水的資料
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時間:2024-08-17 10:32:52
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水的資料【專家解說】:"> 水的性質(zhì) 水(H2O)是由氫、氧兩種元素組成的無機(jī)物,在常溫常壓下為無色無味的透明液體。在自然界,純水是非常罕見的,水通常多是酸、堿、鹽等物質(zhì)的溶
【專家解說】:"> 水的性質(zhì)
水(H2O)是由氫、氧兩種元素組成的無機(jī)物,在常溫常壓下為無色無味的透明液體。在自然界,純水是非常罕見的,水通常多是酸、堿、鹽等物質(zhì)的溶液,習(xí)慣上仍然把這種水溶液稱為水。純水可以用鉑或石英器皿經(jīng)過幾次蒸餾取得,當(dāng)然,這也是相對意義上純水,不可能絕對沒有雜質(zhì)。水是一種可以在液態(tài)、氣態(tài)和固態(tài)之間轉(zhuǎn)化的物質(zhì)。固態(tài)的水稱為冰;氣態(tài)叫水蒸氣。水汽溫度高于374.2℃時,氣態(tài)水便不能通過加壓轉(zhuǎn)化為液態(tài)水。
分子結(jié)構(gòu): 水分子是V形分子、極性分子。
在20℃時,水的熱導(dǎo)率為0.006 J/s?cm?K,冰的熱導(dǎo)率為0.023 J/s?cm?K,在雪的密度為0.1×103 kg/m3時,雪的熱導(dǎo)率為0.00029 J/s?cm?K。水的密度在3.98℃時最大,為1×10^3kg/m3,溫度高于3.98℃時,水的密度隨溫度升高而減小 ,在0~3.98℃時,水不服從熱脹冷縮的規(guī)律,密度隨溫度的升高而增加。水在0℃時,密度為0.99987×10^3kg/m3,冰在0℃時,密度為0.9167×10^3kg/m3。因此冰可以浮在水面上。
水的熱穩(wěn)定性很強(qiáng),水蒸氣加熱到2000K以上,也只有極少量離解為氫和氧,但蒸餾水在通直流電的條件下會離解為氫氣和氧氣。具有很大的內(nèi)聚力和表面張力,除汞以外,水的表面張力最大,并能產(chǎn)生較明顯的毛細(xì)現(xiàn)象和吸附現(xiàn)象。純水沒有導(dǎo)電能力,普通的水含有少量電解質(zhì)而有導(dǎo)電能力。
水本身也是良好的溶劑,大部分無機(jī)化合物可溶于水。
在-213.16℃,水分子會表現(xiàn)出現(xiàn)厭水性。
物理性質(zhì):
摩爾質(zhì)量:18.0153g/mol
密度:水0.998g/cm3(20度) 冰0.92g/cm3
熔點:0度273.15k
沸點:100攝氏度373.15k(1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)
比熱:4.184J/(g.K)
水循環(huán)
生物圈可以分為大氣圈的底部,水圈的大部,巖石圈的表面。水在以上幾個區(qū)域作如下循環(huán):
1.從海洋或其他水體中也可以從動植物體內(nèi)蒸發(fā)進(jìn)入空氣;
2.從天空中下沉進(jìn)入海洋,從陸地徑流進(jìn)入海洋;
3.大多數(shù)水蒸氣從海洋蒸發(fā)又返回海洋,但是風(fēng)將水蒸氣刮走穿過陸地從陸地徑流流回海洋,大約每年36Tt。水從陸地上蒸發(fā)每年71Tt。每年有107Tt的降水,有如下幾種形式:最普通的是降雨,冰雹,霧和露水。濃縮的水可以反射陽光形成彩虹。 水的影響
1、對氣候的影響
水對氣候具有調(diào)節(jié)作用。大氣中的水汽能阻擋地球輻射量的60%,保護(hù)地球不致冷卻。海洋和陸地水體在夏季能吸收和積累熱量,使氣溫不致過高;在冬季則能緩慢地釋放熱量,使氣溫不致過低。
海洋和地表中的水蒸發(fā)到天空中形成了云,云中的水通過降水落下來變成雨,冬天則變成雪。落于地表上的水滲入地下形成地下水;地下水又從地層里冒出來,形成泉水,經(jīng)過小溪、江河匯入大海。形成一個水循環(huán)。
雨雪等降水活動對氣候形成重要的影響。在溫帶季風(fēng)性氣候中,季風(fēng)帶來了豐富的水氣,形成明顯的干濕兩季。
此外,在自然界中,由于不同的氣候條件,水還會以冰雹、霧、露水、霜等形態(tài)出現(xiàn)并影響氣候和人類的活動。
2、對地理的影響
地球表面有71%被水覆蓋,從空中來看,地球是個藍(lán)色的星球。水侵蝕巖石土壤,沖淤河道,搬運泥沙,營造平原,改變地表形態(tài)。
地球表層水體構(gòu)成了水圈,包括海洋、河流、湖泊、沼澤、冰川、積雪、地下水和大氣中的水。由于注入海洋的水帶有一定的鹽分,加上常年的積累和蒸發(fā)作用,海和大洋里的水都是咸水,不能被直接飲用。某些湖泊的水也是含鹽水。世界上最大的水體是太平洋。北美的五大湖是最大的淡水水系。歐亞大陸上的里海是最大的咸水湖。
地球上水的體積大約有 1 360 000 000 立方公里。海洋占了1 320 000 000立方公里(或97.2%);冰川和冰蓋占了25 000 000立方公里(或1.8%);地下水占了13 000 000立方公里(或者0.9%);湖泊,內(nèi)陸海,和河里的淡水占了250 000 立方公里(或0.02%);大氣中的水蒸氣在任何已知的時候都占了13 000立方公里(或0.001%)。
3、對生命的影響
地球上的生命最初是在水中出現(xiàn)的。水是所有生命體的重要組成部分。人體中水占70%;而水母中98%都是水。水中生活著大量的水生植被等水生生物。
水有利于體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行,在生物體內(nèi)還起到運輸物質(zhì)的作用。 水對于維持生物體溫度的穩(wěn)定起很大作用。
水的分類
根據(jù)水質(zhì)的不同,可以分為:
軟水:硬度低于8度的水為軟水。(不含或較少含有鈣鎂化合物)
硬水:硬度高于8度的水為硬水。(含較多的鈣鎂化合物).硬水會影響洗滌劑的效果;鍋爐用水硬度高了十分危險,不僅浪費燃料,而且會使鍋爐內(nèi)管道局部過熱,易引起管道變形或損壞;人長期引用危害健康.硬水加熱會有較多的水垢。
飲用水根據(jù)氯化鈉的含量,可以分為:
淡水
咸水
生物水:在各種生命體系中存在的不同狀態(tài)的水。
天然水:
土壤水:貯存于土壤內(nèi)的水
地下水:貯存于地下的水
超純水:純度極高的水,多用于集成電路工業(yè)
結(jié)晶水:又稱水合水。在結(jié)晶物質(zhì)中,以化學(xué)鍵力與離子或分子相結(jié)合的、數(shù)量一定的水分子。
