Air meliputi 70,9% dari bumi permukaan 's, [3] dan sangat penting bagi semua bentuk yang diketahui hidup . [4] Di Bumi, ditemukan sebagian besar di lautan dan badan air besar, dengan 1,6% air bawah tanah di akuifer dan 0,001% di udara sebagai uap , awan (yang terbentuk dari partikel padat dan cair air tersuspensi di udara), dan curah hujan . [5] Samudra memegang 97% dari air permukaan, gletser dan kutub es 2,4%, dan permukaan lahan lainnya air seperti sungai , danau dan kolam 0,6%. Sebuah jumlah yang sangat kecil dari air Bumi yang terkandung dalam tubuh biologis dan produk yang diproduksi.
Air di Bumi terus bergerak melalui siklus dari evaporasi atau transpirasi ( evapotranspirasi ), curah hujan , dan limpasan , biasanya mencapai laut . Atas tanah, evaporasi dan transpirasi berkontribusi terhadap curah hujan atas tanah.
Bersihkan air minum adalah penting untuk manusia dan lifeforms lainnya. Akses ke air minum yang aman telah meningkat terus dan secara substansial selama dekade terakhir di hampir setiap bagian dari dunia. [6] [7] Ada korelasi yang jelas antara akses ke air bersih dan PDB per kapita. [8] Namun, beberapa pengamat telah memperkirakan bahwa pada tahun 2025 lebih dari setengah dari populasi dunia akan menghadapi kerentanan berbasis air. [9] Sebuah laporan baru-baru ini (November 2009) menunjukkan bahwa pada tahun 2030, di beberapa daerah berkembang di dunia, permintaan akan melebihi pasokan air sebesar 50 %. [10] Air memainkan peran penting dalam perekonomian dunia , karena berfungsi sebagai pelarut untuk berbagai macam zat kimia dan memfasilitasi pendingin industri dan transportasi. Sekitar 70% dari air tawar yang dikonsumsi oleh sektor pertanian . [11]
Kimia dan sifat fisik
Artikel utama: Air (properti) , Air (data halaman) , dan Model Air
Air muncul di alam dalam tiga keadaan umum dari materi dan dapat mengambil berbagai bentuk di Bumi: uap air dan awan di langit; air laut dan gunung es di lautan kutub; gletser dan sungai-sungai di pegunungan , dan cairan dalam akuifer dalam tanah.
Pada temperatur tinggi dan tekanan, seperti dalam interior planet raksasa, ia berpendapat bahwa air ada sebagai ion air di mana molekul terurai menjadi sup hidrogen dan ion oksigen, dan pada tekanan yang lebih tinggi seperti air superionic di mana mengkristal oksigen tetapi ion-ion hidrogen mengapung di sekitar bebas dalam kisi oksigen. [12]
Kimia dan fisik yang besar sifat air adalah:
- Air adalah cair pada temperatur dan tekanan standar . Hal ini hambar dan tidak berbau. Intrinsik warna air dan es adalah rona biru yang sangat sedikit, meskipun keduanya muncul berwarna dalam jumlah kecil. Uap air yang dasarnya tidak terlihat sebagai gas. [13]
- Air transparan dalam terlihat spektrum elektromagnetik . Dengan demikian tanaman air dapat hidup di air karena sinar matahari dapat menjangkau mereka. Cahaya ultra-violet dan inframerah sangat diserap .
- Karena molekul air tidak linear dan atom oksigen memiliki tinggi elektronegativitas dari atom hidrogen, ia membawa muatan negatif sedikit, sedangkan atom hidrogen sedikit positif. Akibatnya, air adalah molekul polar dengan momen dipol listrik . Air juga dapat membentuk jumlah yang sangat besar antarmolekul ikatan hidrogen (empat) untuk sebuah molekul ukurannya. Faktor-faktor ini menyebabkan gaya tarik menarik yang kuat antara molekul air, sehingga menimbulkan air tinggi tegangan permukaan [14] dan kekuatan kapiler. Para kapiler mengacu pada kecenderungan air untuk naik tabung sempit melawan gaya gravitasi . Properti ini diandalkan oleh semua tumbuhan vaskular , seperti pohon. [ kutipan diperlukan ]
- Air adalah baik pelarut dan sering [ menghitung ] disebut [ oleh siapa? ] sebagai yang universal pelarut . Zat yang larut dalam air, misalnya, garam , gula , asam , alkali , dan beberapa gas - terutama oksigen, karbon dioksida ( karbonasi ) dikenal sebagai hidrofilik (air-mencintai) zat, sementara mereka yang tidak bercampur dengan air (misalnya , lemak dan minyak ), dikenal sebagai hidrofobik (takut air) zat.
- Semua komponen utama dalam sel ( protein , DNA dan polisakarida ) juga dilarutkan dalam air.
- Air murni memiliki rendah konduktivitas listrik , tetapi ini meningkat secara signifikan dengan pembubaran sejumlah kecil bahan ionik seperti natrium klorida .
- Titik didih air (dan semua cairan lainnya) tergantung pada tekanan udara . Misalnya, di atas Gunung. Everest air mendidih pada 68 ° C (154 ° F), dibandingkan dengan 100 ° C (212 ° F) pada permukaan laut . Sebaliknya, air dalam di laut dekat ventilasi panas bumi bisa mencapai suhu ratusan derajat dan tetap cair.
- Pada 4181,3 J / (kg ° K), air memiliki tertinggi kedua kapasitas panas spesifik dari setiap substansi yang dikenal (setelah amonia ), serta tinggi panas penguapan (40,65 kJ · mol -1), keduanya merupakan hasil dari ikatan hidrogen antara molekul yang luas. Kedua sifat yang tidak biasa memungkinkan air moderat Bumi iklim dengan fluktuasi besar dalam penyangga suhu.
