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书名 水的警示/地球大视野丛书
分类 科学技术-建筑-水利水电
作者 郑克棪
出版社 华文出版社
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简介
试读章节

水,生命的源泉

生物的进化经历了非常漫长的历史时期。在哺乳动物之前有鸟类和爬行动物,往前有两栖动物和鱼类。在这些脊椎动物之前还有软体动物和腔肠动物,再往前就是藻类、菌类。

地质学、古生物学告诉我们,在自然界看到的山体都由不同的岩石组成,地质学家早就根据不同岩层的叠压关系判别它们孰新孰旧,并给它们起了地质年代的名称。各种地层中有各不相同的古生物化石,现代科学又能根据岩石中放射性元素(比如碳14和铀)的衰变程度测定出岩石的年龄。于是,什么年代有什么样的生物,这样一张生物进化表就很清楚地展现到我们面前。美国电影《侏罗纪公园》的放映,使很多人都知道了在地质年代的“侏罗纪”(距今2.03~1.35亿年间),地球上是恐龙的世界。在由古生物研究奠定的生物进化表里,我们知道人类的祖先直立人出现于新生代的第四纪时期,距今约170万年。侏罗纪属于中生代,更古老的还有古生代、元古宙和太古宙。

能用肉眼看见的最古老的古生物化石有叠层石和古线虫,它们最早出现于地质时代的元古宙,距今分别约24~25亿年和8~10亿年。地球上最古老的岩石地层已经有40亿年以上的历史。它们属于地质年代中的太古宙。在距今约38亿年的地层中发现了菌藻类化石,我们从生物进化追溯生命的起源,地球上最原始的生命是菌藻类。

菌藻类生活在什么样的环境中呢?经过数十亿年的沧桑变化,太古宙和元古宙时期形成的岩石到现在都已经受了高压高温等变化而成为变质岩。有些还能分辨出它们的原岩(母岩)属于沉积岩,即在海洋的水下环境中沉积形成的岩石。因此,它们为地质学提供了足够的证据。科学家现在相信,生命最初起源于水中,很可能就在原始海洋沿岸上某个隐蔽的潮汐水洼里。

再从生命科学的研究来说,原始的生命是细菌。细菌由蛋白质构成。蛋白质由各种氨基酸组成。氨基酸由氧、碳、氢、氮四大基本元素组成。所以,氨基酸的分子结构里就有水分子的成分。20世纪80年代,科学家已经用人工方法合成了氨基酸的胰岛素分子。

生命的起源是依赖了地球上的海洋水世界。那是形成沙岩、砾岩和石灰岩等水下沉积环境的液态水世界。现代生物在冰冻的环境下,绝大多数不被冻死,就被“冬眠”式地冷冻保存。但是在靠近海底火山之类的温热环境中,至今生活着蛤、贝和深海蠕虫等生物。可以说,水、温度、营养和空气中的氧气是大多数生物生存的基本条件,而水几乎是所有生物生存的必要条件。因为水是有机物质碳化合物的良好溶剂,而碳化合物是生命的化学组成材料。

作为最高等动物的人类,是绝对离不开水的。人可以绝食几天不死,但如果绝水,生命就会很快结束。因为人体重量的65%由含盐0.9%的水组成。如果没有(缺少)水,那么血液循环和营养代谢都不可能维持,生命也就不能维持了。

当今世界上有个热门课题叫“生物多样性”,还有许多为此而建立的组织和研究机构。因为世界上的生物种类有加速灭绝的趋势,尤其是高等的珍稀动物,比如我国长江里的白鳍豚,还有作为世界野生动物基金会标记的中国大熊猫。生物为什么会灭绝或濒临灭绝呢?因为它们的原始生存环境遭到了人类活动的侵袭。白鳍豚想回游到长江上游金沙江段产卵,但葛洲坝水库大坝挡住了它们的游路;前些年四川大旱,竹子发黄、开花,给大熊猫取食带来了威胁。总之,保持生物多样性少不了水的作用。

我们说水是生命的源泉。这有两重意义:一是水孕育了原始的生命;二是水维持着现在的生灵万物。

环境和生态离不开水

生活在北京的居民和到过北京的中外游客,差不多都游览过十三陵。十三陵位于北京城北昌平区北山前,相传是明初丞相刘伯温为帝皇所选的风水宝地。这里所谓的“风水”,指的是墓地周围的风向水流等地理形势。旧时人们认为风水能影响家族的兴衰吉凶。虽然十三陵并没有保住明朝的江山,但所谓的风水却包含着一定的环境内涵。十三陵处在横贯北京北部山区的军都山脉的西南余脉,顺锥石口沟向北凹进,形成了坐北朝南的一处“太师椅”地势,南面还有龙山和卧虎山左右把持。这里背风朝阳,植被青翠,地势略处高坡,地下水埋藏较深,不会浸泡到棺廓。北山不太险峻,不会产生崩塌、滑坡。锥石口沟流域不大,不会发生洪水和泥石流。这真是一处相对独立,又相当稳定、非常安详的自然环境。