重水的化學(xué)分子式為D2O,每個重水分子由兩個氘原子和一個氧原子構(gòu)成。重水在天然水中占不到萬分之二,通過電解水得到的重水比黃金還昂貴。重水可以用來做原子反應(yīng)堆的減速劑和載熱劑。
超重水的化學(xué)分子式為T2O,每個重水分子由兩個氚原子和一個氧原子構(gòu)成。超重水在天然水中極其稀少,其比例不到十億分之一。超重水的制取成本比重水還要高上萬倍。
氘化水的化學(xué)分子式為HDO,每個分子中含一個氫原子、一個氘原子和一個氧原子。用途不大。
水的利用和水資源現(xiàn)狀
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人類對水資源的需求量不斷增大。本世紀(jì)以來全世界淡水用量增長了8倍,其中農(nóng)業(yè)用水增長了7倍,城市用水增長了12倍,工業(yè)用水增長了20倍,而且世界淡水用量以每年 5%的速度遞增。目前世界上大約有90個國家,40%的人口出現(xiàn)缺水危機(jī),30億人缺乏用水衛(wèi)生設(shè)施,每年有300萬到400萬人死于和水有關(guān)的疾病。到2025年,水危機(jī)將蔓延到48個國家,35億人為水所困。水資源危機(jī)帶來的生態(tài)系統(tǒng)惡化和生物多樣性破壞,也將嚴(yán)重威脅人類生存。過去50年中,由水引發(fā)的沖突共507起,其中37起有暴力性質(zhì),21起演變?yōu)檐娛聸_突。專家警告:隨著水資源日益緊缺,水的爭奪戰(zhàn)將愈演愈烈。水資源的危機(jī)已成為全世界關(guān)注的問題。世界氣象組織1996年初指出:缺水是全世界城市面臨的首要問題,估計到2050年, 世界2/3以上的人口將生活在城市,而全球有46%的城市人口缺水,必須平衡社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市淡水供應(yīng)管理二者之間的關(guān)系,進(jìn)行水資源的儲存 、輸送和管理的大規(guī)模工程建設(shè)。英國《獨立報》稱,世界上的大河正以令人擔(dān)憂的速度枯竭斷流,給人類、動物及地球的未來造成毀滅性的后果。雪上加霜的是,全世界最長的20條河流均遭到大壩攔截。1/5的淡水魚群已經(jīng)或瀕臨絕跡。 2006年3月16日,第四屆世界水資源論壇在墨西哥開幕。聯(lián)合國在向大會提交的《世界水資源發(fā)展報告》中說,我們已嚴(yán)重改變了全球河流的自然規(guī)律。 而同樣出自聯(lián)合國的一項名為“綜合評估世界淡水資源”的研究報告說:如果人們繼續(xù)像現(xiàn)在這樣不加節(jié)制的話,30年后貧水人口數(shù)將可能達(dá)到2/3。據(jù)媒體報道,一些第三世界國家城市中有60%的飲用水管道蝕損嚴(yán)重,流失了許多水量。聯(lián)合國一項調(diào)查稱,菲律賓首都馬尼拉市供水管網(wǎng)的漏耗水量已接近其總供水量的58%;在管理措施較好的新加坡,也存在著8%的管網(wǎng)漏耗率;美、英兩國管網(wǎng)漏耗率均為12%;中國這一數(shù)字是20%。毫無疑問,淡水本應(yīng)當(dāng)是一種稀缺資源,然而,在相當(dāng)數(shù)量的國家和人群里,這個觀念尚未真正形成。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們興修水利,與水澇害和洪水等自然災(zāi)害作斗爭。因此形成了一些專門與水有關(guān)的研究領(lǐng)域,如水力學(xué),水文科學(xué),水處理等,甚而產(chǎn)生了以水為生的產(chǎn)業(yè)水產(chǎn)業(yè)。
據(jù)英國《衛(wèi)報》在2月15日報道,雖然地球70%的表面積是水,然而只有3%是淡水資源。其中,僅有1%的淡水是人類可以利用的,其余的大部分要么冰凍在地球的極地地區(qū),要么深藏在地下,難以開采。從20世紀(jì)40年代以來,人類對水的需求翻了兩番,并且還在無休止地增加。
據(jù)統(tǒng)計,全世界人口的五分之一,即11億人目前得不到安全的飲用水,另有24億人缺乏良好的衛(wèi)生設(shè)施。每年有500萬人因此喪生,其中每15秒鐘就有1名兒童死亡。
在20世紀(jì),世界上一半的濕地永遠(yuǎn)消失,而地下水資源因受到污染或者被過度開采而枯竭殆盡。水資源危機(jī)正威脅著世界上的每一個國家和地區(qū)。比如,英國已經(jīng)成為歐洲水資源危機(jī)最嚴(yán)重的國家。
工業(yè)生產(chǎn)和化工生產(chǎn)大量使用這種廉價的原料。但未經(jīng)處理的廢水的任意排放就會造成水污染。為了解決這一問題,污水的處理就變得十分必要。
世界國家水資源指標(biāo)排序
1 .水資源量前10名
巴西、俄羅斯、美國、印尼、加拿大、中國、孟加拉國、印度、委內(nèi)瑞拉、哥倫比亞
2 .人均水資源量后10名
科威特、利比亞、新加坡、沙特阿拉伯、約旦、也門共和國、以色列、突尼斯、阿爾及利亞、布隆迪、
3 .用水量前10名
中國、美國、印度、巴基斯坦、俄羅斯、日本、烏茲別克斯坦、墨西哥、埃及
4 .人均用水量前10名
土庫曼斯坦、烏茲別克斯坦、吉爾吉斯坦、塔吉克斯坦、阿塞拜疆、巴基斯坦、美國、阿富汗
5 .人均年用水量后10名
所羅門群島、海地、剛果共和國、赤道幾內(nèi)亞、幾內(nèi)亞比紹、剛果、布隆迪、烏干達(dá)、中非共和國、貝寧
據(jù)統(tǒng)計,我國水資源總量為2.8萬億立方米,居世界第六位。人均占有量2340立方米,僅為世界人均占有量的1/4,排在世界第109位,被列為世界13個貧水國家之一。我國640多個城市中,缺水城市300多個,嚴(yán)重缺水城市108個。
淡水短缺問題與對策
地球上水總儲量約為1.36x1018m3,但除去海洋等咸水資源外,只有2.5%為淡水。淡水又主要以冰川和深層地下水的形勢存在,河流和湖泊中的淡水僅占世界總淡水的0.3%。
世界氣象組織于1996年初指出:缺水是全世界城市面臨的首要問題,估計到2050年,全球有46%的城市人口缺水。對于水資源稀少的地區(qū)來說,水已經(jīng)超出生活資源的范圍,而成為戰(zhàn)略資源,由于水資源的稀有性,水戰(zhàn)爭爆發(fā)的可能性越來越高。
為讓全世界都關(guān)心淡水資源短缺的問題,第47屆聯(lián)合國大會確定每年3月22日為世界水日。
北京水現(xiàn)狀
