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初中化學/水資源

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水是地球上最為為人類所利用的物質,水構成了人體和其它生命體,人體百分之六十五以上由水組成,而魚類等在水中生活的動植物體內中水的質量分數則更高,人類文明的發源地也大多在水源充足的地區,因此水是一種十分重要的物質。

地球上71%的面積都是水,「地球」該改為「水球」才對!
資料閱讀
  • 拓展:生物體內水的含量:
  1. 成年人類:65%-70%
  2. 水母、藻類:90%以上
  3. 魚類:80%左右
  4. 水果:90%以上

人類利用的水資源

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目前被人類利用的水資源按所在地域主要分為:海洋水、湖泊水、河流水、地下水及生物體內的生物水等類別,地球上總的儲水量為1.29×1018/sup>m³,而地球上的水鋪滿了地球上71%的面積。

但這些水主要存於海洋之中,都是鹹水,真正能被利用的淡水少之又少。淡水約占地球總水量的2.35%,但遺憾的是,這些水中還有很大一部分儲存在兩極及高山的冰川中,人類能利用的淡水只有其中的30.4%,換算到總量中為1.07×1016m³,真是少之又少。

保護水資源

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例子:未經處理的污水和工業廢水流入美國加州的一條河流

所以保護水資源的問題十分迫切,但是我們人類似乎還未認識到水的重要性,人類的生產、生活用水不斷增加,但這些活動對水的污染更是愈加嚴重,這也讓原本短缺的水更加短缺。

那麼,我們該如何保護水資源呢?我們從一方面可以節約用水,在另一方面,我們需要新技術來減少對環境的污染。

工業

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從工業上講,我們應該應用新工藝、技術來減少污染物產生,對於不達標的水,應該淨化至符合相應標準後排放。 在城市郊區往往建立城市污水處理廠處理來自城市污水,同時將河道的淡水進入自來水廠進行淨化得到自來水。

自來水廠的淨水過程通常包括以下幾個主要步驟和原理:

  1. 取水:從水源(如河流、湖泊、地下水等)取水。
  2. 沉澱:讓水中較大顆粒的雜質在重力作用下自然沉澱到水底。
  3. 過濾:通過沙層、活性炭等過濾介質,進一步去除水中較小的顆粒和雜質。
  4. 吸附:利用活性炭等吸附劑吸附水中的異味、顏色和部分有機物。
  5. 消毒:一般使用氯氣、二氧化氯或臭氧等消毒劑,殺滅水中的細菌、病毒和其他微生物,確保水質安全。

在沉澱和過濾步驟中,遵循物理分離的原理,讓雜質與水分離。吸附過程則是基於物質表面的吸附作用,將有害物質吸附在吸附劑表面。消毒步驟則是基於化學氧化反應,破壞微生物的結構和功能,從而達到消毒的目的。

經過這些步驟處理後的水,才能符合國家規定的飲用水標準,輸送到千家萬戶供人們使用。

農業

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農業生產中,我們可以合理使用對水體有害的化肥農藥等。

生活

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人類在生活中常常會產生廢水,比如排泄物,使用較多含磷洗衣粉等,長期以往可能使水體污染造成水體富營養化,導致藻類大量繁殖,從而水族大量死亡,繼而水體持續惡化。因此生活中的廢水應實現集中處理排放。

交流討論
*根據你的生活常識,對如何在生活中保護水資源,發表你的意見,並與同學交流方法的可行性。

比如用淘米水洗菜等等