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對(duì)一個(gè)水分子來(lái)說(shuō),它的正電荷重心偏在兩個(gè)氫原子的一方,而負(fù)電荷重心偏在氧原子一方,從而構(gòu)成極性分子,所以當(dāng)水分子相互接近時(shí),異極間的引力大于相距較遠(yuǎn)的同極間的斥力,這種分子間的相互吸引的靜電力稱范德華引力。2、水的化學(xué)特性水是由氫氧二種元素組成的(二個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子組成一個(gè)水分子),其中氫和氧的質(zhì)量比為1:8,水中氫占11.11%,氧占88.89%o山于水分子間還生成較強(qiáng)的氫鍵,使液態(tài)水中有(H20)2、(H20)3等締合水分子。3、水在地球上的分布水是地球上分布最廣的物質(zhì),是人類環(huán)境的一個(gè)重要組成部分,以氣、液、固三種聚集狀態(tài)存在,地球水的總量約有136000萬(wàn)立方公里,即接近于14億立方公里,如果全部鋪在地球表面上,水層厚度可達(dá)到約3000米,海洋中聚集著絕大部分水,占地球總水量的97.2%,它覆蓋著地球表面70%以上,陸地上到處都分布著河河湖沼,這些地面水總量約為23萬(wàn)立方公里,其中淡水約一半,只占地球水總量的萬(wàn)分之一,地下土壤和巖層中含有多層地下水,總量估計(jì)有840萬(wàn)立方公里,在高山和冰凍地區(qū)還積存著巨量冰雪和冰川,占陸地水總量的四分之三,天空大氣中總是流動(dòng)著大量的水蒸氣和云,在動(dòng)植物機(jī)體中也飽含水份,例如,大多數(shù)細(xì)胞原生質(zhì)內(nèi)含水分約80%,人的體重有65%是水分,黃瓜的重量中水竟占約95%,即使在礦物巖石結(jié)構(gòu)中也包含了相當(dāng)量的結(jié)晶水,曲此可見(jiàn),水在地球上兒乎是無(wú)所不至,確實(shí)是一種分布極廣的常見(jiàn)物質(zhì),它在整個(gè)自然界和人類社會(huì)中發(fā)揮著不可估量的巨大作用。4、水資源情況地球上水的總量約為14億立方公里,其中淡水只占總水量的2.53%,且主要分布在南北兩極的冰雪中。U前人類可以直接利用的只有地下淡水平線、湖泊淡水和河床水,三者總和約占地球總水量的0.77%,除去不能開(kāi)采的深層地下水,人類實(shí)際能夠利用的水只占地球上總水量的0.2%左右。我國(guó)水資源總量約為28124億立方米,其中地下水約8700億立方米。水資源人約2700立方米,是世界人均占有量的25%,居世界第88位。我國(guó)的淡水占全球的8%,人均占有量是世界人均占有是的30%o我國(guó)水的時(shí)空分布極不合理,如占國(guó)土面積過(guò)半,占全國(guó)耕地面積64%的長(zhǎng)江以北只占全國(guó)18%的水資源,尤其是華北,人均還不到全國(guó)平均水平的1/6。5、水的重要作用5」人與水冥冥蒼穹,茫茫大地,曾兒何時(shí),地球上有了水,于是便開(kāi)始有了生命,有了人這種生靈,靠了它,生命才得以連續(xù),人類才得以繁衍生息;現(xiàn)代科學(xué)證明,人的體重的60%多是水,血液的90%也是水,每人每天至少要有2000毫升的水才能維持生命,人斷水710天,就將出現(xiàn)死亡,失水1520%就產(chǎn)生脫水癥狀,人,自從誕生那天起,便與它結(jié)了不解之緣。水在人體內(nèi)所起的作用可歸納為如下兒點(diǎn):5.1.1水能溶解各種各樣的電解質(zhì),被溶解了的電解質(zhì)以離子態(tài)離解,使生命中的生物化學(xué)反應(yīng)得以正常進(jìn)行。5.1.2水是一部分有機(jī)物質(zhì)的溶劑,對(duì)人體內(nèi)的生物反應(yīng)十分有利。5.1.3水的表面能力大,存在于人體各個(gè)組織、器官、肌肉毛細(xì)管與組織液中以及細(xì)胞與細(xì)胞之間的微小間隙之內(nèi)向全身供給營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向血液提供溶解氧,排泄物乂借助于水才能運(yùn)輸,作為尿和汗液等排出體外,如果沒(méi)有水,排泄物將在人體內(nèi)積累,以致產(chǎn)生中毒現(xiàn)象。