北京也是水資源嚴(yán)重短缺的城市。計算表明,北京水資源儲量為 18.27億立方米,外地入境水資源19.15億立方米,合計北京水資源總量為年37.42億立方米,人均擁有366.8立方米/年,僅占全國平均值的13.8%,在世界120個國家的首都中居百位之后。由于北京地下近似閉合流域,其地下出入境水量為零。北京地表水出境水量經(jīng)多年觀測約占年降水總量的14.28%,即為14.38億立方,各種損耗為3.32億立方米,因此北京水資源為實際可用水量僅為19.72億立方米。
為緩解北京水資源短缺的矛盾,1990年在北京的部分氣象專家參加了由北京市科協(xié)和北京氣象學(xué)會主持召開的會議,討論如何緩解水資源不足的問題。與會專家達(dá)成共識,認(rèn)為探索利用空中云水資源進(jìn)行人工增雨,不失為一種投資少、見效快的新途徑。因為從美國1946年第一次成功地進(jìn)行飛機(jī)人工降水實驗后,有近100個國家或地區(qū)開展了人工影響天氣的試驗。以色列在西部沿海地區(qū)進(jìn)行人工降水,經(jīng)嚴(yán)格的物理統(tǒng)計檢驗,增加降水15%。我國人工降水自1958年首先在 吉林省進(jìn)行,30年來,吉林、內(nèi)蒙等省區(qū)都取得明顯的效果。福建古田水庫庫區(qū) 堅持人工增雨試驗12年,平均增雨23%;新疆克拉瑪依的白楊河水庫上游山區(qū)連 續(xù)進(jìn)行了4年冬季、3個夏季的工人增雨、雪,使白楊河水庫的水庫量年均增長22 .6%。
經(jīng)專家向市政府倡議,市委市政府決定成立北京市人工影響天氣領(lǐng)導(dǎo)小組,下設(shè)辦公機(jī)構(gòu)人工影響天氣辦公室,負(fù)責(zé)全市人工增雨、人工防雹的規(guī)劃、管理、業(yè)務(wù)指導(dǎo)、作業(yè)實施和科學(xué)研究工作,同時確定要將人工增雨作為長期戰(zhàn)略任務(wù)。
人工增雨是利用有降水天氣的條件,也就是說有能下雨的云(低于0℃的云),通過人工干預(yù),使云里面的水滴經(jīng)催化劑(液氮)催化后,促使液態(tài)水滴出現(xiàn) 冰晶,使低于0℃的云的局部迅速降溫,引起象態(tài)變化。在水滴和冰晶共存的情況下,冰面的水汽壓力要比液態(tài)水滴的水汽壓力小,這樣液態(tài)水滴表面的水汽分子向冰面運動,附著在冰粒上,使冰粒不斷長大,然后變成小雪花存在焉,在沉降過程中越落溫度越高,逐漸化成小水滴。在自然狀態(tài)下,液態(tài)水滴很難變成冰晶 ,通過人工干預(yù)使它事成冰晶,在自然降水的情況下增加降水。
北京地處華北平原,東臨渤海,西有太行山余脈,北有軍都山脈,南與河北平原接壤,屬暖溫帶半濕潤半干旱氣候。多年平均降水量為400-600毫米。全年80%的降水量集中在6-9月,尤以7-8月為甚,因此選擇在這個時機(jī)作業(yè),增加地表徑流,起到為官廳、密云兩大水庫增水的作用。
古代世界觀中的水
在文明的早期,人們開始探討世界各種事物的組成或者分類,水在其中扮演了重要角色。古代西方提出的四元素說中就有水;佛教中的四大也有水;中國古代的五行學(xué)說中水代表了所有的液體,以及具有流動、潤濕、陰柔性質(zhì)的事物。
水崇拜
在人類的童年時期,對于水兼有養(yǎng)育與毀滅能力、不可捉摸的性情,產(chǎn)生了又愛又怕的感情,產(chǎn)生了水崇拜。通過賦予水以神的靈性,祈禱水給人類帶來安寧、豐收和幸福。
中國傳統(tǒng)上的龍王就是對水的神格化。凡有水域水源處皆有龍王,龍王廟、堂遍及全國各地。祭龍王祈雨是中國傳統(tǒng)的信仰習(xí)俗。
水的口語化
形容人沒有出息,或者是做事不夠好。
例如:你咋這么水的那。(你咋這么差勁那。) 灌水
在網(wǎng)絡(luò)上稱灌水的網(wǎng)友為水母
高山流水
古代琴曲。戰(zhàn)國時已有關(guān)于高山流水的琴曲故事流傳,故亦傳《高山流水》系伯牙所作。樂譜最早見于明代《神奇秘譜(朱權(quán)成書于1425年)》,此譜之《高山》、《流水》解題有:“《高山》、《流水》二曲,本只一曲。初志在乎高山,言仁者樂山之意。后志在乎流水,言智者樂水之意。至唐分為兩曲,不分段數(shù)。至來分高山為四段,流水為八段?!眱汕Ф嗄陙?,《高山》、《流水》這兩首著名的古琴曲與伯牙鼓琴遇知音的故事一起,在人民中間廣泛流傳。
《高山流水》取材于“伯牙鼓琴遇知音”,有多種譜本。有琴曲和箏曲兩種,兩者同名異曲,風(fēng)格完全不同。
隨著明清以來琴的演奏藝術(shù)的發(fā)展,《高山》、《流水》有了很大變化?!秱髌婷刈V》本不分段,而后世琴譜多分段。明清以來多種琴譜中以清代唐彝銘所編《天聞閣琴譜》(1876年)中所收川派琴家張孔山改編的《流水》尤有特色,增加了以“滾、拂、綽、注”手法作流水聲的第六段,又稱“七十二滾拂流水”,以其形象鮮明,情景交融而廣為流傳。據(jù)琴家考證,在《天聞閣琴譜》問世以前,所有琴譜中的《流水》都沒有張孔山演奏的第六段,全曲只八段,與《神奇秘譜》解題所說相符。
另有箏曲《高山流水》,音樂與琴曲迥異,同樣取材于“伯牙鼓琴遇知音”?,F(xiàn)有多種流派譜本。而流傳最廣,影響最大的則是浙江武林派的傳譜,旋律典雅,韻味雋永,頗具“高山之巍巍,流水之洋洋”貌。
山東派的《高山流水》是《琴韻》、《風(fēng)擺翠竹》、《夜靜鑾鈴》、《書韻》四個小曲的聯(lián)奏,也稱《四段曲》、《四段錦》。
河南派的《高山流水》則是取自于民間《老六板》板頭曲,節(jié)奏清新明快,民間藝人常在初次見面時演奏,以示尊敬結(jié)交之意。這三者及古琴曲《高山流水》之間毫無共同之處,都是同名異曲。
典 故
傳說先秦的琴師伯牙一次在荒山野地彈琴,樵夫鐘子期竟能領(lǐng)會這是描繪“巍巍乎志在高山”和“洋洋乎志在流水”。伯牙驚曰:“善哉,子之心與吾同?!弊悠谒篮螅劳词е?,摔琴斷弦,終身不操,故有高山流水之曲。
春秋時代,有個叫俞伯牙的人,精通音律,琴藝高超,是當(dāng)時著名的琴師。俞伯牙年輕的時候聰穎好學(xué),曾拜高人為師,琴技達(dá)到水平,但他總覺得自己還不能出神入化地表現(xiàn)對各種事物的感受。伯牙的老師知道他的想法后,就帶他乘船到東海的蓬萊島上,讓他欣賞大自然的景色,傾聽大海的波濤聲。伯牙舉目眺望,只見波浪洶涌,浪花激濺;海鳥翻飛,鳴聲入耳;山林樹木,郁郁蔥蔥,如入仙境一般。一種奇妙的感覺油然而生,耳邊仿佛響起了大自然那和諧動聽的音樂。他情不自禁地取琴彈奏,音隨意轉(zhuǎn),把大自然的美妙融進(jìn)了琴聲,伯牙體驗到一種前所未有的境界。老師告訴他:“你已經(jīng)學(xué)了?!?
