18新利最新登入水是如何工作的

新闻中经常有关于世界但这并不完全准确。水的数量并没有减少，但对水的需求却在稳步增加。一些科学家认为，世界人口，目前在60亿年，到2050年将翻一番[来源:Cossi］．此外，清洁和可饮用的水的数量正在稳步减少，因为污染．

对于工业化国家的许多人来说，取水就像打开水龙头一样容易，而且相当便宜。但是淡水在世界各地的分布并不均匀。全世界一半以上的水供应集中在九个国家:美国、加拿大、哥伦比亚、巴西、刚果民主共和国、俄罗斯、印度、中国和印度尼西亚来源:世界可持续发展工商理事会]。很明显，除了基本的饮用水和卫生设施，城市地区对水的需求更大。但在不发达国家，人口过剩意味着许多人甚至得不到最基本的生活。

世界上大部分淡水——约240万立方英里(1000万立方公里)——都储存在地下蓄水层．其余的来自:

[资料来源:世界可持续发展工商理事会]

水资源分配与政治边界、经济发展和财富息息相关。例如，在墨西哥城，9%的人口使用了75%的可用水，摇摇欲坠的基础设施意味着多达一半的水供应因管道泄漏和蒸发而损失[来源:Cossi］．

一些国家没有足够的清洁水来满足其快速增长的人口，而且他们负担不起清洁和运输所需的基础设施。例如，中国城市里的大多数人都缺水，中国大部分地下水、湖泊和河流都受到污染。大约有7亿中国人只能喝到不符合国家饮用水标准的水世界卫生组织新利国际网站品牌官网【来源:谁］．

中东国家的人均用水量最少，因为那里的自然淡水资源很少。相比之下，美国的用水量比其他任何国家都要高，2002年人均用水量约为6万立方英尺(1700立方米)[来源:经济合作与发展组织]。但即使在美国，也有一些州和地区没有足够的水来供应他们的人口。佛罗里达州的沿海地区有太多的盐水，他们必须从内陆地区用管道输送淡水，这导致了关于供水控制的政治争端。

在许多地区，水是由政府管理和分配的。在美国，它是由安全饮用水法．18新利最新登入然而，政府控制并不总是符合所有人的最佳利益。20世纪30年代，为了灌溉棉花田，苏联政府修建了运河，将流入咸海(位于哈萨克斯坦和乌兹别克斯坦之间)的河流改道。因此，在过去的50年里，海洋的表面积缩小了50%以上，体积缩小了80%[来源:Swanson］．它的盐度增加，受到农药、化肥径流和工业废物的污染。海洋的消失意味着商业捕鱼业的衰落，这使该地区陷入贫困。暴露在海底的污染物已经在血南极企鹅的数量[来源:Swanson］．

一些地区将供水私有化，这经常导致冲突。在20世纪80年代末，英国将其水务委员会(政府供水机构)出售给私营公司，改善了基础设施。许多人对公司可以从这种基本需求中获利感到愤怒，尤其是当无法支付账单的人受到严厉惩罚时。这个问题后来通过立法得到了解决。

2000年和2005年，玻利维亚的示威者走上街头抗议供水私有化。当外国公司接管玻利维亚的供水系统时，水的成本对穷人来说变得过于昂贵。在埃尔阿尔托市，“安装供水和排污系统的费用超过了按最低工资计算的半年收入”[来源:舒尔茨］．2000年的起义，被称为“玻利维亚水战”，导致了戒严受伤100人。在这两起事件之后，玻利维亚政府取消了私营公司的合同。

目前，超过10亿人，约占世界人口的17%，无法获得干净的水[来源:世界卫生组织新利国际网站品牌官网］．有几个政府和非政府组织，包括联合国儿童基金会和水援助组织，致力于帮助亚洲和非洲的贫困社区获得可持续的饮用水供应和卫生设施。美国也存在水资源短缺问题——许多州都有帮助弱势群体获得足够水并支付水费和下水道费的项目。

显然，缺水是一个大问题。但这究竟是为什么呢?在下一节中，我们将看看水在人体中扮演的角色。

我们身体的60%是水[来源:梅奥诊所］．水调节我们的体温，让营养物质通过我们的细胞使我们的粘膜保持湿润，并从我们的身体中清除废物。我们的肺90%是水吗大脑70%是水吗血80%以上是水。简单地说，没有它我们就无法运转。大多数人每天大约会排出两杯水(0.5升)。每天，当我们呼气时，我们也会损失一杯多一点的水(237毫升)，我们消除了大约六杯水(1.4升)。我们也失去了电解质——钠和钾等矿物质可以调节体液。那么我18新利最新登入们如何替换它呢?

