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为什么水放在地球上几十亿年没有变质,放在瓶子里就变质了呢?

水在地球上有几十亿年了,因为水可以循环流动,可以上天,也可以下地,可以变成蒸汽上天,也可以变冰泡,进行静化,每当下雨时,水可以地层下面沉淀静化处理,所以地下水不会变质,而瓶子的水接触不到空气又不流动,所以瓶子里水会变质的。

地球上的水没有保质期,但是放在瓶子中的水过了一段时间就会滋生很多微生物,这究竟是怎么回事呢?

水的自洁能力

地球上的水之所以不会过期,是因为地球上的水一直在进行水循环,而且水中的生物也在维持着水的清洁度,这也是我们说“水具有自洁能力”的原因。

我们知道,水中有非常多的生物,按照种类的不同可大致分为三类:生产者、消费者、分解者。生产者大多是植物,可以通过光合作用生产能量。消费者大多是动物,自身不能生成能量,需要通过外界获取能量。分解者大多是微生物,会将有机物分解成简单的无机物。

水中虽然会有一些杂质,但是水中的生物能够将这些杂质分解掉,加与到生物能量循环。比如:水中可能会有树叶、落花等,但这些物质可能会被食草动物食用,也可能会被微生物分解掉,变成简单的无机物,再次被植物吸收。

水循环

除了水的自洁能力外,水还会参与到水循环。

地球上的水无时无刻不在蒸发,蒸发后水汽比较轻,会上升到高空中。当高空中积蓄足够多的水汽时,水汽就会和灰尘、微粒等凝结在一起形成小水滴,这些小水滴虽然会向下坠落,但由于直径足够小,在坠落的途中又会重新蒸发。只有直径较大的小水滴才会滴落到地面上,形成雨水。

除了大气水循环外,《自然》杂志还报道过地球内部也在进行水循环。在日本附近有一个海沟,是目前已知世界上最深的海沟:马里加纳大海沟。马里加纳海沟位于俯冲边界,海水会在这里进入地球内部,据统计每年有上亿吨的海水被吞入到地球内部。

但是这些被吞噬的海水,还会顺着火山喷发流向地表,完成水循环。

地球在46亿年的历史中,一直这样进行着水循环,再加上水中生物的自洁功能,使得水中的杂质一直维持在稳定的水平。

但是,江河湖海中的水按照人类的饮用标准而言,属于“过期”水,因为水中的微生物数量非常多,大约一杯海水中含有10亿以上的微生物,虽然大部分微生物不会对人类造成影响,但这已经超过了饮用水标准。

瓶中的水为什么会过期

其实,瓶中的饮用水也是来自江河湖泊中的水,只是这些水属于“原水”,还需要经过沉淀、去杂质、消毒、过滤等一系列工艺将原水中的杂质清理干净,经过检测符合人类饮用水标准之后才会被注入到瓶子中。

瓶子中的水相对于江河湖海而言,属于封闭的系统,在该系统内只有一些微生物能够存活,这也使得微生物没有天敌可以大量繁殖。

虽然瓶子是密封保存,但是微生物个头非常小,而且有很多微生物属于无性繁殖,繁殖时间比较短,短短6小时就能够从1只微生物繁衍到成千上万只微生物。正是因为如此,所以时间久了,瓶中的微生物数量将会激增,此时将不再适宜人类饮用,所以矿泉水或者纯净水一般会有保质期。也就是说,并不是地球上的水没有保质期,装入到瓶中就有保质期。而是人类的饮用水有自己的一套标准,超过了饮用水标准就是属于“过期”,从某种程度上看,江河湖海中的水也属于过期水。

虽然过了保质期的瓶装水不能直接饮用,但是放入锅中烧开,经过高温杀菌后,还能够再次被当做饮用水。

总结

水被称为生命之源,但是当水被污染时,水也会称为传播疾病的“凶手”,比如:古代瘟疫的流行,有一部分原因是人们喝了受污染的水导致。即使没有瘟疫,水中微生物含量超标,也会导致人类腹泻、腹痛等症状。