- Maksimum kepadatan air terjadi pada 3,98 ° C (39,16 ° F). [15] Ia memiliki sifat anomali menjadi kurang padat, tidak lebih, ketika didinginkan untuk membentuk padat, es. Ini memperluas untuk menempati volume yang lebih besar 9% dalam keadaan padat, yang menyumbang fakta es mengambang di atas air cair.
- Its Kepadatan adalah 1.000 kg / m 3 cair (4 ° C), dan beratnya £ 62,4 / ft. 3 (917 kg / m 3, padat). Beratnya £ 8,3454 / gal. (US, cair). [16]
- Air larut dengan cairan, seperti etanol , dalam semua proporsi, membentuk satu homogen cair. Di sisi lain, air dan sebagian besar minyak yang biasanya membentuk lapisan bercampur menurut kepadatan meningkat dari atas. Sebagai gas, uap air benar-benar larut dengan udara.
- Air membentuk azeotrope dengan pelarut lainnya.
- Air dapat dibagi oleh elektrolisis menjadi hidrogen dan oksigen.
- Sebagai oksida hidrogen, air terbentuk ketika hidrogen atau hidrogen yang mengandung senyawa terbakar atau bereaksi dengan oksigen atau oksigen yang mengandung senyawa. Air adalah bukan bahan bakar , itu adalah produk akhir dari pembakaran hidrogen. Yang energi yang dibutuhkan untuk memisahkan air menjadi hidrogen dan oksigen dengan elektrolisis atau cara lain yang lebih besar dari energi yang dapat dikumpulkan ketika hidrogen dan oksigen bergabung kembali. [17]
- Elemen yang lebih elektropositif dari hidrogen seperti litium , natrium , kalsium , kalium dan caesium menggantikan hidrogen dari air, membentuk hidroksida . Menjadi gas yang mudah terbakar, hidrogen dilepaskan berbahaya dan reaksi air dengan lebih elektropositif elemen-elemen ini dapat keras ledakan.
Rasa dan bau
Air dapat melarutkan zat yang berbeda, memberikan rasa yang bervariasi dan bau. Manusia dan hewan lainnya telah mengembangkan indra yang memungkinkan mereka untuk mengevaluasi sifat dpt diminum air dengan menghindari air yang terlalu asin atau busuk . Rasa mata air dan air mineral , sering diiklankan dalam pemasaran produk konsumen, berasal dari mineral terlarut di dalamnya. Namun, murni H 2 O adalah hambar dan tidak berbau. Kemurnian diiklankan musim semi dan air mineral mengacu pada tidak adanya racun , polusi dan mikroba .Distribusi di alam
Di alam semesta
Sebagian besar air alam semesta diproduksi sebagai produk sampingan dari pembentukan bintang . Ketika bintang-bintang dilahirkan, kelahiran mereka disertai dengan angin luar yang kuat dari gas dan debu. Ketika ini keluar dari bahan pada akhirnya dampak gas sekitarnya, gelombang kejut yang dibuat kompres dan panas gas. Air diamati dengan cepat diproduksi dalam gas padat hangat. [18]Air telah terdeteksi di awan antarbintang dalam kita galaksi , dengan Bima Sakti . Air mungkin ada dalam kelimpahan di galaksi lain, juga, karena komponen-komponennya, hidrogen dan oksigen, adalah salah satu unsur yang paling berlimpah di alam semesta. Awan antarbintang akhirnya berkondensasi menjadi nebula surya dan sistem tata surya seperti kita.
Uap air hadir dalam
- Atmosfer Merkurius : 3,4%, dan sejumlah besar air dalam merkurius eksosfer [19]
- Atmosfer Venus : 0,002%
- Atmosfer bumi : ~ 0,40% dari atmosfer penuh, biasanya 1-4% di permukaan
- Atmosfer Mars : 0.03%
- Atmosfer Jupiter : 0,0004%
- Atmosfer Saturnus - di es hanya
- Enceladus (bulan dari Saturnus): 91%
- exoplanets dikenal sebagai HD 189733 b [20] dan HD 209458 b . [21]
- Bumi: 71% dari permukaan
Air es hadir di
- Bumi - terutama sebagai lapisan es
- kutub es topi pada Mars
- Bulan
- Titan
- Europa
- Cincin Saturnus [22]
- Enceladus
- Pluto dan Charon [22]
- Komet dan populasi sumber komet ( Sabuk Kuiper dan awan Oort objek).
Beberapa mineral Bulan mengandung molekul air. Misalnya, pada tahun 2008 perangkat laboratorium yang menyemburkan dan mengidentifikasi sejumlah kecil partikel yang ditemukan senyawa di dalam mutiara vulkanik yang dibawa dari Bulan ke Bumi oleh 15 Apollo awak pada tahun 1971. [23] NASA melaporkan deteksi molekul air oleh NASA Bulan Mineralogi Mapper kapal pesawat ruang angkasa Chandrayaan-1 Organisasi Penelitian Luar Angkasa India pada September 2009. [24]
Air dan zona layak huni
Keberadaan air cair, dan untuk tingkat yang lebih rendah bentuk gas dan padat, di Bumi sangat penting untuk keberadaan kehidupan di Bumi seperti yang kita kenal. Bumi terletak di zona layak huni dari tata surya , jika itu sedikit lebih dekat atau lebih jauh dari Matahari (sekitar 5%, atau sekitar 8 juta kilometer), kondisi yang memungkinkan tiga bentuk untuk hadir secara bersamaan akan jauh kurang mungkin ada. [25] [26]Bumi gravitasi memungkinkan untuk mengadakan atmosfer . Uap air dan karbon dioksida di atmosfer menyediakan buffer temperatur ( efek rumah kaca ) yang membantu mempertahankan suhu permukaan yang relatif stabil. Jika Bumi lebih kecil, suasana tipis akan memungkinkan suhu ekstrim, sehingga mencegah akumulasi air kecuali dalam es di kutub (seperti pada Mars ).
