水是一種非常有趣的東西，自然界有些重要的物理或化學(xué)的法則，是許多物質(zhì)所遵守的，惟獨(dú)水不遵守。今天留學(xué)網(wǎng)小編就和大家一起談?wù)勱P(guān)于水的重要性。歡迎閱讀!
【水的重要性】
密度的奧秘
水是一種非常有趣的東西，自然界有些重要的物理或化學(xué)的法則，是許多物質(zhì)所遵守的，惟獨(dú)水不遵守。水的特性，讓許多科學(xué)家「跌破眼鏡」，水是最平凡，又是最奇妙的東西，讓這世界許多聰明的人，百思不得其解。不過幸好水不遵守自然界的這些常規(guī)，否則所有的生物都無法生存。
例如，在自然界的物質(zhì)，溫度愈低其密度就愈高，水的密度隨溫度的降低，而增加濃度，但是降到4℃時(shí)，密度為最大，4℃到0℃結(jié)冰，溫度雖然降低，水的密度反而降低。幸好，水的密度不是在結(jié)冰時(shí)最大，否則在冬天時(shí)，結(jié)了冰的水會沈到水底，表面的水則繼續(xù)結(jié)冰，又往下沈…如此整個(gè)海洋、湖泊、河川從水底到水面都會結(jié)成冰塊，沒有一條魚，沒有一棵水草能夠長在冰塊裡，整個(gè)水域變?yōu)楹翢o生命氣息的沈寂。
但是事實(shí)不是這樣，結(jié)了冰的水，因?yàn)槊芏缺?℃時(shí)的密度小，所以是浮在水面上，而不會沉到水底。水面上結(jié)了冰，就會隔絕水與冷空氣的接觸，冰結(jié)到某一個(gè)厚度后就會停止。這樣底下的魚類仍然可以生存于嚴(yán)冬之下，即使在終年冰天雪地的南北極，企鵝仍然可以在冰塊底下找到豐富的魚群為食物。為什么水會有這種奇妙的特性，幫助生命的生存，這是科學(xué)家無法回答的，全世界祗有水有這種特性，其他物質(zhì)都沒有這種特性。
由4℃到0℃，水結(jié)成冰以后，因?yàn)槊芏冉档停捏w積反而膨脹了十分之一，所以在海上看到冰山要提高警覺，因?yàn)楦≡诤Ｉ系谋届髞?zhàn)全部冰塊體積的十分之一，另外有十分之九是沈在水底，曾經(jīng)不可一世的鐵達(dá)尼輪船，就是一時(shí)大意，被冰山撞沈的。
漁場的所在
當(dāng)水的溫度愈低，水中溶解的氧氣會愈多，當(dāng)水的溫度愈高，流過赤道水中的營養(yǎng)物質(zhì)會較多，這包括水中浮游性有機(jī)物也較高，這些有機(jī)物是來自陸地溪流帶下來的。當(dāng)海水中含氧氣較多的寒流，遇上含營養(yǎng)物較多的暖流，在交會之處有豐富的營養(yǎng)物供魚類攝食，又有較多的氧氣供魚類唿吸作用(respiration)，常成為世界上魚類最多的地方，如在加拿大海邊的「拉不拉多」?jié)O場。
另外在溪水與海水的交會之處，淡水中的有機(jī)營養(yǎng)物與海水中較高的溶解氧氣相混，也會使河口或是感潮之處成為另一個(gè)漁場。例如臺北縣的淡水河是大漢溪、新店溪與基隆河匯合而成的，這叁條支流遭到臺北工業(yè)、都市廢水所污染，在中下游又黑又臭，除了大肚魚與吳郭魚之外，很少見到其他魚類的蹤跡。但是一到淡水河關(guān)渡附近，受到海水的影響，水裡的魚又多起來了。在淡水河口迴游的魚有很多種，例如花身雞魚、大鱗梭、黃鰭鯛、白帶魚、大眼海鰱、銀紋魚鯛、短嗜魚、七星鱧魚、虱目魚、烏魚等。
水的流動
