ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ВОДОРОДНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ pH ВОДЫ

Вода является основой биологической жизни человека и, следовательно, существования человеческого сообщества. Являясь продуктом особой важности, питьевая вода обеспечивает биологическую, санитарно-гигиеническую, противопожарную и экологическую безопасность, поэтому ее потребительская стоимость значительно выше, чем у других продуктов, производимых обществом.
Среди основных биологических функций, выполняемых водой в организме человека, можно назвать следующие
– обеспечение материального, энергетического и информационного обмена с окружающей средой;
– обеспечение доставки питательных веществ и кислорода ко всем клеткам тела;
– регуляция температуры тела;
– помощь в преобразовании пищи в энергию;
– помощь в усвоении органами питательных веществ;
– увлажнение воздуха при дыхании;
– защита и буферизация жизненно важных процессов;
– вывод шлаков и отходов процессов жизнедеятельности.
Определенное и постоянное содержание воды – необходимое условие существования живого организма, которое на 60–80 % состоит из воды. Поэтому вода является безальтернативым необходимым продуктом питания, поддерживающим жизнь, работоспособность и долговременное существование общества, и обеспечивает биологическую безопасность общества.
Вода обеспечивает жизнь не только человеку, но и всему растительному и животному миру на территории обитания общества и особенно на территории плотного заселения – городов и населенных пунктов. Для поддержания экологического равновесия на этих территориях необходимо обеспечивать растительный и связанный с ним экологической цепочкой животный мир оптимальным количеством воды питьевого качества, производить поливку, уборку и мойку территории для удаления отходов жизнедеятельности и поддержания экологически здоровых условий, близких к природным. Для обеспечения экологической безопасности на территории городов удельное среднесуточное водопотребление на одного жителя составляет 50–90 л/сут. в зависимости от климатических условий, мощности источника водоснабжения, степени благоустройства населенных пунктов и других местных условий [1].
Вода обеспечивает и безопасность производственного потенциала общества, так как производство промышленной продукции невозможно без воды. С помощью воды производят охлаждение и поддержание температуры технологических процессов и материалов, вода входит в состав готовой продукции, обеспечивает чистоту продукции.
Исходя из вышеизложенного, социальная потребительская стоимость воды, основанная на биологической, санитарно-гигиенической, противопожарной, экологической безопасности, является самой высокой из всех производимых в обществе продуктов.
Для удовлетворения вышеперечисленных базовых потребностей человека и общества в воде исторически в России созданы централизованные системы хозяственно-питьевого водоснабжения и неразрывно связанные с ними системы водоотведения, которые обслуживают 80 % населения (110 млн чел.) на территории 17 000 км2. В общественнном производстве это самая большая по производительности (производит, распределяет и отводит 27 000 млн тонн воды в год), протяженности транспортных путей (600 тыс. км) отрасль водоснабжения и водоотведения; подает в среднем в сутки 350 литров (кг) питьевой воды на человека.

ГЛАВА 1. ОБЗОР. ВОДОРОДНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА 3
1.1 Продолжительность жизни и рН питьевой воды в различных регионах РФ 3
1.2 Питьевая вода в Оренбургской области 13
1.3 Влияние внешних факторов на рН воды 17
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА. МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ И ИЗМЕРЕНИЯ рН ВОДЫ 23
2.1 Общая характеристика методов измерения рН воды 23
2.1.1 Индикаторный метод измерения рН 24
2.1.2 Потенциометрический метод определения рН 26
2.2 Использованная методика измерения рН воды 32
2.3 Физико-химические методы обработки питьевой воды 36
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА рН ВОДЫ 52
3.1 Связь показателя рН с электропроводностью 52
3.2 Влияние магнитного поля 55
3.3 Влияние электрического поля 59
3.4 Влияние ультразвуковых волн 62
3.5 Влияние хлорирования 64
3.6 Влияние двуокиси углерода и термической обработки 68
Заключение 72
Литература 74

Выполнение данной дипломной работы позволило получить следующие результаты и сделать выводы.
1. По литературным данным изучено влияние рН питьевой воды на здоровье человека. Установлена необходимость поддержания заданных значений рН при протекании биохимических процессов в живых организмах. Обоснована целесообразность измерения величины рН воды при обработке питьевой воды, а также при оценке качества природных вод, при оценке коррозивности воды в системах питьевого и промышленного водоснабжения, подготовки воды для промышленных установок, при утилизации бытовых и заводских стоков.
