㈠ 梅州市水資源保護中的存在問題
隨著經濟和社會的發展,梅州城市水資源供需矛盾也在不斷加劇,水資源保護和節約用水重視不夠,已成為制約發展的主要因素。梅州城市水資源保護存在的問題主要表現在以下幾個方面。
18.2.1水土流失仍然存在
在前面14章已經對水土流失作了較詳盡的論述,這里著重對1983年和1997年兩個時間段進行比較(表18.1)。
表18.1 梅州市水土流失面積對比表(1983/1997)單位:km2
從上表可見,經過14年的治理,水土流失情況已得到很好的改善。表現為:①總流失量已經從1983年的2556.04km2下降到1725.43km2;②面蝕、溝蝕情況已得到很好的控制,除了梅縣和平遠的面蝕,興寧的溝蝕情況略有上升外,其他各縣的面蝕和溝蝕都比1983年有所下降。但是,崩崗的面積卻上升了。其中五華、興寧和豐順的崩崗面積都大幅度上升,只有大埔、蕉嶺和梅江區的崩崗面積有所下降。
18.2.2水污染不容樂觀
人類活動所排放的水污染分為:點污染源(由管道收集後集中排除)和面污染源(無組織的,例如農田地面徑流或雨水徑流)。點污染通常來自生活污水和工業廢水。面污染主要來自農村。梅州是一個農業佔比重較大的山區,因此面污染源是比較普遍的。
根據梅州市環境監測中心站和各縣(市、區)環境監測站對梅江保潔9個跨縣(市、區)斷面水質監測結果表明,1998年梅江幹流及其主要支流水質年平均值,在5個斷面懸浮物、溶解氧、石油類指標中分別有1個或2個略有超標,其餘各斷面水質符合國家地面水環境質量Ⅱ類標准水質良好 見http://mzepb.meizhou.net/mjbj(2005-03-14)。
工農業生產的發展和城市居民生活用水水平的不斷提高,必然導致城鎮工礦業和生活污廢排放量的逐漸增加。由於目前梅州市的城鎮管理和工業廢水處理仍跟不上形勢發展的要求,大部分城鎮生活污水和工業廢水未經凈化處理就直接排入河流,導致全市地表水體遭受不同程度的污染。排入梅江的主要廢水工業污染源有梅縣造紙廠、平遠造紙廠、蕉嶺造紙廠、梅縣磷肥廠、梅縣發電廠、西陽氮肥廠等。1998年度環境統計數字表明,這6家企業累計工業廢水等標污染負荷佔全市廢水的89.7%,年廢水排放量分別為97×104t、590t、480t、50t、1390t和3240t 數據由梅州市統計局提供。
18.2.3地下水資源管理乏力
就目前梅州市水資源管理現狀而言,雖然管理體制已基本理順,但職責和權力仍未落實到位。表現在大部分農民對地下水的開發還存在不合理性,歸根到底是由於水行政管理部門對地下水的監督管理力度不夠。梅州城區對地下水的利用並不廣泛,但存在的問題也不可忽視。2003年梅州城區地下水資源總量達8600萬m3。其中洗車行業是地下水用水的大戶之一。一般的洗車行業都是採取直接在地下水資源豐富處打井取水,以節約成本。而政府對洗車行業的打井行為並未做出嚴格的限制。另外,地下水和地表水的統一管理問題仍存在爭議,有些農村對地下熱水的開采也缺乏有序的管理(圖18.2)。
圖18.2 梅州某農村地下熱水的開采現狀
㈡ 關於水的問題
我國水資源分布情況;水污染情況;水資源再利用情況;等.
每年的3月22日是聯合國確定的「世界水日」 (World Water Day) 。2005年3月22日是第13個世界水日,主題為「生命之水」。這一主題是聯合國2003年在其第58屆大會上確定的。
1993年1月18日,第47屆聯合國大會根據聯合國環境與發展大會制定的《21世紀行動議程》中提出的建議,通過了第193號決議,並確定自1993年起,將每年的3月22日定為世界水日,旨在推動對水資源進行綜合性統籌規劃和管理,加強水資源保護,以解決日益嚴峻的缺水問題。同時,通過開展廣泛的宣傳教育活動,增強公眾對開發和保護水資源的意識。
地球雖然有70.8%的面積為水所覆蓋,但淡水資源卻極其有限。在全部水資源中,97.5%是鹹水,無法飲用。在餘下的2.5%的淡水中,有87%是人類難以利用的兩極冰蓋、高山冰川和永凍地帶的冰雪。人類真正能夠利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分,僅佔地球總水量的0.26%,而且分布不均。約65%的水資源集中在不到10個國家,而約佔世界人口總數40%的80個國家和地區卻嚴重缺水。據聯合國公布的統計數據,全球目前有11億人生活缺水,26億人缺乏基本的衛生設施。
同時,水污染也進一步蠶食著大量可供消費的水資源,並危害人類的健康。聯合國的調查顯示,全世界每年排放的污水達4000多億噸,造成5萬多億噸水體被污染,致使數百萬人死於飲水不潔所引起的疾病。
近年來,日益嚴峻的水危機狀況已經引起人們的廣泛關注。有關專家呼籲,世界各國應通力合作,加強淡水資源管理,節約用水,減少污染,並通過磋商談判解決地區水資源分配問題。
1981年至1990年,世界首個國際水行動十年計劃得以實施。其間,全世界共有10億多人獲得水供應,近7.7億人的衛生條件得到改善。
2003年,聯合國第58屆大會通過決議,宣布從2005年至2015年為生命之水國際行動十年,主題是「生命之水」,從2005年3月22日的世界水日正式實施。
生命之水國際行動十年的目標是敦促各國更加關注與水相關的問題,開展多層次合作,以實現《聯合國千年宣言》、《約翰內斯堡實施計劃》和《21世紀議程》中與水相關的目標。聯合國大會呼籲聯合國各相關機構、專門機構、地區委員會和其他組織共同協調行動,利用現有資源和自願捐款,在十年行動中體現「生命之水」的含義。
◎ 中國水周
1988年《中華人民共和國水法》頒布後,水利部即確定每年的7月1日至7日為「中國水周」,考慮到「世界水日」與「中國水周」的主旨和內容基本相同,故從1994年開始,把「中國 水周」的時間改為每年的3月22日至28日,時間重合,使宣傳活動更加突出「世界水日」的主題。>>>
㈢ 為什麼說水資源很珍貴
水(H2O)是由氫、氧兩種元素組成的無機物,在常溫常壓下為無色無味的透明液體。水是最常見的物質之一,是包括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的作用。人類很早就開始對水產生了認識,東西方古代樸素的物質觀中都把水視為一種基本的組成元素,水是中國古代五行之一;西方古代的四元素說中也有水。
水的性質
水在常溫常壓下為無色無味的透明液體。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。純水可以用鉑或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。水是一種可以在液態、氣態和固態之間轉化的物質。固態的水稱為冰;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。