一夜伯牙乘船游覽。面對清風(fēng)明月,他思緒萬千,于是又彈起琴來,琴聲悠揚(yáng),漸入佳境。忽聽岸上有人叫絕。伯牙聞聲走出船來,只見一個樵夫站在岸邊,他知道此人是知音當(dāng)即請樵夫上船,興致勃勃地為他演奏。伯牙彈起贊美高山的曲調(diào),樵夫說道:“真好!雄偉而莊重,好像高聳入云的泰山一樣!”當(dāng)他彈奏表現(xiàn)奔騰澎湃的波濤時,樵夫又說:“真好!寬廣浩蕩,好像看見滾滾的流水,無邊的大海一般!”伯牙興奮極了,激動地說:“知音!你真是我的知音?!边@個樵夫就是鐘子期。從此二人成了非常要好的朋友。
水污染分類
水的污染有兩類:一類是自然污染;另一類是人為污染。當(dāng)前對水體危害較大的是人為污染。水污染可根據(jù)污染雜質(zhì)的不同而主要分為化學(xué)性污染、物理性污染和生物性污染三大類。
化學(xué)性污染
污染雜質(zhì)為化學(xué)物品而造成的水體污染。化學(xué)性污染根據(jù)具體污染雜質(zhì)可分為6類:
?。?)無機(jī)污染物質(zhì):污染水體的無機(jī)污染物質(zhì)有酸、堿和一些無機(jī)鹽類。酸堿污染使水體的pH值發(fā)生變化,妨礙水體自凈作用,還會腐蝕船舶和水下建筑物,影響漁業(yè)。
?。?)無機(jī)有毒物質(zhì):污染水體的無機(jī)有毒物質(zhì)主要是重金屬等有潛在長期影響的物質(zhì),主要有汞、鎘、鉛、砷等元素。
(3)有機(jī)有毒物質(zhì):污染水體的有機(jī)有毒物質(zhì)主要是各種有機(jī)農(nóng)藥、多環(huán)芳烴、芳香烴等。它們大多是人工合成的物質(zhì),化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,很難被生物所分解。
?。?)需氧污染物質(zhì):生活污水和某些工業(yè)廢水中所含的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪和酚、醇等有機(jī)物質(zhì)可在微生物的作用下進(jìn)行分解。在分解過程中需要大量氧氣,故稱之為需氧污染物質(zhì)。
(5)植物營養(yǎng)物質(zhì):主要是生活與工業(yè)污水中的含氮、磷等植物營養(yǎng)物質(zhì),以及農(nóng)田排水中殘余的氮和磷。
(6)油類污染物質(zhì):主要指石油對水體的污染,尤其海洋采油和油輪事故污染最甚。
物理性污染
物理性污染包括:
?。?)懸浮物質(zhì)污染:懸浮物質(zhì)是指水中含有的不溶性物質(zhì),包括固體物質(zhì)和泡沫塑料等。它們是由生活污水、垃圾和采礦、采石、建筑、食品加工、造紙等產(chǎn)生的廢物泄入水中或農(nóng)田的水土流失所引起的。懸浮物質(zhì)影響水體外觀,妨礙水中植物的光合作用,減少氧氣的溶入,對水生生物不利。
?。?)熱污染:來自各種工業(yè)過程的冷卻水,若不采取措施,直接排入水體,可能引起水溫升高、溶解氧含量降低、水中存在的某些有毒物質(zhì)的毒性增加等現(xiàn)象,從而危及魚類和水生生物的生長。
?。?)放射性污染:由于原子能工業(yè)的發(fā)展,放射性礦藏的開采,核試驗和核電站的建立以及同位素在醫(yī)學(xué)、工業(yè)、研究等領(lǐng)域的應(yīng)用,使放射性廢水、廢物顯著增加,造成一定的放射性污染。
生物性污染
生活污水,特別是醫(yī)院污水和某些工業(yè)廢水污染水體后,往往可以帶入一些病原微生物。例如某些原來存在于人畜腸道中的病原細(xì)菌,如傷寒、副傷寒、霍亂細(xì)菌等都可以通過人畜糞便的污染而進(jìn)入水體,隨水流動而傳播。一些病毒,如肝炎病毒、腺病毒等也常在污染水中發(fā)現(xiàn)。某些寄生蟲病,如阿米巴痢疾、血吸蟲病、鉤端螺旋體病等也可通過水進(jìn)行傳播。防止病原微生物對水體的污染也是保護(hù)環(huán)境,保障人體健康的一大課題。
地球形成時水的來源
水的來源
地球是太陽系八大行星之中唯一被液態(tài)水所覆蓋的星球。地球上水的起源在學(xué)術(shù)上存在很大的分歧,目前有幾十種不同的水形成學(xué)說。有觀點認(rèn)為在地球形成初期,原始大氣中的氫、氧化合成水,水蒸氣逐步凝結(jié)下來并形成海洋;也有觀點認(rèn)為,形成地球的星云物質(zhì)中原先就存在水的成分。另外的觀點認(rèn)為,原始地殼中硅酸鹽等物質(zhì)受火山影響而發(fā)生反應(yīng)、析出水分。也有觀點認(rèn)為,被地球吸引的彗星和隕石是地球上水的主要來源,甚至現(xiàn)在地球上的水還在不停增加。
當(dāng)我們打開世界地圖時,當(dāng)我們面對地球儀時,呈現(xiàn)在我們面前的大部分面積是鮮艷的藍(lán)色。從太空中看地球,我們居住的地球是一個橢圓形的,極為秀麗的蔚藍(lán)色球體。水是地球表面數(shù)量最多的天然物質(zhì),它覆蓋了地球70%以上的表面。地球是一個名副其實的大水球。
也許有人會問:這么多的水是從哪兒來的?地球上本來就有水嗎?
地球剛剛誕生的時候,沒有河流,也沒有海洋,更沒有生命,它的表面是干燥的,大氣層中也很少有水分。那么如今浩瀚的大海,奔騰不息的河流,煙波浩淼的湖泊,奇形怪狀的萬年冰雪,還有那地下涌動的清泉和天上的雨雪云霧,這些水是從哪兒來的呢?