5.1.4人體除山傳導(dǎo)、幅射將熱量散發(fā)外,還通過(guò)發(fā)汗等產(chǎn)生的氣化熱,把體內(nèi)多余的熱散出去,以防體溫上升。5.1.5人體內(nèi)水平衡情況表收入(毫升)支出(毫升)飲用水1200尿1200食物水分600從皮膚、肺部700體內(nèi)水200糞便100合計(jì)2000合計(jì)2000說(shuō)明:體內(nèi)水,就是進(jìn)入體內(nèi)的食物由于加氧反應(yīng),在發(fā)生熱的同時(shí)產(chǎn)生的,成年人:男子體重每一公斤,每天大約需要補(bǔ)充30毫升水,女子體重每1公斤,每天大約需要補(bǔ)充25毫升水,這里都是指每天所必須補(bǔ)充的。5」.6水與人體健康水不僅是人類生活不可缺少的重要物質(zhì),也是影響人體健康的主要因素,它是機(jī)體進(jìn)行各種生理生命活動(dòng)的重要介質(zhì),通過(guò)飲水人的機(jī)體獲得必需的生理微量元素,如鐵、鐳、銅、鋅、碘、氟、鈣、鎂,排出機(jī)體代謝產(chǎn)物CO?、尿素、尿酸。符合衛(wèi)生要求的飲用水能保證人體健康,反之則會(huì)給人體帶來(lái)多種危害,如果飲用水被微生物和物理、化學(xué)物質(zhì)污染,必然要危害飲水人群機(jī)體健康,棋至發(fā)生中毒或引起疾病。據(jù)有關(guān)資料報(bào)導(dǎo),由于水引起的疾病有如下兒種。(一)介水傳染病一般通過(guò)飲用水傳播的傳染病叫介水傳染病,如霍亂、副霍亂、傷寒、副傷寒、細(xì)菌性痢疾,病毒性肝炎、小兒麻痹癥、腸炎等都可通過(guò)飲水進(jìn)行傳播。歷史上,國(guó)內(nèi)外很多城市都發(fā)生過(guò)因飲水被污染而引起霍亂、傷寒、肝炎等傳染病暴發(fā)流行的病例。游泳池水不潔,則可傳播紅眼病、砂眼、中耳炎和皮膚病等,此例亦不少見(jiàn)。(二)寄生蟲病有些寄生蟲病,如血吸蟲病、鉤端螺旋體病,也可通過(guò)水傳播。(三)地方病水中含碘量不足,會(huì)引起地方性中狀腺腫和克汀??;含氟量過(guò)低,人群昔I齒增加;含氟量過(guò)高,會(huì)發(fā)生氟斑牙、氟骨癥等地方性氟中毒。(四)公害病水如受到工業(yè)“三廢”的污染,就可引起公害病,如日本水俁地方,由于飲水受到了汞的污染,當(dāng)?shù)厝税l(fā)生非常嚴(yán)重的汞中毒,被稱為“水俁病”,日本富山縣的居民發(fā)生過(guò)鎘中毒全身骨骼劇疼,被稱為“骨疼病”,這是兩起聞名世界的公害事件。另外象神、鋁、珞、割化物、農(nóng)藥等污染水源,都可能引起人體急、慢性中毒。(五)其它疾病飲用鈣鎂含量低的軟水,心血管疾病發(fā)病率較高;含量高時(shí),可引起暫時(shí)性胃腸功能失調(diào)節(jié),如消化不良、腹瀉。苯并言]花、珞、銀、亞硝酸鹽污染水質(zhì)嚴(yán)重時(shí),癌癥患病率增高。6、城市與水6」市政設(shè)施用水一座城市,特別是現(xiàn)代化城市,不管城市規(guī)模大小,如果缺水就很難維持,姑且不論城市居民生活離不開(kāi)水,工廠生產(chǎn)離不開(kāi)水,而城市的一些公用設(shè)施、消防、綠化、公共場(chǎng)所的清潔衛(wèi)生,高溫季節(jié)公路降溫、……都少不了水,而且還要求提供不受污染的水。在改革開(kāi)放的今天可以毫不夸張地說(shuō):水環(huán)境決定投資環(huán)境,直接影響城市改革開(kāi)放的程度。6.2工業(yè)用水水在工業(yè)上主要用于以下兒個(gè)方面:(-)冷卻用水,冶金、電力、化工等工業(yè)的某些機(jī)械設(shè)備在操作過(guò)程中需要大量的水來(lái)冷卻降溫,鋼鐵廠每煉一噸鋼要用200立方米冷卻水。(二)動(dòng)力用水,許多工廠要用蒸汽供熱,蒸汽機(jī)車,發(fā)電廠的汽輪機(jī)需要由蒸汽供給動(dòng)力,這都要用不少的水。