在20℃時,水的熱導率為0.006 J/scmK,冰的熱導率為0.023 J/scmK,在雪的密度為0.1103 kg/m3時,雪的熱導率為0.00029 J/scmK。水的密度在3.98℃時最大,為1103kg/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0.99987103 kg/m3,冰在0℃時,密度為0.9167103 kg/m3。因此冰可以浮在水面上。
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氫和氧,但水在通電的條件下會離解為氫和氧水。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。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。
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℃,水分子會表現出現厭水性。[1]
水的來源
地球是太陽系九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上存在很大的分歧,目前有幾十種不同的水形成學說。有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,原始地殼中硅酸鹽等物質受火山影響而發生反映、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,甚至現在地球上的水還在不停增加。
水和水體的作用
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,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,形成明顯的干濕兩季。
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。
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. 當中
海洋佔了的1 320 000 000立方公里(或97.2%)。
冰川和冰蓋佔了25 000 000立方公里(或1.8%)。
地下水佔了13 000 000立方公里(或者0.9%)。
湖泊,內陸海,和河裡的淡水佔了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佔了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。水是所有生物體的重要組成部分。人體中水佔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。
水的種類
不同的學科對水有著一些不同的稱呼:
根據水質的不同,可以分為:
軟水:硬度低於8度的水為軟水。
硬水:硬度高於8度的水為硬水。硬水會影響洗滌劑的效果,硬水加熱會有較多的水垢。
飲用水根據氯化鈉的含量,可以分為:
淡水。
鹹水
此外還有:
生物水:在各種生命體系中存在的不同狀態的水。
天然水:
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,多用於集成電路工業
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。
重水的化學分子式為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。
超重水的化學分子式為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。
氘化水的化學分子式為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。
與水相關的化學反應
水的電離與溶液pH值
水是一種極弱的電解質,它能微弱地電離: H2O+H2O↔H3O++OH- 通常H3O+簡寫為H+
水的離子積 Kw=[H+][OH-]
25度時,Kw=110-14
pH=-log10([H+])
pH<7,溶液為酸性,pH=7,溶液為中性,pH>7,溶液為鹼性。
能溶於水的酸性氧化物或鹼性氧化物都能與水反應,生成相應的含氧酸或鹼。酸和鹼發生中和反應生成鹽和水。水在電流的作用下能夠分解成氫氣和氧氣。鹼金屬和水接觸會發生燃燒。
在催化劑的作用下,無機物和有機物能夠與水進行水解反應:
有機物的水解:有機物分子中的某種原子或原子團被水分子的氫原子或羥基(-OH)代換,例如乙酸甲酯的水解:
無機物的水解:通常是鹽的水解,例如弱酸鹽乙酸鈉與水中的H+結合成弱酸,使溶液呈鹼性:
此外,水本身也可以作為催化劑。
淡水短缺問題與對策
地球上水總儲量約為1.36x1018m3,但除去海洋等鹹水資源外,只有2.5%為淡水。淡水又主要以冰川和深層地下水的形勢存在,河流和湖泊中的淡水僅佔世界總淡水的0.3%。
世界氣象組織於1996年初指出:缺水是全世界城市面臨的首要問題,估計到2050年,全球有46%的城市人口缺水。對於水資源稀少的地區來說,水已經超出生活資源的范圍,而成為戰略資源,由於水資源的稀有性,水戰爭爆發的可能性越來越高。
為讓全世界都關心淡水資源短缺的問題,第47屆聯合國大會確定每年3月22日為世界水日。
水文化
請參看水文化
水滴揚起水在科學、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斗爭。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。 (見水污染和污水處理。)
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。
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。因為水資源是人生命的資源!就像沙漠中只有清泉才能滋潤你乾渴的喉嚨
而且水資源很稀少,許多地方都沒有水喝,正因為水資源有限所以水資源才珍貴,我們要珍惜水資源,保護水資源~!!人體有百分之七十是誰組成,農業工業生活那個不要水啊?而地球上的誰資源有限,可用的不多,況且分布不均。像我國西北地區就沒什麼水,生活都有點緊,而像南美赤道地區的亞馬孫河水又奪得不得了。-_-
㈣ 水資源為什麼珍貴
水(H2O)是由氫、氧兩種元素組成的無機物,在常溫常壓下為無色無味的透明液體。水是最常見的物質之一,是包括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的作用。人類很早就開始對水產生了認識,東西方古代樸素的物質觀中都把水視為一種基本的組成元素,水是中國古代五行之一;西方古代的四元素說中也有水。
水的性質
水在常溫常壓下為無色無味的透明液體。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。純水可以用鉑或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。水是一種可以在液態、氣態和固態之間轉化的物質。固態的水稱為冰;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。