Установить количественную зависимость между здоровьем человека и значением рН питьевой воды невозможно ввиду тесной связи с другими аспектами качества питьевой воды. Доказано косвенное воздействие значения рН на здоровье вследствие влияния рН на различные процессы очистки воды, играющие роль в удалении вирусов, бактерий и других вредных организмов.
2. Проведен анализ обстановки с обеспечением населения Оренбургской области водой, сделан вывод о напряженной ситуации с водой питьевого качества в данном регионе.
3. Выполнен обзор средств измерения показателя рН и освоена методика определения рН воды потенциометрическим методом.
4. Изучена корреляция показателя рН и электропроводности воды на основе данных о химическом составе фильтрата в пробах снежного покрова. Значение коэффициентов корреляции составило 0,5 по данным 2013 г. и 0,7 по данным 2014 г.
5. По литературным данным изучено влияние на рН питьевой воды следующих физико-химических факторов
- постоянного магнитного поля;
- электромагнитного поля разной частоты;
- ультразвуковых волн;
- хлорирования;
- термической обработки.
6. Выполнен графический анализ воздействия физических факторов на рН питьевой воды, оценены возможности оптимизации рН питьевой воды с помощью физических воздействий.

1. Гусева Т.В, Молчанова Я.П., Заика Е.А. и др. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды. Справочные материалы / М. «Эколайн», 2000. – 87 с.
2. Морозова Е.В. Состояние здоровья детей дошкольного возраста в зависимости от качества питьевой воды (на примере г. Смоленска): диссертация. - Москва, 2008. - 141 с.
3. Войлокова Т.Н. Отношение населения к проблемам водоснабжения // Мониторинг общественного мнения: экономические и социальные перемены. 2008. - № 3(87).- С. 133-139.
4. Исаев В. Н. Социально-экономические аспекты водоснабжения и водоотведения //Сантехника №1, 2007. – С.8-17.
5. СанПиН 2.1.4.1116-02 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества: Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы.
6. ГОСТ 17.1.3.06-82. (СТ СЭВ 3079-81). Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране подземных вод.
7. ГОСТ 17.1.3.13-86. (CT СЭВ 4468-84). Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных вод от загрязнения.
8. ГОСТ Р 51232-98 Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества.
9. Леднева Н.Х., Локтионова Е.Г. Биогеохимия азота и фосфора в городских экосистемах //Ученые записки: материалы докладов итоговых научных конференций АГУ 2008–2009 гг. – Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет». - 2009. - С.158-162.
10. Дайер Д.С. Лучшая вода для питья. [Электронный ресурс] http://www.phwater.ru.
11. Рейтинг качества жизни в регионах РФ. Результаты и методика расчета. -
Москва. – 2014 [Электронный ресурс] http://www.riarating.ru.
12. Багров В.В., Десятов А.В., Казанцева Н.Н. и др. Вода: эффекты и технологии // НИЦ «Инженер» М.-2010. – 488 с.
13. Зенин С.В. Водная среда как информационная матрица биологических процессов // Первый Международный симпозиум «Фундаментальные науки и альтернативная медицина». 22-25 сентября 1997 г. Тезисы докладов. – Пущино. - 1997. - С. 12-13.
14. Стась И.Е., Михайлова О.П., Бессонова А.П. Влияние высокочастотного электромагнитного поля на физико-химические свойства дистиллированной воды //Вестник Томского государственного университета. -2006. -№ 62. - С.43-51.
15. Мосин О.В. Механизмы воздействия электромагнитных волн низкой интенсивности на воду и водные растворы. - 2002. [Электронный ресурс] http://www . merak. ru / articles/journal20rus.htm.
16. Стась И.Е., Бессонова А.П. Кинетические закономерности электрохимических процессов в высокочастотном электромагнитном поле. // Вестник ТГУ. Бюл. №62. - 2006. - C. 33 - 42.
17. Букатый В.И., Нестерюк П.И. Измерение физико - химических характеристик воды при различных физических воздействиях с учетом переходных процессов //Ползуновский вестник. Раздел II. Измерения в естественных науках и технике. - №2. - 2010. - С.60-66.