为了人类的健康,也为了减少传染病传播的几率,我们一般会喝经过处理的水,其中就包括瓶装水,而瓶装水具有保质期的原因,就是在保质期内微生物数量不会危害人体健康。

江河湖海中的水虽然没有保质期,但是江河湖海中有水驯化和生物自洁功能,虽然仍旧含有较多的杂质,但杂质总量维持在较为稳定的标准之内。

但即使如此,从人类的角度上说,江河湖海的水也属于“超期水”。

这就是我们所说的“流水不腐”的道理了。这里面包含着主要的是流动的水中含氧多,微生物可以得到充分分解有机物,原因是水体中的细菌、真菌等微生物会把水体中的污染物分解,从而净化水源.在自然界中动物、植物的遗体、遗物通过一定的时间,是不会堆积如山,是因为大量的细菌、真菌等微生物会把动物、植物的遗体、遗物粪便等分解成二氧化碳、水和无机盐等无机物,这些物质又被归还土壤,供绿色植物重新利用,因此细菌、真菌等微生物作为分解者促进了自然界中的二氧化碳等各种物质的循环,这样就保持了水体不断循环运动,始终处于活水运动状态。而瓶装水却不具备这种条件,当水存放到一定的时间,受自然环境和水中残留的某些细菌、物质得以繁殖的影响,水质就会出现不同程度的变化了。

当然我认为即使是如此,毕竟水体自然分解亦有一个时间过程,而且微生物对于水体的洁净作用亦是有限的,如果污染物质过多,超过了好氧微生物的分解能力,亦即超过了水的自净能力,即使水是流动的,也免不了影响到水质的质量,所以应该把水体进行适当的过滤处理,并且加热煮沸后饮用才是安全的。

俗话说,“流水不腐、户枢不蠹”,道理很简单,自然界中的水一直处于不断的循环和流动的状态,流动的水是鲜活的,是不缺氧的,而瓶装水和灌装水被禁锢了起来,既不能流动,也缺乏氧气的注入,自然会变质甚至腐败。


流动的水是鲜活的富有生命力的

自然界中的水,我们肉眼可见的是一直处于流动的状态,流动的水是充满生命力的,鲜活的,流动的水与空气进行着气体交换,也不会缺氧。

肉眼不一定能看到的部分,是自然界的水一直在循环。水从地面以气体的形式被蒸发到空气中,使空气有了湿度,高空中的水蒸气遇冷凝结,变成雨、雪、霰、冰雹等,又落回到地面,变成地表水,这种循环周而复始的进行着,生生不息。

地球上的所有生命,动物、植物和微生物都离不开水,受着水的滋养,使地球有了勃勃生机,成为人类共同生活的家园。


静止的水会缺氧、富氧化、会滋生细菌、会产生亚硝酸盐

水如果不流动,无法与空气中的氧气结合,就会慢慢的缺氧,像家里的鱼缸,城市中流动性很小的河流,都要使用电力搅动,产生气泡,使它们动起来,才能让水富含氧气,让水里的生命得以生存。

我们经常会看到常年不流动的狭小水域,慢慢的长满了藻类食物,一点点的富氧化,水里的生命无法生存,最后水质都会变质发出腥臭味。

我们生活中的用水也是一样,无论是瓶装水、桶装水,还是烧开后的白开水,如果长时间不动,静置时间过长,都会滋生细菌,产生亚硝酸盐等有害物质,危害身体健康。



因此桶装水和瓶装水也是有保质期的。

喝水要喝健康水,过期的瓶装水不要喝,家用桶装水要在规定时间内喝完,白开水也不要放置到时间很久还喝。

天地宇宙之间,诸多因素错综复杂,互相矛盾,互相交换,互相牵制,运动变化形成相对稳定、相对平衡的局面——这就是天地宇宙固有模式,这存在的局面就是合理的自然法则。

取天地宇宙之一小段(小点)把它封闭起来,断绝了与天地宇宙中固有的平衡与稳定,这是一个人为创设新局面,当然会产生新的矛盾与变化,产生新的‘局面’(也是一种‘平衡’),这当然会有它自己的质变出现。