Suhu permukaan bumi telah relatif konstan melalui waktu geologi meskipun berbagai tingkat radiasi matahari yang masuk ( insolation ), menunjukkan bahwa proses dinamis mengatur suhu bumi melalui kombinasi dari gas rumah kaca dan permukaan atau atmosfer Albedo . Proposal ini dikenal sebagai hipotesis Gaia .
Keadaan air di planet tergantung pada tekanan ambien, yang ditentukan oleh gravitasi planet. Jika sebuah planet cukup besar, air di mungkin solid bahkan pada suhu tinggi, karena tekanan tinggi yang disebabkan oleh gravitasi, seperti yang diamati pada exoplanet Gliese 436 b [27] dan GJ 1214 b . [28]
Ada berbagai teori tentang asal-usul air di bumi .
Di Bumi
Artikel utama: Hidrologi dan distribusi Air di Bumi
Massa kolektif air ditemukan di, bawah, dan di atas permukaan planet disebut hidrosfer . Perkiraan air Bumi volume (pasokan air total dunia) 1360000000 km 3 (326.000.000 mil 3).
Tanah dan air segar yang berguna atau berpotensi berguna untuk manusia sebagai sumber daya air .
Air cair ditemukan dalam badan air , seperti laut, laut , danau , sungai , sungai , kanal , kolam , atau genangan . Sebagian air di bumi adalah air laut . Air juga hadir dalam suasana di negara-negara padat, cair, dan uap. Hal ini juga eksis sebagai air tanah di akuifer .
Air penting dalam proses geologi banyak. Air tanah hadir di sebagian besar batuan , dan tekanan air tanah ini mempengaruhi pola patahan . Air di mantel bertanggung jawab atas lelehan yang menghasilkan gunung berapi di zona subduksi . Di permukaan bumi, air penting baik dalam kimia dan fisik pelapukan proses. Air dan, pada tingkat lebih rendah namun masih signifikan, es, juga bertanggung jawab untuk sejumlah besar sedimen transportasi yang terjadi di permukaan bumi. Endapan sedimen diangkut bentuk berbagai jenis batuan sedimen , yang membentuk catatan geologi dari sejarah Bumi .
[ sunting ] siklus Air
Artikel utama: siklus Air
Para siklus air (dikenal ilmiah sebagai siklus hidrologi) mengacu pada pertukaran air yang kontinu dalam hidrosfer , antara atmosfer , tanah air, air permukaan , air tanah , dan tanaman . 
Air bergerak terus-menerus melalui masing-masing daerah dalam siklus air yang terdiri dari proses transfer berikut:
- penguapan dari lautan dan badan air lainnya ke udara dan transpirasi dari tumbuhan darat dan hewan ke udara.
- curah hujan , dari kondensasi uap air dari udara dan jatuh ke bumi atau laut.
- limpasan dari tanah biasanya mencapai laut .
Limpasan air sering mengumpulkan lebih dari DAS yang mengalir ke sungai. Sebuah model matematika yang digunakan untuk mensimulasikan aliran sungai atau sungai dan menghitung parameter-parameter kualitas air model transportasi hidrologi . Beberapa air dialihkan ke irigasi untuk pertanian. Sungai dan laut menawarkan kesempatan untuk perjalanan dan perdagangan . Melalui erosi , limpasan bentuk menciptakan lingkungan sungai lembah-lembah dan delta yang menyediakan tanah yang kaya dan permukaan tanah untuk pembentukan pusat populasi. Sebuah banjir terjadi ketika area lahan, biasanya dataran rendah, ditutupi dengan air. Ini adalah ketika sebuah sungai meluap bank atau banjir dari laut. Sebuah kekeringan adalah periode bulan atau tahun ketika wilayah catatan kekurangan dalam pasokan airnya. Hal ini terjadi ketika suatu daerah menerima konsisten di bawah curah hujan rata-rata.
penyimpanan air segar
Tinggi pasang (kiri) dan surut (kanan)
Artikel utama: sumber daya air
Air limpasan yang terperangkap selama periode waktu, misalnya di danau. Pada ketinggian tinggi, selama musim dingin, dan jauh di utara dan selatan, salju terkumpul dalam es, salju dan gletser pak. Air juga infiltrat tanah dan masuk ke akuifer. Tanah ini kemudian mengalir kembali ke permukaan di mata air , atau lebih spektakuler di mata air panas dan geyser . Air tanah juga diekstrak artifisial dalam sumur . Ini penyimpanan air penting, karena bersih, air segar penting untuk manusia dan lahan lainnya kehidupan berbasis. Di banyak bagian dunia, adalah dalam pasokan pendek. Air laut
Air laut mengandung sekitar 3,5% garam rata-rata, ditambah jumlah yang lebih kecil zat lain. Sifat fisik air laut berbeda dari air tawar dalam beberapa hal penting. Membeku pada suhu rendah (sekitar -1,9 ° C) dan meningkatkan densitas dengan penurunan suhu titik beku, bukan mencapai kepadatan maksimum pada suhu di atas titik beku. Salinitas air di laut besar bervariasi dari sekitar 0,7% di Laut Baltik sampai 4,0% di Laut Merah .Tides
Tides adalah siklik naik dan turunnya permukaan air laut lokal yang disebabkan oleh gaya pasang surut bulan dan matahari yang bekerja pada lautan. Tides menyebabkan perubahan kedalaman laut dan muara badan air dan menghasilkan arus berosilasi dikenal sebagai sungai pasang surut. Gelombang perubahan yang dihasilkan pada lokasi tertentu adalah hasil dari perubahan posisi Bulan dan Matahari relatif terhadap bumi ditambah dengan efek dari rotasi bumi dan lokal batimetri . Strip dari tepi pantai yang terendam saat pasang tinggi dan terbuka saat surut, yang zona intertidal , adalah produk ekologis penting dari pasang laut.Efek terhadap kehidupan
Air penting untuk fotosintesis dan respirasi. Sel fotosintetik menggunakan energi matahari untuk memisahkan hidrogen dari oksigen air. Hidrogen digabungkan dengan CO 2 (diserap dari udara atau air) untuk membentuk glukosa dan melepaskan oksigen. Semua sel hidup menggunakan bahan bakar tersebut dan mengoksidasi hidrogen dan karbon untuk menangkap energi matahari dan air reformasi dan CO 2 dalam proses (respirasi seluler).
