In molte aree, l'acqua è regolata e distribuita dai governi. Negli Stati Uniti, è regolato dal Legge sull'acqua potabile sicura . Però, il controllo del governo non è sempre nel migliore interesse di tutte le persone. Negli anni '30, per irrigare i campi di cotone, il governo sovietico creò dei canali per deviare i fiumi che alimentavano il Lago d'Aral (situato tra il Kazakistan e l'Uzbekistan). Di conseguenza, la superficie del mare si è ridotta di oltre il 50 percento e il suo volume dell'80 percento negli ultimi 50 anni [fonte:Swanson]. La sua salinità aumentò e si inquinò con pesticidi, deflusso di fertilizzanti e rifiuti industriali. La perdita del mare ha significato il declino dell'industria della pesca commerciale, che ha contribuito a mandare la regione nella povertà. Gli inquinanti dei fondali esposti sono stati trovati nel sangue dei pinguini antartici [fonte:Swanson].
Alcune regioni hanno privatizzato la distribuzione dell'acqua, che ha spesso portato a conflitti. Alla fine degli anni '80, il Regno Unito ha venduto i suoi water board (organizzazioni governative per l'approvvigionamento idrico) a società private, che ha migliorato l'infrastruttura. Molte persone erano indignate per il fatto che le aziende potessero trarre profitto da un bisogno così fondamentale, soprattutto quando le persone che non potevano pagare le bollette subivano dure sanzioni. Il problema è stato poi risolto con la legislazione.
Nel 2000 e nel 2005, manifestanti sono scesi in piazza in Bolivia per protestare contro la privatizzazione dell'approvvigionamento idrico. Quando le compagnie straniere hanno rilevato il sistema idrico della Bolivia, il costo dell'acqua divenne troppo caro per i poveri. Nella città di El Alto, "il costo per ottenere un collegamento idrico e fognario ha superato il reddito di un semestre al salario minimo" [fonte:Shultz]. La rivolta del 2000, chiamate le "Guerre dell'acqua boliviane, " ha portato alla legge marziale e 100 feriti. Dopo entrambi gli incidenti, il governo boliviano ha annullato i contratti delle società private.
Attualmente, più di un miliardo di persone, circa il 17% della popolazione mondiale, non hanno accesso all'acqua pulita [fonte:Organizzazione mondiale della sanità]. Ci sono diverse organizzazioni governative e non governative, compreso l'UNICEF e l'aiuto idrico, lavorando per aiutare le comunità povere in Asia e in Africa a ottenere forniture sostenibili di acqua potabile e strutture igienico-sanitarie. La carenza d'acqua si verifica negli Stati Uniti, anche - molti stati hanno programmi per aiutare le persone svantaggiate a ottenere acqua a sufficienza e pagare le bollette dell'acqua e delle fogne.
Ovviamente, la mancanza di acqua è un grosso problema. Ma perché è così, Esattamente? Nella sezione successiva, vedremo la parte che l'acqua svolge nel corpo umano.
Un modo per ridurre la domanda di acqua è conservarla tutto l'anno. Molte aree vietano di annaffiare il prato e il giardino quando l'acqua scarseggia, ma ecco alcune semplici cose che puoi fare da solo:
Per ulteriori suggerimenti, controlla questo link dall'EPA.
Per saperne di più " " Perché l'uomo ha bisogno di acqua?
I nostri corpi sono composti per circa il 60% da acqua [fonte:Mayo Clinic]. L'acqua regola la nostra temperatura corporea, sposta i nutrienti attraverso le nostre cellule, mantiene le nostre mucose umide e scarica i rifiuti dal nostro corpo. I nostri polmoni sono per il 90% di acqua, il nostro cervello è composto per il 70% di acqua e il nostro sangue è composto per oltre l'80% di acqua. In poche parole, non possiamo funzionare senza di essa. La maggior parte delle persone suda circa due bicchieri d'acqua al giorno (0,5 litri). Ogni giorno, perdiamo anche poco più di una tazza d'acqua (237 ml) quando la espiriamo, e ne eliminiamo circa sei tazze (1,4 l). Perdiamo anche noi elettroliti -- minerali come sodio e potassio che regolano i fluidi corporei. Allora come lo sostituiamo?