在20℃時,水的熱導率為0.006 J/scmK,冰的熱導率為0.023 J/scmK,在雪的密度為0.1103 kg/m3時,雪的熱導率為0.00029 J/scmK。水的密度在3.98℃時最大,為1103kg/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0.99987103 kg/m3,冰在0℃時,密度為0.9167103 kg/m3。因此冰可以浮在水面上。
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氫和氧,但水在通電的條件下會離解為氫和氧水。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。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。
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℃,水分子會表現出現厭水性。[1]
水的來源
地球是太陽系九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上存在很大的分歧,目前有幾十種不同的水形成學說。有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,原始地殼中硅酸鹽等物質受火山影響而發生反映、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,甚至現在地球上的水還在不停增加。
水和水體的作用
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,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,形成明顯的干濕兩季。
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。
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. 當中
海洋佔了的1 320 000 000立方公里(或97.2%)。
冰川和冰蓋佔了25 000 000立方公里(或1.8%)。
地下水佔了13 000 000立方公里(或者0.9%)。
湖泊,內陸海,和河裡的淡水佔了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佔了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。水是所有生物體的重要組成部分。人體中水佔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。
水的種類
不同的學科對水有著一些不同的稱呼:
根據水質的不同,可以分為:
軟水:硬度低於8度的水為軟水。
硬水:硬度高於8度的水為硬水。硬水會影響洗滌劑的效果,硬水加熱會有較多的水垢。
飲用水根據氯化鈉的含量,可以分為:
淡水。
鹹水
此外還有:
生物水:在各種生命體系中存在的不同狀態的水。
天然水:
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,多用於集成電路工業
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。
重水的化學分子式為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。
超重水的化學分子式為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。
氘化水的化學分子式為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。
與水相關的化學反應
水的電離與溶液pH值
水是一種極弱的電解質,它能微弱地電離: H2O+H2O↔H3O++OH- 通常H3O+簡寫為H+
水的離子積 Kw=[H+][OH-]
25度時,Kw=110-14
pH=-log10([H+])
pH<7,溶液為酸性,pH=7,溶液為中性,pH>7,溶液為鹼性。
能溶於水的酸性氧化物或鹼性氧化物都能與水反應,生成相應的含氧酸或鹼。酸和鹼發生中和反應生成鹽和水。水在電流的作用下能夠分解成氫氣和氧氣。鹼金屬和水接觸會發生燃燒。
在催化劑的作用下,無機物和有機物能夠與水進行水解反應:
有機物的水解:有機物分子中的某種原子或原子團被水分子的氫原子或羥基(-OH)代換,例如乙酸甲酯的水解:
無機物的水解:通常是鹽的水解,例如弱酸鹽乙酸鈉與水中的H+結合成弱酸,使溶液呈鹼性:
此外,水本身也可以作為催化劑。
淡水短缺問題與對策
地球上水總儲量約為1.36x1018m3,但除去海洋等鹹水資源外,只有2.5%為淡水。淡水又主要以冰川和深層地下水的形勢存在,河流和湖泊中的淡水僅佔世界總淡水的0.3%。
世界氣象組織於1996年初指出:缺水是全世界城市面臨的首要問題,估計到2050年,全球有46%的城市人口缺水。對於水資源稀少的地區來說,水已經超出生活資源的范圍,而成為戰略資源,由於水資源的稀有性,水戰爭爆發的可能性越來越高。
為讓全世界都關心淡水資源短缺的問題,第47屆聯合國大會確定每年3月22日為世界水日。
水文化
請參看水文化
水滴揚起水在科學、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斗爭。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。 (見水污染和污水處理。)
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。
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。
㈤ 水資源為什麼會消失
水是人體中含量最多的物質,水在人體內可以分自由水和結合水,自由水是可以自由流動的水,這些水在人體內做為一種良好的溶劑,使得多種物質溶解在裡面,然後隨著自由水流動到全身各處,還有人體中各種化學反應也必須在有水參與的情況下才能正常進行。
水(H2O)是由氫、氧兩種元素組成的無機物,在常溫常壓下為無色無味的透明液體。水是最常見的物質之一,是包括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的作用。人類很早就開始對水產生了認識,東西方古代樸素的物質觀中都把水視為一種基本的組成元素,五行之一;西方古代的四元素說中也有水。