水在常溫之下是液體，到了100℃才會達(dá)到沸點(diǎn)，這是大家都知道的事。但是在常溫之下，怎么會是液體呢?水的分子量是18 g/mole，即每一摩爾數(shù)的水分子數(shù)(6.02×1023個(gè))，有18克重，但是分子量34 g/mole的硫化氫(H2S)，沸點(diǎn)是—59.6℃;硒化氫(H2Se)的分子量是81 g/mole，沸點(diǎn)是—42℃，所以在常溫之下，硫化氫與硒化氫都是氣體，這是自然界的另一個(gè)規(guī)則，分子量愈高，分子彼此的作用力高，要把分子的距離拉開，使每個(gè)分子能自由移動比較困難，所以分子量愈高，沸點(diǎn)就愈高。結(jié)果水又違反了這一個(gè)規(guī)則，分子量比硫化氫的分子量低，沸點(diǎn)卻高達(dá)100℃，水在地球上大部份以液體的形式存在，使得水在地球的表面能夠移動來移動去。
中國有句諺語：「如江河下百川」，有時(shí)「一江春水向東流」，都是証明水容易在地面上移動，水也可以由地面移動到地下去，所以有俗語提到「覆水難收」，表示潑出去的水就不易收回來，甚至說「河水不犯井水」表示在地面上與地底下流的水還不相通，其實(shí)地面水與附近的地下水是相通的，祗是地下水的流動較慢罷了。水在不同的地方，有不同的移動速度，成為人將來要管理水、使用水的重要課題，水多的地方容易淹水，我們會希望這種水趕快流走，水少的地方，容易產(chǎn)生乾旱，我們會希望水流慢一點(diǎn)。因此讓水能流快一點(diǎn)，或是流慢一點(diǎn)，成為人類文明的重要活動。
有一個(gè)讓水能流快一點(diǎn)的人，是中國的古代君王大禹;有一個(gè)能使流水流進(jìn)四川盆地，滋潤大地的人叫李冰。這些歷史上的英雄人物令人敬佩，但是人經(jīng)常忘了讓水能移動的造物者，更值得敬佩。
水的蒸發(fā)
在常溫之下，水雖然是液體，但是在散熱的情況下，水會由液體蒸發(fā)成為水蒸氣。生物為什么需要水，有個(gè)重要的因素，是為了蒸發(fā)散熱。人打完籃球，滿頭大汗，這就是一種散熱的程序，使得人因?yàn)檫\(yùn)動所產(chǎn)生的熱量可以散走，如果把打完籃球的人塞到棉被裡面，他一定會非常的不舒服，因?yàn)椴荒苌帷ｊ懙厣系膭又参锱c人一樣，都需要水，植物吸取的水份，百分之九十九是用來蒸散水分，以保持本身溫度的恆定。狗在奔跑以后的吐舌喘氣，是一種蒸發(fā)水份的散熱。象在大太陽下?lián)u擺耳朵，也是一種散熱，大象的耳朵是血管密布的所在，也是對熱較敏感的地方，所以在菲洲叢林中忽然看到一頭兇勐的大象，搖頭擺耳，仰天長嘯，不用太害怕，大象祗是在給自己散熱。
水的蒸發(fā)也是水循環(huán)(water cycling)的重要程序，研究水在地球上不同性態(tài)的移動變化稱為水文(hydrology)。地球上的水一共有1.38×1018升，其中有97.59%是在海水，2.41%是在淡水，0.001%則成為水蒸氣在空氣裡。不要低估這0.001%的水蒸氣，水能夠長期的使用，人類與生物能夠長期的獲得淡水，這十萬分之一的水是極關(guān)鍵的，因?yàn)樗苷舭l(fā)，再藉著雨水沈降，成為主要的淡水源。
水能夠蒸發(fā)散熱是自然裡一個(gè)非常巧妙的設(shè)計(jì)，水蒸氣在大氣層中仍然繼續(xù)吸收太陽輻射熱，無形中大氣層像是保溫杯的隔熱層，使得太陽的熱量不會很快地自地球表面散走，保持夜間仍然有相當(dāng)高的溫度。許多人喜歡住在森林或是高爾夫球場邊，因?yàn)樯峙c草地放出的水蒸氣較多，附近的日夜溫差會比較小。
水的表面張力
有些水生昆蟲能夠在水面上自由移動，是水的表面張力，使得水份能夠進(jìn)入昆蟲的腳毛之間，以張力將水蟲支撐在水面之上。在15℃時(shí)水的表面張力是73 dyne/cm，這是一個(gè)很大的力，來自水分子與水分子之間的強(qiáng)大吸引力，有這個(gè)表面張力，水才能在負(fù)壓的情況下，在土壤的孔隙中與植物的導(dǎo)管中移動。怎么知道這是一種負(fù)壓情況下移動呢?