Possiamo ottenere circa il 20% dell'acqua di cui abbiamo bisogno attraverso il cibo che mangiamo. Alcuni cibi, come l'anguria, sono quasi il 100% di acqua. Sebbene la quantità di acqua di cui abbiamo bisogno ogni giorno vari, di solito sono circa otto tazze (2 l). Ma invece di preoccuparti di entrare in quelle otto tazze, dovresti bere solo quando inizi ad avere sete. Puoi prendere l'acqua bevendo altre bevande, ma alcune bevande, come l'alcol, può renderti più disidratato.
Se la tua urina è giallo scuro, potresti non bere abbastanza acqua. Certo, hai bisogno di più acqua quando ti alleni; malato di diarrea, vomito o febbre; o in un ambiente caldo per lungo tempo. La maggior parte delle persone può sopravvivere solo pochi giorni senza acqua, sebbene dipenda da una serie di fattori, compresa la loro salute e l'ambiente. Alcuni sono andati avanti fino a due settimane. I seguaci di un ragazzo buddista che medita in Nepal affermano che è stato due anni senza cibo né acqua, ma i medici non sono stati in grado di comprovare questo [fonte:All Headline News].
Quando non hai abbastanza acqua, o perdere troppa acqua, tu diventi disidratato . I segni di lieve disidratazione includono secchezza delle fauci, sete eccessiva, vertigini, vertigini e debolezza. Se le persone non assumono liquidi a questo punto, possono sperimentare una grave disidratazione, che può causare convulsioni, respirazione rapida, un polso debole, pelle flaccida e occhi infossati. In definitiva, la disidratazione può portare a insufficienza cardiaca e morte.
La disidratazione causata dalla diarrea è una delle principali cause di morte nei paesi sottosviluppati. Quasi 2 milioni di persone, per lo più bambini, muoiono ogni anno [fonte:OMS]. Consumare acqua inquinata da contaminanti biologici e non avere accesso a servizi igienici adeguati può portare a malattie come la malaria e il colera e parassiti come la criptosporidiosi e la schistosomiasi. L'acqua può anche essere contaminata da sostanze chimiche, pesticidi e altre sostanze naturali.
Nella pagina successiva impareremo a purificare l'acqua.
Purificazione dell'acqua
L'acqua potabile si chiama acqua potabile , o acqua potabile, in contrasto con acqua sicura , che può essere utilizzato per il bagno o la pulizia. Negli Stati Uniti, l'Agenzia per la protezione dell'ambiente stabilisce i livelli massimi per i 90 contaminanti più frequenti. Se succede qualcosa alla tua fornitura d'acqua, il tuo fornitore deve contattarti per farti sapere quali precauzioni dovresti prendere.
Il trattamento dell'acqua richiede sei passaggi fondamentali.
In coagulazione , coagulanti come calce e allume vengono aggiunti all'acqua, che provoca l'aggregazione del particolato.
Prossimo, l'acqua viene scossa in grumi più grandi, chiamato fiocchi .
Il sedimentazione il processo richiede che l'acqua rimanga per 24 ore, che consente ai grumi di depositarsi sul fondo.
L'acqua è allora filtrato , disinfettato (di solito con cloro) e aerato .
Aerazione aiuta a rimuovere alcuni contaminanti come il radon.
Nella sezione successiva, daremo un'occhiata più da vicino a come l'acqua circola esattamente nelle cellule animali e vegetali.
Tecniche di sopravvivenza in acqua Se la tua acqua viene contaminata e non hai acqua in bottiglia, puoi purificarlo in diversi modi. Se è nuvoloso, filtrarlo prima con panni puliti o lasciarlo riposare e poi versare l'acqua pulita. Quindi, puoi far bollire l'acqua per un minuto per uccidere la maggior parte degli organismi che causano malattie.
