Присоединяйся к Вомбату
Сохраняй посты, комментируй и ставь оценки
или через
Хотите перенести свой аккаунт с Пикабу? Узнайте как
Уведомления
Вомбаттл
Сохраняй посты, комментируй и ставь оценки
История систем очистки воды уходит корнями в тысячелетия.
В древности люди применяли простейшие способы для очистки воды, такие как кипячение и процеживание через ткань.Эти методы были действенны в удалении крупных примесей и некоторых бактерий, но они не могли полностью гарантировать безопасность питьевой воды. Фильтр, сделанный из ткани или песка, был одним из первых приспособлений, использованных для очистки воды.
Самые древние доказательства применения водных фильтров обнаружили в Древнем Египте. Об этом свидетельствуют изображения на гробницах, где были показаны очистительные устройства,работавшие по принципу сифона.Возникновение водоочистительных сооружений связано с широким развитием водоснабжения: египтяне первыми использовали глиняные, свинцовые и медные трубы, которые поставляли воду как во дворцы знати,так и в поселения простых людей.
В древности появились первые мысли о практической ценности фильтрации:основоположник медицины, древний грек Гиппократ одним из первых заметил,что «качества воды разнятся по вкусу и другим параметрам,которые следует тщательно изучать,ведь вода вносит большой вклад в здоровье». Он же посоветовал кипятить и процеживать дождевую воду через полотняный мешок,чтобы избавить ее от неприятного запаха.
В Средневековье эксперименты по фильтрации прекратились.Молчание нарушил английский философ XVII века,сэр Фрэнсис Бэкон. В своих работах он описал эксперименты прошедших лет,где опыты с водой (включая фильтрацию,кипячение,дистилляцию,аэрацию,инфильтрацию и осветление)имели небольшое значение.Бэкон попытался исправить положение и начал эксперименты по очистке воды с помощью песчаного фильтра. Он не достиг успеха,но привлек внимание общественности к проблеме.
Во второй половине XVII века произошли два важных события в истории очистки воды.Первым было открытие,сделанное голландцем Антони ван Левенгуком. Его эксперименты с оптикой привели к изобретению микроскопа и обнаружению микроорганизмов,которые он назвал «анимакулами».
Примерно в тоже время итальянский врач по имени Лукантонио Порцио сконструировал первый многоразовый фильтр. Он применял свое изобретение для обычного отстаивания и процеживания воды,после чего следовала песчаная фильтрация.Фильтр имел два отделения:одно для нисходящего потока воды, другое — для восходящего.
В те времена эксперименты с очисткой воды были уделом лишь немногих энтузиастов: первый патент на фильтр был выдан в 1745 году французскому изобретателю Жозефу Эми.
Он полагал,что применение песка и меди в домашних фильтрах может быть опасным для здоровья,и в качестве альтернативы предложил использовать губки. С середины 18-го по 19-й век водоочисткой активно занимались английские и шотландские ученые. Был разработан "Ланкаширский фильтр" — он стал предшественником медленного песчаного фильтра, который наряду с хлорированием стал одним из ключевых изобретений в истории водоочистки. Он основывался на принципе медленной фильтрации: вода проходила сквозь слои песка и гравия, которые задерживали осадок.
Первая фильтровальная установка для общественных нужд была создана в 1804 году Джоном Гиббом,чтобы обеспечить водой жителей города Пейсли в Англии.Для очистки воды из местной реки,загрязненной промышленными отходами,Гибб применил отстаивание,а затем двойную фильтрацию.Фильтр Гибба представлял собой конструкцию из трех концентрических колец. В центре располагался резервуар с чистой водой,снаружи от него последовательно шли песчаный и гравийный фильтры.
Затем инициативу перехватили Соединённые Штаты.Со второй половины XIX века началась история современной водной индустрии: фильтрация воды исследовалась в университетах,разрабатывались очистные сооружения.
В США впервые применили химическое коагулирование воды — осветление и обесцвечивание сточных вод с использованием химических реагентов.Его применяли непосредственно перед фильтрацией. После 1885 года количество коагулирующих установок на промышленных объектах увеличивалось.
Медленный песчаный фильтр со временем был заменен на скорый. Он представляет собой барабанный чугунный аппарат, который по форме и конструкции отличался от медленного фильтра.
В 1864 году прорывом явилась «теория микробов» Луи Пастера,согласно которой микробы вызывают болезни.Долгое время эта идея не находила поддержки в научном сообществе.