你怎么确定存放几十亿年的水没有不变质?科学家找到过数亿年前被封闭在地下洞穴的水,你敢喝吗?水变质与否主要看用途,生产生活中都需要保证水的安全、卫生。

建筑行业多用河沙、地下水或者自来水用于建筑,为什么不用海沙、海水呢?现代建筑多是钢混或者框架结构,会用很多的钢材料,而海沙即便经过筛选强度粘合度足够,但因为海沙海水中含有更多的盐,会更快地腐蚀钢铁,对建筑物的安全产生影响,其它很多的生产建设过程中也对水有一定的需求,造纸等行业也不会用严重污染的水作为造纸浆的水,也就是在生产过程中也需要保证水的质量,并不是任何水都可以用的;

生活用水的主要保准是入口没危害,所以兴建自来水厂,清除水中的有害物质、微生物,使水达到饮用标准,避免发生共卫生事件,所以对于生活用水也是有质量需求的,也不是任何水都适宜。看到这里都该明白,所谓的水会不会变质、是否安全要看用途,亿万年没人去的地下洞穴,谁去管那里的水是否变质是否对人体有害?

地球上的水存在了几十亿年,孕育了生命,绝大多数的水确实本来也比较安全,但自然界的水因为有不断地蒸发降水、水中微生物丰富又具有自净作用,可以分解污染物,因此绝大多数的水保证了对人的安全,供给着无数生物的生存。但是一些死水潭尤其是有很多动物死尸的死水,缺乏流通、水中的生物已经无法使水自净,反而因为腐烂的有机物导致大量有害菌繁殖,那对人来说就可能有一定的安全问题,那些水也可以称作变质,是因为蕴涵了很多有害的微生物或者生物化学毒物,自然不能当作生活用水;

而放在瓶子里的水变质,是因为空气中、尘埃粒尚都有微生物,密封的水一般不会有安全问题,但一旦打开喝过又没有盖紧,过程中就可能向瓶子中引入微生物,它们在瓶子的水里繁殖使得水不再安全。因此瓶装水、桶装水一般也有保质期的概念,也标注了存放条件,不当的储存(比如阳光下长期暴晒瓶装水)为的也是避免卫生事故的发生。

变质,在本质上来说,是水里含的有机物和微生物发生了变化,改变了水的化学成分和生物种群数量。

那么“为什么水放在地球上几十亿年没有变质”呢?

答案是,这是一种错觉。地球上的水体早就变质过无数次了。例如海水中就含有大量的盐,氧,氮,磷,氨基酸,微生物等,本身具有一股比较淡的腥臭味。而雨水,河水,湖水相对干净,是因为海水蒸发到空中是一个蒸馏分离杂质的过程,只提取了水分子,把大部分杂质留在了海里。


地质历史上,海水的成分发生过非常大的改变,比如钙和镁的含量(图中的红线和黑线):

图片来源:Ries, J.B.. (2010). Review: Geological and experimental evidence for secular variation in seawater Mg/Ca (calcite-aragonite seas) and its effects on marine biological calcification. Biogeosciences. 7. 10.5194/bg-7-2795-2010.


上图中时间从右往左是从古至今(寒武纪至新近纪)。


其实生命起源就是来自水体的变质,最早的有机物小分子正是在海水变质的过程中形成了有生命力的大分子,进而可以复制自身,孕育了生命。

图片来源:http://astrobiology.com/2019/07/key-early-steps-for-origin-of-life-occur-under-a-variety-of-conditions.html


这个过程被米勒-尤里实验证明是完全有可能的。

图片来源:http://dm-bio.blogspot.com/2014/09/book1-chapter1-2.html


这个复杂的过程长达数十亿年。

图片来源:Allwood, Abigail & Beaty, David & Bass, Deborah & Conley, Cassie & Kminek, Gerhard & Race, Margaret & Vance, Steven & Westall, Frances. (2013). Conference Summary: Life Detection in Extraterrestrial Samples. Astrobiology. 13. 203-16. 10.1089/ast.2012.0931.


可以这么说,没有海水的变质,就没有生命,更不可能有人类。

因为大多数水是海水 还有淡水是流动的不断的有新水替换

因为水有蒸发行云,云降雨雪,水流成河的循环过程,水通过降水渗入地下,从地下产生泉水,汇入江湖之中的总体循环。在加上四季温度变化应响,所以水不容易变质,这就是人们所说的活水。

古人已经告诉你答案了:流水不腐!

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