水的性質
水在常溫常壓下為無色無味的透明液體。在自然界,純水是非常罕見的,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。純水可以用鉑或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。水是一種可以在液態、氣態和固態之間轉化的物質。固態的水稱為冰;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。
在20℃時,水的熱導率為0.006 J/s•cm•K,冰的熱導率為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。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。
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氫和氧,但水在通電的條件下會離解為氫和氧水。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。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。
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℃,水分子會表現出現厭水性。
水的來源
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上存在很大的分歧,目前有幾十種不同的水形成學說。有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,原始地殼中硅酸鹽等物質受火山影響而發生反映、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,甚至現在地球上的水還在不停增加。
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,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,形成明顯的干濕兩季。
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。
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. 當中
海洋佔了的1 320 000 000立方公里(或97.2%)。
冰川和冰蓋佔了25 000 000立方公里(或1.8%)。
地下水佔了13 000 000立方公里(或者0.9%)。
湖泊,內陸海,和河裡的淡水佔了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佔了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。水是所有生物體的重要組成部分。人體中水佔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。
水的種類
不同的學科對水有著一些不同的稱呼:
根據水質的不同,可以分為:
軟水:硬度低於8度的水為軟水。
硬水:硬度高於8度的水為硬水。硬水會影響洗滌劑的效果,硬水加熱會有較多的水垢。
飲用水根據氯化鈉的含量,可以分為:
淡水。
鹹水
此外還有:生物水:在各種生命體系中存在的不同狀態的水。
天然水:
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,多用於集成電路工業
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。
重水的化學分子式為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。
超重水的化學分子式為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。
氘化水的化學分子式為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。
與水相關的化學反應
水的電離與溶液pH值
水是一種極弱的電解質,它能微弱地電離: H2O+H2O↔H3O++OH- 通常H3O+簡寫為H+
水的離子積 Kw=[H+][OH-]
25度時,Kw=1×10-14
pH=-log10([H+])
pH<7,溶液為酸性,pH=7,溶液為中性,pH>7,溶液為鹼性。
能溶於水的酸性氧化物或鹼性氧化物都能與水反應,生成相應的含氧酸或鹼。酸和鹼發生中和反應生成鹽和水。水在電流的作用下能夠分解成氫氣和氧氣。鹼金屬和水接觸會發生燃燒。
在催化劑的作用下,無機物和有機物能夠與水進行水解反應:
有機物的水解:有機物分子中的某種原子或原子團被水分子的氫原子或羥基(-OH)代換,例如乙酸甲酯的水解:
無機物的水解:通常是鹽的水解,例如弱酸鹽乙酸鈉與水中的H+結合成弱酸,使溶液呈鹼性:
此外,水本身也可以作為催化劑。
淡水短缺問題與對策
地球上水總儲量約為1.36x1018m3,但除去海洋等鹹水資源外,只有2.5%為淡水。淡水又主要以冰川和深層地下水的形勢存在,河流和湖泊中的淡水僅佔世界總淡水的0.3%。
世界氣象組織於1996年初指出:缺水是全世界城市面臨的首要問題,估計到2050年,全球有46%的城市人口缺水。對於水資源稀少的地區來說,水已經超出生活資源的范圍,而成為戰略資源,由於水資源的稀有性,水戰爭爆發的可能性越來越高。
為讓全世界都關心淡水資源短缺的問題,第47屆聯合國大會確定每年3月22日為世界水日。
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斗爭。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。 (見水污染和污水處理。)
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。
地球表面的70%被水覆蓋,但淡水資源僅占所有水資源的2.5%,近70%的淡水固定在南極和格陵蘭的冰層中,其餘多為土壤水分或深層地下水,不能被人類利用。地球上只有不到1%的淡水或約0.007%的水可為人類直接利用,而中國人均淡水資源只佔世界人均淡水資源的四分之一。
