水[由氫、氧兩種元素組成的無機物質]

水[由氫、氧兩種元素組成的無機物質]
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水(化學式:H₂O)是由氫、氧兩種元素組成的物質,一般無毒。根據其化學式,人們又給水以下別稱:氧化氫、一氧化二氫;類比VIA族與VIIA族其它化合物命名規律:氫氧酸、酸式氧;類比金屬氫氧化物(鹼)命名規律:氫氧化氫、苛性氫、羥基氫、鹼式氫。在常溫常壓下為無色無味的透明液體,是人類生命的源泉。水,包括天然水(河流、湖泊、大氣水、海水、地下水等),人工制水(通過化學反應使氫氧原子結合得到的水)。水是地球上最常見的物質之一,是包括無機化合、人類在內所有生命生存的重要資源,也是生物體最重要的組成部分。水在生命演化中起到了重要作用。它是一種狹義不可再生的資源,廣義再生資源。

基本信息

命名

水[由氫、氧兩種元素組成的無機物質]水[由氫、氧兩種元素組成的無機物質]

根據IUPAC規定,H2O分子的正式名稱只有兩種:水(Water)與氧烷(Oxidane)。

根據其化學式,人們又給水以下別稱:氧化氫、一氧化二氫;

類比VIA族與VIIA族其它化合物命名規律:氫氧酸、酸式氧;

類比金屬氫氧化物(鹼)命名規律:氫氧化氫、苛性氫、羥基氫、鹼式氫。

上述名稱雖各不相同,但描述的都是同一種物質——水。國外曾經有過一篇將水稱為"一氧化二氫"的惡搞文章,引起譁然,就是人們對水的這些“另類命名”不了解造成的。

雖然可以根據水的化學式得到以上讀法,但是只有IUPAC規定的“水”與“氧烷”是正式名稱,其它名稱都不能在正式科學場合使用。在“水”的前面加上定語,可以用來區分特殊種類的水,比如蒸餾水、去離子水或重水。

釋義

水

象形文、甲骨文字形,中間像水脈,兩旁似流水。

部首:水

筆畫:部外筆畫0,總筆畫4

拼音:shuǐ

五筆86&98:IIII 倉頡:E

筆順編號:2534 四角號碼:12900 UniCode:CJK 統一漢字U:6C34

本義:以雨的形式從雲端降下的液體,無色無味且透明,形成河流、湖泊和海洋,分子式為H2O,是一切生物體的主要成分。

“水”是漢字的一個部首。從水的字,或表示江河或水利名稱,或表示水的流動,或水的性質狀態。

1、同本義[water]

水,準也。――《說文

水,準也。準,平也。天下莫平於水。――《釋名》

積陰之寒氣為水。――《淮南子·天文》

五行一曰水。――《書·洪範》

凡平原出水為大水。――《左傳·桓公元年》

水曰清滌。――《禮記·曲禮》

冰,水為之,而寒於水。――《荀子·勸學》

劉豫州王室之胄,英才蓋世,眾士慕仰,若水之歸海。——宋·司馬光《資治通鑑》

又如:水銚(燒水用的小型器具);水頭兒(風波);水濕(水氣;潮氣);水蠱病(水臌病);水中丞(硯台旁邊用來貯水磨墨的小水盂);水落歸槽(比喻心裡踏實安定);水噴桃花(比喻臉色好看);水鏡先生(指三國時的司馬徽,清明如水和鏡);水陸雜陳(水陸畢陳。山珍海味一齊陳列出來);水廓(傍水之城廓);水渦(水中漩渦);水館(臨水的館舍或驛站)

2、特指河流[river]

在水之湄。――《詩·秦風·蒹葭》

去來江口守空船,繞船月明江水寒。――唐·白居易《琵琶行(並序)》

又如:水口(渡口);水汊(河的支流);水志(記載河道水系的書籍);水牒(指記述河道水系的文獻);水谷(山間河溝);水尾(江河的末端);水老鼠(專在船上偷竊的賊);水事(關於江河水利的事宜);水禁(有關河川方面的禁令);水會(河流匯合處)

3、泛指一切水域[waters]

水府幽深,寡人暗昧,夫子不遠千里,將有為乎?――唐·李朝威《柳毅傳》

劉備、周瑜水陸並進。――宋·司馬光《資治通鑑》

又如:水陸(佛教中的水陸道場);水泊(湖澤);水居(居住於水鄉);水隍(水溝);水王(海的別稱);水伯(傳說中的水神;大河流);水宿(水上宿夜;水中住宿);水脈(水路,地下的伏流);水潦(因雨水過多而積在田地里的水或流於地面的水)

