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有关水知识科普

相信目前有很多人对于有关水知识科普都比较感兴趣，如今小桃也是在网络上收集了一些关于水的知识及简单介绍相关的信息分享给大家，希望能够解答大家的问题。

水(化学)是一种无机、透明、无味、无臭、几乎无色的化学物质，是地球水圈和所有已知生物的流体(作为溶剂)的主要成分。尽管它既不提供食物、能量，也不提供有机微量营养，但它对所有已知的生活形式都至关重要。它的化学表明它的每个分子都含有一个氧和 2个氢原子, 用共价键连接. 氢原子以 104.45° 与氧原子相连的角度。

水循环(科学上称为水文循环)是指水圈、大气、土壤水、地表水、地下水和植物 水不断交换。

水在水循环中不断流经这些区域，包括以下转移过程：

大多数在海洋中发现的水蒸气都会返回，但风以与径流进入海洋相同的速度将水蒸气输送到陆地上，每年大约是 47 Tt，陆地上的蒸发和蒸腾每年都有贡献 72 Tt。陆地上的年降水量为 119 Tt，雨、雪、冰雹是最常见的形式，也有雾、露的影响。露水是高密度水蒸气遇到凉爽表面时凝结的小水滴。露水通常在早晨温度最低的时候形成，就在日出前和地球表面温度开始升高的时候。空气中的冷凝水也能反射阳光产生彩虹。

径流常聚集在流入河流的分水岭上。数学模型用于模拟河流或溪流流量，计算水质参数。农业灌溉中转用了一些水。河流和海洋为旅游和商业提供了机会。径流通过侵蚀形成了河谷和三角洲的环境。为建立人口中心提供肥沃的土壤和平坦的土地。当一片土地(通常是低洼地区)被水覆盖时，就会发生洪水，当河流溢出河岸或风暴时，就会发生洪水。另一方面，干旱是一个地区注意到供水不足的几个月或几年的延长期。当一个地区因其地形或纬度位置而持续低于平均降水量时。

水既是库存，也是流动。水可储存在湖泊、水蒸气、地下水或含水层和冰雪中。

地球表面的水覆盖着地球表面的水 71%主要分布在海洋中(约 96.5%)。少量水以地下水(1.7%)的形式出现在南极洲和格陵兰的冰川和冰盖中(1.7%)，以蒸汽和云的形式出现在空气中(由悬浮在空气中的冰和液体水组成) , 并降水(0.001%)。蒸发、蒸腾、冷凝、沉淀和径流中的水通常到达大海。

估计有全球淡水总量 69% 储存在冰川和永久积雪中；30%在地下水中；剩下的 1% 在湖泊、河流、大气和生物群中。水的储存时间变化很大：有些含水层由储存数千年的水组成，但湖水量可能随季节波动，在干旱和潮湿时期减少。一些地区的大部分供水是从储存的水中提取的，当取水量超过供水量时，水量就会减少。据估计，灌溉总用水量高达 30% 从不可持续的地下水中提取，导致地下水枯竭。

海水平均含有约 氯化钠的3.5%少量其他物质。在某些重要方面，海水的物理性质与淡水不同。它在较低的温度(约-1.9°C（28.6°F））其密度随温度降低到冰点而增加，而不是在高于冰点的温度下达到最大密度。波罗海的主要海域的海水盐度 0.7% 4.0%到红海不等。（死海以其 30% 到 40% 以超高盐度而闻名，其实是盐湖。）

农业是人类用水最多的，包括灌溉农业，占人类总用水量的比例 80%到90%。

水资源短缺也是由生产用水密集型产品引起的。例如棉花，1 公斤棉(相当于牛仔裤)需要 10.9 生产立方米的水。虽然棉花占世界用水量的比例 2.4%的水被消耗在已经面临缺水风险的地区，造成了严重的环境破坏。

人体含有 55% 至 78%的水取决于体型。为了正常工作，身体每天都需要 1 到 7 加水以避免脱水；确切的数量取决于活动水平、温度、湿度等因素。大部分是通过食物或饮料摄入的，而不是直接喝水。

健康的肾脏每小时可以排出0.8到1升的水，但运动和其他压力可以减少这个数字。人们在运动中可能比他们需要更多的水，这使他们面临水中毒（过多的水）的风险，这可能是致命的。研究表明，额外的水摄入量，特别是高达 500 毫升，与减肥有关。充足的液体摄入有助于预防便秘。