Puoi anche aggiungere un ottavo di cucchiaino di candeggina per uso domestico per litro d'acqua (o seguire le indicazioni sull'etichetta). Dovresti raddoppiare la quantità se l'acqua è scolorita o torbida. Mescolate e lasciate riposare per 30 minuti. Le compresse di candeggina al cloro sono vendute nei negozi di articoli da campeggio per purificare l'acqua potabile. Puoi anche usare cinque gocce di iodio per gallone per disinfettare l'acqua.
Conservare l'acqua bollita o disinfettata in un ambiente pulito, contenitori coperti. Se l'acqua bollita ha un sapore troppo piatto o il sapore del cloro è troppo forte, versarlo da un contenitore in un altro.
Per saperne di più
Consumo di acqua vegetale e animale " " L'acqua regola la temperatura delle piante e trasporta i nutrienti attraverso di esse. Martin Poole/Digital Vision/Getty Images
Le piante contengono ancora più acqua degli animali:la maggior parte di esse contiene dal 90 al 95% di acqua [fonte:BBC]. Proprio come negli animali, l'acqua regola la temperatura della pianta e trasporta i nutrienti attraverso di essa. Ma invece di prendere acqua bevendo e mangiando, le piante lo ottengono attraverso la rugiada, irrigazione e pioggia.
Le piante assorbono l'acqua attraverso le loro radici, e quelli verdi lo usano in fotosintesi , è così che creano lo zucchero per il cibo. (Puoi saperne di più sul processo della fotosintesi in How the Earth Works.) Anche le piante hanno bisogno di acqua per sostenersi. Pressione dal processo di osmosi - il movimento dell'acqua dall'esterno all'interno delle cellule della pianta - mantiene le pareti cellulari della pianta.
Quando innaffi una pianta, aspira l'acqua attraverso azione capillare . Quindi l'acqua viaggia dalle radici attraverso tubi chiamati vasi xilematici . L'acqua raggiunge le foglie della pianta e fuoriesce attraverso piccoli fori chiamati stomi , che si aprono quando la pianta ha bisogno di raffreddarsi. Questo processo si chiama traspirazione ed è simile a come le persone (e alcuni animali) sudano. L'anidride carbonica entra anche nella pianta attraverso gli stomi.
Il trattamento dell'acqua è più complicato negli animali e nelle persone, anche se è anche simile in molti modi. L'acqua che si consuma viene assorbita nell'intestino tenue superiore per osmosi. Entra nel flusso sanguigno e viene trasportato in tutto il corpo. A differenza delle cellule vegetali, però, le cellule animali non hanno pareti cellulari. Questo è il motivo per cui gli animali hanno un sistema circolatorio, altrimenti le nostre cellule assorbirebbero acqua e sale fino a gonfiarsi. I nostri sistemi circolatori muovono l'acqua intorno al nostro corpo e la rimuovono secondo necessità attraverso la sudorazione e la minzione.
alcuni animali, come un organismo microscopico chiamato tartigrado , può restare senza acqua per un periodo di tempo straordinario. Se l'ambiente del tartigrado non ha abbastanza acqua, l'animale entra in una vita senz'acqua, chiamato anidrobiosi . Lo zucchero prende il posto dell'acqua nelle sue cellule, rendendolo impermeabile a temperature estreme. Il suo metabolismo si abbassa, e il tartigrado rimane in questo stato a malapena vivo finché non ha abbastanza acqua per vivere davvero di nuovo.
Alcune piante hanno anche trovato modi unici di vivere con poca o nessuna acqua. Un modo è una variazione della fotosintesi chiamata Fotosintesi del metabolismo degli acidi crassulacei (CAM) . Nella fotosintesi CAM, una pianta immagazzina anidride carbonica sotto forma di acido e mantiene chiusi gli stomi durante il giorno per risparmiare acqua (di notte l'evaporazione avviene a un ritmo più lento). Può anche tenere sempre chiusi gli stomi se le condizioni sono particolarmente aride. I cactus usano la fotosintesi CAM per sopravvivere al caldo estremo e alla siccità del deserto.
Prossimo, vedremo come idrologico , o acqua, funzioni del ciclo.
