人类的乳汁

人们在生活中的最重要的自然资源是水。

自人类出现于世界之日起，水一直是人们生活中不可分离的伙伴。人的一生每天从早到晚都要与水打交道：用水做饭、制饮料、洗刷物品；雨天用伞避雨水之淋；夏日在海滨休憩游玩；冬天用暖气取暖，欣赏窗户的冰花、霜和阳光下的闪闪积雪。

没有一个工业部门不用水来煮熬、净化、溶解、浸泡、加热、冷却、洗涤和结晶等。没有水，人类不可能在石器时代制造出第一批陶器；没有水，也不可能有现代的运输业和宇宙飞船。

水参与了大多数重要化学产品——碱、硝酸、氧气、氢气、酒精等的生产。水是最古老的能源，也是永恒的能源。

在古罗马，水推动了磨坊的水轮。水蒸气推动了18世纪最早的蒸汽机的活塞。在现代化的原子能发电站、热电站和水电站，水也在工作着。水在推动着历史的巨轮向前。

农业需要水，犹如工业需要煤、铁一样。由于人工灌溉，古代文明得以在尼罗河、底格里斯河、幼发拉底河、印度河和黄河流域繁荣，创造了人类引以自豪、不朽的文明。

让我们来详述一下水对我们人类的贡献。

（1）城市诞生的摇篮

水是农业的命脉、工业的血液，是地球上一切生物赖以生存而不可替代的重要物质条件，是生产力发展不可缺少的条件，也是人类居住地——城市形成、发展和生存的重要条件。

人类文明的发展、城市的兴建都与水有着千丝万缕、不可分割的联系。世界上几乎没有一个文明发源地不是傍依江河、湖泊，并依靠必要的可供水源而发展起来的。中国的黄河、埃及的尼罗河、印度的恒河、中东的底格里斯河和幼发拉底河，都以其丰富的乳汁孕育了人类早期的伟大文明。因此，可以说没有水，就没有人类的文明，就没有城市。反之，由于水源的枯竭，致使城市变成荒芜废墟的例子，在世界各地也不胜枚举。如我国新疆丝绸之路上的楼兰等。

（2）城市发展的动力

为了城市的发展，必须开发、利用和管理好水资源。“治水”与“用水”是城市发展中的必要条件。“治水”主要表现在城市的防洪和排涝方面；“用水”主要体现在“供水”、“漕运”、“灌溉”等方面。以北京为例，自金朝建都在蓟城800多年来，为了都城的建设、城市的用水、城市的美化和漕运的发展，历代都充分地开发利用都城附近的泉水，成功地建成了一个完善的供水排水河湖系统。

北京历史上有名的房涞涿灌渠工程、房陵堰和白浮引水等工程，曾使北京出现船货云集的盛况。解放后，由于开发了永定河、潮白河冲积扇丰富的地下水源；开发治理了永定河、潮白河，修建了官厅、密云两大水库，引水到北京，使工农业生产蓬勃发展，城市面貌大大改观。由此可见，水资源是城市发展的必要条件。

（3）城市发展的瓶颈

从世界范围来看，自从18世纪英国的工业化革命以来，工业迅速膨胀，人口向城市不断集中，城市规模越来越大。世界上千万人口以上的特大城市就有十多个，其中以墨西哥城最大，达到3500万人，给城市供排水带来了很大困难。在19世纪中期的1848年和1854年，英国由于河流受病原体的污染，造成两次霍乱流行，1892年德国霍乱流行，这几次都使一万多人死亡。20世纪中期，许多国家发生了水荒，特别是近几年，我国缺水的城市也越来越多。据1995年水利年鉴报道：目前，全国有300多座缺水城市，在调查的270座城市，占全国城市总数近60%，占总人口57%，工农业总产值占全国城市的49%，如遇中等干旱年和特殊干旱年，分别缺水达35，8亿立方米和62．4亿立方米。当年这些城市缺水对社会经济发展和环境的影响如下：

①影响了城市人民生活正常用水，在特殊干旱年，270座城市生活缺水8亿立方米（相当于每日220万吨），数字不很大，但对人民生活造成的困难却很严重，成为社会不安定的潜在因素之一。如1989年夏季用水高峰时，大连市供水低压区有3．5万户面临断水的危险，岭前一个居民区连续几天供不上水，一些居民破坏了市政供水措施。同年，哈尔滨有40万居民吃“夜来水”，太平区发生了居民与工厂争水的纠纷。