4、汁、液的通稱[liquid]。

如:水禮(果餌等禮物);水果糖(摻用果汁製成的糖果);墨水;口水;淚水;藥水;汽水

5、大水;水災[flood]

故堯禹有九年之水,湯有七年之旱。――漢·晁錯《論貴粟疏》

曰:天地有法乎?曰:水旱疾疫,即天地調劑之法也。――清·洪亮吉《治平篇》

又如:水備(防止水患的設施);水墉(防洪牆)

6、星名[morningstar]。

如:水宿(星座名。古代天文學家對北方列星七宿的總稱);水星(太陽系的一顆行星)

7、官名[official'sname]。

如:水虞(古代官名。掌管川澤的政令);水官(掌管治水、徵收魚稅的官)

8、貨幣中銀的含量,銀子的成色。轉為貨幣兌換貼補金及匯費之稱[silvercontentincoins]。

如:貼水;扣水;匯水;水絲(成色低劣的銀子)

水

9、五行之一[water,oneofthefiveelements]

五行:一曰水,二曰火,三曰木,四曰金,五曰土。――《書·洪範》

10、水生動植物[wateranimalorplant]。

如:無力買田聊種水,近來湖面亦收租。

11、舊指尼姑和娼妓的痛苦生活境遇[deepdistress]。

如:水局(舊指妓院娼家);水客(跑碼頭的商人,也指人販子)

12、額外收入或附加費用[extraincome]。

又“發水”就是“發財”

13、指水軍[troopsfightonthewaters]

諸人徒見操書言水步八十萬而各恐懾。――宋·司馬光《資治通鑑》

14、水族[Shuinationality]。中國少數民族之一,居住在貴州省。

來源

水

地球是太陽系八大行星之中唯一被液態水所覆蓋的星球

地球上水的起源在學術界上存在很大的分歧,目前有幾十種不同的水形成學說。有些觀點認為在地球形成初期,原始大氣中的氫、氧化合成水,水蒸氣逐步凝結下來並形成海洋;也有觀點認為,形成地球的星雲物質中原先就存在水的成分。

另外的觀點認為,原始地殼中矽酸鹽等物質受火山影響而發生反應、析出水分。也有觀點認為,被地球吸引的彗星和隕石是地球上水的主要來源,甚至地球上的水還在不停增加。

當我們打開世界地圖時,當我們面對地球儀時,呈現在我們面前的大部分面積都是鮮艷的藍色。從太空中看地球,我們居住的地球是很圓的,因為地球的赤道半徑僅比兩極半徑長0.33%。地球是極為秀麗的蔚藍色球體。水是地球表面數量最多的天然物質,它覆蓋了地球71%以上的表面。地球是一個名副其實的大水球。

對於地球水的來源主要的兩派觀點如下:

自生說

1.地球從原始星雲凝聚成行星後,由於內部溫度變化和重力作用,物質發生分異和對流,於是地球逐漸分化出圈層,在分化過程中,氫、氧氣體上浮到地表,再通過各種物理及化學作用生成水;

2.水是在玄武岩先熔化後冷卻形成原始地殼的時候產生的。最初地球是一個冰冷的球體。此後,由於存在地球內部的鈾、釷等放射性元素開始衰變,釋放出熱能。因此地球內部的物質也開始熔化,高熔點的物質下沉,易熔化的物質上升,從中分離出易揮發的物質:氮、氧、碳水化合物、硫和大量水蒸氣,試驗證明當1m3花崗岩熔化時,可以釋放出26L的水和許多完全可揮發的化合物;

3.地下深處的岩漿中含有豐富的水,實驗證明,壓力為15kPa,溫度為1,0000℃的岩漿,可以溶解30%的水。火山口處的岩漿平均含水6%,有的可達12%,而且越往地球深處含水量越高。據此,有人根據地球深處岩漿的數量推測在地球存在的45億年內,深部岩漿釋放的水量可達現代全球大洋水的一半;

4.火山噴發釋放出大量的水。從現代火山活動情況看,幾乎每次火山噴發都有約75%以上的水汽會噴出。1906年維蘇威火山噴發的純水蒸氣柱高達13,000米,一直噴發了20個h。阿拉斯加卡特邁火山區的萬煙谷,有成千上萬個天然水蒸氣噴出孔,平均每秒種可噴出97~6450C的水蒸汽和熱水約23,000m3。據此有人認為,在地球的全部歷史中,火山拋出來的固體物質總量為全部岩石圈的一半,火山噴出的水也可占現代全球大洋水的一半;

5.地球內部礦物脫水分解出部分水,或者釋放出的一氧化碳、二氧化碳等氣體,在高溫下與氫作用生成水。此外,碳氫化合物燃燒也可以生成水,在堅硬的火成岩中,也有一定數量的結晶水和原始水的包裹體。