原來地球是由太陽星云分化出來的星際物質(zhì)聚合而成的,它的基本組成有氫氣和氮氣以及一些塵埃。固體塵埃聚集結(jié)合形成地球的內(nèi)核,外面圍繞著大量氣體。地球剛形成時,結(jié)構(gòu)松散,質(zhì)量不大,引力也小,溫度很低。后來,由于地球不斷收縮,內(nèi)核放射性物質(zhì)產(chǎn)生能量,致使地球溫度不斷升高,有些物質(zhì)慢慢變暖熔化,較重的物質(zhì),如鐵、鎳等聚集在中心部位形成地核,最輕的物質(zhì)浮于地表。隨著地球表面溫度逐漸降低,地表開始形成堅硬的地殼。但因地球內(nèi)部溫度很高,巖漿活動就非常激烈?;鹕奖l(fā)十分頻繁,地殼也不斷發(fā)生變化,有些地方隆起形成山峰,有的地方下陷形成低地與山谷,同時噴發(fā)出大量的氣體。由于地球體積不斷縮小,引力也隨之增加,此時,這些氣體已無法擺脫地球的引力,從而圍繞著地球,構(gòu)成了“原始地球大氣”。原始大氣由多種成分組成,水蒸氣便是其中之一。
水蒸氣又是從那兒來的呢?組成原始地球的固體塵埃,實際上就是衰老了的星球爆炸而成的大量碎片,這些碎片多是無機(jī)鹽之類的東西,在它們內(nèi)部蘊(yùn)藏著許多水分子,即所謂的結(jié)晶水合物。結(jié)晶水合物里面的結(jié)晶水在地球內(nèi)部高溫作用下離析出來就變成了水蒸氣。噴到空中的水蒸氣達(dá)到飽和時便冷卻成云,變成雨,落成地面上,聚集在低洼處,逐漸積累成湖泊和河流,最后匯集到地表最低區(qū)域形成海洋。
地球上的水在開始形成時,不論湖泊或海洋,其水量不是很多,隨著地球內(nèi)部產(chǎn)生的水蒸氣不斷被送入大氣層,地面水量也不斷增加,經(jīng)歷幾十億年的地球演變過程,最后終于形成我們現(xiàn)在看到的江河湖海。
水(H2O)是由氫、氧兩種元素組成的無機(jī)物,在常溫常壓下為無色無味的透明液體。在自然界,純水是非常罕見的,水通常多是酸、堿、鹽等物質(zhì)的溶液,習(xí)慣上仍然把這種水溶液稱為水。純水可以用鉑或石英器皿經(jīng)過幾次蒸餾取得,當(dāng)然,這也是相對意義上純水,不可能絕對沒有雜質(zhì)。水是一種可以在液態(tài)、氣態(tài)和固態(tài)之間轉(zhuǎn)化的物質(zhì)。固態(tài)的水稱為冰;氣態(tài)叫水蒸氣。水汽溫度高于374.2℃時,氣態(tài)水便不能通過加壓轉(zhuǎn)化為液態(tài)水。
分子結(jié)構(gòu): 水分子是V形分子、極性分子。
在20℃時,水的熱導(dǎo)率為0.006 J/s?cm?K,冰的熱導(dǎo)率為0.023 J/s?cm?K,在雪的密度為0.1×103 kg/m3時,雪的熱導(dǎo)率為0.00029 J/s?cm?K。水的密度在3.98℃時最大,為1×10^3kg/m3,溫度高于3.98℃時,水的密度隨溫度升高而減小 ,在0~3.98℃時,水不服從熱脹冷縮的規(guī)律,密度隨溫度的升高而增加。水在0℃時,密度為0.99987×10^3kg/m3,冰在0℃時,密度為0.9167×10^3kg/m3。因此冰可以浮在水面上。
水的熱穩(wěn)定性很強(qiáng),水蒸氣加熱到2000K以上,也只有極少量離解為氫和氧,但蒸餾水在通直流電的條件下會離解為氫氣和氧氣。具有很大的內(nèi)聚力和表面張力,除汞以外,水的表面張力最大,并能產(chǎn)生較明顯的毛細(xì)現(xiàn)象和吸附現(xiàn)象。純水沒有導(dǎo)電能力,普通的水含有少量電解質(zhì)而有導(dǎo)電能力。
水本身也是良好的溶劑,大部分無機(jī)化合物可溶于水。
在-213.16℃,水分子會表現(xiàn)出現(xiàn)厭水性。
物理性質(zhì):
摩爾質(zhì)量:18.0153g/mol
密度:水0.998g/cm3(20度) 冰0.92g/cm3
熔點:0度273.15k
沸點:100攝氏度373.15k(1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)
比熱:4.184J/(g.K)
水循環(huán)
生物圈可以分為大氣圈的底部,水圈的大部,巖石圈的表面。水在以上幾個區(qū)域作如下循環(huán):
1.從海洋或其他水體中也可以從動植物體內(nèi)蒸發(fā)進(jìn)入空氣;
2.從天空中下沉進(jìn)入海洋,從陸地徑流進(jìn)入海洋;
3.大多數(shù)水蒸氣從海洋蒸發(fā)又返回海洋,但是風(fēng)將水蒸氣刮走穿過陸地從陸地徑流流回海洋,大約每年36Tt。水從陸地上蒸發(fā)每年71Tt。每年有107Tt的降水,有如下幾種形式:最普通的是降雨,冰雹,霧和露水。濃縮的水可以反射陽光形成彩虹。 水的影響
1、對氣候的影響
水對氣候具有調(diào)節(jié)作用。大氣中的水汽能阻擋地球輻射量的60%,保護(hù)地球不致冷卻。海洋和陸地水體在夏季能吸收和積累熱量,使氣溫不致過高;在冬季則能緩慢地釋放熱量,使氣溫不致過低。
海洋和地表中的水蒸發(fā)到天空中形成了云,云中的水通過降水落下來變成雨,冬天則變成雪。落于地表上的水滲入地下形成地下水;地下水又從地層里冒出來,形成泉水,經(jīng)過小溪、江河匯入大海。形成一個水循環(huán)。
雨雪等降水活動對氣候形成重要的影響。在溫帶季風(fēng)性氣候中,季風(fēng)帶來了豐富的水氣,形成明顯的干濕兩季。
此外,在自然界中,由于不同的氣候條件,水還會以冰雹、霧、露水、霜等形態(tài)出現(xiàn)并影響氣候和人類的活動。
2、對地理的影響
地球表面有71%被水覆蓋,從空中來看,地球是個藍(lán)色的星球。水侵蝕巖石土壤,沖淤河道,搬運泥沙,營造平原,改變地表形態(tài)。
地球表層水體構(gòu)成了水圈,包括海洋、河流、湖泊、沼澤、冰川、積雪、地下水和大氣中的水。由于注入海洋的水帶有一定的鹽分,加上常年的積累和蒸發(fā)作用,海和大洋里的水都是咸水,不能被直接飲用。某些湖泊的水也是含鹽水。世界上最大的水體是太平洋。北美的五大湖是最大的淡水水系。歐亞大陸上的里海是最大的咸水湖。
地球上水的體積大約有 1 360 000 000 立方公里。海洋占了1 320 000 000立方公里(或97.2%);冰川和冰蓋占了25 000 000立方公里(或1.8%);地下水占了13 000 000立方公里(或者0.9%);湖泊,內(nèi)陸海,和河里的淡水占了250 000 立方公里(或0.02%);大氣中的水蒸氣在任何已知的時候都占了13 000立方公里(或0.001%)。
3、對生命的影響
地球上的生命最初是在水中出現(xiàn)的。水是所有生命體的重要組成部分。人體中水占70%;而水母中98%都是水。水中生活著大量的水生植被等水生生物。
水有利于體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行,在生物體內(nèi)還起到運輸物質(zhì)的作用。 水對于維持生物體溫度的穩(wěn)定起很大作用。
