小校報

水從哪裡來?

作者: 偉文 最後更新: 07/03/2017

你有想過我們日常生活中所用的水是從哪裡來的嗎?

水是生命之源,地球表面超過70%是海洋,也即是水。

關於水的來源,科學界主要有兩種說法,分別是彗星撞擊和來自地底的水。其中彗星撞擊的說法,過去似乎比較多人支持。

水從哪裡來?

彗星撞擊?

1988年4月,美國艾奧瓦大學(The University of Iowa)的研究小組提出,地球上的水可能來自太空中由冰物質組成的小彗星。小彗星衝入地球大氣層,成為隕石,因磨擦生熱而化成水蒸氣

來自地底?

水和大氣層是因地幔和地殼中的除氣作用而產生,逐漸積聚起來。除氣作用是當地球內部高溫的區域擴大時,各種物質便會從地球內裡被「擠」出來,而水的成分「氧」 和「氫」就是其中之二。

水來自地底嗎?

 

出汗的石頭

2014年3月,加拿大艾伯塔大學(University of Alberta)研究人員意外得到一塊從巴西鑽石礦裡發現的啡鑽,分析後發現當中含有少量的「林伍德石」(Ringwoodite),並證明它含有其重量1.5%的水。「林伍德石」在地下高溫高壓的環境中會發生部分熔融,就像冒汗一樣釋放出水分子。

林伍德石,又稱尖晶橄欖石,是一種於高溫高壓環境下產生的礦物,首次在1969年於隕石中被發現,以著名的澳洲地球內部學家泰德.林伍德(Ted Ringwood)命名。

啡鑽的直徑只有3毫米,而「林伍德石」就更小了!

啡鑽的直徑只有3毫米,而「林伍德石」就更小了!

 

隱藏的海洋?

2014年6月,美國新墨西哥大學(University of New Mexico)和西北大學(Northwestern University)的研究人員以地震儀發現美國地下660公里深處,地幔之間的過渡帶,藏有大量的「林伍德石」。

由於已經證明「林伍德石」含有水分子,科學家相信地球水循環的來源極有可能就是地幔中的岩石。粗略估計,岩石裡藏有的水量是現時地球表面海洋總水量的3倍之多! 

地幔位於地殼之下,地核之上,厚度大約2900公里,佔地球體積的83%。科學家推測地幔主要是固體構成的,可分成地幔上部、過渡帶及地幔下部。

地幔

 

家中的水哪裡來?

雖然太古之初的水來自何處還未有確實答案,不過家中食水的來源就相當明確。住在香港,你只要扭開水喉,食水就源源不絕流出來。你知道它們經過甚麼地方才來到家裡嗎?

香港的食水有兩個來源,包括從中國廣東省運過來的東江水,以及由本港17個食用水塘所積存的雨水。由東江水和雨水混合的水會運往濾水廠,它們未經處理時就叫「原水」。

香港有21個濾水廠,每日處理500萬平方米的淡水,沒有濾水廠我們就沒有清潔食水了。在濾水廠內,你會見到有不同功用的水池,將原水逐漸過濾成清潔的食水──

  1. 混合池  將原水與化學物混合:
    • 熟石灰,可以調節水的酸鹼度
    • 氯氣,可以消毒
    • 明礬,可以將微細質凝聚成較大的顆粒
  2. 沉澱池  水中的細小雜質加入明礬變得較大顆,因比水重而自動沉在沉殿池底
  3. 過濾池  再細一點的懸浮粒子,會被過濾池的幼砂和無煙煤隔走
  4. 接觸池  在水中加入熟石灰和氯氣,並加入氟化物保護我們的牙齒健康
  5. 清水池  處理過的水這時已十分清潔,可經抽水站和配水庫運到我們家中

濾水過程

離開濾水廠後,清潔的食水會進入供水系統,利用水向低流的原理,或用電動抽水機輸送到分佈於全港的配水庫,再輸送給不同用戶。供水系統的水壓只夠將水泵到六樓左右,所以香港數之不盡的摩天大廈都會自設抽水系統,將水抽到天台的水箱,再輸送給用戶。

香港的供水系統從設計、興建、管理及維修保養,以至水質的監察和控制,都由香港政府發展局轄下的水務署負責。水務署更負責長遠的水源發展計劃,以及日常向每戶供應食水。大廈的供水系統設有水務署的水錶,每當水流過,水錶的數字就會跳動。水務署會每四個月根據水錶的讀數計算住戶的水費。

 

你知道嗎?

使用食水,就要向水務署繳交水費。理論上水務署應該很鼓勵大家多多用水,以收取更多水費吧?實際上徵收水費是分級計算的,當用戶使用過多的食水,水務署不但會按收費表收取更高比例的水費,更會發出「大量用水通知書」,提醒用戶注意,檢查供水系統有否出現漏水,鼓勵大家珍惜食水,切勿浪費。

 

本文由《兒童的科學》提供。

作者簡介
偉文
偉文

活潑自信、耐性有限的行動派,甚麼都敢嘗試。擅長各類運動,特別喜歡踢足球。修習中外武術,包括跆拳道。

關鍵字詞: |食水 |地底 |地幔 |林伍德石 |東江水 |雨水 |水塘 |濾水廠