地球的儲水量是很豐富的,共有14.5億立方千米之多。地球上的水,盡管數量巨大,而能直接被人們生產和生活利用的,卻少得可憐。首先,海水又咸又苦,不能飲用,不能澆地,也難以用於工業。其次,地球的淡水資源僅占其總水量的2.5%,而在這極少的淡水資源中,又有70%以上被凍結在南極和北極的冰蓋中,加上難以利用的高山冰川和永凍積雪,有87%的淡水資源難以利用。人類真正能夠利用的淡水資源是江河湖泊和地下水中的一部分,約佔地球總水量的0.26%。全球淡水資源不僅短缺而且地區分布極不平衡。按地區分布,巴西、俄羅斯、加拿大、中國、美國、印度尼西亞、印度、哥倫比亞和剛果等9個國家的淡水資源佔了世界淡水資源的60%。約佔世界人口總數40%的80個國家和地區約15億人口淡水不足,其中26個國家約3億人極度缺水。更可怕的是,預計到2025年,世界上將會有30億人面臨缺水,40個國家和地區淡水嚴重不足。
[編輯本段]中國水資源現狀
中國水資源總量為2.8萬億立方米。其中地表水2.7萬億立方米,地下水0.83萬億立方米,由於地表水與地下水相互轉換、互為補給,扣除兩者重復計算量0.73萬億立方米,與河川徑流不重復的地下水資源量約為0.1萬億立方米。按照國際公認的標准,人均水資源低於3000立方米為輕度缺水;人均水資源低於2000立方米為中度缺水;人均水資源低於1000立方米為嚴重缺水;人均水資源低於500立方米為極度缺水。 中國目前有16個省(區、市)人均水資源量(不包括過境水)低於嚴重缺水線,有6個省、區(寧夏、河北、山東、河南、山西、江蘇)人均水資源量低於500立方米。中國水資源總量並不算多,排在世界第6位,而人均佔有量更少,2240立方米,在世界銀行統計的153的國家中排在第88位。中國水資源地區分布也很不平衡,長江流域及其以南地區,國土面積只佔全國的36.5%,其水資源量佔全國的81%;其以北地區,國土面積佔全國的63.5%,其水資源量僅佔全國的19%。
[編輯本段]怎樣節約水資源
面臨這嚴峻的水資源形勢,我們是該做些什麼了:
1、要有惜水意識,只有意識到「節約水光榮,浪費水可恥」,才能時時處處注意節水。
2、養成好習慣,比如說關上滴水的龍頭等等。
3、使用節水器具,
4、查漏塞流, 就生產而言,特別對一些高消耗水的行業,我們要圍繞如何優化水系統的運行,如何提高循環水的濃縮倍數,如何提高水資源的循環利用等作為節水工作的重點,積極組織技術攻關,提高水的綜合利用率;同時制定切實可行的操作制度,對產品水消耗實行定額管理,並作為一項技術經濟指標進行考核,減少浪費現象。
許多人把地球想像為一個蔚藍色的星球,其71%的表面積覆蓋水。其實,地球上97.5%的水是鹹水,只有2.5%是淡水。而在淡水中,將近70%凍結在南極和格陵蘭水污染資料的冰蓋中,其餘的大部分是土壤中的水分或是深層地下水,難以開采供人類使用。江河、湖泊、水庫及淺層地下水等來源的水較易於開采供人類直接使用,但其數量不足世界淡水的1%,約佔地球上全部水的0.007%。全球每年水資料降落在大陸上的降水量約為110萬億立方米,扣除大氣蒸發和被植物吸收的水量,世界上江河徑流量約為42.7萬億立方米,按1995年的世界人口計算,每人每年可獲得的平均水量為7300立方米。由於世界人口不斷增加,這一平均數已較1970年下降了37%。
[編輯本段]中國水污染問題
如果還不珍惜,最後一滴水將與血液等價(大自然的悲憤呼喊)
海河、遼河、淮河、黃河、松花江、長江和珠江7大江河水系,均受到不同程度的污染。
萬裏海疆形勢也不容樂觀,赤潮年年如期而至。在美麗的渤海灣,濁流迸濺,海面上漂浮的油污像一柄黑色火炬要燒毀海洋里的生命。
隨著科學事業的逐漸發展,廠房高樓的逐漸增多,水短缺問題越來越嚴重。隨著人類的破壞,原來的那個蔚藍色的「水晶球」已經不再明澈,不再蔚藍了,即將乾枯。
雖然地球71%表面覆蓋的是水,但是其實淡水資源只佔了地球總水量的2%左右,而可被人類利用的淡水總量只佔地球上總水量的十萬分之三,占淡水總蓄量的0。34%。由此可見,地球上可被利用的水並沒有人類想像的那麼多,如果讓它們繼續遭到人類的摧殘,早晚有一天,它會消失的。
首先,要樹立惜水意識,開展水資源警示教育。長期以來,大多數人們普遍認為水是取之不盡,用之不竭的「聚寶盆」,使用中揮霍浪費,不知道自覺珍惜。其實,地球上水資源並不是用之不盡的,尤其是我國的人均水資源量並不豐富,地區分布也不均勻,而且年內變化莫測,年際差別很大,再加上污染嚴重,造成水資源更加緊缺的狀況,黃河水多處多次斷流就是生動體現。國家啟動「引黃工程」、「南水北調」等水資源利用課題,目的是解決部分地區水資源短缺問題,但更應引起我們深思:黃河水枯竭時到哪裡「引黃」?南方水污染了如何「北調」?所以說,人們一定要建立起水資源危機意識,把節約水資源作為我們自覺的行為准則,採取多種形式進行水資源警示教育。
其次,必須合理開發水資源,避免水資源破壞。水資源的開發包括地表水資源開發和地下水資源開發。水在開采地下水的時候,由於各含水層的水質差異較大,應當分層開采;對已受污染的潛水和承壓水不得混合開采;對揭露和穿透水層的勘探工程,必須按照有關規定嚴格做好分層止水和封孔工作,有效防止水資源污染,保證水體自身持續發展。
現代水利工程,如防洪、發電、航運、灌溉、養殖供水等在發揮一種或多種經濟效益的同時,對工程所在地、上下游、河口乃至整個流域的自然環境和社會環境都會產生一定的負面影響,也可能造成一定范圍內水資源破壞。另外,一些采礦行業對水資源的破壞不容忽視,如煤炭開采中每采一噸煤要排漏0.88立方米水,按我省年採煤3億噸計算,每年僅因採煤損失地下水資源高達2.5億立方米,並對地下水體地質構造造成極大的破壞。又如,無限度的亂砍亂伐,造成植被嚴重破壞,對水土保濕及水資源的地表埋藏也會造成一定的影響。
第三,提高水資源利用率,減少水資源浪費。有效節水的關鍵在於利用「中水」,實現水資源重復利用。另外,利用經濟杠桿調節水資源的有效利用。由於水管理不到位,很多地方有長流水現象發生,而有些地方會「捧碗祈天」,因此,必須安裝有效的水計量裝置,執行多用水多計費的原則,達到節約用水的目的。城市用水定額管理是國際上通行的辦法,它是在科學核定用水量的前提下,堅持分類對待的原則,市民生活用水、工商企業用水、機關事業團體用水實行不同的水價,定額內平價,超額部分適當加價,以培養公民節約用水的習慣。
在節約用水資源的同時應避免無效浪費。北方的冬季,水管很容易凍裂,造成嚴重的漏水,應特別注意預防和檢查;隨著社會經濟的發展和城市化進程的加快,為了緩解水資源緊張的情況,除了大力抓好節約和保護水資源工作外,跨流域調水已經成為我國北方城市的必然選擇,跨流域調水必然帶來水資源供需關系的變化,所以水權交易必在實行;由於我國一直實行「福利水」制度,水沒有被當作一種經濟商品對待,所以,在水資源的配製上,市場機制通常被管制方法所替代,當前應當轉變觀念,認識到水資源的自然屬性和商品屬性,遵循自然規律和價值規律,確實把水作為一種商品,合理應用市場機制配置水資源,減少資源浪費。
第四、進行水資源污染防治,實現水資源綜合利用。水體污染包括地表水污染和地下水污染兩部分,生產過程中產生的工業廢水、工業垃圾、工業廢氣、生活污水和生活垃圾都能通過不同滲透方式造成水資源的污染,長期以來,由於工業生產污水直接外排而引起的環境事件屢見不鮮,它給人類生產、生活帶來極壞影響,因此,應當對生產、生活污水進行有效防治。在城市可採取集中污水處理的途徑;工業企業必須執行環保「三同時」制度;生產污水據其性質不同採用相應的污水處理措施。總之,我們必須堅決執行水污染防治的監督管理制度,必須堅持誰污染誰治理的原則,嚴格執行環保一票否決制度,促進企業污水治理工作開展,最終實現水資源綜合利用。