Il ciclo dell'acqua " " Il vapore acqueo che finisce nelle nuvole alla fine si condensa in goccioline d'acqua e precipita sotto forma di pioggia, nevischio, grandine o neve. Pete Turner/The Image Bank/Getty Images
Il ciclo dell'acqua è il movimento continuo dell'acqua dentro e intorno alla Terra. Come precedentemente menzionato, l'acqua non se ne va mai veramente, cambia solo forma. Il sole guida l'intero ciclo dell'acqua ed è responsabile delle sue due componenti principali: condensazione e evaporazione . Quando il sole riscalda la superficie dell'acqua, evapora e finisce nell'atmosfera sotto forma di vapore acqueo. Si raffredda e si alza, diventando nuvole, che alla fine si condensano in gocce d'acqua. A seconda della temperatura dell'atmosfera e di altre condizioni, l'acqua precipita come pioggia, nevischio, grandine o neve.
Una parte di queste precipitazioni viene catturata dalle chiome degli alberi ed evapora nuovamente nell'atmosfera. La precipitazione che colpisce il suolo diventa deflusso , che possono accumularsi e congelarsi nelle calotte nevose o nei ghiacciai. Può anche infiltrarsi nel terreno e accumularsi, eventualmente immagazzinando in falde acquifere . Una falda acquifera è un grande deposito di acque sotterranee che può essere estratto e utilizzato. Anche questo ballottaggio viene da scioglimento della neve , che si verifica quando il sole e i cambiamenti climatici sciolgono neve e ghiaccio. Finalmente, parte di questo deflusso ritorna nei laghi e negli oceani, dove è di nuovo evaporato dal sole. Puoi saperne di più sul ciclo dell'acqua in Come funziona la Terra.
L'acqua che cade a terra e rimane nel terreno finisce per evaporare e ritirarsi nell'atmosfera. Ma le acque sotterranee, che è la principale fonte della nostra acqua potabile, può accumularsi nelle falde acquifere per migliaia di anni. Acquiferi non confinati avere la falda freatica, o la superficie dove la pressione dell'acqua è uguale alla pressione atmosferica, come loro limiti superiori. Acquiferi confinati spesso si trovano al di sotto di falde acquifere non confinate e hanno uno strato di roccia o altri materiali come limiti superiori.
Negli Stati Uniti, la più antica falda acquifera, conosciuto come acqua fossile, è contenuto nella falda acquifera di Ogallala. Sdraiato al di sotto di circa 175, 000 miglia quadrate (450, 000 chilometri quadrati) di otto stati nelle Grandi Pianure, la falda acquifera di Ogallala ne immagazzina circa 2, 900 milioni di acri (3, 600 milioni di chilometri cubi) di acqua [fonte:High Plains/Ogallala Aquifer]. La falda acquifera di Ogallala si è formata tra 2 e 6 milioni di anni fa, quando si stava formando la catena delle Montagne Rocciose. Poiché il clima delle Grandi Pianure è arido, l'acqua nella falda viene utilizzata più velocemente di quanto possa essere ricaricata. Ecco perché alcuni scienziati si riferiscono all'utilizzo di falde acquifere fossili come acqua estrazione .
Le acque sotterranee possono esistere anche su altri pianeti. Le immagini della sonda spaziale Mars Global Surveyor mostrano quelli che sembravano burroni scavati da fiumi d'acqua sulla superficie del pianeta. Secondo la Nasa, l'acqua è probabilmente 300 a 1, 300 piedi (da 100 a 400 metri) sotto la superficie. Europa, una delle lune di Giove, può anche avere acqua sotterranea. Poiché il nostro bisogno di acqua supera l'approvvigionamento della Terra, gli scienziati si chiedono se un giorno potremo estrarre l'acqua dagli altri pianeti e lune del nostro sistema solare.
L'acqua ha molte proprietà uniche e sorprendenti che la rendono così importante per la vita. Ecco perché siamo costantemente alla ricerca di modi migliori per ottenerlo e conservarlo. Nella sezione successiva, esamineremo queste proprietà e impareremo di più sull'acqua stessa.
