Природные воды. 
Химия

Вода — важнейший природный раствор. Содержание растворенных солей в природных водах называют минерализацией и выражают в граммах на литр.

К питьевой воде предъявляются особые требования по содержанию растворенных веществ и бактерий. Количество растворенных солей не должно превышать 1 г/л, хотя можно без вреда пить воду, содержащую 2—2,5 г/л солей. В центральном районе европейской части России вода чаще всего содержит до 0,5 г/л солей.

Общее число микроорганизмов в 1 мл воды не должно превышать 100, а число болезнетворных бактерий (например, кишечной палочки) не должно превышать 3 штук в 1 л воды.

Обычно в воде содержится до 0,1—0,3 мг/л ионов железа, марганца и других элементов металлического характера. Допустимое содержание в питьевой воде нитрат-ионов N0₃ и ионов аммония NHj — 1—5 мг/л, а нитрит-ионов N0₃ — 0,1—0,5 мг/л.

Природная вода может иметь различную жесткость. Жесткость воды — это совокупность ее химических и физических свойств, связанных с содержанием в ней растворенных солей металлов, главным образом кальция и магния. Ранее жесткость характеризовали устаревшей единицей измерения — миллиграмм-эквивалентом. 1 миллиграмм-эквивалент соответствует содержанию в воде 20,04 мг/л ионов кальция или 12,16 мг/л ионов магния.

Система СИ рекомендует измерять жесткость воды в молях на кубический метр (моль/м³). Однако в разных странах действуют различные национальные единицы измерения жесткости. С 1 января 2005 г. в России введен новый Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 52 029—2003 «Вода. Единица жесткости». По ГОСТу жесткость выражается в градусах жесткости (°Ж). 1°Ж соответствует концентрации щелочноземельного элемента, численно равной ½ его миллимоля на литр (1°Ж = 1 мг-экв/л).

По величине общей жесткости (суммарная жесткость по кальцию и магнию) различают воду мягкую (до 3°Ж), средней жесткости (3—6°Ж) и жесткую (более 6°Ж). Общая жесткость воды в Москве-реке — 4,49°Ж, а в нижнем течении Волги — 6,49°Ж.

Озеро Байкал, наиболее глубокий (1620 м) водоем континента, вмещает 23,6 тые. км³ воды, что еоетавляет 1/5 мировых запасов пресной воды. Вода Байкала исключительно чистая, пресная и вкусная. Это самая маломинерализованная (всего 100 мг/л) на Земле вода, очень богатая кислородом (не ниже 9 мг/л). Байкал прозрачен до глубины почти 40 м.

Многие природные водные растворы обладают сильным воздействием на организм человека. Среди них есть воды, которые пить нельзя, и есть воды, обладающие лечебными свойствами. Нарзаны Кисловодска, например, представляют углекислотный гидрокарбонатно-сульфатный кальциево-магниевый раствор. Эта вода применяется при лечении болезней желудка, кишечника, печени и при нарушении обмена веществ. Интересно, что из расположенных даже поблизости источников вытекают минеральные воды различного состава.

Из источников Мацесты вытекает высококонцентрированная лечебная вода с высоким содержанием сероводорода (0,4 г/л), которая используется для лечебных ванн.

К минеральным озерам относят озера с минерализацией выше минерализации вод океана (35 г/кг). Насыщенный раствор такой воды называется рапой. Из-за повышенной вязкости высокоминерализованных вод распространение теплоты от поверхности вглубь воды затруднено, поэтому летом верхний слой воды может нагреваться до 50 °C. Зимой вода может не замерзать даже при -20°С. Рапа используется для промышленных и лечебных целей.

Озеру Байкал противостоит другое озеро — Мертвое море в Израиле и в Иордании, недалеко от Иерусалима. Концентрация солей в озере достигает 42%. В составе солей воды преобладают хлорид магния (52%) и хлорид натрия (30%), а также хлорид калия и бромид магния. Вода озера — насыщенный раствор солей, и ходить по дну невозможно — дно покрыто острыми кристаллами. Плавать в озере очень трудно. Вода Мертвого моря густая как растительное масло. Из-за высокой минерализации в Мертвом море отсутствуют живые организмы, кроме некоторых сохранившихся с древних времен бактерий. Воздух Мертвого моря насыщен парами брома и иода. Вода и грязи побережья обладают высокими лечебными свойствами.

Морская и океанская вода. На Земле роль морей и океанов в жизни природы огромна. Для характеристики содержания солей в морской воде пользуются соленостью 5, %о, суммарным содержанием в граммах всех минеральных растворенных веществ в 1 кг морской воды. Соленость определяют по ее электропроводности. Соленость S = 35%о приписывается морской воде, проводимость которой равна проводимости раствора хлорида калия, содержащего 32,4357 г КС1 на 1 кг раствора.