水是地球生物賴以存在的物質基礎,水資源是維系地球生態環境可持續發展的首要條件,因此,保護水資源是人類最偉大、最神聖的天職。
據統計,全國660座城市中有400多座城市缺水,三分之二的城市存在供水不足,全國城市年缺水量為60億立方米左右,其中缺水比較嚴重的城市有110個。大量淡水資源集中在南方,北方淡水資源只有南方水資源的1/4。除了缺水,水污染問題也較突出。根據2001年對我國七大水系斷面監測,達到三類水質可以進入自來水廠的最低要求的僅佔29。5%,而劣五類水質卻高達44%;另外,我國淺層地下水資源污染比較普遍,全國淺層地下水大約有50%的地區遭到一定程度的污染,約一半城市市區的地下水污染比較嚴重。由於工業廢水的肆意排放,導致80%以上的地表水、地下水被污染。目前我國城市供水以地表水或地下水為主,或者兩種水源混合使用,而我國一些地區長期透支地下水,導致出現區域地下水位下降,最終形成區域地下水位的降落漏斗。目前全國已形成區域地下水降落漏斗100多個,面積達15萬平方千米,有的城市形成了幾百平方公里的大漏斗,使海水倒灌數十公里。
1、大力發展綠化,增加森林面積涵養水源。森林有涵養水源、減少無效蒸發及調節小氣候的作用,具有節流意義。林區和林區邊緣有可能增加降水量,具有開源意義。
2、提高水資源的綜合利用,水在同一空間是有綜合利用的特點。水庫可以蓄洪,也可以養殖水生動植物,大的水面可以通航,有些水體還可開辟旅遊。水力發電用過的水,可以用於灌溉。渠系和田間滲漏的水,可以地下抽出利用,從地下抽出的水,還可以灌區下游重復抽出,重復利用。新疆是乾旱地區,沒有灌溉就沒有農業,設法提高河流引水率,要排好上下游用水關系,等於開辟水源。
3、調水工程。由於地理、氣候特點,地區間水的分配並不平衡。利用自然因素及人工改造,把豐水區的水調至缺水區,是解決水源不足,開辟新的經濟區的有效手段。
4、水資源的保護。水資源被污染,使本來可以利用的水變為不能利用的水,實際上等於減少了水資源。目前世界上已有40%的河流發生不同程度的污染,且有上升的趨勢。
5、城市開發利用污水資源,發展中水處理,污水回用技術。城市中部分工業生產和生活產生的優質雜排水經處理凈化後,可以達到一定的水質標准,做為非飲用水使用在綠化、衛生用水等方面。
6、發展和推廣節水器具。據不完全統計,我國目前有便器水箱近4000萬套和大量的其它衛生器具,每年因馬桶水箱漏水損失水量上億立方米。
7、強化保護水資源,節約用水的法制建設和宣傳工作,增強全民的節水意識,使人們自覺認識到水是珍貴的資源,擯棄「取之不盡,用之不竭」的陳腐觀念,一個珍惜水資源、節約水資源和保護水資源的良好社會風尚開始形成。
保護水資源,首先要全社會動員起來,改變傳統的用水觀念。要使大家認識到水是寶貴的,每沖一次馬桶所用的水,相當於有的發展中國家人均日用水量;夏天沖個涼水澡,使用的水相當於缺水國家幾十個人的日用水量;水龍頭沒有擰緊,一個晚上流失的水則相當於非洲或亞洲缺水地區一個村莊的居民日飲用水總量 這絕不是聳人聽聞,而是聯合國有關機構多年調查得出的結果。因此,要在全社會呼籲節約用水,一水多用,充分利用循環水。
改革目前的用水制度,加強政府的宏觀調控,加大治理污染和環境保護力度,是水資源保護利用的有效途徑。目前,應當加大改革力度,打破行業壟斷,健全組織機構,統一管理,在全國建立起一個自下而上的水督察體系。進一步改革水價,實行季節性水價,在水資源短缺地區徵收比較高的消費稅以限制用水等等。只有這樣,才能對環境保護和降低成本有益,才能走可持續發展的道路。
充分利用市場機制,發展有中國特色的水務市場,從而優化配置水資源,也是保護利用水資源的重要內容。21世紀被稱為水的世紀。中國水務行業迎來了前所未有的發展機遇。據預測,中國水務行業應該有萬億元以上的空間,到2005年僅污水處理一項就有4000億元的市場份額。多年來由於「水」帶有濃重的社會福利色彩,並不是真正意義上的商品,水的價值和價格的背離,嚴重製約了水行業的發展,水資源因此得不到有效的保護。這種情況在新的歷史形勢下,應當得到轉變。
中國是一個乾旱缺水嚴重的國家。淡水資源總量為28000億立方米,佔全球水資源的6%,僅次於巴西、俄羅斯和加拿大,居世界第四位,但人均只有2200立方米,僅為世界平均水平的1/4,美國的1/5,在世界上名列121位,是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。
據監測,目前全國多數城市地下水受到一定程度的點狀和面狀污染,且有逐年加重的趨勢。日趨嚴重的水污染不僅降低了水體的使用功能,進一步加劇了水資源短缺的矛盾,對中國正在實施的可持續發展戰略帶來了嚴重影響,而且還嚴重威脅到城市居民的飲水安全和人民群眾的健康。
㈥ 水的詳細資料
水(H2O)是由氫、氧兩種元素組成的無機物,在常溫常壓下為無色無味的透明液體。水是最常見的物質之一,是包括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的作用。人類很早就開始對水產生了認識,東西方古代樸素的物質觀中都把水視為一種基本的組成元素,五行之一;西方古代的四元素說中也有水。
水的性質
水在常溫常壓下為無色無味的透明液體。在自然界,純水是非常罕見的,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。純水可以用鉑或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。水是一種可以在液態、氣態和固態之間轉化的物質。固態的水稱為冰;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。
在20℃時,水的熱導率為0.006 J/s
