składa się z jednego atomu tlenu i dwóch atomów wodoru. Cząsteczka wody ma charakter polarny. Dzięki temu woda jest doskonałym rozpuszczalnikiem. Woda występuje na Ziemi w trzech stanach skupienia. Spotkasz ją jako ciecz, lód (ciało stałe) i parę wodną (gaz). Woda na Ziemi jest bardzo stara. Może być tak starożytna jak dinozaury. Niektóre źródła podają jej wiek na około 4,6 miliarda lat. Naukowcy sądzą, że woda pochodzi głównie z komet i planetoid. Na Ziemi jest taka sama ilość wody, jak wtedy, gdy planeta się formowała.
Jaki jest wzór chemiczny wody?
Wzór chemiczny wody to H₂O. Składa się z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu.
Woda na Ziemi – zasoby i rozmieszczenie
Ziemia jest często nazywana „błękitną planetą”. Woda pokrywa 70,9% jej powierzchni. Ponad 97% wody na Ziemi to woda słona. Znajduje się ona w oceanach. Tylko 2,5% do 3% wody to woda słodka. Większość słodkiej wody jest zamrożona. Lodowce Antarktydy zawierają ponad 90% światowych zasobów świeżej wody. Około 68,7% całej słodkiej wody jest w lodowcach. Aż 30% słodkiej wody kryje się pod ziemią. Mniej niż 1% słodkiej wody jest łatwo dostępny dla ludzi. Znajduje się w rzekach i jeziorach. W atmosferze jest więcej wody niż we wszystkich rzekach razem wziętych. W każdej chwili w atmosferze zawieszone jest 13 000 km³ wody.
Nil to najdłuższa rzeka świata. Ma długość około 6650 km. Rzeka Amazonka jest drugą najdłuższą rzeką. Ma około 6400 km. Jezioro Bajkał w Rosji jest najgłębszym jeziorem świata. Rów Mariański to najgłębszy punkt w oceanach. Osiąga głębokość około 10 984 metrów. Na Ziemi istnieją też podziemne oceany. Niektóre wody nigdy nie były dotykane przez człowieka. Nierównomierne rozmieszczenie wody sprawia problemy z dostępem. Zasoby wody wystarczyłyby dla całej populacji. Jednak brak równowagi jest dużym wyzwaniem.
Woda w organizmie człowieka i innych istot
Woda jest najważniejsza dla organizmu człowieka. Ciało ludzkie składa się w 60-70% z wody. Procent ten różni się w zależności od wieku. Noworodki mają więcej wody (70-80%). Osoby starsze mają mniej (około 46%). Mózg ludzki składa się w 70-80% z wody. Mięśnie to w około 75% woda. Kości człowieka składają się w 31% z wody. Woda reguluje temperaturę ciała. Dostarcza składników odżywczych i tlen. Chroni narządy i tkanki. Pomaga w usuwaniu toksyn. Woda w organizmie jest źródłem mikroelementów.
Człowiek może przeżyć bez wody od 3 do 7 dni. Bez jedzenia można żyć dłużej, nawet przez miesiąc. W normalnych warunkach człowiek traci przynajmniej 2 litry wody dziennie. Minimalna ilość płynów to 0,8-1,0 litra na dobę. Optymalna ilość to 1,5-2,0 litra na dobę. Średnie zapotrzebowanie wynosi 3-3,5 litra dziennie. Obejmuje to wodę zawartą w żywności. Odwodnienie ma różne skutki. Już 1% odwodnienia powoduje pragnienie. 3% to ból głowy. 5-6% to senność. 10% to niewydolność. Odwodnienie powyżej 15% zagraża życiu.
Nie tylko ludzie potrzebują wody. Meduza i ogórek składają się w 95% z wody. W organizmach ryb woda to około 80%. Niektóre rośliny wodne zawierają 95% do 98% wody. Ludzki mózg i żywe drzewo mogą składać się w 75% z wody.
Ile wody jest w ciele człowieka?
Ciało dorosłego człowieka składa się w około 60-70% z wody. Procent ten różni się w zależności od wieku i organu.
Jak zużywamy wodę na co dzień?