外生說

1.人們在研究球粒隕石成分時,發現其中含有一定量的水,一般為0.5~5%,有的高達10%以上,而碳質球粒隕石含水更多。球粒隕石是太陽系中最常見的一種隕石,大約占所有隕石總數的86%。一般認為,球粒隕石是原始太陽最早期的凝結物,地球和太陽系的其他行星都是由這些球粒隕石凝聚而成的;

2.太陽風到達地球大氣圈上層,帶來大量的氫核、碳核、氧核等原子核,這些原子核與大氣圈中的電子結合成氫原子、碳原子、氧原子等。再通過不同的化學反應變成水分子,據估計,在地球大氣的高層,每年幾乎產生1.5t這種“宇宙水”。然後,這種水以雨、雪的形式落到地球上。

性質

分子結構

水分子是V形分子、極性分子,化學式:H₂O。

形態

水在常溫常壓下為無色無味的透明液體。水是一種可以在液態、氣態和固態之間轉化的物質。固態的水稱為;氣態叫水蒸汽。水汽溫度高於374.2℃時,氣態水便不能通過加壓轉化為液態水。

熱導率

在20℃時,水的熱導率為0.006 J/s·cm·K;凍的熱導率為0.023 J/s·cm·K;在雪的密度為0.1×103 kg/m3時,雪的熱導率為0.00029 J/s·cm·K。

硬度

水的硬度最初是指鈣、鎂離子沉澱肥皂的能力。水的總硬度指水中鈣、鎂離子的總濃度,其中包括碳酸鹽硬度(即通過加熱能以碳酸鹽形式沉澱下來的鈣、鎂離子,故又叫暫時硬度)和非碳酸鹽硬度(即加熱後不能沉澱下來的那部分鈣、鎂離子,又稱永久硬度)。

水中有些金屬陽離子,同一些陰離子結合在一起,在水被加熱的過程中,由於蒸發濃縮,容易形成水垢,附著在受熱面上而影響熱傳導,我們抒水中這些金屬離子的總濃度稱為水的硬度。如在天然水中最常見的金屬離子是鈣離子(Ca2+)和鎂離子(Mg2+),它與水中的陰離子如碳酸根離子(CO32-)、碳酸氫根離子(HCO3-)、硫酸根離子(SO42-)、氯離子(CL-)、以及硝酸根離子(NO3-)等結合在一起,形成鈣鎂的碳酸鹽、碳酸氫鹽、硫酸鹽、氯化物、以及硝酸鹽等硬度。水中的鐵、錳、鈄等金屬離子也會形成硬度,但由於它們在天然水中的含量很少,可以略去不計。因此,通常就把Ca2+、Mg2+的總濃度看作水的硬度。水的硬度對鍋爐用水的影響很大,因此,應根據各種不同參數的鍋爐對水質的要求對水進行軟化或除鹽處理。

水的硬度分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度兩種。

碳酸鹽硬度:主要是由鈣、鎂的碳酸氫鹽[Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2]所形成的硬度,還有少量的碳酸鹽硬度。碳酸氫鹽硬度經加熱之後分解成沉澱物從水中除去,故亦稱為暫時硬度。

非碳酸鹽硬度:主要是由鈣鎂的硫酸鹽、氯化物和硝酸鹽等鹽類所形成的硬度。這類硬度不能用加熱分解的方法除去,故也稱為永久硬度,如CaSO4、MgSO4、CaCL2、MgCL2、Ca(NO3)2、Mg(NO3)2等。

碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度之和稱為總硬度;水中Ca2+的含量稱為鈣硬度;水中Mg2+的含量稱為鎂硬度;當水的總硬度小於總鹼度時,它們之差,稱為負硬度。

密度

水的密度在3.98℃時最大,為1×103kg/m3;溫度高於3.98℃時,水的密度隨溫度升高而減小;在0~3.98℃時,水不服從熱脹冷縮的規律,密度隨溫度的升高而增加。水在0℃時,密度為0.99987×103 kg/m3;冰在0℃時,密度為0.9167×103 kg/m3,因此冰可以浮在水面上。

熱穩定性

水的熱穩定性很強,水蒸氣加熱到2000K以上,也只有極少量離解為;但水在通電的條件下會離解為氫和氧水。

內聚力和表面張力

水具有很大的內聚力和表面張力,除汞以外,水的表面張力最大,並能產生較明顯的毛細現象和吸附現象。

導電能力

純水有極微弱的導電能力,但普通的水含有少量電解質而有導電能力。

溶解

水本身也是良好的溶劑,大部分無機化合物可溶於水。在-213.16℃,水分子會表現出厭水性

物理性質數據

摩爾質量:18.0153g/mol

密度:水0.998g/cm3(20度)冰0.92g/cm3

熔點:0度273.15k

沸點:100攝氏度373.15k(1標準大氣壓下)

