18新利最新登入水是如何工作的

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水是生命的本质。地球上没有生命的东西没有它也不会长久。Trout55 /盖蒂图片社

以最纯粹的形式,它是无味的,近无色,无味。它在你的身体,食物你吃的和饮料你喝。你用它来清洁自己,你的衣服,你的菜,你和你周围的一切。你可以乘坐它或跳在炎热的夏天降温。很多的产品,你每天使用含有或生产使用。各种形式的生活需要它,如果他们没有得到足够的,他们死亡。围绕它的政治争端。在一些地方,珍惜和令人难以置信的困难。另一方面,它非常容易,然后浪费了。什么是物质比任何其他更需要我们的存在?水。

在最基本的,水是与一个氧气分子原子和两个氢原子结合在一起共享电子。这是一个v型极性分子附近的,这意味着它是正电氢原子和氧原子附近的负面。水分子自然吸引,相互坚持,因为这种极性,形成一个氢键。氢键是水的特殊属性的原因很多,比如它的密度比在其液态固态冰漂浮在水面上。以后我们会仔细审视这些特殊属性。

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水是唯一的物质自然发生固体(ice),液体和气体(水蒸气)。它覆盖了大约70%的地球总共大约3.325亿立方英里(13.86亿立方公里)[来源:美国地质调查局]。如果您熟悉的“水,水,到处都是,但没有一滴可以喝的“诗的“古代水手的霜”,你就会明白,大多数——97%的水是不能引用的,因为它是海水在下一页(见插图)。只有世界3%的淡水水源,和77%的冻结。不冻的23%,只有百分之一可以提供每一种植物,动物和人在地球上所有的水,他们需要生存[来源:国家地理]。

所以水是很简单的,对吧?实际上,有很多事情,科学家们还不完全了解。确保足够的清洁的问题,可饮用的水对每个人都可用,一切都需要它一点也不简单。在这篇文章中,我们来看看其中的一些问题。我们还将探索究竟是什么植物,动物和人与水和更多地了解水有什么特别之处。

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世界上的水供应

我们的水是从哪里来的?

经常讨论的新闻世界水供应减少,但这并不完全准确。水的数量没有减少,但是对它的需求正在稳步地增长。一些科学家相信,世界人口,目前60亿年,到2050年将会翻倍[来源:Cossi]。此外,水是干净的饮用水的数量正在逐步减少,因为污染

对许多人来说在工业化国家,水一样容易打开水龙头,而且是相当便宜的。但是淡水并不是均匀分布在整个世界。超过一半的世界水供应包含在9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)。城市地区,显然,对水的需求会更大的超出了基本的饮用水和卫生设施。但是发展中国家的人口过剩意味着许多人甚至不把基础知识。

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世界上大多数的淡水——大约240万立方英里(1000万立方千米),包含在地下蓄水层。其余的来自:

  • 降雨(占蒸发后):28500立方英里(119000立方千米)
  • 人造水库:1200立方英里(5000立方千米)
  • 湖泊:21830立方英里(91000立方千米)
  • 河流:509立方英里(2120立方千米)

(来源:世界可持续发展工商理事会)

配水和政治界限,经济发展和财富。在墨西哥城,例如,9%的人口使用75%的可用的水,和一个摇摇欲坠的基础设施意味着一半的水供应是通过管道泄漏和蒸发损失[来源:Cossi]。

一些国家没有足够的干净的水迅速增长的人口,他们负担不起清洁所需的基础设施和运输。例如,中国城市的大部分人遭受水资源短缺,和中国大部分地下水、湖泊和河流被污染。约有7亿中国人访问只设定的不符合标准的饮用水世界卫生组织新利国际网站品牌官网【来源:]。

中东国家的人均用最少的水因为有那么几个自然淡水的来源。相比之下,在美国使用的水是高于在其它任何国家,大约60000立方英尺(1700立方米)的水在2002年人均使用[来源:经济合作与发展组织(oecd)]。但即使在美国,也有一些国家和地区,不包含足够的水供应他们的人口。佛罗里达沿海地区有这么多海水,他们必须从内陆地区淡水管道,导致政治争端控制水的供应。