②影响城市工业的生产和发展，270座城市特殊干旱年工业缺水达20亿立方米，影响工业产值1000亿元。

③工农业争水矛盾加剧，一些城市因缺水而挤占农业用水，从而使农用灌溉受影响。北京农业用水90%以上已是机井水，运河水已基本不给两岸农民使用，每年只拨2000万立方米，在春季小麦只浇1—2次水，由于灌溉期缺水使小麦产量每亩减少100公斤以上。

④使一些城市饮用水不符合卫生标准的现象加剧，从而危害人民的身体健康。如北京的双桥地区和房山石化地区，地下水严重污染超标，迫使目前房山县城不得不迁移至良乡。

⑤大量超采地下水引起水环境恶化。据全国不完全统计，已形成地下区域漏斗56个，漏斗面积达87000平方公里，其中尤以城市最为严重，有的城市水位（如北京）已下降到200多米、漏斗面积达2000多平方公里，含水层几乎疏干；由于大量超采地下水，许多城市发生地面沉降，出现裂缝，不仅影响环境，而且损坏建筑物；沿海城市出现海水入浸和地下淡水咸化。据对辽、冀、鲁沿海城市调查，海水入侵面积达1433平方公里，有90万人，244万头牲畜饮水困难，每年减产粮食1．26亿千克，海水入侵面积仍在扩大。据270座缺水城市预测，在充分考虑用水前提下，中等干旱年和特殊干旱年与现状条件下可供水相比，到2000年分别缺水310．8亿立方米和348．8亿立方米；到2010年分别缺水587．2亿立方米和625．1亿立方米。

（4）人类健康的卫士

有些天真活泼的孩子可能会问：为什么人可以几天不吃饭，但不能一天不喝水？为什么人体正常体温保持在35℃～37℃？为什么缺水会造成尿中毒、耳鸣、眼瞎？……这一切的一切都说明水是人类生物生理组成和生存中不可缺少的重要物质。人体若没有血液，生命则无法维持，但血液不像我们肉眼看上去是红色，其主要成分是无色透明的水，水在人体中含量最多。年龄越小体内含水量则越多。在胚胎中水分约占98%，婴儿约占75%，成人约占50%～65%。水一般随体内脂肪含量增多而下降。

①水在人体内中的作用。在体内，水具有如下的重要作用：

a．是保持每个细胞外型，以及构成每一种体液所必需的物质。

b．作为各种物质的载体，将养分运到细胞内并把废物带走。

c．调节体温，通过皮肤排汗蒸发使体温下降。

d．是消化和代谢过程中许多重要化学反应所必需的物质。

e．是湿润关节，构成骨液的成分；在脑脊髓液中，水作为神经系统的缓冲器；在耳的外淋巴中，传递声音；在眼睛中它参与视觉，滑润眼睛。

f．作为许多化学物质的溶剂。

g．呼吸时有助于气体交换，保侍肺泡湿润。

与这些作用有关的所有体液在体内主要分成两部分：细胞外液（约占体重的25%）和细胞内液（约占体重的45%）。

总体液的百分含量稍有不足或过剩对健康都不利。当失水量达1%左右，产生口渴感；大量失水，约占体重的20%时，会导致死亡。正常情况下，口渴保证了水的饮用达到或超过人体需要。体内多余的水主要从尿中排出，其次是通过汗、粪便和肺中排出。

②人体内水的平衡。一个人一天应该喝多少水？大人和小孩喝水一样吗？每天喝的水都干什么去了？人体水分平衡机理可以回答这些问题。一般说健康的个体，总体上保侍适当的含水量。增加或减少摄水量会出现排水量恰如其分的增加或减少，以维持平衡。水以液体和食物成分的形式进入机体，包括由食物分解过程中产生的代谢水。水从体内排出的方式为：皮肤出汗，肺呼出水蒸气，肾产生尿排出，大肠形成粪便排出。因此，在正常情况下，通过各种来源摄入的水与各条通道排出的水基本相等。例如，喝了大量的水，排尿量就增加；如果饮水量受到严格的限制，那么尿的产生量就明显减少。

正常的成人每天平均摄水量2～2．7升，假如活动轻微，没有可见的排汗，与经四条通道的排水量平均数相等。

为在较少限度内调节体液，机体具备了许多机制。这些机制中起重要作用的是大脑下丘脑的神经中枢，它通过肾脏控制口渴和排水的感觉。当失水量占体重1%时，下丘脑的口渴中枢感到刺激，出现有意识的饮水愿望。如果不给水喝，不安感增强，这时心率增加，体温上升，工作和思维能力减退。当失水量占体重10%时，仍要参加体力劳动，肯定会出现中暑衰竭。下丘脑的其它神经中枢受到刺激会引起抗利尿素（ADH）从垂体后叶释放，ADH释放后，尿的形成减少，所以保留了体液。这样，形成的尿比摄入足量水排出的尿液，深而混浊。尽管保持水的平衡受到控制，但是，有几种因素会影响水的平衡和需要量。