比熱:4.184J/(g.K)

關於純水

在自然界,純水是罕見的,水通常多是酸、鹼、鹽等物質的溶液,習慣上仍然把這種水溶液稱為水。純水可以用石英器皿經過幾次蒸餾取得,當然,這也是相對意義上純水,不可能絕對沒有雜質。

分類

根據水質的不同

可以分為:軟水、硬水

軟水:硬度低於8度的水為軟水。(不含或較少含有鈣鎂化合物)

硬水:硬度高於8度的水為硬水。(含較多的鈣鎂化合物).硬水會影響洗滌劑的效果;鍋爐用水硬度高了十分危險,不僅浪費燃料,而且會使鍋爐內管道局部過熱,易引起管道變形或損壞;人長期引用危害健康.硬水加熱會有較多的水垢。

根據氯化鈉的含量

可以分為:淡水、鹹水。

其他

生物水:在各種生命體系中存在的不同狀態的水。

土壤水:貯存於土壤內的水

地下水:貯存於地下的水

超純水:純度極高的水,多用於積體電路工業

結晶水:又稱水合水。在結晶物質中,以化學鍵力與離子或分子相結合的、數量一定的水分子。

重水:化學分子式為D2O,每個重水分子由兩個氘原子和一個氧原子構成。重水在天然水中占不到萬分之二,通過電解水得到的重水比黃金還昂貴。重水可以用來做原子反應堆的減速劑和載熱劑。

超重水:化學分子式為T2O,每個重水分子由兩個氚原子和一個氧原子構成。超重水在天然水中極其稀少,其比例不到十億分之一。超重水的製取成本比重水還要高上萬倍。

氘化水:化學分子式為HDO,每個分子中含一個氫原子、一個氘原子和一個氧原子。用途不大。

分布

水

地球上水的體積大約有1,360,000,000立方公里。

· 海洋占了的1,320,000,000立方公里(或97.2%);

· 冰川和冰蓋占了25,000,000立方公里(或1.8%);

·地下水占了13,000,000立方公里(或者0.9%);

· 湖泊,內陸海和河裡的淡水占了250,000立方公里(或0.02%);

· 大氣中的水蒸氣在任何已知的時候都占了13,000立方公里(或0.001%)。

循環

生物圈可以分為大氣圈的底部,水圈的大部,岩石圈的表面。水在生物圈幾個區域作如下的水循環

1、從海洋或其他水體中,也可以從動植物體內蒸發進入空氣;

2、從天空中下沉進入海洋,從陸地徑流進入海洋;

3、大多數水蒸氣從海洋蒸發又返回海洋,而風將水蒸氣颳走穿過陸地,再從陸地徑流流回海洋,大約36Tt/年。每年有107Tt的降水,水從陸地上蒸發71Tt/年。

影響

對氣候的影響

水對氣候具有調節作用。大氣中的水汽能阻擋地球輻射量的60%,保護地球不致冷卻。海洋和陸地水體在夏季能吸收和積累熱量,使氣溫不致過高;在冬季則能緩慢地釋放熱量,使氣溫不致過低。

海洋和地表中的水蒸發到天空中形成了,雲中的水通過降水落下來變成雨,冬天則變成雪。落於地表上的水滲入地下形成地下水;地下水又從地層里冒出來,形成泉水,經過小溪、江河匯入大海。形成一個水循環。

雨雪等降水活動對氣候形成重要的影響。在溫帶季風性氣候中,季風帶來了豐富的水氣,形成明顯的乾濕兩季。

此外,在自然界中,由於不同的氣候條件,水還會以冰雹、霧、露水、霜等形態出現並影響氣候和人類的活動。濃縮的水可以反射陽光形成彩虹。

對地理的影響

地球表面有71%被水覆蓋,從空中來看,地球是個藍色的星球。水侵蝕岩石土壤,沖淤河道,搬運泥沙,營造平原,改變地表形態。地球表層水體構成了水圈,

包括海洋、河流、湖泊、沼澤、冰川、積雪、地下水和大氣中的水。由於注入海洋的水帶有一定的鹽分,加上常年的積累和蒸發作用,海和大洋里的水都是鹹水,不能被直接飲用。某些湖泊的水也是含鹽水。世界上最大的水體是太平洋北美的五大湖是最大的淡水水系。歐亞大陸上的裏海是最大的鹹水湖。地球上水的體積大約有1,360,000,000立方公里。海洋占了1,320,000,000立方公里(或97.2%);冰川和冰蓋占了25,000,000立方公里(或1.8%);地下水占了13,000,000立方公里(或者0.9%);湖泊、內陸海,和河裡的淡水占了250,000立方公里(或0.02%);大氣中的水蒸氣在任何已知的時候都占了13,000立方公里(或0.001%)。