В 1882 году молодой немецкий врач Роберт Кох обнаружил туберкулезную палочку, после чего теорию Пастера всё-таки признали:началась «золотая эра» бактериологии. В середине 1880-х была открыта бактерия холеры,распространяемая через воду. Параллельно с этим,опыты химика Аллена Хейзена подтвердили эффективность фильтрации на молекулярном уровне.
В системах общественного водоснабжения стремительно распространилось хлорирование.
Первая масштабная очистка хлором муниципального водопровода была проведена в штате Нью-Джерси. После этого в США стали появляться хлорные установки, которые снизили смертность от местной эпидемии тифа.Общественный запрос рос,за ним следовали технологии: повсеместно начали вводиться меры и ограничения,касающиеся качества воды.
Первые два десятилетия XX века стали периодом активных изысканий в сфере фильтрации.
В 1924 году для улучшения качества воды начали применять порошкообразный активированный уголь,хотя древесный уголь применялся в тех же целях на протяжении 40 веков.
Для дезинфекции воды стали использовать озонирование-технологию очистки, основанную на использовании сильного окислителя озона.
В 70-х годах широкое распространение получила технология обратного осмоса,позволившая осуществлять фильтрацию в домашних условиях — без дорогостоящих дистилляторов, промышленной химии, опреснителей и электричества. Фильтры стали устанавливать в домах: фильтр обратного осмоса сегодня является одним из самых популярных бытовых фильтров.
Провал — природный 41-метровый колодец в горе Машук с бирюзовым озером, наполненным горячей минеральной водой. Необычный цвет и запах в пещере объясняется большим содержанием сероводорода.
В природе этот механизм используется, чтобы семена не падали во влажную землю, где вероятность заплесневеть очень высока.
Ну а вы можете использовать его, для домашних декораций или поделок с детьми!
Рыбы-консерваторы остались рыбами, рыбы-новаторы поползли к прогрессу и выбрались на сушу. Но, похоже, в конструкторе животных деталей на всех не хватило. Большой сирен точно не рыба, но до полноценной амфибии у него явно не хватает запчастей!
Итак, большой сирен состоит из следующих деталей:
— Туловище саламандры — 1 шт;
— Длинный хвост тритона — 1 шт;
— Голова аксолотля (глаза-бусинки и 3 пары жабр в комплекте) — 1 шт;
— Крохотные, недоразвитые лапки — 2 шт (50% от комплекта);
— Лёгкие — 2 шт (слишком маленького размера);
— Сердце рыбье, двухкамерное — 1 шт;
— Боковая линия, сенсорный орган рыб — 1 пара.
С таким набором о нормальном выходе на сушу не стоит и мечтать, вот сирен и не вылезает почти. Он опустился на самое дно канав, болот и озёр трёх штатов США: Флориды, Джорджии и Алабамы. В прогретых южным солнцем мелководьях даже недоукомплектованный сирен не испытывает никаких проблем с поиском пищи. Вырасти до метра в длину для него — обычное дело. А это, между прочим, третье место в списке самых крупных амфибий в мире. Достижение, даже если ты ходишь на всех четырёх!
Правда, чтобы вырасти до таких размеров, нужно вертеться изо всех сил. Так как сирен обделили ещё и нормальным зрением, он полагается на нюх и боковые линии — особые органы, позволяющие тонко чувствовать движение воды вокруг себя. В мутной воде, ночью, амфибия становится опасным хищником даже несмотря на недостаток лапок. По крайней мере, опасным по меркам мелких ракообразных, улиток и сонных мальков.
А если мясной пищи вокруг маловато, сирен переключается на водоросли и молодую водную растительность. Это крайне нетипично: из 8500 видов амфибий растениями питаются меньше 10.
Днём сирен из опасного хищника превращается в близорукую закуску для небольших аллигаторов и ужей. Для него настает время тактически бежать в густые переплетения водных растений, что делает его довольно труднодоступной добычей. Жаль только, засуху переждать в кустиках не получится. Но и с ней сирен справляться умеет. Когда уровень воды падает, амфибия прибегает к гениальной тактике — самокопанию в иле. Соорудив на скорую лапу кокон из слизи и отмершей кожи, сирен может уйти в спячку, пока живительная влага не вернётся. И в иле животное может проваляться до 3 лет!