水的分類
根據(jù)水質(zhì)的不同,可以分為:
軟水:硬度低于8度的水為軟水。(不含或較少含有鈣鎂化合物)
硬水:硬度高于8度的水為硬水。(含較多的鈣鎂化合物).硬水會影響洗滌劑的效果;鍋爐用水硬度高了十分危險,不僅浪費燃料,而且會使鍋爐內(nèi)管道局部過熱,易引起管道變形或損壞;人長期引用危害健康.硬水加熱會有較多的水垢。
飲用水根據(jù)氯化鈉的含量,可以分為:
淡水
咸水
生物水:在各種生命體系中存在的不同狀態(tài)的水。
天然水:
土壤水:貯存于土壤內(nèi)的水
地下水:貯存于地下的水
超純水:純度極高的水,多用于集成電路工業(yè)
結(jié)晶水:又稱水合水。在結(jié)晶物質(zhì)中,以化學(xué)鍵力與離子或分子相結(jié)合的、數(shù)量一定的水分子。
重水的化學(xué)分子式為D2O,每個重水分子由兩個氘原子和一個氧原子構(gòu)成。重水在天然水中占不到萬分之二,通過電解水得到的重水比黃金還昂貴。重水可以用來做原子反應(yīng)堆的減速劑和載熱劑。
超重水的化學(xué)分子式為T2O,每個重水分子由兩個氚原子和一個氧原子構(gòu)成。超重水在天然水中極其稀少,其比例不到十億分之一。超重水的制取成本比重水還要高上萬倍。
氘化水的化學(xué)分子式為HDO,每個分子中含一個氫原子、一個氘原子和一個氧原子。用途不大。
水的利用和水資源現(xiàn)狀
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人類對水資源的需求量不斷增大。本世紀(jì)以來全世界淡水用量增長了8倍,其中農(nóng)業(yè)用水增長了7倍,城市用水增長了12倍,工業(yè)用水增長了20倍,而且世界淡水用量以每年 5%的速度遞增。目前世界上大約有90個國家,40%的人口出現(xiàn)缺水危機(jī),30億人缺乏用水衛(wèi)生設(shè)施,每年有300萬到400萬人死于和水有關(guān)的疾病。到2025年,水危機(jī)將蔓延到48個國家,35億人為水所困。水資源危機(jī)帶來的生態(tài)系統(tǒng)惡化和生物多樣性破壞,也將嚴(yán)重威脅人類生存。過去50年中,由水引發(fā)的沖突共507起,其中37起有暴力性質(zhì),21起演變?yōu)檐娛聸_突。專家警告:隨著水資源日益緊缺,水的爭奪戰(zhàn)將愈演愈烈。水資源的危機(jī)已成為全世界關(guān)注的問題。世界氣象組織1996年初指出:缺水是全世界城市面臨的首要問題,估計到2050年, 世界2/3以上的人口將生活在城市,而全球有46%的城市人口缺水,必須平衡社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市淡水供應(yīng)管理二者之間的關(guān)系,進(jìn)行水資源的儲存 、輸送和管理的大規(guī)模工程建設(shè)。英國《獨立報》稱,世界上的大河正以令人擔(dān)憂的速度枯竭斷流,給人類、動物及地球的未來造成毀滅性的后果。雪上加霜的是,全世界最長的20條河流均遭到大壩攔截。1/5的淡水魚群已經(jīng)或瀕臨絕跡。 2006年3月16日,第四屆世界水資源論壇在墨西哥開幕。聯(lián)合國在向大會提交的《世界水資源發(fā)展報告》中說,我們已嚴(yán)重改變了全球河流的自然規(guī)律。 而同樣出自聯(lián)合國的一項名為“綜合評估世界淡水資源”的研究報告說:如果人們繼續(xù)像現(xiàn)在這樣不加節(jié)制的話,30年后貧水人口數(shù)將可能達(dá)到2/3。據(jù)媒體報道,一些第三世界國家城市中有60%的飲用水管道蝕損嚴(yán)重,流失了許多水量。聯(lián)合國一項調(diào)查稱,菲律賓首都馬尼拉市供水管網(wǎng)的漏耗水量已接近其總供水量的58%;在管理措施較好的新加坡,也存在著8%的管網(wǎng)漏耗率;美、英兩國管網(wǎng)漏耗率均為12%;中國這一數(shù)字是20%。毫無疑問,淡水本應(yīng)當(dāng)是一種稀缺資源,然而,在相當(dāng)數(shù)量的國家和人群里,這個觀念尚未真正形成。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們興修水利,與水澇害和洪水等自然災(zāi)害作斗爭。因此形成了一些專門與水有關(guān)的研究領(lǐng)域,如水力學(xué),水文科學(xué),水處理等,甚而產(chǎn)生了以水為生的產(chǎn)業(yè)水產(chǎn)業(yè)。
據(jù)英國《衛(wèi)報》在2月15日報道,雖然地球70%的表面積是水,然而只有3%是淡水資源。其中,僅有1%的淡水是人類可以利用的,其余的大部分要么冰凍在地球的極地地區(qū),要么深藏在地下,難以開采。從20世紀(jì)40年代以來,人類對水的需求翻了兩番,并且還在無休止地增加。
據(jù)統(tǒng)計,全世界人口的五分之一,即11億人目前得不到安全的飲用水,另有24億人缺乏良好的衛(wèi)生設(shè)施。每年有500萬人因此喪生,其中每15秒鐘就有1名兒童死亡。
在20世紀(jì),世界上一半的濕地永遠(yuǎn)消失,而地下水資源因受到污染或者被過度開采而枯竭殆盡。水資源危機(jī)正威脅著世界上的每一個國家和地區(qū)。比如,英國已經(jīng)成為歐洲水資源危機(jī)最嚴(yán)重的國家。
工業(yè)生產(chǎn)和化工生產(chǎn)大量使用這種廉價的原料。但未經(jīng)處理的廢水的任意排放就會造成水污染。為了解決這一問題,污水的處理就變得十分必要。
世界國家水資源指標(biāo)排序
1 .水資源量前10名
巴西、俄羅斯、美國、印尼、加拿大、中國、孟加拉國、印度、委內(nèi)瑞拉、哥倫比亞
2 .人均水資源量后10名
科威特、利比亞、新加坡、沙特阿拉伯、約旦、也門共和國、以色列、突尼斯、阿爾及利亞、布隆迪、
3 .用水量前10名
中國、美國、印度、巴基斯坦、俄羅斯、日本、烏茲別克斯坦、墨西哥、埃及
4 .人均用水量前10名
土庫曼斯坦、烏茲別克斯坦、吉爾吉斯坦、塔吉克斯坦、阿塞拜疆、巴基斯坦、美國、阿富汗
5 .人均年用水量后10名
所羅門群島、海地、剛果共和國、赤道幾內(nèi)亞、幾內(nèi)亞比紹、剛果、布隆迪、烏干達(dá)、中非共和國、貝寧
據(jù)統(tǒng)計,我國水資源總量為2.8萬億立方米,居世界第六位。人均占有量2340立方米,僅為世界人均占有量的1/4,排在世界第109位,被列為世界13個貧水國家之一。我國640多個城市中,缺水城市300多個,嚴(yán)重缺水城市108個。
淡水短缺問題與對策
地球上水總儲量約為1.36x1018m3,但除去海洋等咸水資源外,只有2.5%為淡水。淡水又主要以冰川和深層地下水的形勢存在,河流和湖泊中的淡水僅占世界總淡水的0.3%。