對生命的影響

地球上的生命最初是在水中出現的。水是所有生命體的重要組成部分。人體中水占70%;而水母中98%都是水。水中生活著大量的水生植被等水生生物。水有利於體內化學反應的進行,在生物體內還起到運輸物質的作用。水對於維持生物體溫度的穩定起很大作用。

對植物的影響

對陸生植物來說,失水是一個嚴重的問題。植物通過氣體交換的失水量要比動物通過呼吸的失水量大700倍!

根據植物對水的依賴程度可把植物分為以下幾種生態類型:

水生植物:體內有發達的通氣系統;葉片常呈帶狀、絲狀、和極薄;植物體具有較強的彈性和抗扭曲能力以適應水的流動。

(1)沉水植物:植物體全部都沉在水面下生活,在水面上看不到植株。只有透過水麵,在透明度較好的水域中,可以看到有的植物懸浮地生長在水層中。這類植物,只有在開花時,才把花柄伸出水面,在水面上開放、傳粉。它們的根系有二種生長方式,一種是紮根在水底泥土中,如苦草;另一種是在剛生長時,把根扎在水底泥土中,而植株長大後,由於受到外力的衝擊,在莖上折斷而獨立生活,這時這些植物可以沒有根,或者在莖上生出一些細長的不定根,如狸藻、黑藻、金魚藻等。

(2)浮水植物:植物體漂浮於水面上生活,或者植株的葉面漂浮在水面,其餘部分,如根和莖則沉於水面下。這種類型的植物,其整個生長期植株可隨水流漂移,沒有固定的地點,如遇大風時,可被吹向一側,甚至堆積在一起。如浮萍、睡蓮、鳳眼蓮。

(3)挺水植物:植物體下部沉沒於水中,根深深扎在水下泥里,而植株上部則穿出水面,挺立在空氣中。如菖蒲,它的根莖都生在水下泥中,細長的葉片則穿過水麵,如蓮,它的地下莖粗壯,生在水下泥中,在地下莖上長出長長的葉柄,把圓形的葉片支撐在水面上空氣中。而蘆葦則莖葉都可以挺立在空氣中,部分莖則長在水下,根和根狀莖則長在水下泥中。

陸生植物:包括濕生、中生、旱生植物三種類型

(1)濕生植物:抗旱能力差,不能長時間忍受缺水,生長在森林下層或日光充足但土壤水分飽和的環境中,如蕨類、蘭科植物、水稻和半邊蓮等。

(2)旱生植物:能忍受乾旱,分布在乾熱草原和荒漠地區,如駱駝刺、仙人掌和景天等。

對工程的影響

1.古中國人早已把水靈活運用到農業中:為保證水稻生活的環境濕潤,他們在田沿築起土埂,防止田內余水流失,大大提高了水稻產量。他們還使用桔槔,桔槔是在一根豎立的架子上加上一根細長的槓桿,當中是支點,末端懸掛一個重物,前段懸掛水桶。當人把水桶放入水中打滿水以後,由於槓桿末端的重力作用,便能輕易把水提拉至所需處。桔槔早在春秋時期就已相當普遍,而且延續了幾千年,是中國農村歷代通用的舊式提水器具。

2.古代亞述國王在其首都四周種滿珍稀植物。為了灌溉這些植物,他修了一條長長的運河,用來從附近的水源處引水灌溉這些植物。

3.在墨西哥前首都特諾奇幕特蘭四周有許多湖,阿茲泰克人在湖中建台田。他們挖出湖裡的淤泥鋪在田上,再種上作物。阿茲泰克人在台田周圍挖了溝渠,類似於中國的水田用於灌溉。

4.以色列位於沙漠之中,沙漠占國土面積的60%,不僅耕地少,而且是一個半乾旱地區,降雨量少,季節性強,區域分布不均,淡水資源缺乏的問題極為突出,出於生存和發展的需要,一建國就制定法律,宣布水資源為公共財產,由專門機構進行管理。除興修水利外,還大力發展節水技術。農業生產中基本不用常見的漫灌、溝灌、畦灌方法。20世紀70年代末以前多採用噴灌,占灌溉面積的87%,滴灌占10%。80年代後,滴灌開始普遍採用,本世紀初已占灌溉面積的90%,主要用於蔬菜、水果、花卉、棉花等種植上。滴灌投資並不比噴灌高,不僅節水,而且對地形、土壤、環境的適應性強,不受風力和氣候影響,肥料和農藥可同時隨灌溉水施人根系,省肥省藥,還可防止產生次生鹽漬化,消除根區有害鹽分。滴灌技術的採用,使作物產量成倍增長,種植業產值的90%以上來自灌溉農業。

