2. Гидрохимия как наука, ее предмет, задачи и связь с другими науками. Роль гидрохимических исследований на современном этапе развития общества.
Вода является одним из самых важных элементов окружающей среды, она необходима для жизни человека, животных и растений. Вода нужна организму больше, чем все остальное, за исключением кислорода. Без пищи человек может прожить более месяца, а без воды - лишь несколько дней. Обезвоживание ведет к необратимым последствиям и гибели организма.
Вода чрезвычайно важна для человеческого организма. Если человек лишится 2% воды из того количества, которое содержится в его теле, он начнет испытывать жажду; лишится 6-8% – почувствует сильную головную боль; потеряет 10% – начнет видеть галлюцинации; утратит 12% – умрет.
При употреблении кофеина или алкоголя человеческий организм теряет воду интенсивнее. Поэтому медики рекомендуют после каждой чашки кофе или рюмки алкоголя выпивать стакан воды для компенсации потерь.
Все водные запасы на Земле объединяются понятием «гидросфера». Под гидросферой подразумевается комплекс водных объектов, включающий океаны, моря, реки, озера, водохранилища, болота, подземные воды, ледники, снежный покров и капельно-жидкую воду в атмосфере. Гидросфера имеет огромное значение для жизни и здоровья человечества. Вода регулирует климат планеты, обеспечивает хозяйственную и промышленную деятельность людей, являясь ее условием и объектом, входит в состав всех живых организмов, населяющих Землю, в том числе и в состав тела человека, выполняя в нем роль структурного компонента, растворителя и переносчика питательных веществ, вода участвует в биохимических процессах, регулирует теплообмен с окружающей средой.
Основными проблемами, связанными с гидросферой планеты, являются условия обеспеченности населения водой, ее качество и возможности его повышения. До недавнего времени эти проблемы не стояли столь остро в связи с относительной чистотой природных водоисточников и их достаточным количеством, но в последние десятилетия ситуация резко изменилась. Огромная концентрация городского населения, резкое увеличение промышленных, транспортных, сельскохозяйственных, энергетических и других антропогенных выбросов привели к нарушению качества воды, появлению в водоисточниках несвойственных природной среде химических, радиоактивных и биологических агентов. Все это делает эффективное водоснабжение населения ведущей проблемой современной жизни человечества.
Гидрохимия - наука, изучающая химический состав природных вод, а также закономерности его изменения под влиянием естественных (химических, физических и биологических) и антропогенных факторов и процессов.
Предметом исследования гидрохимии являются поверхностные воды, подземные (в том числе связанные) воды осадочных горных пород, а также сопутствующие этим водам различные химические осадки (соли), илы и грязи.
Гидрохимия изучает химический состав воды разнообразных природных и искусственных объектов: атмосферных осадков, рек, озер, морей, соляных озер, прудов, водохранилищ, каналов, подземных водоносных горизонтов и т.п.
Гидрохимия имеет большое значение для развития ряда смежных наук: минералогии, почвоведения, гидрогеологии, гидробиологии и др.
Теоретическое и практическое значение гидрохимии очень велико. По своим физическим, химическим и биологическим свойствам вода занимает исключительное положение в природе. Все явления в литосфере, биосфере и атмосфере совершаются с участием воды. С различных позиций воду изучают специалисты разнообразного профиля — физики, химики, гидрохимики, гидрологи, гидрогеологи, биохимики и др. Теоретическое значение гидрохимии заключается также в изучении круговорота веществ в природе, в выяснении роли некоторых растворенных в подземных водах компонентов, в образовании полезных ископаемых.
Знание химического состава воды (определяющего её качество) необходимо для таких областей практической деятельности, как водоснабжение, рыбное хозяйство и других. Изучение химического состава воды важно для оценки экологического состояния водоемов, предотвращения или снижения антропогенного загрязнения водоемов.
Интерес к изучению химического состава природных вод возник в эпоху Римской империи в связи с использованием целебных свойств термальных вод. Заслуга в выяснении химического состава воды в 18 веке принадлежит А. Лавуазье и Г. Кавендишу. В России начало изучения гидрохимии связано с работами М. В. Ломоносова и Академическими экспедициями 18 века. В развитии знаний о водных растворах огромную роль в мировой науке сыграла русская химическая школа Д. И. Менделеева, А. М. Бутлерова, Н. С. Курнакова и др. В дальнейшем гидрохимия получила развитие в трудах В. И. Вернадского («История природных вод») и А. П. Виноградова. В 20 веке успехи, достигнутые в области изучения природных вод, сыграли решающую роль в формировании гидрохимии в самостоятельную науку. В 1921 году в Новочеркасске создан первый в мире Гидрохимический институт под руководством П. А. Кашинского.
В начале 21 века гидрохимия переживает новый этап своего развития в связи с активным загрязнением окружающей среды. Важнейшие задачи гидрохимии: обеспечение надёжного контроля качества природных вод; прогнозирование изменений химического состава вод под воздействием антропогенных и естественных факторов; разработка методов управления и регулирования качества воды водных объектов, что требует создания новых подходов и методов отбора проб, их анализа и обработки данных. Функционирует государственная служба наблюдений за состоянием окружающей природной среды, обеспечивающая мониторинг состояния атмосферного воздуха, почвы, вод морей и поверхностных вод суши по физическим, химическим и биологическим показателям.