③人体水的需要量。为维持水的平衡，人体水的需要量受年龄、体力活动、温度、膳食、疾病和损伤的影响。一般认为，为满足人体对水的需要应随时供给充足、干净而又新鲜的水。影响人体水需要量的各种因素如下：

年龄：婴儿和儿童需要水按比例来看比成人高。成人每天水的正常流通率约占总体水的6%，而婴儿大约是15%。婴儿水的流通率如此之高是因为：A．由于其相对体重的表面积大，皮肤失水量也就大；B．肾脏浓缩尿的能力不如成人。

失水的众多因素妨碍了最小需水量总值的调整。一般情况下，适度的给水量是成人1毫升／千卡，婴儿1．5毫升／千卡。

体力活动：即使在一个舒适的环境下，体力活动通过排汗和肺增加水蒸气的排出使机体的水分丢失增强。虽然排汗丢失了相当量的钠，但是，水的损失明显超过钠的损失。因此，水的消耗是主要的问题。水损失量超过体重3%时，如果不补充失水，体力开始变差。如不顾这样的事实，后果将很严重。

温度：人体几乎无时无刻不在“出汗”。外界温度在30℃以下时，人体每小时每平方米皮肤上约有6～8克水分蒸发，一般在生理上叫不自觉出汗。当气温增加到30℃以上时，人体汗腺便开始分泌汗液，人们才明显感到出汗。

汗液中水分占99%以上，夏天成人每天出汗量大约1升左右，高温作业的工人每日出汗量约5～10升，在直射日光下劳动的农民每日出汗量大约3～6升。在出汗的同时，大量氯化钠（盐的主要成分）随之排出。如果补给不足，就会导致严重脱水和体内电解质紊乱，出现中暑症状。另外由于氯化钠的排出，使血中氯离子减少。氯离子是胃酸的一种主要成分，由于它的减少可造成胃酸浓度降低，使胃肠蠕动减弱，消化功能不良，水和盐分的大量排出对肾脏和神经系统也有一定危害。所以在大量出汗时，除补水外还要补盐，以便维持体内的水和盐平衡。在高温作业或夏季出汗多的情况下，每天补水约8升左右，摄入盐量比正常人多一倍甚至更多。这样，即使在炎热的环境里做艰苦的劳动，出现严重的缺水症状，喝水后，体力恢复的速度会很快。这就是为什么炎热夏季，工厂要供应糖盐水、干体力活的人口味重的原因。膳食：高蛋白膳食需要更多的水。尤其要注意婴儿高蛋白食谱对水的需要，因为婴儿肾脏的浓缩能力还没有发育好。(www.daowen.com)

