課題：我們身邊的水

摘要：本文是我們五位同學綜合實踐活動的成果家凯，闡述了水的組成、性質，對我們生活中的水進行了分類和比較鞍匾，在此基礎上闡述了它們的各自用途。最后分析了長江流域和古運河流域鎮(zhèn)江段水質污染狀況及其原因骑科，并初步提出治理構想橡淑。

關鍵詞：水，身邊的水咆爽，分類梁棠，用途，水質污染

水（H2O）是由氫斗埂、氧兩種元素組成的無機物掰茶，在常溫常壓下為無色無味的透明液體。水是最常見的物質之一蜜笤，是包括人類在內所有生命生存的重要資源濒蒋，也是生物體最重要的組成部分把兔。水在生命演化中起到了重要的作用沪伙。

1水的性質

1.1物理性質 水在常溫常壓下為無色無味的透明液體县好。在20℃時，水的熱導率為0.006 J/s?cm?K缕贡，冰的熱導率為0.023 J/s?cm?K翁授，在雪的密度為0.1×103 kg/m3時，雪的熱導率為0.00029 J/s?cm?K收擦。水的密度在3.98℃時最大嗜傅，為1×103kg/m3，溫度高于3.98℃時跌前，水的密度隨溫度升高而減小 昼蛀，在0～3.98℃時宴猾，水不服從熱脹冷縮的規(guī)律叼旋，密度隨溫度的升高而增加。水在0℃時夫植，密度為0.99987×103 kg/m3，冰在0℃時辟拷，密度為0.9167×103 kg/m3阐斜。水是良好的溶劑，大部分無機化合物和少部分有機化合物可溶于水谒出。

1.2化學性質

1.2.1水的熱穩(wěn)定性。水的熱穩(wěn)定性很強为居，水蒸氣加熱到2000K以上杀狡，也只有極少量分解為氫氣和氧氣，但水在通電的條件下會分解為氫氣和氧氣膳凝。 2H2O 2H2↑ + O2↑

1.2.2水與金屬反應恭陡。很多活潑的金屬能與水反應，如鈉休玩、鉀拴疤、鐵等永部。 2Na + 2H2O = H2 ↑+ 2NaOH

3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2

1.2.3水與非金屬反應呐矾。少部分非金屬能與水反應，如氟氣讲坎、氯氣愧薛、碳等。 Cl2 +H2O HCl + HClO

1.2.4水與一些金屬氧化物和非金屬氧化物能與水反應瓮栗。如氧化鈉、氧化鈣费奸、二氧化碳愿阐、二氧化硫等。

Na2O + H2O = 2NaOH

SO2 + H2O H2SO3

1.2.5與其它物質反應缨历。

NH3 + H2O NH3.H2O

CaC2 + H2O → Ca(OH)2 + C2H2↑

2水的分類及其應用

2.1普通水辛孵、重水、超重水

氫元素有三種核素魄缚，分別為普通氫（核中1個質子，又叫氕）伴鳖、重氫（核中有1個質子徙硅，1個中子，又叫氘）须肆、超重氫（核中1個質子桩皿，2個中子，

又叫氚）拒贱，它們分別與氧結合形成普通水佛嬉、重水和超重水。普通水的分子式為H2O斜做。重水又叫氧化氘或氘水湾揽，分子式是D2O笼吟。重水是無色霸旗、無臭、無味的液體撵枢，但它的一些物理性質跟普通水稍有差異蔬啡。例如镀虐，重水的密度是1.1044g/cm3（25℃），而普通水是0.99701g/cm3（25℃）空猜。這是重水得名的由來恨旱。重水的熔點是3.81℃，沸點是101.42℃搜贤。鹽類在重水里的溶解度比在普通水里小仪芒。例如，在25℃掂名，100g普通水中能溶解35.92gNaCl饺蔑，而100g重水只能溶解30.56gNaCl。許多物質跟重水發(fā)生反應猾警，反應比普通水慢。重水對生物有不利影響融击。植物種子浸在重水里不能發(fā)芽雳窟，魚類在重水中會很快死亡匣屡。一般的普通水中含重水約0.015％捣作。電解水時鹅士，由于普通氫氣（H2）比重氫（D2）放出快6倍，所以電解水的殘留液中重水被富集也拜。目前生產(chǎn)重水的方法有電解法趾痘、精餾法和化學交換法。重水的主要用途是在反應堆中作慢化劑（又叫減速劑）和冷卻劑永票。重水分解時產(chǎn)生的氘是重要的熱核燃料侣集。在化學和生物學中，重水用作示蹤物質來研究反應機理等世分。超重水的化學分子式為T2O臭埋，每個重水分子由兩個氚原子和一個氧原子構成。超重水在天然水中極其稀少斋泄，其比例不到十億分之一炫掐。超重水的制取成本比重水還要高上萬倍。

2.2生活中的水

2.2.1自來水 天然水經(jīng)過過濾募胃、沉淀痹束、消毒以后的水，主要成分是水祷嘶，其次有一些離子如Ca2+、Mg2+烛谊、Cl-等等。雖然自來水經(jīng)過處理后状勤，但還有微量的細菌如大腸桿菌双泪，另外還有一些其他的溶質，因此自來水不能直接飲用葫盼。自來水的密度大于純水的密度薄扁，沒有固定的沸點废累。自來水在加熱沸騰后可以飲用邑滨，可直接作為工業(yè)用水。