在白天時(shí)用小刀將樹干砍一刀，流出來的樹汁是從篩管中流出的葡萄醣，這是植物的葉子行光合作用的產(chǎn)物，以正壓的情況自樹枝上的葉部向樹根儲存。但是樹木的導(dǎo)管內(nèi)所運(yùn)輸?shù)乃荩菍沟厍蛑亓?，由樹木的根部向樹葉運(yùn)送，導(dǎo)管內(nèi)的水必須有足夠的表面張力，才能由下往上移動，如果這時(shí)向樹干潑一些水，水還會被吸進(jìn)樹裡，這正如剪下一朵花，插在水中，水會逐漸被花吸進(jìn)去，這証明花朵裡面的水份傳送是在負(fù)壓的情況下進(jìn)行。如果水沒有這么大的表面張力，植物就沒有辦法生存。
在臺灣諺語中「一枝草，一點(diǎn)露」，其實(shí)一枝草上不祗有一點(diǎn)露。露來自清晨水蒸氣的冷凝，因著表面張力的作用，而成為一顆顆的露珠，非常的美麗。
水的溶解能力
所有人都知道廁所的馬桶，是用水去沖的，無論大便小便，都可以沖乾凈?！笧槭裁匆盟疀_呢?」，不知道你有沒有被這問題困擾過，難道用沙拉油不行嗎?效果不會這么好。用水沖排泄物的好處是水很容易流動，并且很容易與尿相混合，所以自古以來，水就是人類保持「清潔」的最佳用品，在維持公共衛(wèi)生上，貢獻(xiàn)重大。
水是自然界最具溶解性的液體，許多物質(zhì)都能夠溶解在水中，這對生物是一個(gè)很重要的特性。水必須能夠溶解許多營養(yǎng)份，如鈣、鎂、鈉、鉀、鐵、氮、磷等，才能攜帶這些物質(zhì)進(jìn)入生物的細(xì)胞，提供生理代謝所需要的基質(zhì)。在物質(zhì)界，水能溶解許多礦石，才能改變地貌，化育土壤，風(fēng)化巖石。
事實(shí)上植物生長所需要的土壤，與水的溶解性具有密切的關(guān)係，在缺乏水的地方，巖石的風(fēng)化祗能由巖石變成大石頭，由大石頭變成小石頭，由小石頭變成砂子，這些是物理性的風(fēng)化。砂子要再轉(zhuǎn)變成更小的坋粒(silt)或是黏粒(clay)，需要有水參與，產(chǎn)生化學(xué)性的風(fēng)化，與一些生物性的促進(jìn)。而坋粒與黏粒是構(gòu)成土壤具有保水功能與吸附營養(yǎng)份的主要角色，植物也因此才能存活。有水，萬物才能欣欣向榮。
水的比熱
水的比熱是1 cal/g℃，表示增加1克的水?dāng)z氏1度所需的熱是1卡路里(cal)，這是一個(gè)表示物質(zhì)是否容易改變溫度的單位。比熱大的物質(zhì)，溫度愈不容易改變。
比熱的大小與分子量有關(guān)，一般分子量愈大的物質(zhì)，比熱愈大，但是水例外，水的分子量是18 g/mole，其比熱是1 cal/g℃，但是分子量有34 g/mole的過氧化氫，比熱才祗有0.58 cal/g℃，反而比水還要小。
水的比熱大，這對于生物的存活極具貢獻(xiàn)，例如人體內(nèi)約有80%～83%的水，所以周圍的氣溫改變時(shí)，人才不會忽冷忽熱，因?yàn)橐淖兯臏囟仁遣蝗菀椎?。石頭裡面的含水量很少，所以石頭周圍的溫差怎么改變，石頭的溫度就怎么改變。
水的美觀
中國人講「仁者樂山，智者樂水」，水對人類有一種天然吸引力。人們看到一片汪洋的舒適，看到一條瀑布的驚喜，走過一條小溪的喜悅，躺在一條河邊的平靜……那是流行娛樂與大眾媒體所無法取代的。因此人會努力保護(hù)海洋，或是一條可能不太有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的小溪，人會在公園中挖小池塘，在花園中設(shè)噴水池。水給人精神層面的滿足，是無法用科學(xué)去明白的。但是科學(xué)可以幫助大自然，留下更多的水域，凈化更多的老化湖泊，防止溪流岸邊的土石滑落，給人更多的空間去親水、近水。相反的，誤用的科技，完全被私慾扭曲的科學(xué)，也可以把人類所喜愛的水污染殆盡。
正確的善用水，抑或錯(cuò)誤的浪費(fèi)水，其關(guān)鍵就在是否真正地認(rèn)識上蒼賜給我們地球上水資源的價(jià)值了。