18. Шипунов Б.П., Стась И.Е., Паутова И.Н. Температурная зависимость эффективности воздействия высокочастотного электромагнитного поля на дистиллированную воду // Вестник ТГУ. Бюл. №62. - 2006. - С. 52 – 61.
19. Воробьёва Л.Б. Электропроводность образцов питьевой воды разной степени чистоты // ИНТЕРЭКСПО ГЕО-Сибирь.- 2012. №5.- С.51-55.
20. Бритова А.А., Адамко И.В., Бачурина В.Л. Активация воды лазерным излучением, магнитным полем и их сочетанием //Вестник Новгородского государственного университета. - 1998. - №7. - С.11 - 14.
21. Акопян С.Н., Айрапетян С.Н. Исследования удельной электропроводности воды при воздействии постоянного магнитного поля, электромагнитного поля и низкочастотных механических колебаний //Биофизика. -2005. -Т. 50. -Вып. 2. - С. 265-269.
22. Агеев И.М., Шишкин Г.Г. Корреляция солнечной активности с электропроводностью воды. //Биофизика. - 2001. - Т. 46. – Вып.5. - С. 829 - 832.
23. Степанян Р.С., Айрапетян Г.С., Аракелян А.Г. и др. Влияние механических колебаний на электропроводность воды //Биофизика. - 1999. - Т. 44. - Вып. 2. - С. 197 - 202.
24. Бецкий О.В., Лебедева Н.Н., Котровская Т.И. Необычные свойства воды в слабых электромагнитных полях //Биомедицинская
радиоэлектроника. - 2003. - №1. - С. 37-44.
25. Давидзон, М.И. О действии магнитного поля на слабопроводящие водные системы // Известия вузов МВ и ССО СССР, Физика. - 1985. - №4. – С.89 - 94.
26. Крешков А.П. Основы аналитической химии. Изд.3. – M. - 1971. – 496 c.
27. Фрайштат Д.М. Реактивы и препараты. М.- 1977. – 424 с.
28. Бейтс Р. Определение рН. Теория и практика. Изд. 2-е, испр. Изд. „Химия", Л. – 1972 - 400 с.
29. Методика выполнения измерений показателя рН воды и пара энергоустановок ТЭС автоматическим рН-метром. РД 34.11.323-89. СОЮЗТЕХЭНЕРГО. – Москва.- 1989.
30. Правила техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей. М.; Энергоатомиздат - 1985.
31. Методические указания по применению кондуктометрического контроля для ведения водного режима электростанций. МУ 34-70-114-85. М.: СПО Союзтехэнерго – 1986.
32. Руководство по обеспечению качества питьевой воды. Третье издание. Том 1 – Рекомендации. Издательство: ВОЗ. - 2004.- 121 с.
33. Свистов П.Ф., Полищук А.И. Атмосферные осадки над городами и регионами России. /ПРИРОДА. - № 3.- 2014.- С. 28-36.
34. Янченко Н. И. Особенности изменения величины рН и электропроводности снежного покрова в Братске /Известия Томского политехнического университета. Химия и химические технологии. 2014. - Т. 325. - № 3.- C.23-28.
35. Нестерюк П. И. Измерительно-вычислительный комплекс и методы исследований физико-химических параметров воды после
воздействия физических полей. Автореф. дис. - Барнаул: 2012. - 20 с.
36. Леонов Б.И., Бахир В.М., Вторенко В.И. Электрохимическая активация в практической медицине. / Второй Международный симпозиум "Электрохимическая активация"// Тез. докл. и краткие сообщения. Ч.1.М.- 1999. - С.15-23.
37. Биловол Е.О.Домаков А.И. Исследование электрофизических свойств воды /Известия ВГПУ. - №1-2 (1). - 2013.-C.150-157 [Электронный ресурс]: http://izvestia.vologda-uni.ru.
38. Мусиенко К.С., Игнатова Т.М., Глазкова В.В Изучение влияния физических полей на физико-химические свойства воды.
39. Ю. Д. Третьяков. Неорганическая химия. — Академия, 2004. — Т. 2: Химия непереходных элементов. — 368 с.