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2021

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關(guān)于水的15個(gè)冷門知識(shí)

我們都知道，水是一種無顏色、無氣味且無味道的液態(tài)物質(zhì)，在自然界中以不同的純凈程度存在，形成河流、湖泊和海洋，約占地球表面積的四分之三。水是生物體的組成部分，它由氫和氧組成。那么，在日常生活中我們應(yīng)該如何保護(hù)這種資源呢?

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　　我們都知道，水是一種無顏色、無氣味且無味道的液態(tài)物質(zhì)，在自然界中以不同的純凈程度存在，形成河流、湖泊和海洋，約占地球表面積的四分之三。水是生物體的組成部分，它由氫和氧組成。那么，在日常生活中我們應(yīng)該如何保護(hù)這種資源呢?

　　最重要的是不要浪費(fèi)水，不僅要嚴(yán)格節(jié)約用水，而且，還應(yīng)該確保家用電器和技術(shù)是節(jié)水型的。通過對(duì)所有管道進(jìn)行檢修和維護(hù)，并及時(shí)向當(dāng)局報(bào)告公共場(chǎng)所的用水浪費(fèi)現(xiàn)象，以避免水資源的損失。

　　一種方法是收集雨水。收集的雨水可以提供替代水源，來彌補(bǔ)對(duì)淡水資源的需求缺口。雨水可用于花園灌溉和家庭清潔。此外，如果引入過濾和凈化系統(tǒng)，收集的雨水也可以在處理后供人飲用。

　　盡可能多地循環(huán)利用水也是一個(gè)好策略。我們使用過的大部分水都可以再次用于灌溉和清潔。還有一些水處理廠可以讓廢水恢復(fù)品質(zhì)和質(zhì)量，以重新供人飲用或使用。

　　那么，為什么有必要認(rèn)真考慮這些建議呢?因?yàn)閾碛腥绱酥匾鴮氋F的資源，對(duì)生命意義重大。以下15個(gè)冷門知識(shí)表明了這一點(diǎn):

　　水很常見，以至于很容易被人們所忽視，但它是棲息在地球上的所有生命形式不可或缺的資源。得益于我們稱之為水的這種化合物，生命的化學(xué)演變成為可能。這并不奇怪，因?yàn)閺钠淅砘匦缘慕嵌葋砜?，它是一種獨(dú)特且非常稀有的分子。

　　地球上的生物是幸運(yùn)的，因?yàn)樗诔Ｒ?guī)環(huán)境溫度下保持液態(tài)，從而能為所有生命發(fā)展的必要理化過程提供可能性。有趣的是，根據(jù)其分子量，水的沸點(diǎn)本應(yīng)大幅低于100攝氏度。一些分子量約為水的兩倍的化合物在常規(guī)環(huán)境溫度下只能保持氣態(tài)。

　　水有溶解許多物質(zhì)(如糖和鹽等)的獨(dú)特能力，這一點(diǎn)對(duì)所有生物都非常重要。因?yàn)殡S著水在生物體內(nèi)移動(dòng)，它能攜帶非常有價(jià)值的營(yíng)養(yǎng)成分。

　　水是在冷卻時(shí)體積增大的唯一化合物。水在4攝氏度時(shí)達(dá)到其最大密度。因此，冰能漂浮在水上，而較大的水體只能表面凍結(jié)。在冰層下，水的溫度可以保持在4攝氏度，這使水生生物不會(huì)被凍結(jié)并得以繁衍生息。水分子彼此間具有很大的內(nèi)聚力，但在與空氣接觸的界面處，表層的水分子會(huì)更牢固地 聚結(jié)在一起，形成層表面膜。這種現(xiàn)象被稱為“表面張力”，因此，與將物體完全浸入水中相比，使物體在水表面移動(dòng)更為困難。相反，當(dāng)吸引力存在于不同分子之間時(shí)，被稱為黏附力。

　　水分子和玻璃管壁之間的黏附力比水分子之間的內(nèi)聚力更大，因此用于抬升水的機(jī)制得以在管壁上研發(fā)出來。這種克服重力的向_上運(yùn)動(dòng)稱為毛細(xì)作用。毛細(xì)作用和表面張力是許多生物生長(zhǎng)進(jìn)程的組成部分,并且被各種物種所利用，例如依靠表面張力保持漂浮的“滑水”昆蟲，或者使水分(及其所攜帶化合物)向上運(yùn)輸至頂端的植物。

　　水具有蒸發(fā)帶走熱量的能力，使人類和其他能出汗的動(dòng)物可以通過水來降溫。當(dāng)液態(tài)水達(dá)到蒸發(fā)熱時(shí)，它會(huì)變成蒸氣，而這一過程取決于熱量的提供。由于汗水的主要成分是水，因此皮膚表面的水蒸發(fā)會(huì)吸收人體多余的熱量，并將其散發(fā)到大氣中。