Air juga pusat asam-basa netralitas dan fungsi enzim. Asam, ion hidrogen (H +, yaitu proton) donor, dapat dinetralkan oleh basa, akseptor proton seperti ion hidroksida (OH -) untuk membentuk air. Air dianggap netral, dengan pH (log negatif dari konsentrasi ion hidrogen) dari 7. Asam memiliki nilai pH kurang dari 7 sementara basis memiliki nilai lebih besar dari 7.
bentuk kehidupan akuatik
Artikel utama: Hydrobiology dan Perairan tanaman
Vertebrata akuatik harus mendapatkan oksigen untuk bertahan hidup, dan mereka melakukannya dalam berbagai cara. Ikan memiliki insang , bukan paru-paru , meskipun beberapa spesies ikan, seperti lungfish , memiliki keduanya. Kelautan mamalia , seperti lumba-lumba, paus, berang-berang , dan segel perlu ke permukaan secara periodik untuk menghirup udara. Beberapa amfibi yang mampu menyerap oksigen melalui kulit mereka. Invertebrata menunjukkan berbagai modifikasi untuk bertahan hidup di perairan buruk beroksigen termasuk tabung pernapasan (lihat serangga dan moluska sifon ) dan insang ( Carcinus ). Namun sebagai kehidupan invertebrata berevolusi dalam habitat perairan sebagian besar memiliki spesialisasi sedikit atau tidak untuk respirasi dalam air.
Dampak terhadap peradaban manusia
Kesehatan dan polusi
Air yang tidak cocok untuk minum tetapi tidak berbahaya bagi manusia bila digunakan untuk berenang atau mandi disebut dengan berbagai nama lain selain air minum atau minum, dan kadang-kadang disebut air bersih , atau "aman untuk mandi". Klorin merupakan iritan kulit dan selaput lendir yang digunakan untuk membuat air aman untuk mandi atau minum. Penggunaannya sangat teknis dan biasanya dipantau oleh peraturan pemerintah (biasanya 1 bagian per juta (ppm) untuk air minum, dan 1-2 ppm klorin belum bereaksi dengan kotoran air mandi). Air untuk mandi dapat dipertahankan dalam kondisi yang memuaskan mikrobiologi menggunakan disinfektan kimia seperti klorin atau ozon atau dengan menggunakan ultraviolet cahaya.
Di Amerika Serikat, non-minum bentuk air limbah yang dihasilkan oleh manusia dapat disebut sebagai greywater , yang dapat diobati dan dengan demikian dengan mudah dapat dibuat minum lagi, dan Blackwater , yang umumnya mengandung limbah dan bentuk lain dari limbah yang memerlukan perawatan lebih lanjut di agar dibuat dapat digunakan kembali. Greywater composes 50-80% dari air limbah yang dihasilkan oleh peralatan perumahan sanitasi rumah tangga yang ( sink , mandi dan dapur limpasan, namun tidak toilet , yang menghasilkan blackwater.) Istilah ini mungkin memiliki arti yang berbeda di negara lain dan budaya.
Ini sumber daya alam menjadi langka di tempat-tempat tertentu, dan ketersediaan adalah kepedulian sosial dan ekonomi utama. Saat ini, sekitar satu miliar orang di seluruh dunia secara rutin minum air yang tidak sehat. Sebagian besar negara menerima tujuan mengurangi separuh pada tahun 2015 jumlah orang di seluruh dunia yang tidak memiliki akses ke air bersih dan sanitasi selama Evian 2003 pertemuan puncak G8 . [29] Bahkan jika tujuan ini sulit terpenuhi, masih akan meninggalkan lebih dari yang diperkirakan setengah miliar orang tanpa akses ke air minum yang aman dan lebih dari satu miliar tanpa akses terhadap sanitasi yang memadai. Miskin kualitas air dan sanitasi buruk yang mematikan, beberapa lima juta kematian per tahun disebabkan oleh air minum tercemar. Para Organisasi Kesehatan Dunia memperkirakan bahwa air bersih bisa mencegah 1,4 juta kematian anak akibat diare setiap tahun. [30] Air, bagaimanapun, bukanlah sumber daya yang terbatas, melainkan kembali beredar sebagai air minum curah hujan dalam jumlah banyak derajat besarnya lebih tinggi dari manusia konsumsi. Oleh karena itu, adalah jumlah yang relatif kecil air sebagai cadangan di bumi (sekitar 1% dari minum kita air , yang diisi kembali dalam akuifer sekitar setiap 1 sampai 10 tahun), yang merupakan sumber daya non-terbarukan , dan itu, melainkan, distribusi air minum dan irigasi yang langka, bukan jumlah aktual itu yang ada di bumi. Air-negara miskin menggunakan impor barang sebagai metode utama air mengimpor (untuk meninggalkan cukup untuk konsumsi manusia lokal), karena proses pembuatannya menggunakan massa sekitar 10 hingga 100 kali produk 'dalam air.