Woda jest szeroko wykorzystywana w przemyśle i rolnictwie. Produkcja energii w USA zużywa prawie połowę dostępnej wody. Do produkcji 1 tony stali potrzeba 300 ton wody. Produkcja 1 kg papieru zużywa 250 litrów wody. Produkcja 1 kg wołowiny wymaga 15 000 litrów wody. Produkcja jednej pary dżinsów to około 7600-10 000 litrów wody. Wyprodukowanie ziaren kawy na jedną filiżankę zużywa 140-200 litrów wody. Produkcja 1 litra mleka wymaga 1000 litrów wody. Produkcja 1 litra piwa zużywa 8 litrów wody. Wyprodukowanie 2 kromek chleba to 100 litrów wody.
Codzienne zużycie wody różni się na świecie. Amerykanin zużywa przeciętnie 380-400 litrów wody dziennie. Mieszkaniec Europy zużywa około 190-200 litrów dziennie. Mieszkaniec Afryki Subsaharyjskiej zużywa tylko 10-13 litrów dziennie. Średnia miesięczna ilość wody zużytej przez jednego mieszkańca w Polsce wynosi około 4m³. Większość zużywanej wody jest „niewidoczna”. Oznacza to, że jest używana w procesach produkcji, a nie bezpośrednio przez konsumenta.
| Region/Produkt | Średnie zużycie/Potrzeba wody |
|---|---|
| Mieszkaniec USA (dziennie) | ok. 380-400 litrów |
| Mieszkaniec Europy (dziennie) | ok. 190-200 litrów |
| Mieszkaniec Afryki Subsaharyjskiej (dziennie) | ok. 10-13 litrów |
| 1 kg wołowiny | ok. 15 000 litrów |
| 1 filiżanka kawy | ok. 140-200 litrów |
| 1 para dżinsów | ok. 7600-10 000 litrów |
Globalny kryzys wodny – wyzwania i konsekwencje
Dostęp do czystej wody jest prawem każdego dziecka. Niestety, ponad 2,2 miliarda ludzi nie ma dostępu do bezpiecznych źródeł wody. 3,6 miliarda ludzi nie ma odpowiednich urządzeń sanitarnych. Około 1,8 miliarda ludzi pije zanieczyszczoną wodę. Skażona woda jest przyczyną śmierci 200 dzieci każdej godziny. 80% chorób w krajach rozwijających się jest związanych z wodą. Rocznie z powodu chorób wodnych umiera 1,4 miliona osób. Ponad 1000 dzieci poniżej 5 roku życia umiera codziennie z tego powodu. Mieszkańcy slumsów Nairobi płacą za wodę nawet 10 razy więcej niż w Nowym Jorku.
Brak dostępu do czystej wody kosztuje ekonomię 260 miliardów USD rocznie. W Afryce każdego roku spędza się 40 miliardów godzin na zbieraniu wody. Kobiety z krajów rozwijających się przemierzają średnio 6 km dziennie po wodę. Zmiany klimatu pogłębiają kryzys wodny. Prowadzą do częstszych i bardziej ekstremalnych zjawisk pogodowych. Każdy region świata stoi przed wyzwaniami związanymi z niedoborem wody. Brak dostępu do wody najczęściej dotyczy wsi. Osiem na dziesięć osób bez dostępu do bezpiecznej wody mieszka na terenach wiejskich. Historia zna 265 konfliktów wywołanych przez dostęp do wody. Światowy Dzień Wody obchodzony jest 22 marca. Został ustanowiony przez ONZ w 1992 roku.
Człowiek wypija 90% swoich chorób – Ludwik Pasteur
80% wszystkich chorób współczesnej cywilizacji ma związek z jakością wody pitnej – WHO
Od zarania dziejów woda była cennym płynem, służącym do oczyszczania. Dzisiaj sama musi być oczyszczona, aby zapewnić nam przeżycie – Ivan Illich
Czy brakuje wody na Ziemi?
Zasoby wody wystarczyłyby dla wszystkich. Problem leży w nierównomiernym rozmieszczeniu i zanieczyszczeniu wody. Ponad 2,2 miliarda ludzi nie ma dostępu do czystej wody.