對人體的影響

對於人來說,水是僅次於氧氣的重要物質。在成人體內,60%的質量是水。兒童體內水的比重更大,可達近80%。如果一個人不吃飯,僅依靠自己體內貯存的營養物質或消耗自體組織,可以活上一個月。但是如果不喝水,連一周時間也很難度過。體內失水10%就威脅健康,如失水20%,就有生命危險,足可見水對生命的重要意義。

水還有治療常見病的效果,比如:清晨一杯涼白開水可治療色斑;餐後半小時喝一些水,可以用來減肥;熱水的按摩作用是強效的安神劑,可以緩解失眠;大口大口地喝水可以緩解便秘;睡前一杯水對心臟有好處;噁心的時候可以用鹽水催吐。

1.溶解消化功能

水是體內一切生理過程中生物化學變化必不可少的介質。水具有很強的溶解能力和電離能力(水分子極性大),可使水溶性物質以溶解狀態和電解質離子狀態存在,甚至一些脂肪和蛋白質也能在適當條件下溶解於水中,構成乳濁液或膠體溶液。溶解或分散於水中的物質有利於體內化學反應的有效進行。

食物進入空腔和胃腸後,依靠消化器官分泌出的消化液,如唾液、胃液、胰液、腸液、膽汁等,才能進行食物消化和吸收。在這些消化液中水的含量高達90%以上。

2.參與代謝功能

在新陳代謝過程中,人體內物質交換和化學反應都是在水中進行的。水不僅是體內生化反應的介質,而且水本身也參與體內氧化、還原、合成、分解等化學反應。水是各種化學物質在體內正常代謝的保證。

如果人體長期缺水,代謝功能就會異常,會使代謝減緩從而堆積過多的能量和脂肪,使人肥胖。

3.載體運輸功能

由於水的溶解性好,流動性強,又包含於體內各個組織器官,水充當了體內各種營養物質的載體。在營養物質的運輸和吸收、氣體的運輸和交換、代謝產物的運輸與排泄中,水都是起著極其重要的作用。比如,運送氧氣、維生素、葡萄糖、胺基酸、酶、激素到全身;把尿素、尿酸等代謝廢物運往腎臟,隨尿液排出體外。

4.調節抑制功能

水的比熱高,對機體有調節體溫的作用。

防止中暑最好的辦法就是多喝水。這是因為認為攝入的三大產能營養素在水的參與下,利用氧氣進行氧化代謝,釋放能量,再通過水的蒸發可散發大量能量,避免體溫升高。當人體缺水時,多餘的能量就難以及時散出,從而引發中暑。

此外,水還能夠改善體液組織的循環,調節肌肉張力,並維持機體的滲透壓和酸鹼平衡。

5.潤滑滋潤功能

在缺水的情況下做運動是有風險的。因為組織器官缺少了水的潤滑,很容易造成磨損。因此,運動前的1個小時最好要先喝充足的水。

體內關節、韌帶、肌肉、膜等處的活動,都由水作為潤滑劑。水的黏度小,可使體內摩擦部位潤滑,減少體內臟器的摩擦,防止損傷,並可使器官運動靈活。

同時水還有滋潤功能,使身體細胞經常處於濕潤狀態,保持肌膚豐滿柔軟。定時定量補水,會讓皮膚特別水潤、飽滿、有彈性。可以說,水是美膚的佳品。

6.稀釋和排毒功能

不愛喝水的人往往容易長痘痘,這是因為人體排毒必須有水的參與。沒有足夠的水,毒素就難以有效排出,淤積在體內,就容易引發痘痘。

其實,水不僅有很好的溶解能力,而且有重要的稀釋功能,腎臟排泄水的同時可將體內代謝廢物、毒物及食入的多餘藥物等一併排出,減少腸道對毒素的吸收,防止有害物質在體內慢性蓄積而引發中毒。因此,服藥時應喝足夠的水,以利於有效地消除藥品帶來的副作用。

取用

地下取水

尋找地下水源的首選之地就是地表早已乾枯的溪流與河流的河床地區。雖然這些地方的地表早已無水,但是在它們的地表下往往能找到豐富的地下水。

日光蒸餾水

日光蒸餾取水法特別適用於沙漠地區,在地面挖一個長寬約90厘米、深45厘米的坑,坑底部中央放一水壺,在坑上放一塊塑膠薄膜,用石頭或沙土將薄膜的四周固定在坑沿,然後在塑膠膜的