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H2O 水 水(H2O)是由氫、氧兩種元素組成的無機物,在常溫常壓下為無色無味的透明液體。水是最常見的物質之一,是包括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的作用。人類很早就開始對水產生了認識,東西方古代樸素的物質觀中都把水視為一種基本的組成元素,水是中國古代五行之一;西方古代的四元素說中也有水。 水的性質 水在常溫常壓下為無色無味的透明液體。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。純水可以用鉑或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。水是一種可以在液態、氣態和固態之間轉化的物質。固態的水稱為冰;氣態叫水蒸汽。水汽溫度高於℃時,氣態水便不能通過加壓轉化為液態水。 在20℃時,水的熱導率為 J/s·cm·K,冰的熱導率為 J/s·cm·K,在雪的密度為×103 kg/m3時,雪的熱導率為 J/s·cm·K。水的密度在℃時最大,為1×103kg/m3,溫度高於℃時,水的密度隨溫度升高而減小 ,在0~℃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×103 kg/m3,冰在0℃時,密度為×103 kg/m3。因此冰可以浮在水面上。 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氫和氧,但水在通電的條件下會離解為氫和氧水。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。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。 水本身也是良好的溶劑,大部分無機化合物可溶於水。 在℃,水分子會表現出現厭水性。[1] 水的來源 地球是太陽系九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上存在很大的分歧,目前有幾十種不同的水形成學說。有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,原始地殼中硅酸鹽等物質受火山影響而發生反映、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,甚至現在地球上的水還在不停增加。 水和水體的作用 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,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,形成明顯的干濕兩季。 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。 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. 當中 海洋佔了的1 320 000 000立方公里(或%)。 冰川和冰蓋佔了25 000 000立方公里(或%)。 地下水佔了13 000 000立方公里(或者%)。 湖泊,內陸海,和河裡的淡水佔了250 000 立方公里(或%)。 大氣中的水蒸氣在任何已知的時候都佔了13 000立方公里(或%)。 對生命的影響 地球上的生命最初是在水中出現的。水是所有生物體的重要組成部分。人體中水佔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。 水的種類 不同的學科對水有著一些不同的稱呼: 根據水質的不同,可以分為: 軟水:硬度低於8度的水為軟水。 硬水:硬度高於8度的水為硬水。硬水會影響洗滌劑的效果,硬水加熱會有較多的水垢。 &Nbsp; 飲用水根據氯化鈉的含量,可以分為: 淡水。 鹹水 此外還有: 生物水:在各種生命體系中存在的不同狀態的水。 天然水: 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,多用於集成電路工業 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。 重水的化學分子式為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。 超重水的化學分子式為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。 氘化水的化學分子式為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。 與水相關的化學反應 水的電離與溶液pH值 水是一種極弱的電解質,它能微弱地電離: H2O+H2OH3O++OH- 通常H3O+簡寫為H+ 水的離子積 Kw=[H+][OH-] 25度時,Kw=1×10-14 pH=-log10([H+]) pH7,溶液為鹼性。 能溶於水的酸性氧化物或鹼性氧化物都能與水反應,生成相應的含氧酸或鹼。酸和鹼發生中和反應生成鹽和水。水在電流的作用下能夠分解成氫氣和氧氣。鹼金屬和水接觸會發生燃燒。 在催化劑的作用下,無機物和有機物能夠與水進行水解反應: 有機物的水解:有機物分子中的某種原子或原子團被水分子的氫原子或羥基(-OH)代換,例如乙酸甲酯的水解: 無機物的水解:通常是鹽的水解,例如弱酸鹽乙酸鈉與水中的H+結合成弱酸,使溶液呈鹼性: 此外,水本身也可以作為催化劑。 淡水短缺問題與對策 地球上水總儲量約為,但除去海洋等鹹水資源外,只有%為淡水。淡水又主要以冰川和深層地下水的形勢存在,河流和湖泊中的淡水僅佔世界總淡水的%。 世界氣象組織於1996年初指出:缺水是全世界城市面臨的首要問題,估計到2050年,全球有46%的城市人口缺水。對於水資源稀少的地區來說,水已經超出生活資源的范圍,而成為戰略資源,由於水資源的稀有性,水戰爭爆發的可能性越來越高。 為讓全世界都關心淡水資源短缺的問題,第47屆聯合國大會確定每年3月22日為世界水日。 水文化 請參看水文化 水滴揚起水在科學、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斗爭。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。 (見水污染和污水處理。) 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。 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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水(H2O)是由氫、氧兩種元素組成的無機物,在常溫常壓下為無色無味的透明液體。水是最常見的物質之一,是包括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的作用。人類很早就開始對水產生了認識,東西方古代樸素的物質觀中都把水視為一種基本的組成元素,五行之一;西方古代的四元素說中也有水。
水的性質
水在常溫常壓下為無色無味的透明液體。在自然界,純水是非常罕見的,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。純水可以用鉑或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。水是一種可以在液態、氣態和固態之間轉化的物質。固態的水稱為冰;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。