Oszczędzanie wody – jak dbać o ten cenny zasób?
Każdy z nas ma rolę do odegrania w ochronie wody. Oszczędzaj wodę podczas codziennych czynności. Krótsze prysznice zużywają mniej wody niż kąpiele. Naprawiaj cieknące krany natychmiast. Kapanie z kranu może oznaczać stratę 128 litrów wody dziennie. Nieszczelny kran kapiący kroplę na sekundę marnuje ponad 11 300 litrów rocznie. Używaj wody deszczowej do podlewania roślin. Kupuj urządzenia, które zużywają mało wody. Ogranicz spożycie produktów wymagających dużej ilości wody do produkcji. Unikaj plastikowych butelek. Ponad 1/4 wody butelkowanej to woda z kranu.
Dbaj o zasoby wody pitnej. Ochrona wód jest kluczowa dla przyszłych pokoleń. Musimy przywiązywać większą uwagę do zarządzania zasobami wody. Ważny jest też nasz wpływ na środowisko. Nadanie większego priorytetu politycznego i zwiększenie finansowania pomoże poprawić dostęp do wody i urządzeń sanitarnych.
- Bierz krótsze prysznice zamiast kąpieli.
- Naprawiaj cieknące krany.
- Zbieraj deszczówkę do podlewania roślin.
- Wybieraj urządzenia oszczędzające wodę.
- Ograniczaj spożycie produktów wymagających dużo wody do produkcji.
- Unikaj kupowania wody w plastikowych butelkach.
Niezwykłe właściwości i ciekawostki o wodzie
Woda ma wiele unikalnych właściwości. Gorąca woda może zamarzać szybciej niż zimna. Zjawisko to nazywa się efektem Mpemby. Dźwięk w wodzie rozchodzi się cztery razy szybciej niż w powietrzu. Woda rozszerza się o 9% podczas zamrażania. Gęstość lodu jest mniejsza niż wody ciekłej. Dlatego lód unosi się na wodzie. Woda ma największą gęstość w temperaturze 4°C. Na Mount Everest woda wrze w temperaturze około 71 stopni Celsjusza. Punkt wrzenia wody zależy od ciśnienia atmosferycznego.
W przestrzeni kosmicznej woda tworzy unoszące się kuleczki. NASA znalazła ślady wody w formie lodu na powierzchni Księżyca. Na Marsie odkryto ślady solonej ciekłej wody. W jednej kropli wody jest więcej cząsteczek wody niż ziaren piasku na wszystkich plażach. Woda stabilizuje klimat na Ziemi. Ma wysoką zdolność do przechowywania ciepła. Pewne zwierzęta, jak kangurzyce pustynne, mogą żyć bez wody przez wiele miesięcy.
Dlaczego lód pływa po wodzie?
Lód ma mniejszą gęstość niż woda w stanie ciekłym. Dlatego unosi się na powierzchni wody.
Technologie związane z wodą
Rozwój technologii pomaga w zarządzaniu wodą. Odsalanie (desalinizacja) pozwala uzyskać wodę pitną z wody morskiej. Domowe systemy dezynfekcji zapewniają bezpieczeństwo wody w kranie. Filtry (węglowe, mechaniczne) poprawiają jakość wody. Zmiękczacze wody redukują jej twardość. Systemy oparte na odwróconej osmozie to superfiltry. Technologia pozwala też produkować wodę. NASA bada metodę produkcji wody z gruntu księżycowego. Szacuje się 51-76 kilogramów wody z jednej tony gruntu. Systemy zasilane energią słoneczną mogą dostarczać wodę w odległych miejscach. Woda jest też źródłem energii. Elektrownie wodne wykorzystują siłę wody do produkcji prądu. Woda jest kluczowa dla transportu wodnego.
Jak można uzyskać wodę pitną z wody morskiej?
Wodę pitną z wody morskiej można uzyskać poprzez odsalanie. Proces ten usuwa sól i inne minerały.
Woda to niezbędny zasób. Jej ochrona i mądre zarządzanie są kluczowe. Pamiętaj o wodzie każdego dnia. Dbaj o nią dla siebie i przyszłych pokoleń.
Zobacz także: