广阔的水源

很早以前，地球表面既没有水柔浪细，也没有浩瀚无垠的海洋。由于地表温度很高，所以没有液态水，水全部以蒸汽的形式存在于大气层中。

水从何处来呢？有的科学家认为，在地球形成、演化过程中，随着地表不断散热，大气中水蒸气先浓缩成密度很大的蒸汽云，而后由于地球冷却，水汽凝结成水，便下了一场空前绝后的倾盆大雨。于是，地球上有了水，有了江河，也有了海洋。

地球上的水是非常丰富的，全球的水量约为 14 亿立方千米，其中海洋占了地球全部水量的 97％，它们是水圈的主体，其余的 3％则为陆地上的淡水。

海水每升含盐 35 克左右，既不能直接饮用，又不能灌溉农田。

陆地上的淡水，绝大部分以冰的形式分布在南北极及人迹罕至的高山地区，还有的深埋在地下，人类无法或很难利用，这部分水占全球水储量的 2.7

％左右。只有存在于大气和河流、湖泊中，以及浅层地下的淡水，才能够被人类直接利用，这就是平常所说的水资源，约占全球水储量的 0.3％左右。这些水在世界上分布很不均匀，加上人口激增和工农业生产需水量增大，许多地区缺水现象十分严重。

尽管现在在发展废水脱盐、净化和回收利用技术方面取得了很大的成就，但淡水的消费量却与日俱增。自 20 世纪初以来，全世界淡水的消耗量已增长 7 倍多，现在每年大约消耗 3000 立方千米，在今后 20～30 年内，保守地估计，耗水量至少还要增长 50％。

虽然水是可以循环和再生的自然资源，但它并不是取之不尽、用之不竭的。随着人口的增加、环境污染的日趋严重、水质的恶化，全球性的水资源危机愈来愈来严重。

水是一种无色、无味的液体。它的分子式是 H2O，表示 1 个水分子中有 2

个氢原子和 1 个氧原子。

人们日常生活中所接触的液体，一般不是水就是水的溶液。因为除去油类之外，各种各样的饮料、调料，甚至汗水、血液都是水溶液，所以水是一种很不平常的物质。水能溶解许多东西，它有时也会把有害物质溶解并加以传播，造成污染。

液态水的最大密度是 1（4℃时），而固态冰比水轻，所以漂浮在水面上。如果没有这一性质，那么水体在冬季时便会一冻到底，这对于水中的一切生物将是一场灾难。漂移在海洋里的冰山会撞沉过往的船只，造成海难事故；顺河而下的浮冰可以阻塞河道，造成河水泛滥。

在一个大气压下，水的冰点是 0℃，沸点是 100℃。在地表普通的热力条件下，水以三态（气态、液态、固态）并存，这些都是水的奇特之处。

水还具有惊人的热学性质。水的热容量，即水温升高（或降低）所吸收

（或释放）的热量，在所有天然化合物中属最高之列。因此，水既难变热，又不易变冷，这在一定程度上调节了大气的温度。当夏天烈日炎炎时，水体吸收热量，从而使大气温度不会升太高；当冬季冰冻三尺之时，水体又会放出大量的热量，从而使气温不会降得太低。常到海边的人们就会体验到，夏天海边比内陆地区凉爽，冬天比内陆地区温暖；生活在湖泊、水库周围的人们同样会感到夏凉冬暖。这就是水的吸热和放热作用。

水的蒸发也需要巨大的热量，蒸发每克水需要消耗 2257 焦耳热量（水的气化热）。也就是说，当水在变为水蒸气时，热量潜入水蒸气中；而当水蒸气冷却、凝结成水时，水蒸气把气化热又释放出来，这就是为什么下雨前天气闷热的原因。蒸发——降水循环过程就是这样将海洋的热量带向陆地的，这种热传递现象对全球具有极大影响。

几种假说

1.来自星云物质

传统的观念认为，地球上的水是地球形成时从星云物质中带来的。

在当今流行的太阳系形成假说—星云说中，认为星云物质是由三大类物质组成的。一类是气物质，包括氢和氦，它们占有星云物质总量的 98.2％；另一类是冰物质，包括水冰、氨、甲烷等由氧、碳、氮和氢组成的化合物，

其含量约占 1.4％；第三类是土物质，主要包括铁、硅、镁、硫等重元素与氧的化合物，是一些在温度高达 1000 摄氏度左右时也是固态的物质。由于受到中心天体—太阳的热力和引力的影响，这三类物质在组合成行星时，将因距太阳远近的不同而有不同的比例。一般来说，距太阳较近时，太阳的热力把气物质和冰物质都驱散，便形成以土物质为主要组成的行星。水星、金星、地球和火星即属于此类。距太阳稍远，太阳的热力已不足以赶走气物质和冰物质，因此便形成了与星云物质具有相似组成比例的木星和土星。距太阳更远时，不仅热力不足以驱走冰物质，而且由于太阳的引力也已大大削弱，不能牢牢地抓住易于逃逸的气物质，所以便形成了以冰物质为主要成分的天王星、海王星等天体。

传统理论认为，地球虽然主要由土物质组成，但仍有一小部分冰物质也参加到地球的组成中来，这便是地球水的来源。这一理论认为，这些参与地球组成的水，是通过地球的演化不断从地球深部释放出来的。其证据是，在火山活动区和火山喷发时，都会有大量的气体出现，其中占绝大比例的是水汽。

但是，随着人们对火山现象研究的深入，发现与火山活动有关的水，并不是什么从深部释放出来的“新生水”，而是地球现有水体循环的一部分。如 1966 年，克莱因对世界各火山活动区与火山有关的热水所作的氘分析，证明它们与当地的地面水具有相同的同位素比，从而确认它们是渗入地下的地面水，在火山热力的作用下重新上升的产物。稍后，其他研究者对某些地区火山热力所作的氘分析，又发现有的含氘高达 91T.E.以上。高含量的氘是人工核爆炸的结果，这就更进一步说明有些火山热水，只不过是新近渗入地下的雨水。

鉴于以上这些研究成果，一些主张地球水来自“娘胎”的研究者就不得不改变初衷，认为现有的地球水是地球演化的早期就从深部分离释放出来。目前这一释水过程早已结束，所以即使在火山活动区，我们也很难找到新释放出来的“新生水”，而只能看到现有水体的反复循环。