世界氣象組織于1996年初指出:缺水是全世界城市面臨的首要問題,估計到2050年,全球有46%的城市人口缺水。對于水資源稀少的地區(qū)來說,水已經(jīng)超出生活資源的范圍,而成為戰(zhàn)略資源,由于水資源的稀有性,水戰(zhàn)爭爆發(fā)的可能性越來越高。
為讓全世界都關(guān)心淡水資源短缺的問題,第47屆聯(lián)合國大會確定每年3月22日為世界水日。
北京水現(xiàn)狀
北京也是水資源嚴(yán)重短缺的城市。計算表明,北京水資源儲量為 18.27億立方米,外地入境水資源19.15億立方米,合計北京水資源總量為年37.42億立方米,人均擁有366.8立方米/年,僅占全國平均值的13.8%,在世界120個國家的首都中居百位之后。由于北京地下近似閉合流域,其地下出入境水量為零。北京地表水出境水量經(jīng)多年觀測約占年降水總量的14.28%,即為14.38億立方,各種損耗為3.32億立方米,因此北京水資源為實際可用水量僅為19.72億立方米。
為緩解北京水資源短缺的矛盾,1990年在北京的部分氣象專家參加了由北京市科協(xié)和北京氣象學(xué)會主持召開的會議,討論如何緩解水資源不足的問題。與會專家達(dá)成共識,認(rèn)為探索利用空中云水資源進(jìn)行人工增雨,不失為一種投資少、見效快的新途徑。因為從美國1946年第一次成功地進(jìn)行飛機(jī)人工降水實驗后,有近100個國家或地區(qū)開展了人工影響天氣的試驗。以色列在西部沿海地區(qū)進(jìn)行人工降水,經(jīng)嚴(yán)格的物理統(tǒng)計檢驗,增加降水15%。我國人工降水自1958年首先在 吉林省進(jìn)行,30年來,吉林、內(nèi)蒙等省區(qū)都取得明顯的效果。福建古田水庫庫區(qū) 堅持人工增雨試驗12年,平均增雨23%;新疆克拉瑪依的白楊河水庫上游山區(qū)連 續(xù)進(jìn)行了4年冬季、3個夏季的工人增雨、雪,使白楊河水庫的水庫量年均增長22 .6%。
經(jīng)專家向市政府倡議,市委市政府決定成立北京市人工影響天氣領(lǐng)導(dǎo)小組,下設(shè)辦公機(jī)構(gòu)人工影響天氣辦公室,負(fù)責(zé)全市人工增雨、人工防雹的規(guī)劃、管理、業(yè)務(wù)指導(dǎo)、作業(yè)實施和科學(xué)研究工作,同時確定要將人工增雨作為長期戰(zhàn)略任務(wù)。
人工增雨是利用有降水天氣的條件,也就是說有能下雨的云(低于0℃的云),通過人工干預(yù),使云里面的水滴經(jīng)催化劑(液氮)催化后,促使液態(tài)水滴出現(xiàn) 冰晶,使低于0℃的云的局部迅速降溫,引起象態(tài)變化。在水滴和冰晶共存的情況下,冰面的水汽壓力要比液態(tài)水滴的水汽壓力小,這樣液態(tài)水滴表面的水汽分子向冰面運動,附著在冰粒上,使冰粒不斷長大,然后變成小雪花存在焉,在沉降過程中越落溫度越高,逐漸化成小水滴。在自然狀態(tài)下,液態(tài)水滴很難變成冰晶 ,通過人工干預(yù)使它事成冰晶,在自然降水的情況下增加降水。
北京地處華北平原,東臨渤海,西有太行山余脈,北有軍都山脈,南與河北平原接壤,屬暖溫帶半濕潤半干旱氣候。多年平均降水量為400-600毫米。全年80%的降水量集中在6-9月,尤以7-8月為甚,因此選擇在這個時機(jī)作業(yè),增加地表徑流,起到為官廳、密云兩大水庫增水的作用。
古代世界觀中的水
在文明的早期,人們開始探討世界各種事物的組成或者分類,水在其中扮演了重要角色。古代西方提出的四元素說中就有水;佛教中的四大也有水;中國古代的五行學(xué)說中水代表了所有的液體,以及具有流動、潤濕、陰柔性質(zhì)的事物。
水崇拜
在人類的童年時期,對于水兼有養(yǎng)育與毀滅能力、不可捉摸的性情,產(chǎn)生了又愛又怕的感情,產(chǎn)生了水崇拜。通過賦予水以神的靈性,祈禱水給人類帶來安寧、豐收和幸福。
中國傳統(tǒng)上的龍王就是對水的神格化。凡有水域水源處皆有龍王,龍王廟、堂遍及全國各地。祭龍王祈雨是中國傳統(tǒng)的信仰習(xí)俗。
水的口語化
形容人沒有出息,或者是做事不夠好。
例如:你咋這么水的那。(你咋這么差勁那。) 灌水
在網(wǎng)絡(luò)上稱灌水的網(wǎng)友為水母
高山流水
古代琴曲。戰(zhàn)國時已有關(guān)于高山流水的琴曲故事流傳,故亦傳《高山流水》系伯牙所作。樂譜最早見于明代《神奇秘譜(朱權(quán)成書于1425年)》,此譜之《高山》、《流水》解題有:“《高山》、《流水》二曲,本只一曲。初志在乎高山,言仁者樂山之意。后志在乎流水,言智者樂水之意。至唐分為兩曲,不分段數(shù)。至來分高山為四段,流水為八段?!眱汕Ф嗄陙?,《高山》、《流水》這兩首著名的古琴曲與伯牙鼓琴遇知音的故事一起,在人民中間廣泛流傳。
《高山流水》取材于“伯牙鼓琴遇知音”,有多種譜本。有琴曲和箏曲兩種,兩者同名異曲,風(fēng)格完全不同。
隨著明清以來琴的演奏藝術(shù)的發(fā)展,《高山》、《流水》有了很大變化?!秱髌婷刈V》本不分段,而后世琴譜多分段。明清以來多種琴譜中以清代唐彝銘所編《天聞閣琴譜》(1876年)中所收川派琴家張孔山改編的《流水》尤有特色,增加了以“滾、拂、綽、注”手法作流水聲的第六段,又稱“七十二滾拂流水”,以其形象鮮明,情景交融而廣為流傳。據(jù)琴家考證,在《天聞閣琴譜》問世以前,所有琴譜中的《流水》都沒有張孔山演奏的第六段,全曲只八段,與《神奇秘譜》解題所說相符。
另有箏曲《高山流水》,音樂與琴曲迥異,同樣取材于“伯牙鼓琴遇知音”?,F(xiàn)有多種流派譜本。而流傳最廣,影響最大的則是浙江武林派的傳譜,旋律典雅,韻味雋永,頗具“高山之巍巍,流水之洋洋”貌。
山東派的《高山流水》是《琴韻》、《風(fēng)擺翠竹》、《夜靜鑾鈴》、《書韻》四個小曲的聯(lián)奏,也稱《四段曲》、《四段錦》。
河南派的《高山流水》則是取自于民間《老六板》板頭曲,節(jié)奏清新明快,民間藝人常在初次見面時演奏,以示尊敬結(jié)交之意。這三者及古琴曲《高山流水》之間毫無共同之處,都是同名異曲。
典 故
傳說先秦的琴師伯牙一次在荒山野地彈琴,樵夫鐘子期竟能領(lǐng)會這是描繪“巍巍乎志在高山”和“洋洋乎志在流水”。伯牙驚曰:“善哉,子之心與吾同?!弊悠谒篮螅劳词е?,摔琴斷弦,終身不操,故有高山流水之曲。
春秋時代,有個叫俞伯牙的人,精通音律,琴藝高超,是當(dāng)時著名的琴師。俞伯牙年輕的時候聰穎好學(xué),曾拜高人為師,琴技達(dá)到水平,但他總覺得自己還不能出神入化地表現(xiàn)對各種事物的感受。伯牙的老師知道他的想法后,就帶他乘船到東海的蓬萊島上,讓他欣賞大自然的景色,傾聽大海的波濤聲。伯牙舉目眺望,只見波浪洶涌,浪花激濺;海鳥翻飛,鳴聲入耳;山林樹木,郁郁蔥蔥,如入仙境一般。一種奇妙的感覺油然而生,耳邊仿佛響起了大自然那和諧動聽的音樂。他情不自禁地取琴彈奏,音隨意轉(zhuǎn),把大自然的美妙融進(jìn)了琴聲,伯牙體驗到一種前所未有的境界。老師告訴他:“你已經(jīng)學(xué)了?!?