日光蒸餾法

中央部分吊一石塊確保塑膠膜呈弧形,以便水滴能順利滑至中央底部並落入收集器中。

太陽的照射使坑內潮濕土壤和空氣的溫度升高,蒸發產生水汽。水汽逐漸飽和,與塑膠膜接觸遇冷凝結成水珠,下滑至水壺中,這種方法在一天之內能收集大約半升水。

植物中取水

通過凝結植物的水汽來收集水分。在一段健壯枝葉濃密的樹木嫩枝上套一個塑膠袋,放袋子的時候要注意使袋口朝上,袋的一角向下,這樣便於接收葉面蒸騰作用產生的凝結水。因為蒸騰作用產生的水汽上升與薄膜接觸時遇冷後就會凝結成水滴。應讓凝結的水珠沿著薄膜內壁流入底部收集器中。

提純處理

水

(一)沉澱物過濾法

(二)硬水軟化法

(三)活性炭吸附法

(四)去離子法

(五)逆滲透法、反滲透法

(六)超過濾法

(七)蒸餾法

(八)紫外線消毒法

(九)生物化學法

(十)正向滲透法,自然淨化方法的人類新創造。

正滲透

“滲透”在海水淡化、脫鹽、水處理領域,囉嗦、複雜一下又稱正滲透、或正向滲透,以示與反滲透、反向滲透法、逆滲透的差異、區別或對應、強調,正向滲透法是與反滲透互逆的一對方法。正滲透作為一種潛在的水純化和淡化新技術,世界上正對其進行著多角度、深層次的理論研究和實踐探索。

隨著科技的飛速發展,壓力驅動反滲透膜分離技術(RO)在膜、膜組器、設備和工藝等方面都有了較大創新和改進,但人們也越來越意識到RO技術在節能、環保領域存在的局限,而且就脫鹽來講,RO技術可認為已接近發展的頂峰。因此,國外已經開展了“正向滲透膜分離技術(FO)”的相關研究,並取得了一定的成果,在海水淡化、污水處理、食品加工、醫藥等領域得到了套用,特別是“壓力延緩滲透(FRO)海水發電”,更是一項極具前景的清潔再生能源開發技術。但是國內對正向滲透膜分離技術關注得很少,相關研究和論文也不多。雖然,上個世紀90年代我國有了創造性的發明“非加壓吸附滲透法海水淡化”(CN92110710。2)。

國外1976年,有液-液體系的原始嘗試,國內1992年,發明過液-固體系的正向滲透(非加壓)吸附滲透法脫鹽(CN92110710。2)。直到約10年後,又重新跟隨國際潮流,開始標準的模仿複製的模式,2008年開始有綜述報告。

正向滲透分離技術很早就得到了套用。很久以前,人們就採用食鹽來長期貯存食物,因為在高鹽環境下多數細菌、黴菌和病原菌由於滲透作用會脫水死亡或暫時失去活性。

如今,人們已經開始利用正向滲透膜分離技術進行海水淡化、工業廢水處理、垃圾滲透液處理等研究;食品工業在實驗室利用正向滲透膜分離來濃縮飲料;緊急救援時的生命支持系統利用正向滲透膜分離技術製取淡水。隨著材料科學的發展,正向滲透技術已經套用於人體的藥物控制釋放。

生物學方法

薄膜的孔用引導水分子通過活細胞的細胞膜的蛋白質來構成。

污染

分類

水

水的污染有兩類:一類是自然污染;另一類是人為污染。當前對水體危害較大的是人為污染。水污染可根據污染雜質的不同而主要分為化學性污染、物理性污染和生物性污染三大類:

一、化學性污染

污染雜質為化學物品而造成的水體污染。化學性污染根據具體污染雜質可分為6類:

(1)無機污染物質:污染水體的無機污染物質有酸、鹼和一些無機鹽類。酸鹼污染使水體的pH值發生變化,妨礙水體自淨作用,還會腐蝕船舶和水下建築物,影響漁業。

(2)無機有毒物質:污染水體的無機有毒物質主要是重金屬等有潛在長期影響的物質,主要有汞、鎘、鉛、砷等元素。

(3)有機有毒物質:污染水體的有機有毒物質主要是各種有機農藥、多環芳烴、芳香烴等。它們大多是人工合成的物質,化學性質很穩定,很難被生物所分解。

(4)需氧污染物質:生活污水和某些工業廢水中所含的碳水化合物、蛋白質、脂肪和酚、醇等有機物質可在微生物的作用下進行分解。在分解過程中需要大量氧氣,故稱之為需氧污染物質。

