水上是如何运作的

在这个消息中经常讨论世界“DWWINDLING供水”，但这并不完全准确。水量没有减少，但对其的需求稳步增加。一些科学家认为，目前世界的人口60亿年，将加倍2050 [来源：Cossi］.此外，清洁和饮用的水量稳定地减少，因为污染．

对于工业化国家的许多人来说，随着开启水龙头而变得容易，它相当便宜。但淡水在全世界都没有均匀分布。九大国家的一半以上包括在九个国家：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：世界商业理事会可持续发展。城市地区显然，对饮酒和卫生基地的水有更大的需求。但在未开发国家的过度流量意味着许多人甚至没有得到基础。

世界上大部分的淡水——大约240万立方英里(1000万立方公里)——蕴藏在地下含水层．其余的来自:

[资料来源：世界商业理事会]可持续发展]

水分布一切与政治边界，经济发展和财富。在墨西哥城，例如，人口的9％使用可用的水的75％，和一个破碎基础设施装置，其直至水供应量的一半是通过管泄漏和蒸发[源丢失：Cossi］.

有些国家没有足够的清洁水，以便他们的快速增长的人口，他们负担不起清洁和运输所需的基础设施。例如，中国城市的大多数人患有水资源短缺，中国大部分地下水，湖泊和河流受到污染。大约7亿中国人只能访问不符合该规定的标准的饮用水世界卫生组织[来源：WHO］.

中东的国家使用每人最少的水，因为淡水的天然来源很少。相比之下，美国的用水比在2002年使用的任何其他国家在任何其他国家/地区使用大约60,000立方英尺（1,700立方米）的水[资料来源：经济合作和发展组织]。但即使在美国，也有一些国家和地区不含足够的水来供应他们的人口。佛罗里达州沿海地区拥有如此多的咸水，它们必须从内陆地区遇到淡水，这导致了对水供应的控制的政治纠纷。

在许多领域，水受到政府的监管和分发。在美国，它受到了监管安全饮用水法案．但是，政府控制并不总是所有人的最佳利益。在20世纪30年代，苏维埃政府灌溉棉田，苏联政府将运河转移到亚拉海（位于哈萨克斯坦和乌兹别克斯坦之间）的河流转移。结果，海面的表面积在过去50年中缩减了超过50％，其体积减少了80％[来源：斯旺森］.它的盐度增加，它与农药，肥料径流和工业废物污染。海洋的丧失意味着商业捕捞行业的衰落，这有助于将该地区送入贫困。来自暴露的海底的污染物已被发现血液南极企鹅[来源：斯旺森］.

一些地区已将供水分配私有化，这常常导致冲突。20世纪80年代末，英国将其水委员会(政府供水机构)出售给私营公司，以改善基础设施。许多人对公司能从这种基本需求中获利感到愤怒，尤其是在那些无力支付账单的人遭受严厉惩罚的情况下。这个问题后来通过立法加以解决。

2000年和2005年，示威者将玻利维亚的街道临到抗议供水的私有化。当外国公司接管玻利维亚的水系统时，水的成本变得太昂贵了。在El Alto市，“获得水和污水勾结的成本超过了最低工资的半年收入”[来源：舒尔茨］.2000年反抗，称为“玻利维亚水战”，导致了戒严和100伤害。发生后，玻利维亚政府取消了私营公司合同。

目前，超过10亿人，约占世界人口的17%，无法获得清洁水[来源:世界卫生组织］.有几个政府和非政府组织，包括儿童基金会和水资助的组织，致力于帮助贫困社区在亚洲和非洲获得饮用水和卫生设施的可持续用品。在美国发生了水资源短缺 - 许多国家有计划，以帮助获得足够的水并支付水和下水道票据的弱势群体。

显然，缺乏水是一个大问题。但为什么这一点？在下一节中，我们将看看水在人体中扮演的部分。

我们的身体约有60％的水[资料来源：梅奥诊所］.水调节我们的体温，在体内输送营养细胞，使我们的黏膜湿润，潮红，从我们的身体浪费。我们的肺部有90％的水，我们的大脑是70％的水和我们的水血液为水的80％以上。简单地说，我们不能没有功能了。大多数人出汗每天大约两杯水（0.5升）。每一天，我们也失去了一个多一点的水（236毫升），当我们呼出它一个杯子，我们消除有关其六杯（1.4升）。我们也失去了电解质- 矿物质如钠和钾调节身体的流体。那么我们如何更换它？