(三)生產(chǎn)技術(shù)用水,化工、輕工等行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中需要用水作反應(yīng)介質(zhì),或用來(lái)清洗處理產(chǎn)品,一個(gè)50萬(wàn)錠的紡織印染廠,每日要用5萬(wàn)立方米以上的水,造紙廠每生產(chǎn)一噸紙大約要用250-500立方米以上的水,而生產(chǎn)一噸人造纖維要用1000立方米水。(四)產(chǎn)品用水,有些工業(yè)部門的產(chǎn)品以水為原料,如食品工業(yè)的釀酒、制醬油、釀醋等,產(chǎn)品的成份中水占相當(dāng)?shù)谋戎亍?、農(nóng)業(yè)與水水利是農(nóng)業(yè)的命脈,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,特別是在較干旱的地區(qū),需要用大量的水進(jìn)行灌溉,例如在我國(guó)華北地區(qū),灌一畝小麥地用水40?50立方米,灌一畝棉花地用水35?50立方米,因此即使是一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家,工業(yè)用水量很大,但農(nóng)業(yè)用水量仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)工業(yè)用水量。此外,林場(chǎng)、牧場(chǎng)、漁場(chǎng)都離不開(kāi)水。8、環(huán)境與水一個(gè)地區(qū)無(wú)論是山脈、平原、盆地,缺少水整個(gè)生態(tài)失去平衡,一片蔥綠的原野經(jīng)過(guò)一定的歷史時(shí)期就會(huì)變成荒無(wú)人煙的沙漠,水還是決定氣候的重要因素,而它的流動(dòng)是改變地球面貌的主要原因??梢哉f(shuō)任何一個(gè)缺水的環(huán)境不可能是好的環(huán)境。水爬高的本領(lǐng)水往低處流是人們常見(jiàn)的自然現(xiàn)象,這符合自然界能量最低原理一-任何物體總是在千方白計(jì)使自己占據(jù)一個(gè)最低的位置,以求處在最穩(wěn)定的地位。然而,水可以往高處走,也許有人會(huì)說(shuō),水泵的作用能夠使之這樣。而幫助水爬高的第一個(gè)原因是大氣,或者準(zhǔn)確地說(shuō)是大氣壓的作用。我們知道,在海平面上,0°C時(shí)的76cm翌直水銀柱的壓強(qiáng)叫一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,即lOlkPa。如果水泵管外承受的是一個(gè)大氣壓,管內(nèi)抽成真空,大氣壓可以幫助水在管內(nèi)爬行10.336m的高度。但由于無(wú)法絕對(duì)真空,一般水柱上升高處不會(huì)超過(guò)8m至9mo其實(shí),水本身的爬高本領(lǐng)是異常突出的。它可以不需要任何人或機(jī)械的幫助,登上懸崖陡壁,爬上參天古木的樹(shù)冠。自然高度的限制也不復(fù)存在。比如,一株高大的樹(shù)木,每天通過(guò)葉子蒸騰成千上萬(wàn)升水,植物體內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓,使下面的水源源不斷地爬上樹(shù)頂端。只要你留神觀察,這類現(xiàn)象是屢見(jiàn)不鮮的。例如,在洗臉之前,漫不經(jīng)心地將一塊毛巾扔到盛水的臉盆中,剛巧一頭栽倒水里,一頭掛在臉盆口上,只要過(guò)少許時(shí)間,便能看到水越過(guò)了臉盆高壁的邊緣,從毛巾上一滴一滴地跌落下來(lái)??梢宰鲞@樣一個(gè)實(shí)驗(yàn),在一個(gè)盛水器皿中,插入一個(gè)孔徑如繡花針頭大小的玻璃管(如圖5-1),馬上可以看到水沿玻璃管壁升高??讖皆郊?xì),水升得越高。這種現(xiàn)象稱為毛細(xì)管現(xiàn)象。靠著它的作用,水才沿著土壤里千千萬(wàn)萬(wàn)的毛細(xì)管、植物的莖部無(wú)止境地上升。毛細(xì)管現(xiàn)象,是山于水有著巨大的表面張力而引起的。水在液
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