Di negara berkembang, 90% dari semua air limbah masih berlanjut diolah ke sungai setempat dan aliran. [31] Sekitar 50 negara, dengan sekitar sepertiga dari populasi dunia, juga menderita dari stres air menengah atau tinggi, dan 17 ekstrak ini lebih air per tahun daripada yang diisi melalui siklus alami air mereka. [32] Ketegangan tidak hanya mempengaruhi tubuh permukaan air tawar seperti sungai dan danau, tetapi juga merusak sumber daya air tanah.
menggunakan Manusia
Informasi lebih lanjut: Pasokan air
Pertanian
Lima puluh tahun yang lalu, persepsi umum adalah bahwa air merupakan sumber daya tak terbatas. Pada saat ini, ada kurang dari setengah jumlah saat orang di planet ini. Orang-orang tidak kaya seperti hari ini, dikonsumsi lebih sedikit kalori dan makan lebih sedikit daging, sehingga lebih sedikit air yang dibutuhkan untuk menghasilkan makanan mereka. Mereka diperlukan sepertiga dari volume air yang kita ambil dari sungai saat ini. Hari ini, persaingan untuk sumber daya air jauh lebih intens. Hal ini karena sekarang ada hampir tujuh miliar orang di planet ini, konsumsi air mereka yang haus daging dan sayuran meningkat, dan ada peningkatan persaingan untuk mendapatkan air dari industri , urbanisasi tanaman dan biofuel. Di masa depan, air bahkan lebih akan dibutuhkan untuk memproduksi makanan karena populasi Bumi diperkirakan meningkat menjadi 9 miliar tahun 2050. [35] Sebuah 2,5 atau 3 miliar tambahan orang, memilih untuk makan sereal lebih sedikit dan lebih banyak daging dan sayuran bisa menambahkan tambahan lima juta kilometer ke saluran virtual yang disebutkan di atas.
Penilaian pengelolaan air dalam pertanian dilakukan pada 2007 oleh Institut Manajemen Air Internasional di Sri Lanka untuk melihat apakah dunia memiliki air yang cukup untuk menyediakan makanan bagi penduduknya tumbuh. [36] Hal ini dinilai ketersediaan saat air untuk pertanian di skala global dan memetakan lokasi yang menderita kelangkaan air. Ditemukan bahwa seperlima dari penduduk dunia, lebih dari 1,2 miliar, tinggal di daerah kelangkaan air fisik , di mana tidak ada cukup air untuk memenuhi semua tuntutan. Sebuah 1,6 miliar orang lainnya tinggal di daerah yang mengalami kelangkaan air ekonomi , di mana kurangnya investasi dalam air atau kapasitas manusia tidak cukup membuat tidak mungkin bagi pemerintah untuk memenuhi permintaan air. Laporan ini menemukan bahwa hal itu akan mungkin untuk menghasilkan makanan yang dibutuhkan di masa depan, tetapi kelanjutan produksi pangan saat ini dan kecenderungan lingkungan akan mengakibatkan krisis di banyak bagian dunia. Untuk menghindari krisis air global, petani harus berusaha untuk meningkatkan produktivitas untuk memenuhi tuntutan yang berkembang untuk makanan, sementara industri dan kota menemukan cara untuk menggunakan air lebih efisien. [37]
Sebagai standar ilmiah
Pada 7 April 1795, para gram didefinisikan di Perancis untuk menjadi sama dengan "berat mutlak dari volume air murni sama dengan kubus dari seperseratus meter, dan suhu es yang mencair." [38] Untuk tujuan praktis meskipun, standar referensi logam diperlukan, seribu kali lebih masif, yang kilogram . Kerja Oleh karena itu ditugaskan untuk menentukan secara tepat massa satu liter air. Terlepas dari fakta bahwa definisi mendekritkan air gram yang ditentukan pada 0 ° C - suhu yang sangat direproduksi - para ilmuwan memilih untuk mendefinisikan kembali standar dan untuk melakukan pengukuran mereka di suhu densitas air tertinggi, yang diukur pada saat itu sebagai 4 ° C (39 ° F). [39]Para Suhu Kelvin skala dari sistem SI adalah berdasarkan titik tripel air, didefinisikan sebagai tepatnya 273,16 K atau 0,01 ° C Skala adalah suhu mutlak skala dengan kenaikan yang sama seperti skala suhu Celcius, yang awalnya didefinisikan sesuai dengan titik didih (diatur ke 100 ° C) dan titik leleh (set ke 0 ° C) air.
Air alami terutama terdiri dari isotop hidrogen-1 dan oksigen-16, tetapi ada juga sejumlah kecil isotop yang lebih berat seperti hidrogen-2 ( deuterium ). Jumlah oksida deuterium atau air berat sangat kecil, tetapi masih mempengaruhi sifat-sifat air. Air dari sungai dan danau cenderung mengandung deuterium kurang dari air laut. Oleh karena itu, air baku didefinisikan dalam Standar Wina Rata-rata Samudra Air spesifikasi.
Untuk minum
Artikel utama: Air minum
Manusia membutuhkan air dengan kotoran sedikit. Kotoran umum termasuk garam logam dan oksida, termasuk tembaga, besi, kalsium dan memimpin, [50] dan / atau berbahaya bakteri , seperti Vibrio . Beberapa zat terlarut dapat diterima dan bahkan diinginkan untuk peningkatan rasa dan untuk menyediakan dibutuhkan elektrolit . [51]
Sumber daya air tawar terbesar (berdasarkan volume) yang cocok untuk minum adalah Danau Baikal di Siberia. [52]
Beberapa ahli gizi menyatakan bahwa minum sekitar 64 ons air meningkatkan fungsi ginjal, rehydrates tubuh dan membantu tubuh membuang racun. Juga, kandungan air dari buah-buahan dan sayuran dapat dihitung terhadap asupan air secara keseluruhan. Klaim ini belum terbukti dan studi lebih harus dilakukan untuk memeriksa ini.
