Powietrze i woda w życiu człowieka

Woda


Woda, zarówno pod względem fizycznym jak chemicznym, jest jedną z najbardziej niesfornych substancji. Właśnie to powodu-je, że woda jest nieodzowna dla życia. Zwykle ciecz ochładzana zmniejsza swą objętość, a prze-chodząc w stały stan skupienia kurczy się dalej. Tymczasem woda ochłodzona do tempera-tury poniżej 4C zaczyna się rozszerzać. Mówi się, więc o tzw. anomalii wody. Zamrożona w temperaturze poniżej 0C woda nadal zwiększa swą objętość. Dlatego zamarznięta woda, czyli lód, pływa po po-wierzchni wody. Wody zamarzają od góry do dołu i dlatego dają w zimie bezpieczne schronienie zwierzętom wodnym. Jeśli woda zachowałaby się tak jak inne ciekłe związki wodoru, to w normalnej temperaturze powinna by mieć postać gazu, przy 90C - cieczy, a zamarzała-by w temperaturze 0C. Wówczas nie mogłoby oczywiście w ogóle istnieć życie na Ziemi. Jest jeszcze jedna niezwykle ważna sprzeczność: woda najchętniej pozostaje cieczą i z trudem zmienia temperaturę. Potrzeba wiele energii, by przekształcić ją w lód czy gaz albo zmienić jej ciepłotę. Organizmom żywym, składającym się przecież w większej części z wody, zapewnia to daleko idące uodpornienie się na zmiany temperatury. Z chemicznego punktu widzenia ciekawe jest, że spośród wszystkich cieczy woda jest zdolna rozpuścić w sobie najwięcej substancji, a także wchodzi w skład licznych związków chemicznych. W przyrodzie ożywionej prowadzi to niekiedy do po-wstania zadziwiających zjawisk. Płyny ustrojowe ryb morskich zawierają mniej soli niż otaczająca je woda. Dla wyrównania tej różnicy stale tracą one wodę na drodze osmozy. Spadek zawartości wody pociąga za sobą konieczność uzupełnienia jej przez picie, przy czym ryby morskie dysponują własnymi mechanizmami odsalania wody. Odwrotny proces zachodzi u ryb słodkowodnych, które stale pobierają wodę przez skórę, gdyż ich płyny ustrojowe zawierają więcej soli niż słodka woda. Nie potrzebują, więc pić i wydalają więcej wody, niż jej pobierają z pożywieniem. Charakter osmotycznych mechanizmów regulujących dzisiejszych zwierząt wskazuje wyraźnie skąd się one wywodzą. Można, więc określić, czy ich przodkowie żyli w wodach słodkich czy słonych.


Powietrze


Oprócz wody do życia na Ziemi człowiekowi, roślinom i zwierzętom potrzebne jest powietrze. Stanowi ono warstwę o grubości od 8 km do 18 km, będącą zawsze w ruchu, warstwę otaczającą naszą planetę. Jego istnienie odczuwamy oddychając oraz gdy wieje wiatr, a jego ciągłe przemieszczanie się i wirowanie powoduje zmiany pogody.

Powietrze rzadko bywa całkowicie suche, gdyż zawiera parę wodną. Bez niej nie byłoby chmur, deszczu i życia na Ziemi. W powietrzu unosi się też wiele cząsteczek stałych: piasku, soli z rozpylonej wody morskiej, zarodników roślin, drobnych pyłków kwiatowych. Podczas wybuchów wulkanów wydobywają się gazy (dwutlenek węgla, dwutlenek siarki) i olbrzymie ilości drobnych pyłów wulkanicznych. Około 20% ogólnej ilości dwutlenku siarki znajdującego się w powietrzu pochodzi z wulkanów. Są to zanieczyszczenia naturalne. Do tego dochodzą zanieczyszczenia związane z działalnością człowieka.

Głównym sprawcą zanieczyszczeń powietrza jest przemysł. Elektrownie i inne zakłady spalające węgiel, oleje opałowe i gazy ziemne emitują do atmosfery dymy zawierające sadzę, dwutlenek węgla i dwutlenek siarki. Dwutlenek węgla, dwutlenek siarki i tlenek azotu, będące składnikami spalin silnikowych, są przyczyną powstawania kwaśnych deszczów. Inne zanieczyszczenia powietrza to: dwutlenek węgla – składnik spalin oraz metan – gaz powstający podczas rozkładu substancji organicznych.