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水管理

一张航拍显示损伤造成的咸海转移的水。18新利最新登入
照片由美国航天局

在许多地区,水是由政府监管和分布式。在美国,它的监管安全饮用水法案。18新利最新登入然而,政府控制并不总是最好的所有人的利益。在1930年代,灌溉棉田,苏联政府创建了南水北调工程的河流流入咸海的(位于哈萨克斯坦和乌兹别克斯坦之间)。结果,海洋的面积已经减少了超过50%,它的体积80%在过去50年里[来源:Swanson]。其盐度增加,成为农药污染,化肥和工业废料。大海的损失意味着商业渔业的衰落,这有助于将该地区陷入贫困。的污染物暴露的海底被发现南极企鹅[来源:Swanson]。

一些地区已经私有化配水,常常导致冲突。在1980年代末,英国出售了其水董事会(政府供水组织)私营企业,以改善基础设施。许多人被激怒了,公司可以盈利这一基本需求,尤其是那些无法支付账单遭受严厉的惩罚。这个问题后来补救与立法。

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在2000年和2005年,玻利维亚的示威者走上街头抗议私有化的水供应。当外国公司接手玻利维亚的水系统,水的成本为穷人变得过于昂贵。在El Alto的成本获得水和污水连接超过半年的收入最低工资”[来源:舒尔茨]。2000年的起义,称为“玻利维亚水战争,”导致戒严,100人受伤。这两个事件之后,玻利维亚政府取消了私人公司合同。

目前,超过十亿人,约17%的世界人口无法获得干净的水(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,努力帮助贫困社区在亚洲和非洲获得可持续供应的饮用水和卫生设施。水资源短缺发生在美国,也许多州已经计划帮助弱势群体获得足够的水和支付他们的供水和污水处理的费用。

显然,缺水是一个大问题。但是这是为什么?在下一节中,我们将看看水在人体的一部分。

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人类的用水量

为什么人类需要水?

我们的身体有60%都是由水组成的[来源:梅奥诊所]。水调节我们的身体温度,通过我们的营养细胞,让我们的粘膜湿润,将垃圾从我们的身体。我们的有90%都是水,我们呢大脑70%的水和我们吗超过80%的水。简单地说,我们不能没有它功能。大多数人每天出汗了两杯水(0.5升)。每一天,我们也失去了一杯水多一点(237毫升)当我们呼出,我们消除六杯(1.4 l)。我们也失去了电解质矿物质钠和钾,调节人体的体液。那么我18新利最新登入们如何取代它吗?

我们可以得到约20%的水需要通过我们所吃的食物。一些食物,比如西瓜,近100%是水。虽然我们每天需要不同的水,通常大约八杯(2 l)。而是担心在那些八杯,你应该喝当你开始感到口渴。你可以让你的水喝其他饮料,但一些饮料,喜欢酒精,更能使你脱水了。

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如果你的尿液是深黄色,你可能不喝足够的水。当然,你需要更多的水,当你锻炼;患腹泻、呕吐或发烧;或在热环境中很长一段时间。大多数人只能活几天没有水,虽然这取决于许多因素,包括他们的健康和环境。新利国际网站品牌官网有些人只要两周了。佛教在尼泊尔男孩沉思的追随者声称他已经两年没有食物和水,但是医生无法证实这个[来源:所有的头条新闻]。

当你没有得到足够的水,或者失去了太多水,你成为脱水。轻度脱水的迹象包括口干,过度口渴,头晕,头晕和软弱。如果人们不让液体在这一点上,他们可以体验严重脱水,这可能会导致抽搐、快速呼吸、脉搏虚弱、宽松的皮肤和凹陷的眼睛。最终,脱水会导致心脏衰竭和死亡。

脱水引起的腹泻是一个不发达国家的主要死亡原因。近200万人,主要是儿童每年死于[来源:]。生物污染物和污染水源消耗没有获得足够的卫生设施可以导致疾病疟疾霍乱和寄生虫隐孢子虫病和血吸虫病。污染的水也可以是化学物质,杀虫剂和其他天然物质。