Mencuci
Kecenderungan air untuk membentuk solusi dan emulsi berguna dalam berbagai mencuci proses. Proses industri banyak bergantung pada reaksi menggunakan bahan kimia terlarut dalam air, suspensi padatan dalam air lumpur atau menggunakan air untuk melarutkan dan ekstrak zat. Mencuci juga merupakan komponen penting dari beberapa aspek pribadi kebersihan tubuh .Kimia menggunakan
Air banyak digunakan dalam reaksi kimia sebagai pelarut atau reaktan dan kurang umum sebagai solut atau katalis. Dalam reaksi anorganik, air adalah pelarut yang umum, melarutkan senyawa ionik banyak. Dalam reaksi organik, tidak biasanya digunakan sebagai pelarut reaksi, karena tidak melarutkan reaktan baik dan amfoter (asam dan dasar) dan nukleofilik . Namun demikian, sifat-sifat kadang-kadang diinginkan. Juga, percepatan reaksi Diels-Alder oleh air telah diamati. air superkritis baru-baru ini menjadi topik penelitian. Oksigen jenuh air superkritis combusts polutan organik efisien.Panas pertukaran
Dalam tenaga nuklir industri, air juga dapat digunakan sebagai moderator neutron . Di sebagian besar reaktor nuklir , air adalah baik pendingin dan moderator. Ini memberikan sesuatu dari ukuran keamanan pasif, seperti menghapus air dari reaktor juga memperlambat reaksi nuklir bawah - namun metode lain yang disukai untuk menghentikan reaksi dan lebih disukai untuk menjaga inti nuklir ditutupi dengan air sehingga untuk menjamin pendinginan yang memadai .
Pemadaman Api
Penggunaan air di pemadam kebakaran juga harus memperhitungkan bahaya dari ledakan uap , yang mungkin terjadi ketika air digunakan pada kebakaran sangat panas di ruang terbatas, dan ledakan hidrogen, bila zat yang bereaksi dengan air, seperti logam tertentu atau grafit panas, terurai air, menghasilkan gas hidrogen .
Kekuatan ledakan seperti terlihat dalam bencana Chernobyl , meskipun air yang terlibat tidak datang dari pemadam kebakaran pada waktu itu tetapi memiliki air reaktor sistem pendingin. Sebuah ledakan terjadi ketika uap pemanasan selama-ekstrim dari inti yang disebabkan air untuk flash ke uap. Sebuah ledakan hidrogen mungkin terjadi sebagai akibat dari reaksi antara uap dan panas zirkonium .
Rekreasi
Artikel utama: Air olahraga (rekreasi)
Manusia menggunakan air untuk tujuan rekreasi, serta untuk berolahraga dan untuk olahraga. Beberapa di antaranya berenang , ski air , berperahu , berselancar dan menyelam . Selain itu, beberapa olahraga, seperti hoki es dan seluncur es , yang dimainkan di atas es. Lakesides, pantai dan waterparks adalah tempat populer bagi orang untuk pergi untuk bersantai dan menikmati rekreasi. Banyak menemukan suara dan penampilan air yang mengalir akan menenangkan, dan air mancur dan fitur air lainnya adalah dekorasi populer. Beberapa menjaga ikan dan kehidupan lain di akuarium atau kolam untuk pertunjukan, menyenangkan, dan persahabatan. Manusia juga menggunakan air untuk salju yaitu olahraga ski , naik eretan , snowmobiling atau snowboarding , yang membutuhkan air untuk dibekukan. Industri Air
Minum air sering dikumpulkan di mata air , diekstrak dari buatan pengeboran (sumur) di dalam tanah, atau dipompa dari danau dan sungai. Membangun sumur lagi di tempat-tempat yang memadai dengan demikian cara yang mungkin untuk menghasilkan lebih banyak air, dengan asumsi akuifer dapat memasok arus yang memadai. Sumber air lainnya termasuk pengumpulan air hujan. Air mungkin memerlukan pemurnian untuk konsumsi manusia. Ini mungkin melibatkan penghapusan zat larut, zat terlarut dan berbahaya mikroba . Metode populer adalah penyaringan dengan pasir yang hanya menghilangkan bahan tidak larut, sementara klorinasi dan mendidih membunuh mikroba berbahaya. Destilasi melakukan semua tiga fungsi. Teknik yang lebih maju ada, seperti reverse osmosis . Desalinasi berlimpah air laut adalah solusi yang lebih mahal yang digunakan di pesisir kering iklim .
Distribusi air minum dilakukan melalui sistem air perkotaan , pengiriman kapal tanker atau sebagai air kemasan . Pemerintah di banyak negara memiliki program untuk mendistribusikan air kepada yang membutuhkan tanpa biaya.
Mengurangi penggunaan dengan menggunakan minum (minum) air hanya untuk konsumsi manusia adalah pilihan lain. Di beberapa kota seperti Hong Kong , air laut banyak digunakan untuk menyiram toilet seluruh kota dalam rangka melestarikan sumber daya air tawar .
Polusi air dapat penyalahgunaan tunggal terbesar air, untuk sejauh bahwa polutan membatasi kegunaan lain dari air, itu menjadi pemborosan sumber daya, terlepas dari manfaat bagi pencemar. Seperti jenis polusi, ini tidak masuk standar akuntansi biaya pasar, yang dipahami sebagai eksternalitas yang pasar tidak dapat menjelaskan. Jadi orang lain membayar harga pencemaran air, sementara keuntungan perusahaan swasta tidak didistribusikan ke korban penduduk setempat dari polusi ini. Farmasi dikonsumsi oleh manusia sering berakhir di sungai dan dapat memiliki efek merugikan pada air kehidupan jika mereka bioaccumulate dan jika mereka tidak biodegradable .
Fasilitas air limbah yang badai selokan dan perawatan tanaman air limbah . Cara lain untuk menghilangkan polusi dari limpasan permukaan air bioswale .
aplikasi Industri
Air digunakan dalam pembangkit listrik . Pembangkit listrik tenaga air adalah listrik diperoleh dari PLTA . Listrik tenaga air berasal dari air mengemudi turbin air yang terhubung ke generator. Pembangkit listrik tenaga air adalah biaya-rendah, non-polusi, sumber energi terbarukan. Energi disediakan oleh gerakan air. Biasanya bendungan dibangun di sungai, menciptakan danau buatan di belakangnya. Air mengalir keluar dari danau dipaksa melalui turbin generator yang mengubah.Air bertekanan digunakan dalam peledakan air dan pemotong air jet . Juga, tekanan yang sangat tinggi senjata air digunakan untuk memotong tepat. Ini bekerja sangat baik, relatif aman, dan tidak berbahaya bagi lingkungan. Hal ini juga digunakan dalam pendinginan mesin untuk mencegah over-pemanas, atau mencegah melihat pisau dari atas-pemanasan.