我们可以通过我们吃的食物获得大约20％的水。一些食物，如西瓜，近100％的水。虽然我们每天需要的水量都有所不同，但它通常约为8杯（2L）。但而不是担心进入那些八个杯子，你应该只是在你开始感到口渴时喝酒。你可以通过饮用其他饮料来获得水 - 但有些饮料，喜欢酒精，可以让你更脱水。

如果你的尿液是深黄色的，你可能不会喝足够的水。当然，当你锻炼时，你需要更多的水;腹泻，呕吐或发烧生病;或者在热环境中长时间。大多数人可以在没有水的情况下只能生存几天，尽管这取决于许多因素，包括他们的健康和环境。有些人已经走了两周。在尼泊尔思考的佛教男孩的追随者声称，他已经走了两年没有食物或水，但医生们没有能够证实这一点[来源：所有的头条新闻］.

当你没有得到足够的水，或失去太多的水，你就会变成脱水．轻度脱水的迹象包括口干，过度口渴，头晕，灯头和弱点。如果人们在这一点上没有流体，他们就会体验严重的脱水，这可能导致抽搐，快速呼吸，弱脉冲，松弛的皮肤和沉没的眼睛。最终，脱水会导致心力衰竭和死亡。

腹泻引起的脱水是未开发国家死亡的主要原因。每年从中死于近200万人，大多是孩子们死于：WHO］.饮用被生物污染物污染的水，以及无法获得适当的卫生设施，可能导致诸如疟疾和霍乱和寄生虫像密码孢子虫病和血吸虫病。水也可以污染化学品，杀虫剂和其他天然存在的物质。

在下一页上，我们将学习净化水。

叫做饮酒的水饮用水，或饮用水，与之相反安全水，其可以被用于洗浴或清洁。在美国，环境保护局设定了90种最常出现的污染物的最高水平。如果事情发生在你的供水，您的供应商必须与您联系，让你知道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，我们将在水在动物和植物细胞究竟是如何循环一探究竟。

植物含有更多的水比动物做 - 他们大多是90〜95％的水[来源：BBC]的任何地方。正如它在动物身上做，调节水通过它的工厂和运输营养物质的温度。但是，而不是通过饮用水服用水和吃的，植物得到它通过露水，灌溉和降雨量。

植物通过他们的根部浇水，绿色的植物使用它光合作用这就是它们为食物制造糖的方式。(你可以了解更多关于光合作用的过程如何在地球工程。）植物还需要水来支持自己。来自过程的压力渗透- 水从外面移动到植物细胞内部 - 保持植物的细胞壁。

当你去浇灌植物，它吸收了水通过毛细血管动作．然后水从叫做管子的根部行驶木质血管．水到达植物的叶子，并通过呼叫的小孔逸出气孔，当工厂需要冷却时打开。这个过程称为蒸腾作用它类似于人（和一些动物）怎么出汗。二氧化碳也通过气孔进入植株。

处理水是动物和人比较复杂，但它也是在很多方面相似。水，你消耗在通过渗透小肠上部被吸收。它进入血液并通过身体运输。然而，与植物细胞不同，动物细胞没有细胞墙。这就是为什么动物具有循环系统的原因 - 否则，我们的细胞将吸收水和盐，直到它们膨胀。我们的循环系统在身体周围移动水，通过出汗和排尿，根据需要将其移除。

一些动物，如微观有机体称为tartigrade，可以去断水的时间不平凡的五年。如果tartigrade的环境没有足够的水，动物进入生活没有水分，堪称低湿休眠．在它的细胞中，糖取代了水，使它不受极端温度的影响。它的新陈代谢会降低，在有足够的水重新活下来之前，酒石一直处于几乎没有生命的状态。

一些植物也发现住，很少或没有水独特的方式。一种方法是所谓光合作用的变化Crassulacean酸性代谢（CAM）光合作用．在CAM光合作用，植物存储二氧化碳作为酸，并保持在白天关闭其气孔，以节省水（蒸发发生在一个较低的速率在夜间）。它甚至可以保持它的气孔在任何时候，如果条件特别干旱关闭。仙人掌使用CAM光合作用生存的沙漠极端高温和干旱。

接下来，我们来看看水文或水，循环功能。

水循环是水在和周围的持续运动地球．如前所述，水从未真正消失 - 它只是改变形式。这太阳推动着整个水循环，并负责其两个主要部分：冷凝和蒸发．当太阳加热水面时，它蒸发并最终在大气中作为水蒸气。它冷却并升起，成为云，最终凝成水滴。取决于大气温度和其他条件，水沉淀作为雨，雨夹雪，冰雹或雪。