2.2.2礦泉水 礦泉水是從地下深處自然涌出或經(jīng)人工揭露匣距、未受污染的地下礦水哎壳。礦泉水含有對人體有益的多種礦物質和微量元素，如鋰尸红、鍶刹泄、硒、鋅盅蝗、溴姆蘸、鉬等芙委，生理功能強贼穆，對人體有一定的保健作用。在通常情況下顶瞳，礦泉水的化學成分愕秫、流量、水溫等動態(tài)在天然波動范圍內相對穩(wěn)定符喝。

2.2.3純凈水 純凈水是以江河湖水甜孤、自來水等為水源缴川，采用蒸餾法、電滲析法而线、離子交換法恋日、反滲透法等處理工藝制成的。就是經(jīng)過復雜深層的凈化程序達到無菌純凈誓竿。純凈水是把水中各種元素最大限度的去除谈截，只保留水分子，在去除有害物質的同時速蕊，也去除了有益的物質娘赴，因此不能長期飲用純凈水，要和礦泉水搭配喝

2.2.4磁化水 磁化水是使水經(jīng)過高科技超導磁體的磁化唉锌，使水分子結構發(fā)生變化而得到的一種水。水磁化后腥放，其物理化學性質發(fā)生了很大變化绿语，主要表現(xiàn)為電導率增大，PH值升高种柑，密度減小匹耕，揮發(fā)性加快，溶解氧（DO）升高驶赏，難溶物質在其中的溶解度增大等既鞠。在大多數(shù)磁場下得到磁化水表面張力增大损趋、沸點降低椅寺；在極少數(shù)磁場下，表面張力下降桐玻、沸點升高荆萤。磁化后的水的冰點變化不大。由于磁化水具有不同于普通水的結構和性質偏竟，使它在生產(chǎn)和生活中有很多用途敞峭。在醫(yī)療上，它對人的高血壓殖蚕、糖尿病、血稠害驹、腎結石等疾病都有一定的刺激和療效蛤育。飲用磁化水對消除運動疲勞也具有一定的作用。在工業(yè)上使用磁化水具有抑垢防垢摘刑、滅塵枷恕、提高混凝土的強度等用途谭胚。在農(nóng)業(yè)上用磁化水對農(nóng)作物進行灌溉，可以激活各種生物酶胡控，增強酶的生物活性旁趟，促進葉綠素的形成，提高光合作用橙困，從而促進作物的生長發(fā)育耕餐，提高作物的產(chǎn)量和質量肠缔。用磁化水養(yǎng)魚，使魚類的生長和抗病抗寒能力得到加強明未。

2.2.5超水 將普通水在密閉容器中加熱蒸發(fā)為水蒸汽趟妥，并使水蒸汽在石英毛細管（內徑在nm數(shù)量級）中凝結，這樣得到的水叫超水懂鸵，有人不科學地稱之為納米水。經(jīng)過處理得到的超水締合結構發(fā)生了很大變化套像，形成一種鏈狀六角環(huán)結構的聚合物终息，其顆粒直徑達到nm數(shù)量級周崭。由于超水結構的特殊性，決定了它具有不同于普通水的一些性質：①其密度為普通水密度的1.4倍（ρ超=1.4ρ普）续镇；②其粘滯系數(shù)是普通水粘滯系數(shù)的15倍（η超=15η普）摸航，揮發(fā)性低；③超水的冰點為-100℃雨膨，在700℃時仍保持其特性读串。加熱到900~1000℃時變?yōu)槠胀ǖ乃峙⑶以?100~700℃內無論加熱、冷卻還是長期存放胀茵，都不會改變其特性琼娘。超水活性高附鸽，能更容易地進入其它物質的分子之間，某些與普通水不相容的物質熄浓，如燃料油，能與超水很好相溶俯在，水進入到油分子之間娃惯，改變了分子之間的相互作用趾浅，使分子結構更松散。按一定比例配成含有超水的燃料油浅侨，燃點低且燃燒充分证膨，一方面可以提高燃燒率和機械效率，另一方面可以減少大氣污染挨决，具有巨大的經(jīng)濟效益和良好的社會效益脖祈。用超水做溶劑刷晋，可以制成在低溫下仍保持液態(tài)的溶液，也可以根據(jù)其揮發(fā)性低及粘滯系數(shù)大的特點喻奥，制成抗揮發(fā)和抗?jié)B透的溶液捏悬，在工業(yè)上大有用處过牙。