疾病。不断呕吐使水分大量丢失，长期腹泻也会引起水分过量损失，发烧通过排汗增加体内废物排出，加速了体内水的损失。发烧、呕吐、腹泻的病人要多喝水，食物要吃流食。

与此相反，某些情况下水的过多滞留会引起水肿。下面的疾病经常出现水肿，如充血性心力衰竭、肝硬变、肾炎和肾病变。所有这些病都使钠的排出减少，造成了水的滞留。

外伤。手术后需要足够的液体，因为出血、渗出液等可使大量液体丢失。当失水得不到补偿时，患者会出现一系列的变化，可总结为下列几点（由轻至重）：

A当失水量达到体重的1%左右时，产生渴感；

B口渴伴随着隐约的不适，食欲减退；

C手臂、手有刺痛和麻木感；

D脉搏率、呼吸率和体温升高；

E虚弱、肌肉痉挛和精神混乱；

F血液浓度增加，血的体积减少，循环困难；

G皮肤开裂（如嘴唇干裂）；

H尿形成停止；

I脱水量超过最初体重20%时会死亡。

④人体水的来源。补充机体所需要的水可以有三个来源：第一，饮水和其它饮料，第二，固体食物中的水，第三，脂肪、碳水化合物和蛋白质分解时产生的代谢水。

饮用水。地球表面近乎四分之三的地方被水覆盖。但是，只有约3%的水是“淡水”即适用的饮水。饮水有不同的来源。在古代，当天不下雨，没有泉水，小溪干枯时，就没有水供给。原始人生活在泉水、河流和湖泊附近，是因为他们只有最粗陋的容器用来装水和贮水。以后，人们发明了用人工手段得到水的方法。由于这一发明，不再需要生活在有天然水供给的近处。供应人工水的最初方法也许是井。《圣经》上两个著名的井是Jacob井和Joseph井。然后，模拟天然河流，人们引水流入水沟，随后发明了管道、坝、水库。古罗马的输水道还保留着，它表明了早期人工自来水的设备相当巨大。我们现在的自来水来源于地下井和水库。有些水要通过几里长的管道大量地送到最需要水的地方。

水由于成分或环境的变化，而不能起到其全部或部分作用的被认为是受污染的。因此，不管饮水的来源如何，最重要的是水没有能引起疾病的微生物和有毒化学品。世界上75%的国家除加拿大、美国及欧洲大部分地区外，卫生条件很差，造成每年有1000万人死亡。许多疾病是由水引起的，如霍乱和伤寒。工业化国家由于环境中增加了许多新的化学品，正面临着水污染的问题。水中已发现有1700多种化合物，一些化学品通过工业和农业设施进入自来水，它们对人的健康造成直接或间接的危害，如那些急剧增多的讨厌的微生物所造成的水停滞而出现臭味，或水变色。在河流和小溪中，环境保护局一般监测以下指标：A．糟粕中的大肠杆菌，这是污水的标志；B．分解的氧气，微生物过度生长的指标；C．磷，能促进微生物过度生长。

世界上已有水被砷、镉、铜、汞、铅、硝酸盐污染的实例。世界卫生组织定出了安全范围。

下面我们谈谈水的种类：

A硬水。大人或孩子初次来到一新地区时，有时会发生腹泻，服消炎药也不见好转。这就是人们常说的“水土不服”。这种腹泻并非由细菌或病毒引起，而是由于饮用水的硬度变化造成的。长期饮用软水者突然饮用硬水时，更容易发生腹泻。

水的硬度是指水中的钙、镁、盐类含量的多少。当1升水中含有相当于10毫克的氧化钙时，硬度为1度。一般将硬度0～4度的水称为极软水；4～8度为软水；8～16度为中等硬水；16～30度为硬水；30度以上为极硬水。我国饮用水的硬度规定不得超过25度。

硬度过高的水不适于饮用。因为用硬水烹调豆类、肉类不易煮烂，且对胃肠道有刺激作用引起腹泻；经常烧硬水的壶底常有厚厚的一层水垢。用硬水洗涤衣物时，肥皂不起泡沫；用它洗澡时，对皮肤有刺激作用。

加热煮沸和加石灰苏打法可使硬水软化，如发现“水土不服”的腹泻，不用服药，一般一星期以后症状就可好转。

B软水。让硬水经过一个变化过程——离子交换反应，钙和镁被钠替换，这就是软化。有些水是天然的软水，但软水地区的人患心脏病的死亡率比硬水地区高。主要原因就是这些地区的软水中镁离子的含量太少，大约只是硬水中镁离子含量的1／4。

正常人体约含镁35克，占体重的0．05%。镁是构成骨骼、牙齿的主要成分，并与神经的调节和肌肉的活动、体内酸碱平衡、多种酶的活动有密切关系。软水地区的人因长期饮用含镁量不足的水，容易发生体内镁离子缺乏，引起蛋白质合成障碍和神经功能失常，出现震颤，共济失调，血管硬化和心肌损伤等病症。据对心肌梗塞死亡病例分析，有40%的死者心肌中镁的含量降低。有些医生用镁制剂防治某些心脏病取得了满意的效果，说明镁对心脏有保护作用。

软水地区的人，应多吃一些含镁量较高的食品，如豆类、绿叶蔬菜、粗粮及一些干果，使镁的摄取量达到每天200～300毫克即可。

C脱矿质水或无离子水。使水通过两个离子交换树脂，所有的矿物盐（阴离子和阳离子）均可被除去，这就是无离子水，使水达到最纯度。通常，科学研究中使用无离子水以防止精密分析时干扰物质介入。

D蒸馏水。这种水是把水转变成蒸气并在一个清洁的收集系统中使蒸气冷却而获得的。这样做使水中溶解的矿物质留下，因此，蒸馏水中只含有贮存容器中存在的物质。有时在蒸馏水中加入标准量的矿物质，就可作为饮用水出售。