Тяга к пряткам и маскировке, конечно, спасает жизни недоразвитых амфибий, но она же мешает учёным исследовать самые пикантные особенности их жизни. Предполагается, что оплодотворение у них внешнее, а самцы должны добиваться внимания самок. После оплодотворения икры самцы берут на себя все обязанности по её защите. Яжебати становятся непроходимым бастионом на пути опасностей. Настолько непроходимым, что они отгоняют от малышни даже родную мать!
Через несколько недель из яиц вылупляются уменьшенные копии родителей, сразу же готовые покорять водоёмы наравне со старшим поколением. Ведь большой сирен — это неотеническая амфибия. Они остаются личинками на всю жизнь и даже размножаются в личиночной стадии. Совсем как аксолотли!
Вода покрывает около 71% поверхности нашей чудесной планеты, но вопрос о ее происхождении до сих пор остается предметом научных дискуссий. В этой статье мы обсудим основные теории и новейшие исследования, проливающие свет на загадку происхождения земной воды.
Данная теория предполагает, что значительная часть воды на поверхности Земли имеет внутреннее происхождение. По сути, наша планета может быть огромным природным резервуаром воды.
Водосодержащие минералы: в мантии Земли есть минералы, способные удерживать компоненты воды в своей кристаллической структуре. Самые важные из них - пироксены, но также эти компоненты могут содержать оливин и гранат.
Форма хранения: в этих минералах содержатся не молекулы воды, а гидроксильные группы (OH) — компоненты воды, встроенные в кристаллическую структуру минералов на атомном уровне. Эти гидроксильные группы могут участвовать в образовании воды при определенных условиях.
Глубинные резервуары: особенно много потенциальной воды может содержаться в так называемой переходной зоне мантии (на глубине 410-660 километров). Исследования показывают, что там может быть достаточно компонентов для образования объема воды, сопоставимого с объемом Мирового океана!
Для образования молекулы воды (H2O) нужен дополнительный атом водорода.
В качестве источника могут выступать: первичный водород, захваченный при формировании Земли, водород от радиолиза воды в горных породах, или водород из глубинных слоев Земли.
При высоких температурах и давлениях в мантии происходят сложные химические процессы, где свободный водород может соединяться с гидроксильными группами, образуя воду.
Гидроксильные группы также могут взаимодействовать друг с другом: 2OH → H2O + O
Вулканическая активность: извержения вулканов играют ключевую роль в этом процессе. Они не только выносят воду на поверхность (в виде пара, например), но и создают условия для ее образования из гидроксильных групп и свободного водорода.
Эта теория объясняет, почему на Земле так много воды, несмотря на то, что ранняя планета была очень горячей.
Кроме того, теория предполагает, что потенциальные запасы воды на Земле могут быть намного больше, чем мы думаем.
Интересный факт: некоторые ученые считают, что процесс выхода воды из недр Земли продолжается и сейчас, хотя и очень медленно. Это могло бы объяснить, почему уровень Мирового океана постепенно повышается (помимо таяния ледников в ходе глобального потепления). В свою очередь это помогло бы создать более точные климатические модели.
В 2014 году ученые обнаружили редкий минерал рингвудит в алмазе, выброшенном на поверхность во время извержения вулкана. Анализ минерала показал, что он содержит значительное количество воды — 1,5% от его массы. Это открытие подтверждает теорию о значительном содержании водородсодержащих компонентов в мантии Земли, которые при определенных условиях могут участвовать в образовании воды.
Исследование, опубликованное в 2022 году, показало, что переходная зона мантии может содержать огромное количество водородсодержащих минералов. Если бы все гидроксильные группы в этих минералах превратились в воду, ее объем был бы сравним с объемом Мирового океана.
Эта теория предполагает, что вода была "доставлена" на Землю кометами и астероидами уже после формирования планеты.
Кометы и некоторые типы астероидов содержат значительное количество воды в форме льда.
Изотопный состав воды в некоторых метеоритах схож с земной водой.
В ходе миссии "Розетта" Европейского космического агентства (ESA) был изучен состав кометы 67P/Чурюмова — Герасименко. Ученые обнаружили, что соотношение дейтерия к водороду в воде кометы значительно отличается от земного показателя, что ставит под сомнение идею о кометах как основном источнике земной воды.
А вот исследование астероидов типа C (богатых углеродом) показывает, что они являются более вероятным источником воды на нашей планете, чем кометы. Эта информация была подтверждена благодаря миссии "Хаябуса-2" японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), в рамках которой на Землю были доставлены образцы астероида Рюгу.