2.2.6中水 中水就是將人們在生活和生產(chǎn)中用過的優(yōu)質雜排水（不含糞便和廚房排水）、雜排水（不含糞便污水）以及生活污（廢）水刀疙，經(jīng)集流再生處理后扫倡，達到一定的水質標準，可在一定范圍內重復使用的非飲用的雜用水疚鲤，其水質介于上水（清潔水）和下水（污水）之間集歇。對于“中水”有多種解釋，污水工程方面稱為“再生水”删性，工廠方面稱為“循環(huán)水”或“回用水”焕窝，有的人又稱之為“復新水”它掂，一般以水質作為區(qū)分標志。經(jīng)過處理所得到的中水水質必滿足如下條件：（1）滿足衛(wèi)生要求：其指標主要有大腸菌群數(shù)榕茧、細菌總數(shù)客给、余氯量靶剑、懸浮物、COD缎讼、BOD5等坑匠；（2）滿足人們感觀要求厘灼，無不快感覺，其衡量指標有濁度捷凄、色度围来、臭味等监透；（3）滿足設備構造方面的要求，即水質不易引起設備院刁、管道的嚴重腐蝕和結垢粪狼，其衡量指標有PH值、硬度狡刘、蒸發(fā)殘渣嗅蔬、溶解性物質等疾就。處理后的出水一般用來沖洗廁所猬腰、噴灑道路、綠化侮攀、洗車厢拭、作為冷卻水的補充水等。

2.3硬水與軟水

2.3.1軟水 含鈣離子供鸠、鎂離子較少或不含鈣離子畦贸、鎂離子的水，一般硬度低于8度的水為軟水楞捂。

2.3.2硬水 含鈣離子薄坏、鎂離子較多的水，一般硬度高于8度的水為硬水寨闹。硬水會影響洗滌劑的效果胶坠，硬水加熱會有較多的水垢。工業(yè)上在使用硬水之前一般要進行軟化繁堡。

2.4淡水與咸水

2.4.1淡水 含較少鹽份或不含鹽份的水沈善，一般作為民用水或工業(yè)用水乡数。

2.4.2咸水 含有較多鹽份的水闻牡，如北方鹽湖水净赴，部分地下水和海水都是咸水。

3長江和古運河水質狀況調查與分析

10月16罩润、17日兩天我們五位同學到鎮(zhèn)江古運河和長江內江和附近近邊進行了考查玖翅，并取回了水樣。在老師的指導下割以，對這些水樣的酸堿度金度、懸浮物、泥沙含量严沥、COD猜极、透明度等進行了分析。分析結果表明祝峻，長江地區(qū)外江水質較好魔吐，基本上達到了國家規(guī)定要求。內江和古運河污染較嚴重莱找，水體渾濁酬姆，有

的地方水質泛黃或泛綠，懸浮物較多奥溺，部分地區(qū)水體刺激性氣味辞色，泥沙淤積，在大部分地區(qū)水質只達到國家規(guī)定的III類或IV類標準浮定，極少數(shù)地區(qū)嚴重不達標相满。針對上述情況我們幾位同學走訪了部分專家，并對有關情況做了調查桦卒，造成內江和古運河水質惡化的原因有下面幾個方面立美。第一、鎮(zhèn)江市整體布局不是十分合理方灾，沿江建蹄、沿河工業(yè)較多，古運河邊居民小區(qū)密集裕偿。第二洞慎、部分工業(yè)廢水處理未達標就排到內江和古運河中，甚至于有的廠家為了降低生產(chǎn)成本嘿棘，將未處理的廢水直接排放劲腿。第三、小區(qū)生活污水未經(jīng)凈化排到內江和古運河中鸟妙，在古運河畔亂扔亂拋的現(xiàn)象非常嚴重焦人，有的市民在河畔隨地大小便挥吵。

第四、 環(huán)保部門管理不到位垃瞧，檢查力度不夠蔫劣，沒有對違章者給予嚴厲查處坪郭。為了我們鎮(zhèn)江有一個良好的生態(tài)環(huán)境个从，為了鎮(zhèn)江市能成為全國聞名的衛(wèi)生城市、旅游城市歪沃，為了我們鎮(zhèn)江市民的身體健康嗦锐，為了我們子孫后代的長足發(fā)展，我們強烈呼吁沪曙，加強內江和古運河治理奕污，改善內江和古運河水質。

我們提出以下建議：第一液走、市領導對鎮(zhèn)江市進行整體規(guī)劃碳默，對污染嚴重的企業(yè)強行關閉或搬遷。第二缘眶、市區(qū)各企業(yè)要提高處我排污凈化能力嘱根，不要為了本企業(yè)的自身利益，而不顧及市區(qū)人民的生命安全巷懈。第三该抒、各位市民要樹立環(huán)境保護意識，保護內江和古運河的水質顶燕，人人有責凑保，不要將生活垃圾隨意亂扔亂拋。第四涌攻、環(huán)保部門要提高責任意識欧引，要加強環(huán)境監(jiān)管力度，杜絕工業(yè)廢水和生活污水的任意排放恳谎。以上調查研究報告芝此，只是我們五位同學在課余時間內所做的一點粗淺的研究，這是我們進入高中階段在綜合實踐活動課上的第一次嘗試惠爽，其中有很多不足之處癌蓖，希望老師和同學們給予指正。在此要感謝老師對我們精心指導和大力幫助婚肆，也對曾經(jīng)幫助過我們的同學租副、老師、領導和社會上的熱心人表示由衷的感謝