【水的地理意義】
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(gè)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。
對地貌的影響
地球表面有71%被水覆蓋，從空中來看，地球是個(gè)藍(lán)色的星球。水侵蝕巖石土壤，沖淤河道，搬運(yùn)泥沙，營造平原，改變地表形態(tài)。
對生命的影響
地球上的生命最初是在水中出現(xiàn)的。水是所有生物體的重要組成部分。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(yùn)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。
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(jì)到2050年，全球有46%的城市人口缺水。對於水資源稀少的地區(qū)來說，水已經(jīng)超出生活資源的范圍，而成為戰(zhàn)略資源，由於水資源的稀有性，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。
水的利用
水是人類生活的重要資源，特別是農(nóng)業(yè)需要大量水進(jìn)行灌溉，人類文明的起源大多都在大河流域。早期城市一般都在水邊建立，以解決灌溉、飲用和排污問題。在人類日常生活中，水在飲用、清潔、洗滌等方面的作用不可或缺。
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)。
工業(yè)生產(chǎn)和化工生產(chǎn)大量使用這種廉價(jià)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。
【水的用途】
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。水是地球上最常見的物質(zhì)之一，是包括人類在內(nèi)所有生命生存的重要資源，也是生物體最重要的組成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。人類很早就開始對水產(chǎn)生了認(rèn)識，東西方古代樸素的物質(zhì)觀中都把水視為一種基本的組成元素，水是中國古代五行之一;西方古代的四元素說中也有水。
1.你身上六成是水
在地球上，哪里有水，哪里就有生命。一切生命活動都是起源于水的。人體內(nèi)的水分，大約占到體重的65%。其中，腦髓含水75%，血液含水83%，肌肉含水76%，連堅(jiān)硬的骨胳里也含水22%哩!沒有水，食物中的養(yǎng)料不能被吸收，廢物不能排出體外，藥物不能到達(dá)起作用的部位。人體一旦缺水，后果是很嚴(yán)重的。缺水1%-2%，感到渴;缺水5%，口干舌燥，皮膚起皺，意識不清，甚至幻視;缺水15%，往往甚于饑餓。沒有食物，人可以活較長時(shí)間(有人估計(jì)為兩個(gè)月)，如果連水也沒有，頂多能活一周左右。
2.莊稼的命根子
用手抓一把植物，你會感到濕漉漉的，涼絲絲的，這是水的緣故。植物含有大量的水，約占體重的80%，蔬菜含水90%-95%，水生植物竟含水98%以上。水替植物輸送養(yǎng)分;水使植物枝葉保持婀娜多姿的形態(tài);水參加光合作用，制造有機(jī)物;水的蒸發(fā)，使植物保持穩(wěn)定的溫度不致被太陽灼傷。植物不僅滿身是水，作物一生都在消耗水。1公斤玉米，是用368公斤水澆灌出來的;同樣的，小麥?zhǔn)?13公斤水，棉花是648公斤水，水稻竟高達(dá)1000公斤水。一籽下地，萬粒歸倉，農(nóng)業(yè)的大豐收，水立下了不小的功勞哩!