Air juga digunakan dalam berbagai proses industri dan mesin, seperti turbin uap dan penukar panas , di samping penggunaannya sebagai bahan kimia pelarut . Debit air yang tidak diobati dari penggunaan industri adalah polusi . Polusi termasuk larutan habis ( polusi kimia ) dan dibuang air pendingin (polusi termal). Industri membutuhkan air murni untuk banyak aplikasi dan menggunakan berbagai teknik pemurnian baik dalam pasokan air dan debit.
[ sunting ] Pengolahan makanan
Larutan seperti garam dan gula yang ditemukan dalam air mempengaruhi sifat fisik air. Titik didih dan beku air dipengaruhi oleh zat terlarut, serta tekanan udara , yang pada gilirannya dipengaruhi oleh ketinggian . Air mendidih pada suhu yang lebih rendah dengan tekanan udara rendah yang terjadi pada ketinggian yang lebih tinggi. Satu mol sukrosa (gula) per kilogram air menimbulkan titik didih air sebesar 0,51 ° C, dan satu mol garam per kg menaikkan titik didih oleh 1,02 ° C; sama, meningkatkan jumlah partikel terlarut menurunkan titik beku air . [53] Zat terlarut dalam air juga mempengaruhi aktivitas air yang mempengaruhi reaksi kimia dan pertumbuhan mikroba dalam makanan. [54] Aktivitas Air dapat digambarkan sebagai rasio dari tekanan uap air dalam suatu larutan dengan tekanan uap murni air. [53] Zat terlarut dalam kegiatan air air yang lebih rendah. Hal ini penting untuk mengetahui karena pertumbuhan bakteri yang paling berhenti pada tingkat rendah aktivitas air. [54] Tidak hanya pertumbuhan mikroba mempengaruhi keselamatan makanan, tetapi juga pelestarian dan kehidupan rak makanan.
Kesadahan air juga merupakan faktor penting dalam pengolahan makanan. Hal ini secara dramatis dapat mempengaruhi kualitas produk serta memainkan peran dalam sanitasi. Kesadahan air diklasifikasikan berdasarkan jumlah kalsium karbonat mengandung garam dilepas per galon. Kesadahan air diukur dalam biji-bijian; 0,064 g kalsium karbonat adalah setara dengan satu butir kekerasan. [53] Air diklasifikasikan sebagai ringan jika mengandung 1 sampai 4 butir, menengah jika mengandung 5 sampai 10 butir dan keras jika mengandung 11 sampai 20 butir [. samar-samar ] [53] Kekerasan dari air dapat diubah atau diobati dengan menggunakan sistem kimia pertukaran ion. Kekerasan air juga mempengaruhi keseimbangan pH yang memainkan peran penting dalam pengolahan makanan. Sebagai contoh, air keras mencegah produksi yang berhasil minuman jelas. Kesadahan air juga mempengaruhi sanitasi; dengan kekerasan meningkat, ada kehilangan efektivitas untuk digunakan sebagai pembersih sebuah. [53]
Didih , uap , dan mendidih yang populer memasak metode yang sering membutuhkan merendam makanan dalam air atau gas negaranya, uap. Air juga digunakan untuk cuci piring .
Air krisis hukum, politik air dan air
Artikel utama: Air hukum , hak Air , dan Air krisis
Air politik adalah politik dipengaruhi oleh air dan sumber daya air . Untuk alasan ini, air merupakan sumber daya strategis di dunia dan merupakan elemen penting dalam konflik politik. Hal ini menyebabkan dampak kesehatan dan kerusakan keanekaragaman hayati. 1,6 milyar orang telah memperoleh akses ke sumber air yang aman sejak 1990. [55] Proporsi orang di negara berkembang dengan akses terhadap air bersih dihitung telah meningkat dari 30% pada tahun 1970 [6] menjadi 71% pada tahun 1990, 79% pada tahun 2000 dan 84% pada tahun 2004. Tren ini diproyeksikan untuk melanjutkan. [7] Untuk membagi, pada tahun 2015, proporsi penduduk tanpa akses berkelanjutan terhadap air minum yang aman adalah salah satu Tujuan Pembangunan Milenium . Tujuan ini diproyeksikan akan tercapai.
Sebuah 2006 PBB melaporkan menyatakan bahwa "ada cukup air untuk semua orang", tetapi akses ke sana terhambat oleh mismanajemen dan korupsi. [56] Selain itu, inisiatif global untuk meningkatkan efisiensi pemberian bantuan, seperti Deklarasi Paris tentang Efektivitas bantuan , belum diambil oleh donor sektor air secara efektif karena mereka memiliki pendidikan dan kesehatan, berpotensi meninggalkan beberapa donor bekerja pada proyek-proyek yang tumpang tindih dan pemerintah penerima tanpa pemberdayaan untuk bertindak. [57]
The Air Dunia PBB Laporan Pembangunan (WWDR, 2003) dari Program Air Dunia Penilaian menunjukkan bahwa, dalam 20 tahun ke depan, kuantitas air yang tersedia untuk semua orang diperkirakan menurun sebesar 30%. 40% dari penduduk dunia saat ini memiliki air bersih tidak cukup untuk minimal kebersihan . Lebih dari 2,2 juta orang meninggal pada tahun 2000 dari penyakit yang ditularkan melalui air (berkaitan dengan konsumsi air yang terkontaminasi) atau kekeringan . Pada tahun 2004, badan amal Inggris WaterAid melaporkan bahwa seorang anak meninggal setiap 15 detik dari mudah dicegah air-penyakit yang berhubungan, sering kurangnya sarana limbah pembuangan, lihat toilet .