　　水具有很高的熱容量。將一定量的水的溫度升高1攝氏度需要大量的能量，通過這種方式水可以幫助調(diào)節(jié)環(huán)境溫度。例如，這可以使池塘的水溫在白天和夜晚之間保持相對(duì)恒定,無論大氣溫度如何變化。

　　沒有水，我們就不可能存在;沒有水，就不可能維持和延續(xù)生命。有機(jī)體獲得生命能量的化學(xué)反應(yīng)必須在水性介質(zhì)中進(jìn)行。在植物細(xì)胞中，水可以在光合作用的過程中鎖定太陽(yáng)能。在我們體內(nèi)，水可以使我們所吃的食物轉(zhuǎn)化為能量，從而支持執(zhí)行我們]所需的所有運(yùn)動(dòng)和活動(dòng)，從行走、交談到更為復(fù)雜的機(jī)制(例如免疫反應(yīng)、神經(jīng)元突觸和化合物合成)，而正是這些機(jī)制讓我們進(jìn)行思考或墜入愛河。水與生命息息相關(guān)，以至于它代表著科學(xué)探索地球以外生命的線索。

　　對(duì)于自然生態(tài)系統(tǒng)和棲息在其中的生物體的穩(wěn)定性來說，未受污染的水的自由流動(dòng)是關(guān)鍵所在。據(jù)歐洲環(huán)境署估算，全世界濕地提供的“服務(wù)”(如水凈化和碳封存等)的價(jià)值每年可達(dá)25億歐元。盡管看上去水是非常豐富的資源，但可供消費(fèi)的水卻很少。

　　世界水資源的97%是咸水，其余的3%是淡水。淡水以地下水、湖泊、河流、土壤含水、冰川和極地冰蓋等形式存在。

　　最嚴(yán)重的水資源短缺問題，主要是由生產(chǎn)活動(dòng)的污染造成的，如采礦業(yè)和有害的農(nóng)業(yè)活動(dòng)。大型河流和含水層是飲用水供應(yīng)的主要來源。問題不在于缺水，而是水體遭到污染，導(dǎo)致這些飲用水對(duì)生物有害。農(nóng)村地區(qū)混亂無序和過快的城市化是造成缺水的另二個(gè)因素，由于基礎(chǔ)設(shè)施不足，難以將水運(yùn)輸?shù)接行枰纳鐓^(qū)。這對(duì)民眾的健康產(chǎn)生了巨大影響，因?yàn)槿狈Λ@得清潔水的途徑，人們被迫使用可能被有毒物質(zhì)或疾病媒介污染的水源。

　　水的流動(dòng)受到限制，會(huì)造成污染物的積聚。最后，由于對(duì)這種資源的過度使用和過度開發(fā)，人類破壞了大量濕地，人類的活動(dòng)導(dǎo)致河流和湖泊干涸。

　　水以液態(tài)、氣態(tài)或固態(tài)的形式在地表進(jìn)行的持續(xù)不斷的運(yùn)動(dòng)，被稱為水文循環(huán)。盡管地球上的水總量保持相對(duì)恒定，但其可用性特別容易受到氣候變化的影響，而氣候變化的發(fā)展速度正變得越來越快。

　　地球上淡水資源的80%存儲(chǔ)在積雪、巨大的冰川和廣闊的極地冰蓋之中。氣候變化威脅著這一天然的淡水庫(kù)存?？茖W(xué)家警告說，隨著冰川在海上加速融化以及干旱變得更加頻繁，下世紀(jì)人類獲得安全飲用水的機(jī)會(huì)可能會(huì)減少。與此同時(shí)，這一情況也將減少可用于灌溉和糧食生產(chǎn)的水。同時(shí)，隨著洪水的頻繁發(fā)生，降雨周期和河流流量也將發(fā)生變化。

　　缺水對(duì)人類健康構(gòu)成威脅，但其造成的生態(tài)影響更為普遍。因此，加利福尼亞的用水權(quán)已開始在華爾街期貨市場(chǎng)上被交易。盡管利用這種重要資源進(jìn)行投機(jī)引發(fā)了爭(zhēng)議，但一些專家指出，這種金融機(jī)制可以幫助實(shí)現(xiàn)更有效的用水。如果一個(gè)用水者告訴另一個(gè)用水者“這個(gè)月我將不再需要用水，我可以將我的用水權(quán)出讓給你”，那么這種機(jī)制將意味著促進(jìn)更有效的利用，因?yàn)槭Ｓ嗟挠盟畽?quán)可以被推向市場(chǎng)進(jìn)行交易。

　　缺乏優(yōu)質(zhì)水資源會(huì)破壞水體濕地和陸地環(huán)境，給已經(jīng)受到城市化和氣候變化影響的動(dòng)植物群落帶來更大的生存壓力。

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