人类需要杂质较少的水。常见的杂质包括金属盐和氧化物，包括铜、铁、钙和铅，或有害细菌，有些溶质是可以接受的，甚至可以用来增强味道和提供所需的电解质。

水被广泛用作化学反应中的溶剂或反应物，而不是溶质或催化剂。在无机反应中，水是一种常见的溶剂，子化合物和其他极性化合物的常见溶剂，如氨和与水密切相关的化合物。在有机反应中，它通常不被用作反应溶剂，因为它不能很好地溶解反应物，而且是两性的（酸性和碱性）和亲核。然而，这些特征有时是必要的。超临界水最近成为一个研究课题。氧饱和超临界水能有效燃烧有机污染物。化学工业中的某些过程中使用水蒸气。

由于其可用性和高热容量可用于冷却和加热，因此水和蒸汽是常用的热交换流体。冷水甚至可以从湖泊或海洋中自然获得。由于水的蒸发潜热很大，通过水的蒸发和冷凝传递热量特别有效。缺点是钢铁、铜等工业中常见的金属氧化速度更快。在几乎所有的火力发电站中，水被用作工作流体（用于锅炉、蒸汽轮机和冷凝器之间的闭环）和冷却剂（用于将废热交换到水中或通过冷却塔中的蒸发带走）。

在核电工业中，水也可以用作中子慢化剂。在大多数核反应堆中，水既是冷却剂又是慢化剂。这提供了一些被动的安全措施，因为从反应堆中去除水也会减缓核反应。然而，其他方法有利于停止反应，并优先保持核心被水覆盖，以确保完全冷却。

水工业为家庭和工业（包括污水处理）提供饮用水和废水服务。供水设施包括水井、雨水收集池、供水管网和净水设施、水箱、水塔和水管，包括旧渡槽。大气水发生器正在开发中。

饮用水通常从地下人工钻孔(井)中收集，或从湖泊和河流中提取。因此，假设含水层能提供足够的流量，在适当的地方建造更多的井是生产更多水的可能途径。其它水源包括雨水收集。人类饮用水可能需要净化。这可能涉及去除未溶解物质、溶解物质和有害微生物。流行的方法是用沙子过滤，只去除不溶性物质，氯化和煮沸可以杀死有害微生物。蒸馏完成所有三个功能。反渗透等先进技术较多。海水淡化是沿海干旱气候中更昂贵的解决方案。

污染水可能是最大的单一用水滥用；如果污染物限制了水的其他用途，无论污染者的利益如何，它都会成为浪费资源。与其他类型的污染一样，这不是市场成本的标准核算，被认为是市场无法解释的外部性。因此，其他人为水污染付出了代价，而私营企业的利润并没有重新分配给当地居民，这是污染的受害者。人类消耗的药物通常最终进入水道。如果它们具有生物积累性，不能生物降解，可能会对水生生物产生不利影响。

许多工业过程依赖于使用溶解在水中的化学物质、悬浮在水浆中的固体或使用水溶解和提取物质或清洗产品或加工设备的反应。大量的水用于采矿、化学制浆、纸浆漂白、造纸、纺织生产、染色、印刷和电厂冷却，需要特殊的水源，经常造成严重的水污染。

水用于发电。水电是从水力发电中获得的电力。水力发电来自驱动连接到发电机的水轮机。水电是一种低成本、无污染的可再生能源。

喷水和喷水切割机采用加压水。此外，高压水枪用于精确切割。效果好，相对安全，对环境无害。也用于机械冷却，防止过热或锯片过热。

除了用作化学溶剂外，水还用于许多工业工艺和机器，如蒸汽轮机和换热器。未经处理的工业用水排放是污染。污染包括溶质（化学污染）和冷却水（热污染）的排放。工业在许多应用中需要纯水，并在供水和排水中使用各种净化技术。

烹饪、蒸和炖是一种流行的烹饪方法，通常需要将食物浸泡在水或气体蒸汽中。水也用于洗碗。水在食品科学领域也起着重要的作用。

水中的溶质也会影响水的活性，从而影响食品中许多化学反应和微生物的生长。水的活性可以描述为溶液中水的蒸汽压力与纯水的蒸汽压力之比。水中的溶质会降低水的活性——很重要，因为大多数细菌在水活性较低时停止生长。[121]微生物的生长不仅会影响食品的安全，还会影响食品的保存和保质期。

水的硬度也是食品加工的一个关键因素，可以通过使用化学离子交换系统来改变或处理。它可以极大地影响产品的质量，并在卫生方面发挥作用。水的硬度根据水中碳酸钙的浓度进行分类。

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