在下一个页面上我们将了解净化水。

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水净化

水可以安全饮用饮用水或饮用水,相比之下安全的水,它可以用来洗澡或清洗。在美国,美国环境保护署集最高水平为90年最常见的污染物。如果你的水供应,发生了什么事你的供应商已经联系你让你知道你应该采取预防措施。

水处理需要六个基本步骤。

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  • 凝固凝结剂,石灰和明矾被添加到水,导致颗粒聚集。
  • 接下来,水是动摇到较大的团块,絮体
  • 沉积过程需要24小时的水站,它允许块沉入杯底。
  • 水是那么过滤后的,消毒(通常用氯)加气
  • 曝气有助于去除某些污染物如氡。

在下一节中,我们将仔细看看如何水在动物和植物细胞循环。18新利最新登入

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植物和动物水消费

水的温度调节植物营养和传输。
马丁·普尔/数字视觉/盖蒂图片社

植物含有更多的水比动物——他们中的大多数是90到95%水[来源:BBC]。就像在动物,水的温度调节植物营养和传输。而是在水中的,吃吃喝喝,植物通过露,灌溉和降雨量。

植物通过根部吸收水分,和绿色的使用它光合作用,这是他们如何创造糖的18新利最新登入食物。(你可以更多地了解光合作用的过程18新利最新登入地球是如何工作的)。植物也需要水来支持自己。压力的过程渗透——水的运动从外到内植物的细胞——保持植物的细胞壁。

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当你水植物,它吸收了水通过毛细作用。然后水从管子根叫做旅行木质部的船只。水到达植物的叶子和孔洞逃逸出去气孔,工厂需要冷却时开放。这个过程称为蒸腾作用和类似于人们如何(以及一些动物)汗水18新利最新登入。二氧化碳通过气孔进入工厂。

水处理更复杂的动物和人,虽然也是类似的在很多方面。你消耗的水被吸收在小肠上部通过渗透。它进入血液中和运输的身体。然而,与植物细胞18新利最新登入动物细胞没有细胞壁。这就是为什么动物循环系统,否则,我们的细胞会吸收水分和盐,直到他们膨胀。我们的循环系统移动水我们的身体并根据需要删除它通过出汗和排尿。

一些动物,像一个微小的生物体称为tartigrade没有水的情况下,一个非凡的一段时间。如果tartigrade的环境没有足够的水,没有水动物进入生活,低湿休眠。糖的水在它的细胞,使其不受极端温度。其代谢降低,tartigrade呆在这勉强活着的状态,直到它真的有足够的水来生活。

有些植物还发现独特的方式与很少或没有水生活。方法之一是光合作用的变化景天酸代谢(CAM)光合作用。在凸轮光合作用,植物将二氧化碳存储为酸和保持白天气孔关闭节约用水(晚上会发生蒸发以较慢的速度)。它甚至可以保持其气孔关闭如果条件特别是干旱。仙人掌使用凸轮光合作用生存的极端高温和干旱的沙漠。

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。

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水循环

水蒸气,最终在云最终凝结成水滴和沉淀,下雨,下冰雹,冰雹或雪。
皮特·特纳/银行/盖蒂图片社

水循环是在连续流动的水地球。正如前面提到的,水从来都没有真正离开过——它只是改变形式。的太阳驱动整个水循环和负责它的两个主要组件:冷凝蒸发。当太阳加热表面的水,蒸发,最终在大气中水蒸气。它冷却和上升,成为云,最终凝结成水滴。根据大气的温度和其他条件,水沉淀雨,冰雹,冰雹或雪。

其中一些降水又被树的树冠和蒸发到大气中。降水落到地面径流,它可以累积和冻结成雪帽或冰川。它还可以渗透地面和积累,最终存储蓄水层。地下水含水层是大额存款可以提取和使用。这种径流也来自融雪当太阳和气候变化融化冰雪。最后,一些径流使它回到湖泊和海洋,再次被太阳蒸发了。您可以了解更多关于水的循环18新利最新登入地球是如何工作的

