世界水日,說說水的那些事

水與我們的生活息息相關,密不可分。我們居住的星球——地球71%的表面積被水覆蓋,號稱水球。水孕育了生命,是地球上所有生物不可缺少的物質、今天是世界水日,讓我們從這個公益性節日入手,講一講關於水的那些事。

世界水日【World Day for Water 】

1977年召開的「聯合國水事會議」,向全世界發出嚴重警告:水不久將成為一個深刻的社會危機,石油危機之後的下一個危機便是水。

1993年1月18日第四十七屆聯合國大會作出47/193號決議,根據聯合國環境與發展會議通過的《二十一世紀議程》第十八章所提出的建議,確定每年的3月22日為「世界水日」。其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,喚起公眾的節水意識,解決日益嚴峻的缺乏淡水問題,開展廣泛的宣傳以提高公眾對開發和保護水資源的認識。

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中國水利部確定每年的3月22日至28日為「中國水周」,從1991年起,我國還將每年5月的第二周作為城市節約用水宣傳周。今年「世界水日」的宣傳主題是「Wastewater」(廢水)。

水的形態

水分子結構【圖片來源於網路】

水以多種形態存在,固態的水為冰,氣態的水為水蒸氣。一般只有液態的水才被視為水。在其臨界溫度及壓力(647K及22.064MPa)時,水分子會變為一種「超臨界」狀態,液態般的水滴漂浮於氣態之中。

重水是普通水的氫原子被它更重的同位素氘所取代而形成的。其化學性質和普通水基本一致,常用在核反應堆中減速中子。

在銀河系星雲中被探明存在水,由於氫和氧是構成宇宙的主要元素,科學家認為其他星系中依然存在大量水。由於星雲塵埃的凝聚,形成各種彗星,行星,矮行星及其衛星,水也會存在於這些天體上。在太陽系中,水以固體形式存在於以下天體:月球、水星、火星、海王星、冥王星;天然衛星,如海衛一,木衛二。

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雖然僅地球上發現液態形式的水,但科學家也預測說液態水極有可能存在於土衛二的表面。

水資源現狀

雖然地球的儲水量是很豐富的,約有13億8600萬立方千米,其中96.5%分佈在海洋,淡水只有3500萬立方千米左右。若扣除無法取用的冰川和高山頂上的冰冠,以及分佈在鹽鹼湖和內海的水量,陸地上淡水湖和河流的水量不到地球總水量的1%。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,無法直接飲用。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0.25%左右,而且分佈不均。

更令人擔憂的是,這數量極有限的淡水,正越來越多地受到污染。人類的活動會使大量的工業、農業和生活廢棄物排入水中,使水受到污染。僅2013年,全世界每年約有4200多億立方米的污水排入江河湖海,污染了5.5萬億立方米的淡水,這相當於全球徑流總量的14%以上。並且還在增加,擴展和累積。

據科學界估計,全世界有半數以上的國家和地區缺乏飲用水,特別是經濟欠發達的第三世界國家,已有70%,即17億人喝不上清潔水,世界已有將近80%人口受到水荒的威脅[1]。我國人均淡水為世界人均水平的四分之一,屬於缺水國家,全國已有300多個城市缺水,已有29%的人正在飲用不良水,其中已有7000萬人正在飲用高氟水。每年因缺水而造成的經濟損失達100多億元,因水污染而造成的經濟損失更達400多億元。

所以我們所面臨著十分嚴峻的水資源短缺和水資源污染的現實。這需要我們從現實做起,從小事做起,珍惜每一滴水;切實保護水資源。

水的來源

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。以下選取兩種主流學說:

自生說

1.地球從原始星雲凝聚成行星后,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后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26 L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;

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,大約佔所有隕石總數的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。

3.科學家在"深度撞擊號"在2005年1月13日撞擊了坦普爾1號彗星的彗核后在濺起的物質中發現了冰,兩-三億年前,由於木星與土星兩顆氣態巨行星在它們的兩星連珠時產生了巨大引力,奧爾特雲中的彗星被拉進了內太陽系中,地球也受到了彗星的撞擊,研究表明,大部分彗星是由宇宙塵埃、氣體、冰組成的,穀神星這一顆彗星中含有的水分比地球上所有的水還要多,彗星穿過大氣層時會融化為水,以雨、雪等形式落到地面上。

如何飲水

1.日常科學飲水,少量多次,足量飲水,最好喝溫開水,飲用水的最適宜溫度是10℃-30℃

2.隨時補水,不喝生水和不潔水,不喝過熱水

3.不可大口喝水,合理的喝水方法應該是,把一口水含在嘴裡,分幾次徐徐往下咽,這樣才能充分滋潤口腔和喉嚨,有效緩解口渴的感覺

4.喝水量因人而異;健康人可以以尿液顏色來判斷何時應該多補充水分,對於病人而言,喝水更需因人而異或者遵從醫囑

5. 別喝過夜開水;此外,看似密封良好的桶裝水也應在三四天內喝完

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