中国历史上早就有水土的记述,《三国志》中有“不习水土,必生疾病”之句,《元典章》里有称“离家万里,不服水土”。一个人离家去异地生活,常遇到那儿喝的水和家乡的水有很大差异。于是,或者引起身体不适,或者更增加对家乡的思念。

水土是古时的说法,若按现代的说法,那叫做环境。无论如何,我们可以看出,在古代,水在环境中就占有重要地位。从大自然环境来说,干旱常伴随不毛之地,而一弯流水,或一池水面,则可带来无限生机。小桥流水又一村,意境幽雅。湖光映照山色,更添一层景色。有了水的滋润,树木花草也更显活力。从居住的小环境来说,古时候没有自来水供水系统,饮水和用水都要就近解决。于是,山上的寺庙道观常临泉而建,百姓则靠近溪河或有井水可用之地。

环境离不开水,水给环境增光添彩。看一下现在商品房居住小区的名称:依水庄园、碧水庄园、山水文园、丽水嘉园、丽都水岸、水岸芳园、在水一方、非常江南、观澜国际、纳帕溪谷……看得出开发商都在水字上做文章。有的小区名称沾不上水的含意,也要在广告里渲染一下,小区挨近什么河、什么水,或者在小区里建了什么湖。

现代人的环境意识大大增强,环境保护已通俗化为免受污染。污染的土地、水源、空气都让人感受到某种威胁。对水的污染尤其敏感,于是出现了绿色植物、绿色食品、绿色消费。

近些年来,又出现了比环境更有号召力的新概念:生态农业、生态观光、生态住宅……全都冠上了“生态”标牌。生态是指生物在一定的自然环境下生存和发展的状态。所以生态品牌的含意是指这里的环境不光是没有污染,更是适宜于自然生物的生存发展,当然也适于人的居住和生活了。现在北京市郊区,特别是远郊地区,已开发建设了多处生态农业园和生态旅游观光区,并有相应的商品房出售或出租。在那里,我们看到的是满目葱绿、百花盛开、果满枝头,这一切全都离不开清纯的水。水更能促进植物的光合作用,制造出新鲜的氧气。

水是水土、环境和生态的重要组成部分。水是人类的挚友。P4-9

书评(媒体评论)

中国科学院院士李廷栋:《地球大视野丛书》反映了地球科学的最新成果和21世纪地球科学面临的新课题,告诉人们如何用科学的思想观察问题,用科学的方法处理问题。内容丰富,科学严谨,图文并茂,可读性强,是一套不可多得的具有原创性的科普著作。

中国科学院院士杨文采:该丛书由浅入深地使人们了解地球母亲的脾气秉性,让读者自然地认识当代世界三大焦点话题——人类、资源、环境之解析途径。

中国科学院院士刘光鼎:这套丛书特别适合青少年学生,如果他们翻开这套书,一定会被吸引,并受益匪浅,将会进一步认识我们的地球母亲是何等可爱,何等精彩,又何等需要我们共同来关注,共同来善待。

中国科学院院士叶大年:《珠宝奥秘》通俗易懂,易于接受。把读者不知不觉带入那变幻的珠宝流动历史中,达到不一口气读完难以休止的地步。

中国地质大学教授、博士生导师万天丰:该丛书由浅入深,引人入胜,使读者爱不释手。尤其难能可贵的是针对当前社会上流传很广的一些迷信思想进行剖析,揭穿了伪科学的本质,并帮助人们从认识地球的误区中走出来。