一夜伯牙乘船游覽。面對清風(fēng)明月,他思緒萬千,于是又彈起琴來,琴聲悠揚(yáng),漸入佳境。忽聽岸上有人叫絕。伯牙聞聲走出船來,只見一個樵夫站在岸邊,他知道此人是知音當(dāng)即請樵夫上船,興致勃勃地為他演奏。伯牙彈起贊美高山的曲調(diào),樵夫說道:“真好!雄偉而莊重,好像高聳入云的泰山一樣!”當(dāng)他彈奏表現(xiàn)奔騰澎湃的波濤時,樵夫又說:“真好!寬廣浩蕩,好像看見滾滾的流水,無邊的大海一般!”伯牙興奮極了,激動地說:“知音!你真是我的知音?!边@個樵夫就是鐘子期。從此二人成了非常要好的朋友。
水污染分類
水的污染有兩類:一類是自然污染;另一類是人為污染。當(dāng)前對水體危害較大的是人為污染。水污染可根據(jù)污染雜質(zhì)的不同而主要分為化學(xué)性污染、物理性污染和生物性污染三大類。
化學(xué)性污染
污染雜質(zhì)為化學(xué)物品而造成的水體污染。化學(xué)性污染根據(jù)具體污染雜質(zhì)可分為6類:
?。?)無機(jī)污染物質(zhì):污染水體的無機(jī)污染物質(zhì)有酸、堿和一些無機(jī)鹽類。酸堿污染使水體的pH值發(fā)生變化,妨礙水體自凈作用,還會腐蝕船舶和水下建筑物,影響漁業(yè)。
?。?)無機(jī)有毒物質(zhì):污染水體的無機(jī)有毒物質(zhì)主要是重金屬等有潛在長期影響的物質(zhì),主要有汞、鎘、鉛、砷等元素。
(3)有機(jī)有毒物質(zhì):污染水體的有機(jī)有毒物質(zhì)主要是各種有機(jī)農(nóng)藥、多環(huán)芳烴、芳香烴等。它們大多是人工合成的物質(zhì),化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,很難被生物所分解。
?。?)需氧污染物質(zhì):生活污水和某些工業(yè)廢水中所含的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪和酚、醇等有機(jī)物質(zhì)可在微生物的作用下進(jìn)行分解。在分解過程中需要大量氧氣,故稱之為需氧污染物質(zhì)。
(5)植物營養(yǎng)物質(zhì):主要是生活與工業(yè)污水中的含氮、磷等植物營養(yǎng)物質(zhì),以及農(nóng)田排水中殘余的氮和磷。
(6)油類污染物質(zhì):主要指石油對水體的污染,尤其海洋采油和油輪事故污染最甚。
物理性污染
物理性污染包括:
?。?)懸浮物質(zhì)污染:懸浮物質(zhì)是指水中含有的不溶性物質(zhì),包括固體物質(zhì)和泡沫塑料等。它們是由生活污水、垃圾和采礦、采石、建筑、食品加工、造紙等產(chǎn)生的廢物泄入水中或農(nóng)田的水土流失所引起的。懸浮物質(zhì)影響水體外觀,妨礙水中植物的光合作用,減少氧氣的溶入,對水生生物不利。
?。?)熱污染:來自各種工業(yè)過程的冷卻水,若不采取措施,直接排入水體,可能引起水溫升高、溶解氧含量降低、水中存在的某些有毒物質(zhì)的毒性增加等現(xiàn)象,從而危及魚類和水生生物的生長。
?。?)放射性污染:由于原子能工業(yè)的發(fā)展,放射性礦藏的開采,核試驗和核電站的建立以及同位素在醫(yī)學(xué)、工業(yè)、研究等領(lǐng)域的應(yīng)用,使放射性廢水、廢物顯著增加,造成一定的放射性污染。
生物性污染
生活污水,特別是醫(yī)院污水和某些工業(yè)廢水污染水體后,往往可以帶入一些病原微生物。例如某些原來存在于人畜腸道中的病原細(xì)菌,如傷寒、副傷寒、霍亂細(xì)菌等都可以通過人畜糞便的污染而進(jìn)入水體,隨水流動而傳播。一些病毒,如肝炎病毒、腺病毒等也常在污染水中發(fā)現(xiàn)。某些寄生蟲病,如阿米巴痢疾、血吸蟲病、鉤端螺旋體病等也可通過水進(jìn)行傳播。防止病原微生物對水體的污染也是保護(hù)環(huán)境,保障人體健康的一大課題。
地球形成時水的來源
水的來源
地球是太陽系八大行星之中唯一被液態(tài)水所覆蓋的星球。地球上水的起源在學(xué)術(shù)上存在很大的分歧,目前有幾十種不同的水形成學(xué)說。有觀點認(rèn)為在地球形成初期,原始大氣中的氫、氧化合成水,水蒸氣逐步凝結(jié)下來并形成海洋;也有觀點認(rèn)為,形成地球的星云物質(zhì)中原先就存在水的成分。另外的觀點認(rèn)為,原始地殼中硅酸鹽等物質(zhì)受火山影響而發(fā)生反應(yīng)、析出水分。也有觀點認(rèn)為,被地球吸引的彗星和隕石是地球上水的主要來源,甚至現(xiàn)在地球上的水還在不停增加。
當(dāng)我們打開世界地圖時,當(dāng)我們面對地球儀時,呈現(xiàn)在我們面前的大部分面積是鮮艷的藍(lán)色。從太空中看地球,我們居住的地球是一個橢圓形的,極為秀麗的蔚藍(lán)色球體。水是地球表面數(shù)量最多的天然物質(zhì),它覆蓋了地球70%以上的表面。地球是一個名副其實的大水球。
也許有人會問:這么多的水是從哪兒來的?地球上本來就有水嗎?
地球剛剛誕生的時候,沒有河流,也沒有海洋,更沒有生命,它的表面是干燥的,大氣層中也很少有水分。那么如今浩瀚的大海,奔騰不息的河流,煙波浩淼的湖泊,奇形怪狀的萬年冰雪,還有那地下涌動的清泉和天上的雨雪云霧,這些水是從哪兒來的呢?
原來地球是由太陽星云分化出來的星際物質(zhì)聚合而成的,它的基本組成有氫氣和氮氣以及一些塵埃。固體塵埃聚集結(jié)合形成地球的內(nèi)核,外面圍繞著大量氣體。地球剛形成時,結(jié)構(gòu)松散,質(zhì)量不大,引力也小,溫度很低。后來,由于地球不斷收縮,內(nèi)核放射性物質(zhì)產(chǎn)生能量,致使地球溫度不斷升高,有些物質(zhì)慢慢變暖熔化,較重的物質(zhì),如鐵、鎳等聚集在中心部位形成地核,最輕的物質(zhì)浮于地表。隨著地球表面溫度逐漸降低,地表開始形成堅硬的地殼。但因地球內(nèi)部溫度很高,巖漿活動就非常激烈?;鹕奖l(fā)十分頻繁,地殼也不斷發(fā)生變化,有些地方隆起形成山峰,有的地方下陷形成低地與山谷,同時噴發(fā)出大量的氣體。由于地球體積不斷縮小,引力也隨之增加,此時,這些氣體已無法擺脫地球的引力,從而圍繞著地球,構(gòu)成了“原始地球大氣”。原始大氣由多種成分組成,水蒸氣便是其中之一。
水蒸氣又是從那兒來的呢?組成原始地球的固體塵埃,實際上就是衰老了的星球爆炸而成的大量碎片,這些碎片多是無機(jī)鹽之類的東西,在它們內(nèi)部蘊(yùn)藏著許多水分子,即所謂的結(jié)晶水合物。結(jié)晶水合物里面的結(jié)晶水在地球內(nèi)部高溫作用下離析出來就變成了水蒸氣。噴到空中的水蒸氣達(dá)到飽和時便冷卻成云,變成雨,落成地面上,聚集在低洼處,逐漸積累成湖泊和河流,最后匯集到地表最低區(qū)域形成海洋。
地球上的水在開始形成時,不論湖泊或海洋,其水量不是很多,隨著地球內(nèi)部產(chǎn)生的水蒸氣不斷被送入大氣層,地面水量也不斷增加,經(jīng)歷幾十億年的地球演變過程,最后終于形成我們現(xiàn)在看到的江河湖海。
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