(5)植物營養物質:主要是生活與工業污水中的含氮、磷等植物營養物質,以及農田排水中殘餘的氮和磷。

(6)油類污染物質:主要指石油對水體的污染,尤其海洋採油和油輪事故污染最甚。

二、物理性污染

物理性污染包括:

(1)懸浮物質污染:懸浮物質是指水中含有的不溶性物質,包括固體物質和泡沫塑膠等。它們是由生活污水、垃圾和採礦、採石、建築、食品加工、造紙等產生的廢物泄入水中或農田的水土流失所引起的。懸浮物質影響水體外觀,妨礙水中植物的光合作用,減少氧氣的溶入,對水生生物不利。

(2)熱污染:來自各種工業過程的冷卻水,若不採取措施,直接排入水體,可能引起水溫升高、溶解氧含量降低、水中存在的某些有毒物質的毒性增加等現象,從而危及魚類和水生生物的生長。

(3)放射性污染:由於原子能工業的發展,放射性礦藏的開採,核試驗和核電站的建立以及同位素在醫學、工業、研究等領域的套用,使放射性廢水、廢物顯著增加,造成一定的放射性污染。

三、生物性污染

生活污水,特別是醫院污水和某些工業廢水污染水體後,往往可以帶入一些病原微生物。例如某些原來存在於人畜腸道中的病原細菌,如傷寒、副傷寒、霍亂細菌等都可以通過人畜糞便的污染而進入水體,隨水流動而傳播。一些病毒,如肝炎病毒、腺病毒等也常在污染水中發現。某些寄生蟲病,如阿米巴痢疾、血吸蟲病、鉤端螺鏇體病等也可通過水進行傳播。由此看見保護我們的地球環境,防止工業污染和病原微生物對水體的污染也是保護環境,更是保障人體健康的一大課題。

處理方法

1.廢水流過沉澱槽,固狀物會沉澱下來。

2.在滴流過濾中,廢水流過沙礫得以過濾,沙礫表面也可鋪細菌,以分解污水中的廢物。

3.還可在水中加入漂白粉,氯氣等殺死微生物。

4.水被排入露天池塘,可以天然淨化。

5.廢水經過“鏇水分離器”,能過濾。

石英砂過濾是去除水中懸浮物最有效手段之一,是污水深度處理、污水回用和給水處理中重要的單元。其作用是將水中已經絮凝的污染物進一步去除,它通過濾料的截留、沉降和吸附作用,達到淨水的目的。

適用範圍

1.用於要求出水濁度≤5mg/L能符合飲用水質標準的工業用水、生活用水及市政給水系統;

2.工業污水中的懸浮物、固體物的去除;

3.可用作離子交換法軟化、除鹽系統中的預處理設備,對水質要求不高的工業給水的粗過濾設備;

以及用在游泳池循環處理系統、冷卻循環水淨化系統等。

文化

水在科學哲學宗教文學美術體育神話等中都有所體現。

水的利用

水是人類生活的重要資源,特別是農業需要大量水進行灌溉,人類文明的起源大多都在大河流域。早期城市一般都在水邊建立,以解決灌溉、飲用和排污問題。在人類日常生活中,水在飲用、清潔、洗滌等方面的作用不可或缺。

隨著科學技術的發展,人們興修水利,與水澇害和洪水等自然災害作鬥爭。因此形成了一些專門與水有關的研究領域,如水力學,水文科學,水處理等,甚而產生了以水為生的產業水產業。

工業生產和化工生產大量使用這種廉價的原料。但未經處理的廢水的任意排放就會造成水污染。為了解決這一問題,污水的處理就變得十分必要。(見水污染污水處理)

古代世界觀中的水

在文明的早期,人們開始探討世界各種事物的組成或者分類,水在其中扮演了重要角色。古代西方提出的四元素說中就有水;佛教中的四大也有水;中國古代的五行學說中水代表了所有的液體,以及具有流動、潤濕、陰柔性質的事物。

水崇拜

在人類的童年時期,對於水兼有養育與毀滅能力、不可捉摸的性情,產生了又愛又怕的感情,產生了水崇拜。通過賦予水以神的靈性,祈禱水給人類帶來安寧、豐收和幸福。:有左河水詞《破陣子·河水》曰:“破壩排山易瀉,穿崖倒壁難收。常展清幽通萬物,偶作奔騰起壑溝。載舟亦覆舟。。片片炊煙綠野,滔滔命液源流。無止棄污憑願泄,不盡貪婪任意求。無憂也隱憂。”

中國傳統上的龍王就是對水的神格化。凡有水域水源處皆有龍王,龍王廟、堂遍及全國各地。祭龍王祈雨是中國傳統的信仰習俗。

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