Круговорот воды в природе — это не скучная теория из учебников биологии, а настоящее волшебство на нашей планете. Рассказываем, что в нем интересного и как законы природы помогли создать инновационную технологию очистки воды.
Солнце — двигатель водообмена
Как вообще устроен круговорот воды? Вода на Земле проходит большой путь через Мировой океан, твердую земную оболочку и атмосферу. Под воздействием солнца она испаряется с поверхности рек, озер и других водоемов, а затем пар попадает в воздух, чтобы снова выпасть на землю в виде снега, дождя, тумана и других осадков. Всего ежегодно испаряется и, соответственно, выпадает в виде осадков около 525 тысяч кубических километров воды.
При этом осадки на Землю выпадают неравномерно. Почти три четверти всей воды на Земле — попадает обратно в океан. И только 26% — на сушу. Вот почему в некоторых регионах царит засуха, несмотря на то что воды на планете предостаточно.
Мы пьем воду, которую пили динозавры
Вода на нашей планете в 2022 году — это та же самая вода, которая существует здесь почти 5 миллиардов лет. Да, лишь небольшая ее часть улетучилась в космическое пространство, а новая вода не образовывалась.
Вода циркулирует в рамках Земли, а значит, вода в вашем стакане с высокой вероятностью та, что пили птеродактили, трицератопсы и диплодоки около 65 миллионов лет назад. Все мы, живые существа и растения, часть вечного круговорота воды в природе.
На круговорот воды влияет вырубка лесов
Существует так называемая теория биотического насоса: ее сторонники уверены, что в глобальном потеплении виновата массовая вырубка лесов. Они считают, что территории, покрытые лесом, из-за обилия листьев выделяют больше испарений, и из-за разреженного воздуха в верхних слоях атмосфера образуется восходящий поток, который словно подсасывает влажные воздушные массы со стороны океана. Иначе говоря, если лес вырубить — температура поднимется, и климат изменится.
Но вот подтверждения такая теория не нашла: ученые подсчитали, что главный “виновник” токов воздуха — океан, а не леса. Зато в круговороте воды леса действительно участвуют, в том числе в количестве выпадаемых осадков в разные сезоны. Так, в России относительная влажность в лесу летним днем выше на 10-12%, что влияет на вероятность дождя. Это учитывают метеорологи в региональных прогнозах по осадкам в летнее время.
Пар изо льда
Кажется, что для испарения вода изо льда должна сперва превратиться в воду. Но на самом деле принимать газообразное состояние она может минуя этот этап, такой процесс называется сублимацией. Причем скорость испарения капли воды и кусочка льда — одинаковое, это доказали ученые из Амстердамского университета.
Как это вообще обнаружили? Обратили внимание на снег: свежевыпавший сильно отличается от того, что пролежал несколько дней, хотя температура в воздухе может оставаться той же. Лыжникам об этом хорошо известно.
Очистить воду помогают… болота
Болота часто ассоциируется с грязной, затхлой водой. А ведь это природные почки: они участвуют в природной очистке воды, задерживая частицы осадков. Водно-болотные угодья могут отфильтровать и удалить:
- до 60% металла в воде,
- до 90% грязных осадочных частиц,
- до 90% азота.
Соленое становится пресным, чистое — грязным
Загрязнение воды — экологическая проблема нашего времени. Но ведь и до появления промышленности в природе существовали болота и другие водоемы, где вода не кристально чистая и пресная. А вода в дожде — совсем другая, капли падают на землю без примесей ила, песка.
Дело в том, что после испарения вода в виде конденсата превращается в облака. Испарения поднимаются в воздух, а все примеси — песок, соли, минералы — остаются на земле в виде осадка. Так что наверху, в облаках, вода кристально чистая. На основе этого изобрели принцип дистилляции — так называется процесс очищения воды с помощью ее нагревания. Дистиллированную воду используют в химических лабораториях, в промышленности и в быту — например, заливают в отпариватели или утюги, чтобы на одежде не оставался белый налет.
Но можно ли считать такую воду идеально чистой? Нет, во время дистилляции часть веществ могут оставаться в воде — например, тригалометаны, вещества, которые считаются одной из причин онкологических заболеваний. Они образуются в воде из-за реакции хлора и органических соединений в неочищенной воде. Осенью органических веществ в воде больше, и концентрация тригалометанов выше.
Более совершенная технология очистки воды тоже создана на основе природных явлений — клеточного обмена, питания деревьев, взаимодействия обитателей подводных глубин с соленой водой. В их основе — принцип прямого осмоса. Если представить два резервуара с жидкостями, между которыми своебразная стенка — мембрана, то молекулы воды устремляются из менее концентрированного раствора в более концентрированный. Мембрана пропускает молекулы воды, то есть H2O (для них она проницаемая), а вот все остальные вещества задерживает. Так работает обмен веществ в живых клетках, когда лимфа или кровь приносит в них питательные вещества, а шлаки из клеток удаляются.
А что, если «перевернуть» этот процесс, чтобы в одном из сосудов остались лишь молекулы воды, а в другом — все остальные вещества? Ученые так и сделали — получился обратный осмос. Его принцип в том, что между двумя сосудами — полупроницаемая мембрана, а внутри них растворы с разной концентрацией. Теперь со стороны солевого раствора создается большое давление и процесс идет в другую сторону. молекулы воды из солевого раствора «выдавливаются» через мембрану в резервуар с чистой водой.
Технологию обратного осмоса в сочетании с различными фильтрами используют и для очистки воды. На космических станциях с помощью нее даже самую грязную техническую воду преобразуют в питьевую! На Земле в городских условиях таких сложных вызовов нет, но обратный осмос используют для очистки обычной водопроводной воды. По такому принципу действуют очистители воды — премиальные пурифайеры южнокорейского производства L`ENERGIE.
Никаких сложных систем с огромными баками — для очистки воды с помощью обратного осмоса достаточно компактного аппарата, который подключается напрямую к водопроводу с помощью небольшой гибкой трубки. А дальше — природное волшебство, проходя через несколько ступеней очистки вода избавляется:
- от хлора,
- нитратов,
- ржавчины,
- бактерий и вирусов,
- металлов,
- канцерогенных веществ,
- антибиотиков и всего прочего.
Вода в аппарате циркулирует и обновляется постоянно, поэтому нет риска выпить застоявшуюся воду, если пурифайер не использовался целый месяц. За считанные секунды в стакане появится вкусная вода нужной температуры, безопасная и очищенная по совершенным природным технологиям.
Чтобы позаботиться о своем здоровье и перейти на кристально чистую воду без примесей, листайте дальше и смотрите каталог пурифайеров L`ENERGIE.
