什麼是水？概念、組成、用途和重要性、不同類型、狀態以及水循環

我們將解釋水的定義、組成、用途和重要性，我們也會介紹水的不同類型、狀態以及水循環。

水是所有生物生命所必需的。

水是什麼？

水是一種無色、無味、無臭的液體，天然存在於地球表面，覆蓋了地球表面相當大的比例（71%）。它由兩個氫原子和一個氧原子組成，因此其化學式為H₂O。

地球上的水主要存在於海洋（96.5 % ）、冰川和冰蓋（1.74%）以及地下水庫（1.72%）。剩餘的0.04%分佈在湖泊、土壤水分、大氣水汽、濕地、水庫、河流和溪流。此外，水在太陽系和宇宙中也是一種相當常見的物質，儘管它以水蒸氣（氣態）或冰（固態）的形式存在。

地球上的水是被稱為水循環的自然循環的一部分。在這個循環中，液態水在太陽的熱量下蒸發，以氣體的形式上升到大氣層，然後凝結成雲，最終以降雨的形式落到地面。這個循環對地球的氣候和生態系統的穩定至關重要。

另見：水圈

水的特性或性質

水的主要特徵有：

• 它無色、無味、無臭。

• 當其中溶解有離子時，它具有良好的導電性；而在純淨狀態下，它是電絕緣體。

• 它具有極強的黏附性。黏附性是指不同類型的分子或表面之間的吸引力。由於其強大的粘附性，它可以潤濕物體和表面。

• 它的熔點是0℃，沸點是100℃。

• 它的密度非常穩定；與其他液體不同，它的密度在轉變為固態時會降低。這就是冰會漂浮在液態水面上的原因。

• 它能夠儲存大量的熱能。

• 它具有很強的溶解多種物質的能力，是一種強力溶劑。

地球大部分由鹹水組成，鹹水存在於海洋中。淡水則存在於河流、溪流、湖泊、潟湖、濕地和地下水。

水的組成

一個水分子僅由兩種元素組成：一個氧原子和兩個氫原子（ H₂O），它們透過共價鍵連接。它的結構是非線性的：兩個氫原子與氧原子相連，彼此之間的角度為104.5º。

水的原子分佈以及氧原子的高電負性值產生了電偶極子的形成，這決定了水的極性。

水被認為是萬能溶劑，因為大多數物質都能溶解在水中。這些物質被稱為“親水性物質”，它們是極性的。另一方面，非極性物質，例如油或汽油，被稱為“疏水性物質”，它們不溶於水。

此外，含有溶解離子的水可以導電，還可以保持和儲存熱量。

蒸餾水或許對你有用。

水的狀態

部分固態水存在於極地附近的地區。

水在自然狀態下可以以三種基本狀態存在，每種狀態都有特定的物理性質。這三種狀態分別是：固態、液態、氣態。

• 固態水以冰的形式存在：冰的特徵是具有晶體結構，其中水分子呈六邊形排列。當水冷卻到0℃以下時，就會達到這種狀態。

• 液態水：地球上97.8%的水以液態存在，這對我們所知的生命至關重要。液態水俱有固定的體積，但沒有固定的形狀，因此它會適應容器的形狀。淡水存在於河流、湖泊和地下水中，鹹水則存在於海洋中。

• 氣態：當溫度高於100°C時，水沸騰並變成水蒸氣。這種狀態的特徵是沒有固定的體積和形狀。水蒸氣是大氣的重要組成部分，影響著氣候和所有天氣現象。

更多關於：水的狀態

水的種類

水的主要類型有：

• 淡水：它是礦物鹽含量低的水。它嘗起來不甜；之所以叫淡水，是因為它的鹽度低。

• 鹽水：它是溶解了高比例礦物鹽的水。它存在於海洋中。

• 微鹹水：它的鹽度介於淡水和海水之間，高於淡水但低於海水。

• 礦泉水：它是溶解礦物質含量高的水。它可以是天然的，也可以是人工礦化的。

• 黑水：這是指被動物尿液和糞便污染的水。它通常出現在畜牧場附近。

• 灰水：這是指已經用於生活用途但可以重複利用的水。例如，在許多地方，浴室洗手台的水會被循環利用來補充馬桶水箱，從而節省飲用水。

• 廢水：它是受人類活動污染的水。

• 飲用水：是指適合人類飲用和用於烹飪的水。與海水或雨水等大量非飲用水源相比，飲用水資源十分稀少。飲用水可以是天然存在的，也可以經過處理去除可能對人體有害的物質。

水的功能

水在地球上發揮著至關重要的作用，無論是在水生生態系統或陸地生態系統中。它是輸送營養物質的重要媒介，也是植物光合作用所必需的。

在人體內，水在許多生理過程中扮演關鍵角色：

• 它是人體大部分細胞的重要介質。

• 它運送溶解的物質，並且佔血液的很大比例。

• 它有助於透過尿液、糞便和汗水排出物質。

• 它維持和調節體溫。

• 它提供人體電功能所必需的電解質和礦物質。

水的重要性

地球上液態水的大量存在是它與鄰近行星的主要區別之一，也是生命得以出現和繁殖的基礎。此外，水、冰、水蒸氣以及水循環維持著氣候的穩定。水還能滋潤土壤，提高土壤肥力，促進植物生長和農業活動。

對人類而言，水是維持生命所必需的。從史前時期到今天，所有人類社會都位於水資源豐富的地區。那些定居在水資源匱乏地區的文明，則必須發展出複雜的水運和供水系統，以確保自身的生存。

另見：水的重要性

水權

根據世界衛生組織（世衛組織）和聯合國兒童基金會的數據，全球約有22億人無法獲得安全且乾淨的飲用水源。這種情況危及數百萬人的健康和福祉，他們面臨因飲用不安全水而感染疾病的風險。

2010年，聯合國第64/292號決議承認人人享有安全飲用水的權利。該文件強調了獲得安全飲用水對人類發展的重要性，並著重指出迫切需要解決全球範圍內安全飲用水短缺的問題。

承認水是基本權利，意味著各國有義務保障人民享有水資源，並採取措施防止水污染和水資源短缺。各國有責任實施各項政策和法規，確保人人享有安全飲用水和衛生設施。

此外，水權也與其他權利有關，例如健康權、食物權和生命權。

水循環

水循環是指地球上水的循環過程。在這個循環過程中，水會移動和變化（由於冷熱等因素），並經歷液態、固態和氣態這三種物質狀態。

水循環由五個階段（蒸發、凝結、降水、入滲、徑流）組成，過程中，水在連續無限的循環中不斷改變狀態。

水循環是一個至關重要的過程，因為它決定地球上是否有生命，也維繫著生態系的穩定性。它負責調節氣候、分配降雨、改變海洋溫度以及將物質從一個地方輸送到另一個地方。

由於這個循環，水才能被生物利用，它們可以從水道或地球內部獲取水。此外，水循環也使人類能夠進行大多數經濟和生產活動。