Согласно этой теории, вода присутствовала на Земле с самого начала ее формирования.
Водород мог быть захвачен из протопланетного диска во время формирования Земли.
При высоких температурах и давлении водород мог соединиться с кислородом, образовав обилие воды.
Исследование 2024 года предполагает, что планетезимали (строительные блоки планет) могли удерживать воду даже при высоких температурах ранней Солнечной системы.
Сегодня ученые сходятся во мнении, что вода на Земле имеет сложное, комбинированное происхождение:
Часть воды могла быть "встроена" в Землю при ее формировании.
Процессы в мантии Земли способствовали выходу воды на поверхность.
Дополнительная вода могла быть доставлена астероидами и кометами.
Вопрос о происхождении воды на Земле остается открытым. Современные исследования указывают на сложную комбинацию различных источников. Продолжающиеся миссии по изучению астероидов и комет, а также новые методы анализа земных пород, несомненно, принесут еще много интересных открытий в этой области в ближайшие годы.
У панголинов очень узкая и вытянутая пасть без щёчек, поэтому пить воду им довольно непросто. Приходится смачивать язык, обасывать его и снова погружать в воду.Действия повторяются, пока сосновая шишечка не напьётся. Или не забудет...
Что же мы видим в этой демонстрации? Маленький кораблик качается на крохотных волнах в бассейне, после чего появляется волна, амплитуда которой в пять раз больше остальных волн, и переворачивает кораблик. Зачем все это и при чем здесь наука?
Ответ довольно интересный - все дело в волнах-убийцах. Так называются внезапные одиночные волны, высота которых превышает высоту фоновых волн в несколько раз. Волны появляются из ниоткуда, сметают все на своем пути и пропадают. Интересен тот факт, что первая волна-убийца была официально только в 1995 году, а к настоящему времени их было зарегистрировано около 16 штук. Вещь редкая и убийственная.
Механизм возникновения волн пока не ясен полностью. Ученым удалось экспериментально смоделировать возникновение волн и получить на основании экспериментов эмпирические функции. Кроме того, в решении уравнении Шредингера уже были получены подобные одиночные волны для оптики, спустя некоторое время получены и для жидкости. Собственно, первое видео получено при экспериментальной проверке результатов расчета из уравнения Шредингера.
Посмотрим видео, на котором видна первая зарегистрированная волна-убийца - волна Дропнера (название нефтяной платформы). Что символично - волна пришла 1 января 1995 года, из-за чего ее прозвали еще 'новогодней волной'.
Фоновые волны составляли около 12 метров, волна Дропнера составила 25.6 метра. Платформе нанесен незначительный урон.
Продолжаю делиться своими моментами, цепляющими мою душу)
Это фото было сделано по дороге в Курган. Продолжительное время были дожди. И очень много подтопило по дороге.
Пожалуй потихоньку начну делиться моментами, которые запали в душу. Почти все фото будут с фильтрами. Я так вижу этот мир)
Учёные из Северо-Восточного университета Иллинойса недавно подтвердили существование подземного океана, который содержит больше воды, чем все известные водоемы на поверхности Земли вместе взятые.
Разница лишь в том, что обнаруженный океан находится глубоко внутри земной мантии. Это порядка 400 километров внутрь планеты. Чтобы выяснить происходящее на такой глубине, ученые изучили сейсмические волны от более чем 500 землетрясений. Эти волны могут продолжать вибрировать в течение нескольких дней после землетрясения. Измеряя их скорость, становится возможным узнать, через какой материал они проходят.
Также ученым удалось изучить два алмаза из мантии Земли, извлеченных оттуда во время извержения вулкана. Оба содержали вкрапления голубой породы — рингвудита. Это материал, который способен поглощать и впоследствии выделять воду под воздействием экстремальных давлений. Воссоздав давление и температуру, близкие к тем, что бывают в мантии, ученые увидели, как рингвудит начал «потеть» капельками воды.
Полученная информация позволила выстроить новую теорию о формировании поверхностных океанов Земли. Изначально считалось, что воду на нашу планету принесла комета, столкнувшаяся с Землей. Следуя новым данным, можно предположить, что вода была здесь всегда. Это также объясняет, почему океаническая часть нашей планеты остается постоянной в течение миллионов лет — скрытый резерв воды позволяет держать водный баланс в равновесии.