E矿泉水。是一些具有特殊成分的天然泉水。矿泉水中含少量的氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、钙盐、镁盐，有时还含铁和硫化氢。这些水大多数充上二氧化碳后可作为饮用水出售。

F苏打水。水中充上二氧化碳使它起泡，并发出嘶嘶声，叫苏打水。

G加氯水。饮用水的加氯作用是20世纪主要的卫生发展成果之一。公用水净化时，先把氯加进水中杀死细菌和有害的有机物。在净化的最后阶段，要检验水中氯的适当水平，在分配系统中监测水，防止污染。处理时，净化过程初期加的氯可能被耗净，因此，需要再加入一些氯。

H氟化水。一些地区的饮水中要加微量的氟化物，水中加氟可减少龋齿的发生。有些来源的水本身就含氟化物，但有些水含氟量很高以致引起氟中毒。轻者发生斑釉病，儿童牙齿钙化障碍，疏松多孔，吸收食物中的有色物质使牙面出现黄色斑点，粗糙变脆，容易折碎和过早脱落。成年人可发生腰腿病，关节僵硬变形，运动障碍，四肢弯曲，严重者甚至可发生截瘫。

I海水。海水是不能喝的。海水中盐的浓度比体液高很多，人的肾脏不能处理过量的氯化钠。根据二次世界大战期间，乘船遇难的人的记录表明，饮大量的海水常会致命。但是，陆地上淡水的供应却依靠太阳光不断地蒸发大海。

日常生活中，大量饮料给我们提供了每天所需要的水分，例如咖啡、茶、软饮料、酒精饮料等。但是，饮水能满足渴感，而不提供热量。食物水：许多固体食物含大量的水分，为我们提供了水。即使那种“干”食品，如饼干、快餐谷物、坚果也能提供一些水分，而某些水果和蔬菜可含90%以上的水。

代谢水。代谢水是由养分的分解代谢所产生的。100克碳水化合物氧化产生60克水，100克蛋白质氧化产生42克水。脂肪被认为“比水更湿”，100克脂肪氧化产生110克水。

人的典型膳食中平均每100千卡代谢能形成13克代谢水。

（5）人类衣食住行的靠山

水对于城市居民来说是再熟悉、再平常不过的东西。水龙头一开，水就哗哗地永无止尽地流淌。人们常说：锅碗瓢勺，柴米油盐酱醋糖是居民不可缺少的东西，而忘记了水。这也许是由于水见多不怪的原因吧。而柴米油盐酱醋糖这些只是做饭的基本原料，它们必须以水为媒介，把这些东西有机地串联起来，才能做成一顿可口的饭菜。人们可曾想过：做饭时如果没有水，那么怎么做饭呢？菜无法洗，米无法蒸，不能总是吃罐头吧。

1994年淮河的居民经历了使他们终生难忘的几十天，自来水管流出的是混浊的污水，人喝了以后呕吐，住院。人们不得不靠买矿泉水维持，矿泉水价格直线上升，真是水比油贵。

水除了用于居民生活之外，发展工业更是离不开水。冶金、电力、化工、煤炭、交通、造纸、纺织、酿酒、食品等行业，冷却、空调、洗涤等过程，以及某些产品本身（饮料、人造冰、添加剂等）都需要大量的水。如火力发电厂1万度电需耗水100立方米以上；化纤厂制造1吨尼龙丝耗水600立方米；印染厂染1万米布耗水300立方米；造纸厂制1吨纸浆耗水300立方米；酒精厂造1吨酒精需水100立方米。工业用水量因设备、生产工艺、自动化水平等变化而差别很大，一般常以综合指标1万元产值用水量来说明，我国万元产值用水量平均为500立方米左右，个别较好地区在200～300立方米，北京1993年万元工业产值用水量只有74立方米达国内先进水平。随着工业设备的改造，生产条件的改善，工业用水量的重复利用率将会有所提高，万元产值用水量将会更少。

城市、乡镇企业的建立和发展，都受到水的制约。由于公共事业的发展，水不仅是满足城乡人民生活的需要，还要为医疗卫生、建筑业、美化环境（如绿化公园，喷洒街道等）、旅游业、服务业（如宾馆、饭店用水等）提供充足的水源。随着生活水平的提高，用水部门、用水种类不断增加，总用水量将会大量增加，而这些用水量需要优先保证。

从以上分析可以看出，水与人类密切相关，我们要充分认识水的重要性，极其慎重地对待水的问题。要像爱护我们的眼睛一样，珍惜水资源，节约每一滴水，防止出现水比油贵的情况。