我们可以从我们所吃的食物中获得大约20%的所需水。有些食物，比如西瓜，几乎100%都是水。虽然我们每天所需的水的量各不相同，但通常是8杯(2升)左右。但与其担心喝下那8杯，不如在你开始感到渴的时候就喝。你可以通过喝其他饮料来获取水分——但有些饮料，比如酒精，会让你更脱水。

如果你的尿液呈暗黄色，你可能没有喝足够的水。当然，当你锻炼的时候，你需要更多的水;腹泻、呕吐或发烧;或长期在炎热的环境中工作。大多数人在没有水的情况下只能存活几天，尽管这取决于许多因素，包括他们的健康和环境。新利国际网站品牌官网有些人离开长达两周。一名在尼泊尔冥想的佛教男孩的追随者声称，他已经两年不吃不喝了，但医生无法证实这一点[来源:所有头条新闻］．

当你没有得到足够的水，或失去太多的水，你会变成脱水．轻度脱水的症状包括口干、极度口渴、头晕、头晕和虚弱。如果人们在这个时候没有得到液体，他们会经历严重脱水，这可能会导致抽搐、呼吸急促、脉搏微弱、皮肤松弛和眼睛凹陷。最终，脱水会导致心脏衰竭和死亡。

在不发达国家，腹泻引起的脱水是导致死亡的主要原因。每年有近200万人死于该病，其中大部分是儿童[资料来源:谁］．饮用被生物污染物污染的水，没有足够的卫生设施，可能会导致疾病疟疾还有霍乱寄生虫比如隐孢子虫病和血吸虫病。水也可能被化学物质、杀虫剂和其他自然发生的物质污染。

下一页我们将学习净水。

可以安全饮用的水被称为水饮用水或者喝水，与之相反安全的水，可用于洗澡或清洁。在美国，环境保护署为90种最常见的污染物设定了最高水平。如果你的供水系统出了问题，你的供应商必须联系你，告诉你应该采取什么预防措施。

水处理需要六个基本步骤。

在下一节中，我们将仔细研究水是如何在动植物细胞中循环的。18新利最新登入

植物所含的水分甚至比动物还要多——大多数植物90%到95%都是水[来源:BBC]。就像在动物身上一样，水调节植物的温度，并通过植物运输营养物质。但植物不是通过饮水和进食来吸收水分，而是通过露水来获取，灌溉和降雨量。

植物通过根部吸收水分，而绿色植物则利用根部的水分光合作用这就是它们如何制造食物18新利最新登入所需的糖。(你可以了解更多关于光合作用的过程18新利最新登入地球是如何运作的)。植物也需要水来养活自己。压力来自于过程渗透水从外部到植物细胞内部的流动维持着植物的细胞壁。

当你给植物浇水时，它会把水吸出去毛细作用．然后水通过管子从根部流出木质部的船只．水到达植物的叶子，通过叫做气孔当植物需要降温时，它就会打开。这个过程叫做蒸腾作用这与人类(以及一些动物)的出汗方式相18新利最新登入似。二氧化碳也通过气孔进入植物。

动物和人类对水的处理更复杂，尽管它们在很多方面也很相似。你摄入的水通过渗透作用被小肠上部吸收。它进入血液中并被输送到全身。然而，与植物细胞不同，18新利最新登入动物细胞没有细胞壁。这就是为什么动物有循环系统——否则，我们的细胞会吸收水和盐，直到膨胀。我们的循环系统在我们的身体周围移动水分，并根据需要通过出汗和排尿排出水分。

一些动物，比如一种叫做tartigrade它们可以在很长一段时间内不喝水。如果苦石的环境没有足够的水，动物就会进入没有水的生活，这被称为低湿休眠．糖在细胞中取代了水，使其不受极端温度的影响。它的新陈代谢会降低，而酸盐都停留在这种几乎没有生命的状态，直到它有足够的水来再次真正地生活。

一些植物还找到了独特的方式，可以在很少或没有水的情况下生存。一种方法是光合作用的变化水芹酸代谢(CAM)光合作用．在CAM光合作用中，植物将二氧化碳储存为酸，并在白天保持气孔关闭以节约水分(夜间蒸发速度较慢)。如果环境特别干旱，它甚至可以一直保持气孔关闭。仙人掌利用CAM光合作用在沙漠的极端高温和干旱中生存。

接下来，我们将看看如何18新利最新登入水文或水，循环功能。

水循环是水在地球内部和周围的持续运动地球．如前所述，水永远不会真正消失——它只是改变了形态。的太阳驱动整个水循环，并负责两个主要组成部分:冷凝而且蒸发．当太阳加热水的表面时，水就会蒸发，最终以水蒸气的形式进入大气层。它冷却上升，形成云，最终凝结成水滴。根据大气温度和其他条件，水沉淀如雨、雨夹雪、冰雹或雪。

