В процессе эволюционного развития в течение сотен тысяч лет организм человека адаптировался к потреблению природной пресной чистой воды, минерализация которой находится в пределах 0,2-0,1 грамм на литр .
Вода как окись водорода Н2О является простейшим устойчивым в обычных условиях химическим соединением водорода с кислородом. Соотношение по весу составляет 11,11% водорода и 88,89% кислорода, молекулярная масса 18,0160. Вода – бесцветная жидкость без запаха и вкуса.
Простейшую формулу Н2О имеет водяной пар (гидроль). Молекула жидкой воды состоит из объединения двух простых молекул (Н2О)2 (дигидроль) и льда – объединения трех простых молекул (Н2О)3 (тригидроль).
Вода может находиться в равновесном состоянии в трех видах: жидкая вода, лед и пар. Это состояние вода имеет при температуре +0,01ºС и давлении 6,03 10 атм. и называется тройной точкой воды.
Многие физические свойства воды обнаруживают существенные аномалии. Так, плотность воды в интервале 100-4ºС нормально возрастает, как и у большинства других жидкостей, но, достигнув максимального значения 1,000 г/см3 при +3,98ºС, при дальнейшем охлаждении уменьшается, а при замерзании скачкообразно падает.
Вязкость воды с ростом давления уменьшается, а не повышается, как следовало бы ожидать по аналогии с другими жидкостями. Сжимаемость воды небольшая, причем с ростом температуры она уменьшается.
Аномалии физических свойств воды связаны со структурой ее молекул и особенностями межмолекулярных взаимодействий в жидкой воде и льде. Группы взаимно ориентированных молекул Н2О (водные кластеры) являются квазиустойчивыми, могут в зависимости от условий распадаться, возникать вновь, приобретают различные размеры.
Таким образом, вода (в том числе пресная вода, предназначенная для питья) является по своим физико-химическим свойствам сильно разбавленным водно-солевым раствором, имеющим определенную структуру. Физическими методами показано, что кластеры воды объединяются в более сложные структуры. Геометрия этих структур отражается в многообразии форм снежинок и кристаллов льда. Все снежинки шестигранные, но рисунок у этих шестигранников разный.
Вода с измельченными кластерами обладает более высокими реактивными и растворительными свойствами, лучше проникает через биологические мембраны, быстрее выводится из организма экскреторными органами. Такая вода считается более активной по биофизическим и биологическим показателям.
По всей видимости, мало минерализованные (10-20 мг/л) атмосферные осадки и талая вода характеризуются измельченными кластерами - очень полезными для живых существ.
При концентрации солей до 1000 мг/л (как указывалось выше) вода считается пресной. В пресных водах обычно преобладают ионы Са2+ Мq2+ и НСО3. По мере увеличения общей минерализации растет концентрация ионов Na+, K+, Cl‑, SO2‑. В результате техногенной деятельности человека, особенно в последние десятилетия, практически вся пресная вода поверхностных и подземных источников Земли является загрязненной.
Состав питьевой воды в соответствии с нормами ВОЗ, США и Украины приведен в табл.1.1.
В последние годы городское население (чаще всего крупных городов), наслышанное о плохом качестве питьевой воды повально увлеклось использованием пресной воды из различных подземных источников или скважин неглубокого бурения, расположенных в черте города. Вынуждены многих огорчить, что это не является выходом из создавшегося положения, а во многих случаях даже опасное для здоровья увлечение. Источники пресной воды неглубокого залегания в черте города содержат опасные токсины и мутагенные вещества и, кроме того, не имеют никакой защиты от патогенных микроорганизмов и опасных вирусов.
Таблица 1.1.
Показатели питьевой воды по стандартам ВОЗ, США и Украины
| Характеристика воды | Допустимые концентрации по нормам, мг/л | ||
| ВОЗ | США | Украина | |
| Запах, баллы | - | не оговор. | до 2 |
| Мутность | до 2 | ||
| рН | - | - | 6,5-9,5 |
| Хлориды | до 350 | ||
| Фториды | 1,5 | 0,6-1,7 | 0,5-1,5 |
| Сульфаты | до 500 | ||
| Нитраты | до 10 | ||
| Кальций | 30-125 | - | |
| Магний | 30-155 | - | 12,5 |
| Жесткость (мг-экв)/л | 2-10 | - | до 7 |
| Сух.остаток | - | 500-1000 | до 1000 |
| Железо | ОД | 0,3 | до 0,3 |
| Марганец | 0,1 | 0,05 | до 0,1 |
| Медь | 0,05-3,0 | 1,0 | до 1 |
| Цинк | 5,0 | 5,0 | до 5,0 |
| Свинец | 0,1 | 0,05 | до 0,03 |
| Мышьяк | 0,2 | 0,01-0,05 | до 0,05 |
| Селен | 0,05 | 0,01 | до 0,01 |
| Хром | 0,05 | 0,05 | до 0,05 |
| Кадмий | 0,05 | 0,01 | до 0,001 |
| Серебро | - | 0,05 | до 0,05 |
| Барий | - | 1,0 | - |
| Цианиды (СN) | 0,01 | 0,01-0,2 | до 0,01 |
| Фенолы | 0,001 | 0,001 | до 0,01 |
| Детергенты | - | 0,001 | до 0,2 |
| Своб.хлор | - | - | 0,3-0,5 |
| ДДТ | - | - | 0,03 |
| Озон (О) | - | - | 0,1 |
| Ртуть | - | - | 0,0005 |