Человек всегда заботился о чистоте и свежести воды для питья. Около 4 тыс. лет назад в Индии медицинский трактат советовал: «Хорошо держать воду в медных сосудах, выставлять на солнечный свет и фильтровать через древесный уголь». И также издавна человек стремился к тому, чтобы провести воду поближе к своему дому. Еще в Древнем Египте прокладывали для этого гончарные, деревянные и иногда металлические (медные, свинцовые) трубы. При раскопках в Новгороде обнаружили водопровод из деревянных труб, построенный в XI—XII вв. Гончарный водопровод был построен в Грузии в XIII в. В XV в.был сооружен водопровод для Московского Кремля. И сейчас воду иногда приходится доставлять издалека — для Москвы часть воды берут из Волги по каналу длиной 128 км, в центральные районы Донбасса вода попадает, пройдя путь в 130 км.
Современное водоснабжение — это вся совокупность мероприятий для обеспечения водой населения городов и сел, заводов, транспорта. А водопровод — это инженерные сооружения, которые служат для водоснабжения. Водопроводы бывают коммунальные (для населения) и производственные (промышленные или сельскохозяйственные). Наиболее крупные потребители воды — металлургические, химические, нефтеперерабатывающие заводы, бумажные фабрики и теплоэлектростанции.
Воду берут из рек, водохранилищ, озер или из-под земли. Подземные воды значительно чище поверхностных, но их, к сожалению, недостаточно для снабжения крупных городов.
Первые станции очистки воды в нашей стране были построены в 1888 г. в Петербурге, в 1910 г. — в Нижнем Новгороде (ныне Горький).
Речную или озерную воду осветляют (удаляют мелкие частицы примесей) и обеззараживают (освобождают от болезнетворных микроорганизмов). Для этого служат разные отстойники и фильтры для воды; кроме того, в воду добавляют хлор или озон или облучают ее ультрафиолетовыми лучами.
Воду морей и океанов можно использовать для питья, бытовых и технических нужд только после ее опреснения. Существует несколько способов опреснения воды. Самый простой — кипячение. Вода переходит в пар, а соли остаются в рассоле. Затем водяной пар отводят в другой резервуар и там конденсируют, получая пресную воду. Этот способ требует большого расхода энергии, поэтому в тех местах, где позволяют климатические условия, в качестве источника тепла используют солнце.
Можно опреснять воду и при помощи холода. Лед из морской воды не простой, а игольчатый: тысячи пресных ледяных иголочек собраны вместе, а пустое пространство между ними заполнено рассолом. Когда кусок такого льда немного оттает, камеры с рассолом вскроются, рассол вытечет, а из оставшегося пресного льда уже нетрудно получить пресную воду.
Тепло и холод используют в стационарных опреснительных установках. Ну а как быть в аварийных ситуациях? Скажем, корабль потерпел бедствие, и люди остались в океане без пресной воды. Для таких случаев химики предложили специальные вещества — иониты. Они поглощают соли из морской воды, и вода становится пресной.
Добывают пресную воду из морской и при помощи повышенного давления. Этот способ основан на использовании так называемого осмотического давления. Если чистую воду и водный раствор (в данном случае морскую воду с растворенными в ней солями) разделить полупроницаемой перегородкой — мембраной, то эта мембрана будет пропускать воду, но задерживать растворенные в ней вещества (соли). В результате чистая вода будет протекать через мембрану в раствор до установления термодинамического равновесия, т. е. выравнивания концентрации раствора по обе стороны мембраны. Если же к раствору приложить давление больше осмотического, вода пойдет в обратном направлении — из раствора. Этот способ, называемый обратным осмосом, применяют не только для получения пресной воды из морской, но и для очистки сточных вод, разделения и очистки водных растворов в химической промышленности и т. д.
В нашей стране ежегодно потребляется огромное количество воды.
Автоматизированные и телеуправляемые насосные станции подают очищенную воду в города, на заводы, на животноводческие фермы и т. д. В городах вдоль улиц и проездов, на глубине примерно 2,5 м проложены трубы большого диаметра, от них в каждый дом ответвления — трубы меньшего диаметра (внутри зданий действует сеть внутреннего водопровода).
Воду надо экономить, она достается нам не просто. Для экономии воды на промышленных предприятиях применяют оборотные системы водоснабжения и системы с последовательным использованием воды: после очистки, обработки воду снова подают потребителю; или воду, уже использованную одним заводом и прошедшую очистку, употребляет в своем производстве другой завод.
Качество воды, которая идет в наши квартиры, строго контролируется санитарным надзором.
Если вы научитесь делать несложный ремонт водопровода в своей квартире или в школьной лаборатории, если будете следить за тем, чтобы из кранов не уходила зря драгоценная вода, вы сделаете доброе и полезное дело.