一些这种沉淀是由树冠和蒸发再次捕捉到大气中。击中地面降水变径流，这可以积聚并冻结到雪帽或冰川中。它也可以渗透地面并积聚，最终存放在含水层．含水层是可以提取和使用的大量地下水。这个径流也来自融雪，当太阳和气候变化融化的雪和冰时发生。最后，其中一些径流使其回到湖泊和海洋中，在阳光下再次蒸发。您可以了解有关水循环的更多信息如何在地球工程．

落到地面并留在土壤中的水最终蒸发和退休到大气中。但地下水是我们饮用水的主要来源，可以在数千年上积累含水层。承压含水层把地下水位，或者水压等于大气压的表面，作为它们的上限。限制含水层常位于下面承压含水层和有岩石或其它材料作为其上限的一个层。

在美国，最古老的地下水，称为化石水，奥加拉拉蓄水层奥加拉拉蓄水层位于大平原八个州约17.5万平方英里(45万平方公里)的地下，储存了约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］.奥格拉拉含水层在2至600万年之间形成的，当时落矶山脉是形成的。因为大平原的气候是干旱的，所以含水层中的水正在使用比可以充电的速度更快。这就是为什么有些科学家指的是使用化石水含水层水矿业．

地下水还可能存在其他行星上。从图片火星全球测量师宇宙飞船展示了像地球表面上的水河流雕刻的沟壑。根据美国宇航局在美国，海水可能在水面以下300到1300英尺(100到400米)。木卫二，木星的卫星之一，可能也有地表水。由于我们对水的需求超过了地球的供应，科学家们想知道有一天我们是否可以在太阳系的其他行星和卫星上开采水源。

水有很多独特而惊人的财产，使其成为生活如此重要。他们为什么我们不断寻找更好的获得和保存它的方法。在下一节中，我们将查看这些属性，并了解有关水本身的更多信息。

我们在第一节中谈到的水分子之间的氢键是水的两种独特性质背后的原因:凝聚和粘附．凝聚力是指水很容易粘在一起的事实。粘合意味着水也很好地粘在其他东西上，这就是为什么它在某些表面上的薄膜中散布，如玻璃。当水与这些表面接触时，粘合力比粘性力强。它而不是在球中粘在一起，而是蔓延出来。

水也有高水平的表面张力．这意味着水面上的分子在所有侧面上没有被类似的分子包围，因此它们仅被来自内部深度的其他分子的内聚力拉动。这些分子彼此强烈凝聚，但弱粘附到其他介质上。其中一个例子是水在蜡状表面上珠的方式，例如叶子或蜡汽车．表面张力使这些水滴圆润，所以它们能覆盖尽可能小的表面积。

毛细作用也是表面张力的结果。正如我们提到的，当植物“吸收”水分时，就会发生这种情况。水附着在植物的管道内部，但表面张力试图使它变平。这使得水上升并再次凝聚在一起，这个过程一直持续到足够多的水聚集起来，使重力开始把水拉下来。

水的氢键也是它形成固态的原因，冰，可以以液体形式漂浮。冰的密度比水小，因为水分子在冰点(32华氏度或0摄氏度)形成晶体结构。水的热性能也与它的氢键有关。水有很高的比热力，也就是每单位质量升温一摄氏度所需的热量。把水的温度提高一摄氏度所需的能量是每克4.2焦耳。水也有高蒸发热量，这意味着它可以吸收大量热量，而温度不会上升太多。这在气候中起着很大的作用，因为这意味着海洋需要很长时间才会变暖。

水通常被称为通用溶剂，这意味着许多物质溶解在其中。溶解在水中的物质是亲水．这意味着它们比水的凝聚力强或强。盐和糖都是极性的，如水，所以它们在它中溶解得很好。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。水的偿付能力是我们使用的水很少纯净的原因;它通常有几种矿物质溶解在里面。

这些矿物质的存在之间的差硬水和软水（碳酸钙含量少．硬水通常含有大量的钙和镁，但也可能含有金属。肥皂不会在硬水中泡泡，但硬水通常不会危险。它还可以在管道中引起石灰尺度沉积物，水加热器和洗手间．

关于水的性质，最近的一些争论是关于冰融化时的行为。一些科学家声称，它看起来和固态时差不多，只是它的一些氢键断裂了。其他人则认为它形成了一个全新的结构。所以尽管它很重要，我们仍然没有完全了解水。

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