3.工業(yè)的血液
水，參加了工礦企業(yè)生產(chǎn)的一系列重要環(huán)節(jié)，在制造、加工、冷卻、凈化、空調(diào)、洗滌等方面發(fā)揮著重要的作用，被譽(yù)為工業(yè)的血液。例如，在鋼鐵廠，靠水降溫保證生產(chǎn);鋼錠軋制成鋼材，要用水冷卻;高爐轉(zhuǎn)爐的部分煙塵要靠水來收集;鍋爐里更是離不了水，制造1噸鋼，大約需用25噸水。水在造紙廠是紙漿原料的疏解劑、解釋劑、洗滌運(yùn)輸介質(zhì)和藥物的溶劑，制造1噸紙需用450噸水。火力發(fā)電廠冷卻用水量十分巨大，同時(shí)，也消耗部分水。食品廠的和面、蒸餾、煮沸、腌制、發(fā)酵都離不了水，醬油、醋、汽水、啤酒等，干脆就是水的化身。
4.有水走遍天下
人類很早就發(fā)現(xiàn)水具有浮力，于是船應(yīng)運(yùn)而生，從羊皮充氣的筏子，用手劃槳的獨(dú)木舟，借風(fēng)使舵的漂亮的多桅帆船，到載客千人的豪華郵輪，以核能為動力的航空母艦。水把陸地?zé)o情地分隔開來，船卻把世界緊密地聯(lián)系起來。我國明代鄭和率領(lǐng)巨大船隊(duì)7次遠(yuǎn)航，最遠(yuǎn)曾到達(dá)非洲索馬里一帶。水路運(yùn)輸比公路和鐵路運(yùn)輸便宜，運(yùn)輸量大，平穩(wěn)，還是不會被炸斷的運(yùn)輸線。何況有地方根本修不了路只能靠水運(yùn)。所以，在運(yùn)輸業(yè)中，水運(yùn)的客運(yùn)量和貨運(yùn)量都占有很大的比重。水運(yùn)的發(fā)展，繁榮了經(jīng)濟(jì)，還使上海、天津、香港、紐約、鹿特丹等港口成了世界級的大城市。
5.無水難成美景
歷來的風(fēng)景名勝之地，多半是以水為主角進(jìn)行安排的。你看，錢塘江大潮、珠穆朗瑪雪峰、廬山的迷霧、黃山的云海、哈爾濱的冰燈，都是水的換景變形。用地質(zhì)的眼光來看，拔地而起的桂林山峰，鬼斧神工的云南石林，黃土高坡的千溝萬壑，雨花石的玲瓏剔透，處處都有水的杰出表現(xiàn)。威尼斯、蘇州、濟(jì)南、岳陽也因水聞名，杭州西湖、揚(yáng)州瘦西湖、北京昆明湖、武漢三鎮(zhèn)、上海黃浦江、廣州珠江，是水促成了環(huán)境美。太湖美，美就美在水。如今，水庫、渠道成了人們重要的休憩場所;人造噴泉、報(bào)時(shí)的水鐘，成了最吸引人的景點(diǎn);游泳、跳水、沖浪、劃船是人們最樂意的水上活動。
6.水與環(huán)境保護(hù)
水在自然環(huán)境和社會環(huán)境中，都是極為重要而活躍的因素。山清水秀，鳥語花香，風(fēng)調(diào)雨順，五谷豐登，是人類追求向往的美境，也是人類勞動創(chuàng)造和精心愛護(hù)的碩果。水在不停地運(yùn)動，在人體里，在農(nóng)田，在工廠，使世界充滿生機(jī)和活力，污物被水流帶走，稀釋了，化解了，又被大自然凈化了。但是，水多了，水少了，水臟了，也會造成極大的不和諧。江河橫溢，陸地行船;赤地千里，禾苗枯槁;水體腐臭，瘡痍滿目，都是我們不愿看到的，但是又總圍繞著我們，需要我們，需要我們認(rèn)真地對付。
7.無可代替的物質(zhì)
對于許多事物是可以這樣做或那樣做的，辦法總會有的。比如照明，沒有電燈，我們可以點(diǎn)蠟燭;沒有蠟燭，我們可以點(diǎn)油燈;沒有油燈，我們可以點(diǎn)松明火把;連火把也沒有，我們只好靜靜地等待黑夜過去，白天的到來。而對于水就不同了。沒有水，我們無法洗臉、刷牙，無法解渴，餐桌上沒有了魚蝦，看不到花草樹木，不知道什么叫游泳，船艦全部報(bào)廢，混凝土攔不成，高樓無法建，連小娃娃哭也沒有了眼淚……