在20℃時,水的熱導率為0.006 J/s•cm•K,冰的熱導率為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。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。
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氫和氧,但水在通電的條件下會離解為氫和氧水。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。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。
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℃,水分子會表現出現厭水性。
水的來源
地球是太陽系九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上存在很大的分歧,目前有幾十種不同的水形成學說。有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,原始地殼中硅酸鹽等物質受火山影響而發生反映、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,甚至現在地球上的水還在不停增加。
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,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,形成明顯的干濕兩季。
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。
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. 當中
海洋佔了的1 320 000 000立方公里(或97.2%)。
冰川和冰蓋佔了25 000 000立方公里(或1.8%)。
地下水佔了13 000 000立方公里(或者0.9%)。
湖泊,內陸海,和河裡的淡水佔了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佔了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。水是所有生物體的重要組成部分。人體中水佔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。
水的種類
不同的學科對水有著一些不同的稱呼:
根據水質的不同,可以分為:
軟水:硬度低於8度的水為軟水。
硬水:硬度高於8度的水為硬水。硬水會影響洗滌劑的效果,硬水加熱會有較多的水垢。
飲用水根據氯化鈉的含量,可以分為:
淡水。
鹹水
此外還有:生物水:在各種生命體系中存在的不同狀態的水。
天然水:
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,多用於集成電路工業
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。
重水的化學分子式為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。
超重水的化學分子式為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。
氘化水的化學分子式為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。
與水相關的化學反應
水的電離與溶液pH值
水是一種極弱的電解質,它能微弱地電離: H2O+H2O↔H3O++OH- 通常H3O+簡寫為H+
水的離子積 Kw=[H+][OH-]
25度時,Kw=1×10-14
pH=-log10([H+])
pH<7,溶液為酸性,pH=7,溶液為中性,pH>7,溶液為鹼性。
能溶於水的酸性氧化物或鹼性氧化物都能與水反應,生成相應的含氧酸或鹼。酸和鹼發生中和反應生成鹽和水。水在電流的作用下能夠分解成氫氣和氧氣。鹼金屬和水接觸會發生燃燒。
在催化劑的作用下,無機物和有機物能夠與水進行水解反應:
有機物的水解:有機物分子中的某種原子或原子團被水分子的氫原子或羥基(-OH)代換,例如乙酸甲酯的水解:
無機物的水解:通常是鹽的水解,例如弱酸鹽乙酸鈉與水中的H+結合成弱酸,使溶液呈鹼性:
此外,水本身也可以作為催化劑。
淡水短缺問題與對策
地球上水總儲量約為1.36x1018m3,但除去海洋等鹹水資源外,只有2.5%為淡水。淡水又主要以冰川和深層地下水的形勢存在,河流和湖泊中的淡水僅佔世界總淡水的0.3%。
世界氣象組織於1996年初指出:缺水是全世界城市面臨的首要問題,估計到2050年,全球有46%的城市人口缺水。對於水資源稀少的地區來說,水已經超出生活資源的范圍,而成為戰略資源,由於水資源的稀有性,水戰爭爆發的可能性越來越高。
為讓全世界都關心淡水資源短缺的問題,第47屆聯合國大會確定每年3月22日為世界水日。
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斗爭。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。 (見水污染和污水處理。)
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。
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。
還有口語化
形容人沒有出息,或者是做事不夠好。
例如:你雜這么水的那。(你雜這么差勁那。)
高山流水
古代琴曲。戰國時已有關於高山流水的琴曲故事流傳,故亦傳《高山流水》系伯牙所作。樂譜最早見於明代《神奇秘譜(朱權成書於1425年)》,此譜之《高山》、《流水》解題有:「《高山》、《流水》二曲,本只一曲。初志在乎高山,言仁者樂山之意。後志在乎流水,言智者樂水之意。至唐分為兩曲,不分段數。至來分高山為四段,流水為八段。」兩千多年來,《高山》、《流水》這兩首著名的古琴曲與伯牙鼓琴遇知音的故事一起,在人民中間廣泛流傳。
《高山流水》取材於「伯牙鼓琴遇知音」,有多種譜本。有琴曲和箏曲兩種,兩者同名異曲,風格完全不同。
隨著明清以來琴的演奏藝術的發展,《高山》、《流水》有了很大變化。《傳奇秘譜》本不分段,而後世琴譜多分段。明清以來多種琴譜中以清代唐彝銘所編《天聞閣琴譜》(1876年)中所收川派琴家張孔山改編的《流水》尤有特色,增加了以「滾、拂、綽、注」手法作流水聲的第六段,又稱「七十二滾拂流水」,以其形象鮮明,情景交融而廣為流傳。據琴家考證,在《天聞閣琴譜》問世以前,所有琴譜中的《流水》都沒有張孔山演奏的第六段,全曲只八段,與《神奇秘譜》解題所說相符,但張孔山的傳?滓言鑫