Proprietà dell'acqua " " Un water strider dimostra la tensione superficiale. Steve Maslowski/Getty Images
Il legame idrogeno tra le molecole d'acqua di cui abbiamo parlato nella prima sezione è la ragione dietro due delle proprietà uniche dell'acqua: coesione e adesione . La coesione si riferisce al fatto che l'acqua si attacca a se stessa molto facilmente. Adesione significa che l'acqua si attacca molto bene anche ad altre cose, per questo si stende in un film sottile su determinate superfici, come il vetro. Quando l'acqua entra in contatto con queste superfici, le forze adesive sono più forti delle forze coesive. Invece di stare insieme in una palla, si diffonde.
L'acqua ha anche un alto livello di tensione superficiale . Ciò significa che le molecole sulla superficie dell'acqua non sono circondate da molecole simili su tutti i lati, quindi vengono attirati solo dalla coesione di altre molecole nel profondo. Queste molecole aderiscono fortemente l'una all'altra ma aderiscono debolmente all'altro mezzo. Un esempio di questo è il modo in cui l'acqua si accumula sulle superfici cerose, come foglie o automobili cerate. La tensione superficiale rende queste gocce d'acqua rotonde in modo da coprire la superficie più piccola possibile.
Azione capillare è anche il risultato della tensione superficiale. Come abbiamo accennato, questo accade nelle piante quando "risucchiano" l'acqua. L'acqua aderisce all'interno dei tubi della pianta, ma la tensione superficiale tenta di appiattirla. Questo fa sì che l'acqua salga e si ricongiunga a se stessa, un processo che continua finché non si accumula abbastanza acqua da far sì che la gravità inizi a tirarla indietro.
I legami idrogeno dell'acqua sono anche il motivo per cui la sua forma solida, Ghiaccio , può galleggiare sulla sua forma liquida. Il ghiaccio è meno denso dell'acqua perché le molecole d'acqua formano strutture cristalline a temperature di congelamento (32 gradi Fahrenheit o 0 gradi Celsius). Le proprietà termiche dell'acqua sono legate anche ai suoi legami idrogeno. L'acqua ha un altissimo capacità termica specifica , che è la quantità di calore per unità di massa necessaria per aumentare la sua temperatura di un grado Celsius. L'energia necessaria per aumentare la temperatura dell'acqua di un grado Celsius è di 4,2 joule per grammo. Anche l'acqua ha un alto calore di vaporizzazione , il che significa che può assorbire molto calore senza che la sua temperatura aumenti molto. Questo gioca un ruolo enorme nel clima, perché significa che gli oceani impiegano molto tempo per riscaldarsi.
L'acqua è spesso conosciuta come il solvente universale , il che significa che molte sostanze si dissolvono in esso. Le sostanze che si sciolgono in acqua sono idrofilo . Ciò significa che sono altrettanto forti o più forti delle forze coesive dell'acqua. Sale e zucchero sono entrambi polari, Come l'acqua, quindi si sciolgono molto bene in esso. Le sostanze che non si dissolvono in acqua sono idrofobico . Questa è la fonte del detto "olio e acqua non si mescolano". La solvibilità dell'acqua è il motivo per cui l'acqua che usiamo raramente è pura; di solito ha diversi minerali disciolti in esso.
La presenza di questi minerali è la differenza tra acqua dura e acqua dolce . L'acqua dura di solito contiene molto calcio e magnesio, ma può anche contenere metalli. Il sapone non fa schiuma bene nell'acqua dura, ma l'acqua dura di solito non è pericolosa. Può anche causare depositi di calcare nelle tubazioni, scaldabagni e servizi igienici.
Alcune delle ultime controversie sulle proprietà dell'acqua risiedono nel modo in cui si comporta il ghiaccio quando si scioglie. Alcuni scienziati affermano che ha lo stesso aspetto di quando è solido, tranne che alcuni dei suoi legami idrogeno sono rotti. Altri affermano che forma una struttura completamente nuova. Quindi, per tutta la sua importanza, ancora non capiamo completamente l'acqua.
Per ulteriori informazioni sull'acqua e su argomenti correlati, controlla i link nella pagina successiva.
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Altri ottimi link EPA:Acqua
Risorse idriche USGS degli Stati Uniti
Uso dell'acqua USGS negli Stati Uniti
OMS:fatti e tendenze sull'acqua
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