Узнайте, какие удивительные технологии разрабатываются сегодня и что нас ждет в будущем в мире науки и космоса! Присоединяйтесь к нам! Наука Космос Технологии! 🐼
А вы знали, что примерно четверть озёр в мире – солёные? Мало того, что солёная вода химически активна, она ещё и более плотная, более вязкая и имеет совсем другие правила распределения тепла. Поэтому абсолютное большинство пресноводных животных выжить в таких озёрах не в состоянии, а нормальные растения помирают в десятках метров от берега. И всё же там есть своя необычная жизнь. Давайте разбираться, какая.
Несмотря на то, что солёные озёра встречаются на всех континентах, причин для их возникновения не так уж и много. Самыми грустными с точки зрения биоразнообразия являются человеческие пруды для выпаривания соли. Из-за испарения влаги морская вода в них постепенно превращается в рапу – насыщенный гиперсолёный раствор. Соли в нём становится так много, что её излишки выпадают на дно.
Красиво, но практически непригодно для жизни.
По берегам раповых озёр не растут растения. Рыбы здесь нет и никогда не было. А вот перелётные птицы сюда иногда залетают на свою беду. Их привлекает блеск открытой воды. Они ожидают встретить глубокие и широкие озёра. И только приземлившись, узнают, что воды здесь – человеку по пояс. И если птица не улетит отсюда сразу же, если она рискнёт хлебнуть воды, то её ожидает гибель.
Кишечник животных устроен так, что вода всегда движется в сторону большей концентрации солей. Так как кровь – жидкость довольно солёная, вода из кишечника без проблем всасывается в неё. Но если выпить гиперсолёный раствор, то уже он начнёт бешено вытягивать воду из крови. Пытаясь напиться такой воды, птицы лишь усиливают жажду и буквально высушивают себя изнутри. Несколько часов на таком озере – и птица ослабеет настолько, что уже не сможет выбраться без помощи людей.
И всё же даже здесь есть жизнь. Пока пруд полон воды, пока концентрация соли относительно низкая, в нём развивается большое количество морских водорослей. По мере увеличения солёности озера одни виды водорослей сменяются другими, а вслед за ними изменяется и цвет озера. Впрочем, через некоторое время соли становится настолько много, что водоросли погибают, а их место занимают галоархеи – микроорганизмы, приспособленные к жизни в столь суровых условиях.
Лишь одно в прудах-испарителях остаётся неизменным: рачки-артемии. Эти маленькие, не больше 4 миллиметров, беспозвоночные легко приспосабливаются к воде практически любой солёности, поэтому встречаются в абсолютном большинстве солёных водоёмов планеты.
Но даже они не всегда могут выжить в озёрах, питаемых из горячих минерализованных источников. Подобные озёра (обычно вулканического происхождения) часто представляют собой щелочной химический кошмар, в которым могут выжить лишь самые упорные бактерии. К тому же химический состав воды в них может резко изменяться, что время от времени приводит к полной стерилизации озёр.
А если озеро более-менее спокойно, то и в нём поселяется кое-какая жизнь, от бактерий до вышеупомянутых артемий. Эти мелкие животины участвуют в формировании сильно минерализованного ила, который в простонародье называется "лечебной грязью".
Вездесущие артемии встречаются и в природных солёных водоёмах, которые образуются из бессточных озёр, столетиями накапливающих в себе соли. Минерализация таких озёр колеблется в широких пределах – от практически пресной до гиперсолёной.
Ну и разнообразие животных здесь прямо зависит от содержания соли. Если её мало, то в озере формируется почти нормальная экосистема. Там даже селятся эвригалинные (устойчивые к изменениям солёности) рыбы: караси, окуни, сомы, сазаны и щуки. По дну ползают зелёные крабы. А планктоном питаются не только уже известные нам артемии, но и веслоногие рачки с коловратками.
По мере повышения солёности видовое разнообразие снижается. Сначала исчезают крупные рыбы, а затем и живучая мелочь вроде трёхиглой колюшки или малоплавниковой моллинезии. Зато в планктоне появляются морские виды. Их количество и разнообразие прямо зависит от расстояния до ближайшего моря. В солёных озёрах Западной Сибири таких почти не встретить. А вот в водоёмах приморских областей количество морских видов может достигать половины от общего биоразнообразия водоёма.
Ну а если соль продолжает накапливаться, то постепенно по своему биоразнообразию бессточные озёра приближаются к водоёмам первого и второго типа. Зато там формируются уникальные виды бактерий, которые интересуют микробиологов по всему миру.