国家海洋局第二海洋研究所研究员初凤友:该丛书观点新颖、文字优美,是一部适合于中学生、大学生以及知识分子阅读的优秀作品。

目录

前言

第一章 地球上的水

 水,地球的特产

 水,生命的源泉

 环境和生态离不开水

 地球之水知多少

 水的循环

 水,不可替代的资源

 水——地球的渴望

第二章 我们身边的水

 房檐水-大口井-压水机-自来水

 自来水是怎么来的

 京西小站稻和玉泉水

 井打多深能出水

 地方病流行区里的安全岛

 小池何自暖如汤

 巍巍壮观的大河

 形形色色的湖泊

 水利之绝——都江堰

 世界最大的人工湖——三峡水库

第三章 水从哪里来

 黄河之水天上来

 椰林里的碉堡

 世界上最大的塑料布

 令人讨厌的厄尔尼诺

 黄龙有条白尾巴

 拖运冰山救水荒

 冰柱里边做学问

 全球气候正在变暖

第四章 水往哪里去

 水渗到地下之后

 团城古树郁郁葱葱之谜

 娘子关岩溶(喀斯特)巨泉

 水库怎么会干见了底

 水流千转归大海

 海水资源有待开发

 死海不是海,水比海水还要咸

第五章 对人类健康至关重要的饮用水

 喝不清洁水得的病

 城里来的背水人

 饮用水标准与WHO准则

 中国人喝上矿泉水

 矿化水与纯净水

 桶装水与离子水

 选喝什么样的饮用水

第六章 水资源危机的警示

 站在水边没水喝

 最后一滴是眼泪

 图瓦卢面临灭顶之灾

 千方百计寻找新水源

 北京迁都之说是怎么回事

 解决我国北方缺水的南水北调工程

 科学规划合理利用水资源

 再不能坐视水污染的肆虐

 节 约用水确实大有可为

 应该像珍惜生命一样地珍惜水

序言

地球——茫茫宇宙中惟一孕育高级生命的星体,星移斗转,沧海桑田,风云变幻,气象万千。人类生存在地球上,演化、繁衍、摄取、发展,由受控于自然逐步走向顺应自然和改造自然,对地球的认识、探索、研究、利用,逐渐发展成一门研究地球的形成、特征、发展、演变规律的科学——地球科学。

随着人类知识的积累和科技水平的不断提高,地球科学获得长足进展。从18世纪开始,对自然资源的科学利用带来了人类社会发展的飞跃。如煤的大量发现和开采,使蒸汽机的广泛利用成为可能,从而推动了当时的工业革命。再如大规模油田的发现和开发,铀、钍等矿产资源的发现和利用,又为内燃机和原子能技术的发展提供了物质基础。地球科学的每一次重大发展,都可能引起生产技术的革命,大大加速社会发展的进程,给社会生产和人民生活带来巨大变化。进入21世纪,地球科学从资源时代发展到环境时代。迎接人口、资源、环境、灾害的挑战,保证人类持续发展,成为地球科学的主要任务。

科学进步促进社会发展,社会发展为科学进步提供保障。地球科学伴随着人类进步,逐步发展成为包括地质、地理、气象、环境及其有关的边缘学科的庞大科学体系,几乎辐射到自然科学的其他各个领域,集中了人类最高智慧的新技术手段,是自然科学的重要组成部分,是马克思列宁主义世界观、方法论的重要学科基础。地球科学在人类实践和应用中,具有十分重要的基础作用。普及地球科学知识,对于全面树立落实科学发展观,尊重和遵循自然规律,促进人与自然和谐发展,具有重要的现实意义。普及地球科学知识,对于反对迷信邪说和伪科学,弘扬科学精神,在全社会形成崇尚科学、鼓励创新的良好氛围,具有重要的推动作用。

中国老科学技术工作者协会国土资源分会,聚集了300多名离退休的老科技工作者。十几年来,他们以贯彻“科教兴国”的战略方针为宗旨,坚持老有所为、服务社会,不顾双鬓作雪,始终寸心如丹,做了大量有益的工作。近年来又组织部分老科技工作者,策划、编撰了一套集科学性、知识性、实用性、趣味性于一体的地球科学丛书,奉献给社会。这套丛书着重针对当前人们在认识地球科学方面存在的一些误区,抓住与经济、社会发展和人民生活密切相关的一些热点问题,通过自问自答,讲述引人入胜的典型事例、故事,采用或比拟、或讨论思辨等写作手法,在向人们普及地球科学知识的同时,还告诉人们怎样用科学的思想、科学的方法,去观察问题、处理问题,是科普丛书中的一支奇葩。

我相信,丛书的出版发行一定会对建设学习型社会、普及科学知识,做出应有的贡献。借此,感谢国土资源分会老科技工作者的春蚕精神!感谢中国老科学技术工作者协会的鼓励和支持!

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郑克棪所著的《水的警示(地球大视野丛书)》针对当前人们在认识地球科学方面存在的一些误区,抓住与经济、社会发展和人民生活密切相关的一些热点问题,《水的警示(地球大视野丛书)》通过自问自答,讲述引人入胜的典型事例、故事,采用或比拟、或讨论思辨等写作手法,在向人们普及地球科学知识的同时,还告诉人们怎样用科学的思想、科学的方法,去观察问题、处理问题,是科普丛书中的一支奇葩。

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郑克棪所著的《水的警示(地球大视野丛书)》介绍了地球上水资源的数量和特性,告诉人们水是生命之源。并从我们身边的水谈起,引伸到水的来龙去脉。对目前市场上形形色色的饮用水作了的粗略分析,告诉人们饮用什么样的水有利于身体健康。通过分析水资源的危机,警示人们要共同关心和爱护地球上的淡水资源,以保证人类社会的可持续发展。

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更新时间:2025/4/2 12:28:07