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水倒在了地上,保持土壤中的最终蒸发和退休的气氛。但地下水,这是我们饮用水的主要来源,可以在含水层几千年来积累。非承压含水层水位,或表面水压力等于大气压力,作为他们的上边界。承压含水层经常躺在无侧限蓄水层和一层的岩石或其他材料上边界。

在美国,最古老的地下水,称为矿物水,包含在奥加拉拉蓄水层。躺下大约175000平方英里(450000平方公里)的八个州在大平原,奥加拉拉蓄水层商店大约29亿英亩-英尺(36亿立方公里)的水[来源:高地平原/加拉拉地下含水层]。奥加拉拉蓄水层形成2到600万年前,在落基山脉形成。因为大平原的气候干旱,水含水层速度比使用它可以充电。这就是为什么一些科学家指利用化石水含水层矿业

地下水也可能存在于其他行星。的照片火星环球探测器探测器显示看似沟壑雕刻了河流的水在地球表面。18新利最新登入根据美国国家航空航天局,水可能是300到1300英尺(100到400米)。木卫二,木星的一个卫星,可能也有地下水。作为我们对水的需求超过了地球的供应,科学家想知道我们也许有一天我对水在我们太阳系的其他行星和卫星。

水有很多独特而神奇的属性,这些属性使它如此重要。他们为什么我们不断寻找更好的方法来获取和保存它。在下一节中,我们来看看这些属性,了解更多关于水本身。

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水属性

一个水黾演示了表面张力。
Maslowski史蒂夫如此/盖蒂图片社

水分子之间的氢键第一节中我们讨论了水的原因两个独特的性质:凝聚力附着力。凝聚力是指水坚持这一事实本身就很容易。附着力意味着水也非常棒,这就是为什么它扩散薄膜在某些表面,像玻璃一样。当水接触这些表面,胶粘剂力量强于凝聚力量。而不是粘在一起在一个球,它传播出去。

水也有高水平的表面张力。这意味着分子表面的水不是四面受到类似的分子,他们被从其他分子深处只有凝聚力。这些分子相互凝聚强烈但坚持其他介质弱。这方面的一个例子是,水珠子表面蜡质,如树叶或蜡汽车。表面张力使得这些水滴轮所以他们尽可能最小的表面积。

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毛细作用也是一种表面张力的结果。正如我们提到的,这发生在植物时“吸收”水。水坚持工厂的管道,但表面张力试图摧毁它。这使水上升,再次凝聚本身,这一过程持续进行直到足够的水积聚使重力开始拉回去。

水的氢键也为什么固体形式,,可以漂浮在液态形式。冰的密度小于水的密度,因为水分子形成晶体结构在冻结(32华氏度或0摄氏度)的温度。水的热性能也与它的氢键。水有很高比热容,这是每单位质量的热量需要提高其温度1摄氏度。所需要的能量提高温度1摄氏度的水是4.2焦耳每克。水也高汽化热,这意味着它可以把大量的热量没有它的温度上升。这在气候方面能起到非常大的作用,因为这意味着海洋需要很长时间热身。

水通常被称为普遍的溶剂,这意味着许多物质溶解。溶于水的物质亲水。这意味着他们是凝聚力量强大或比水的。盐和糖都是极性的,很像水,所以他们解散。不溶于水的物质疏水。这是说的来源“油和水不能混合。”Water's solvency is why the water that we use is rarely pure; it usually has several minerals dissolved in it.

这些矿物的存在之间的区别硬水软水。硬质水通常包含大量的钙和镁,但也可能包含金属。肥皂在硬不起泡沫水,但硬质水通常并不危险。它也可以导致管道、石灰存款规模热水器和厕所。

一些最新的争论水的属性在于当它融化冰的行为。18新利最新登入一些科学家声称,它看起来差不多固体的时候,除了一些氢键都折断了。另一些人则宣称,它形成一个全新的结构。所以它的重要性,我们仍然不完全理解水。

关于水和相关主题的更多信息,18luck手机登录查看下一个页面上的链接。

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更大的链接

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