Organisasi yang peduli dengan perlindungan air termasuk Air Internasional Association (IWA), WaterAid , Air 1 , Amerika Asosiasi Sumber Daya Air . The Air Internasional Institut Manajemen melakukan proyek-proyek dengan tujuan menggunakan pengelolaan air yang efektif untuk mengurangi kemiskinan. Air konvensi terkait Konvensi PBB untuk Memerangi Desertifikasi (UNCCD), Konvensi Internasional untuk Pencegahan Pencemaran dari Kapal , Konvensi PBB tentang Hukum Laut dan Konvensi Ramsar . Dunia Hari Air berlangsung pada 22 Maret dan Hari Dunia Samudra pada tanggal 8 Juni.
Air yang digunakan dalam produksi barang atau jasa yang air virtual .
Dalam budaya
Agama
Artikel utama: Air dan agama
Air dianggap sebagai pembersih dalam kebanyakan agama. Agama besar yang menggabungkan ritual mencuci ( wudhu ) termasuk Kristen , Islam , Hindu , gerakan Rastafari , Shinto , Taoisme , Yudaisme , dan Wicca . Perendaman (atau umpatan atau affusion ) seseorang dalam air adalah sentral sakramen kekristenan (di mana itu disebut baptisan ), melainkan juga merupakan bagian dari praktek agama-agama lain, termasuk Yudaisme ( mikvah ) dan Sikhisme ( Amrit Sanskar ). Selain itu, ritual mandi dalam air murni dilakukan untuk mati dalam banyak agama, termasuk Yudaisme dan Islam. Dalam Islam, shalat lima waktu dapat dilakukan pada kebanyakan kasus (lihat Tayammum ) setelah menyelesaikan mencuci bagian-bagian tertentu dari tubuh dengan menggunakan air bersih ( wudhu ). Dalam Shinto, air digunakan dalam hampir semua ritual untuk membersihkan seseorang atau area (misalnya, dalam ritual misogi ). Air disebutkan beberapa kali dalam Alkitab , misalnya: "Bumi dibentuk dari air dan oleh air" (NIV). Dalam Al Quran dinyatakan bahwa "Makhluk hidup yang terbuat dari air" dan sering digunakan untuk menggambarkan surga. Filsafat
Filsuf Yunani Kuno Empedokles berpendapat bahwa air merupakan salah satu dari empat elemen klasik bersama dengan api , bumi dan udara , dan dianggap sebagai ylem , atau substansi dasar dari alam semesta. Air dianggap dingin dan lembab. Dalam teori empat cairan tubuh , air dikaitkan dengan dahak . Para elemen klasik Air juga salah satu dari lima elemen dalam tradisional filsafat Cina , bersama dengan bumi , api , kayu , dan logam .Air juga diambil sebagai model peran dalam beberapa bagian filsafat tradisional Asia dan populer. 1891 terjemahan James Legge dari De Dao Jing menyatakan "Keunggulan tertinggi adalah seperti (yang dari) air Keunggulan air muncul di yang menguntungkan semua hal,. Dan menduduki, tanpa berusaha (sebaliknya), tempat rendah yang semua orang tidak suka karena itu (jalan) yang dekat (bahwa) Tao "dan" Tidak ada di dunia lebih lembut dan lemah daripada air, namun untuk menyerang hal-hal yang tegas dan kuat tidak ada yang dapat mengambil. didahulukan itu-karena tidak ada (sehingga mujarab) yang dapat diubah ". [58]
Sastra
Air digunakan dalam sastra sebagai simbol pemurnian. Contoh termasuk pentingnya sebuah sungai di Seperti yang saya Lay Dying oleh William Faulkner dan tenggelam dari Ophelia dalam Hamlet .Sherlock Holmes menyatakan bahwa "Dari setetes air, ahli logika bisa menyimpulkan kemungkinan Atlantik atau Niagara tanpa melihat atau mendengar dari satu atau yang lain. " [59]
Lihat juga
Artikel utama: Daftar topik air
- The air (data halaman) adalah kumpulan dari sifat kimia dan fisik air.
- menurut meteorologi :
curah hujan menurut gerakan
curah hujan menurut negara
- vertikal (jatuh) presipitasi
- hujan
- pembekuan hujan
- gerimis
- pembekuan gerimis
- salju
- salju pelet
- butir salju
- es pelet
- beku hujan
- hujan es
- es kristal
- horisontal (duduk) presipitasi
- cair curah hujan
- padat curah hujan
- dicampur presipitasi
- di suhu sekitar 0 ° C
- vertikal (jatuh) presipitasi
- menurut terjadinya
- air tanah
- air lelehan
- air meteorik
- bawaan air
- air tawar
- air permukaan
- air mineral - mineral mengandung banyak
- air payau
- mati air - fenomena aneh yang dapat terjadi ketika lapisan air segar atau payau terletak di atas air garam padat, tanpa pencampuran dua lapisan. Hal ini berbahaya bagi kapal bepergian.
- air laut
- air garam
- menurut menggunakan
- air ledeng
- air botol
- minum air atau air minum - minum berguna untuk sehari-hari, tanpa fouling, mengandung mineral seimbang yang tidak berbahaya bagi kesehatan (lihat di bawah)
- air murni air, laboratorium kelas, analitis-grade atau reagen kelas - air yang telah sangat dimurnikan untuk menggunakan spesifik dalam sains atau rekayasa. Seringkali luas diklasifikasikan sebagai Tipe I, Tipe II, Tipe III atau, kategori ini meliputi air, namun tidak terbatas pada, sebagai berikut:
- sesuai dengan fitur lainnya
- air lunak - mengandung mineral lebih sedikit
- air keras - dari bawah tanah, mengandung mineral lebih
- air suling , air suling ganda , air deionisasi - tidak mengandung mineral
- air kristalisasi - air dimasukkan ke dalam struktur kristal
- hidrat - air terikat menjadi zat kimia lainnya
- air berat - terbuat dari atom berat hidrogen - deuterium . Hal ini di alam dalam air normal dalam konsentrasi yang sangat rendah. Itu digunakan dalam konstruksi pertama reaktor nuklir .
- tritiated air
- menurut mikrobiologi
- menurut agama
Tidak ada komentar:
Posting Komentar