其中一些降水被树冠捕获，并再次蒸发到大气中。落到地面的降水就变成了径流这些物质会积累并冻结成雪帽或冰川。它也可以渗入地面并积聚，最终储存起来蓄水层．含水层是一种可以提取和利用的大量地下水沉积物。这种径流也来自融雪这种现象发生在太阳和气候变化导致冰雪融化的时候。最后，一些径流又回到了湖泊和海洋，在那里又被太阳蒸发了。你可以了解更多关于水的循环18新利最新登入地球是如何运作的．

落到地面并留在土壤中的水最终会蒸发并回到大气中。但地下水是我们饮用水的主要来源，它可以在含水层中积累数千年。非承压含水层以地下水位，或水压等于大气压力的表面作为它们的上限。承压含水层通常位于不受限制的含水层之下，并有一层岩石或其他物质作为其上部边界。

在美国，最古老的地下水，被称为矿物水,包含在奥加拉拉含水层中。奥加拉拉含水层位于大平原八个州约175,000平方英里(45万平方公里)的地下，储存着约29亿英亩英尺(36亿立方公里)的水[来源:高平原/奥加拉拉含水层］．奥加拉拉含水层形成于200万到600万年前，当时落基山脉正在形成。由于大平原的气候干旱，含水层中的水被消耗的速度比补充的速度快。这就是为什么一些科学家把化石含水层称为水矿业．

地下水也可能存在于其他星球上。图片来自火星“全球勘测者”号宇宙飞船展示了火星表面由河流雕刻出的沟壑18新利最新登入。根据美国国家航空航天局在美国，水可能在地表以下300到1300英尺(100到400米)。木卫二，木星的卫星之一，可能也有地下水。由于我们对水的需求超过了地球的供应，科学家们想知道是否有一天我们可以在太阳系的其他行星和卫星上开采水。

水有许多独特而神奇的特性，这使得它对生命如此重要。这就是为什么我们一直在寻找更好的方法来获取和保存它。在下一节中，我们将研究这些特性，并更多地了解水本身。

我们在第一节中谈到的水分子之间的氢键是水的两个独特性质背后的原因:凝聚力而且附着力．内聚力指的是水很容易粘在一起。附着力意味着水也能很好地粘附在其他东西上，这就是为什么水在某些表面(如玻璃)上以薄膜形式扩散的原因。当水与这些表面接触时，附着力比内聚力强。它不是黏在一起形成一个球，而是分散开来。

水的含量也很高表面张力．这意味着水面上的分子并不是四面都被相似的分子包围着，所以它们只是被内部其他分子的内聚力所吸引。这些分子彼此紧密地结合在一起，而与另一种介质的结合则很弱。其中一个例子是水珠在蜡质表面的方式，如树叶或打蜡汽车．表面张力使这些水滴呈圆形，所以它们覆盖的面积尽可能小。

毛细作用也是表面张力的结果。正如我们提到的，这发生在植物“吸”水的时候。水附着在植物的管子内部，但表面张力试图将其压平。这使得水上升并再次粘在一起，这个过程一直持续到足够多的水积聚起来，重力开始把水拉下来。

水的氢键也是它的固体形态，冰它可以以液体的形式漂浮。冰的密度比水小，因为水分子在冰点(32华氏度或0摄氏度)的温度下形成晶体结构。水的热性质也与氢键有关。水有很高的比热容，这是每单位质量使其温度升高1摄氏度所需的热量。将水的温度提高1摄氏度所需要的能量是4.2焦耳/克。水也有高汽化热这意味着它可以吸收大量的热量，而温度不会上升太多。这在气候中起着巨大的作用，因为这意味着海洋需要很长时间才能变暖。

水通常被称为水普遍的溶剂，这意味着许多物质溶解在其中。溶于水的物质是亲水．这意味着它们和水的粘结力一样强，甚至更强。盐和糖都是极性的，就像水一样，所以它们在水中溶解得很好。不溶于水的物质是疏水．这就是“油和水不能混合”这句话的来源。水的溶解能力就是为什么我们使用的水很少是纯净的;它通常有几种矿物质溶解在其中。

这些矿物质的存在就是区别硬水而且软水．硬水通常含有大量的钙和镁，但也可能含有金属。肥皂在硬水里起不了泡沫，但硬水通常并不危险。它还会在管道中沉积石灰垢，热水器和厕所。

最近关于水的性质的一些争议在于冰融化时的行为。18新利最新登入一些科学家声称，它看起来和固体时一样，除了它的一些氢键断裂了。其他人则认为它形成了一种全新的结构。所以尽管水很重要，我们仍然没有完全了解水。

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