Thành viên:Louis Anderson/Nháp

đã dịch: Hoàn thành 48%

"H2O" và "HOH" đổi hướng đến đây. Để xem các cách sử dụng khác, xem H2O (định hướng) và HOH (định hướng).

Trang này viết về khía cạnh chung của nước. Đối với một cuộc thảo luận chi tiết về các tính chất vật lý và hóa học của nó, xem Tính chất của nước. Đối với các định nghĩa khác, xem Nước (định hướng).

Nước ở ba trạng thái: lỏng, rắn (băng), và khí (hơi nước vô hình trong không khí. Mây là sự tích lũy của những giọt nước ngưng tụ trong không khí bão hòa.

Video mô tả các trạng thái của nước trong sinh hoạt thường ngày.

Nước (công thức hoá học H₂O) là một chất lỏng trong suốt hình thành nên suối, hồ, đại dương và mưa, và là thành phần chính trong các chất dịch của sinh vật sống. Là một hợp chất hóa học, một phân tử nước có chứa một nguyên tử oxy và hai nguyên tử hydro được liên kết với nhau bằng liên kết hóa trị. Nước là một chất lỏng ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn, nhưng nó thường cùng tồn tại trên Trái Đất với trạng thái rắn; và trạng thái khí, hơi (hơi nước).

Nước bao phủ 71% bề mặt Trái Đất. Nó là chất quan trọng cho tất cả các hình thức được biết của sự sống. Trên Trái Đất, 96,5% lượng nước của hành tinh được tìm thấy ở các vùng biển và đại dương, 1,7% trong nước ngầm, 1,7% trong các sông băng và các tảng băng ở Nam Cực và Greenland, một phần nhỏ trong các cơ thể nước lớn khác, và 0,001% trong không khí như hơi, những đám mây (hình thành từ các hạt rắn và lỏng của nước lơ lửng trong không khí), và mưa. Chỉ có 2,5% nước trên Trái Đất là nước ngọt, và 98,8% lượng nước đó là trong nước đá và nước ngầm. Ít hơn 0,3% của tất cả các lượng nước ngọt là ở sông, hồ, và không khí, và một số lượng nhỏ hơn lượng nước ngọt của Trái Đất (0,003%) được chứa trong cơ thể sinh học và các sản phẩm sản xuất.

Nước trên Trái Đất di chuyển liên tục qua vòng tuần hoàn nước gồm sự bốc hơi và sự thoát hơi nước, sự ngưng tụ hơi nước, giáng thuỷ và các dòng chảy, thường là đến biển. Sự bốc hơi và thoát hơi nước đóng góp vào lượng mưa trên Trái Đất.

Nước uống an toàn là điều cần thiết đối với con người và những dạng sống khác mặc dù nó không cung cấp calo hoặc chất dinh dưỡng hữu cơ. Sự tiếp cận nguồn nước uống an toàn đã được cải thiện trong thập kỷ qua ở hầu hết các nơi trên thế giới, nhưng khoảng một tỷ người vẫn không được tiếp cận với nước sạch và hơn 2,5 tỷ người thiếu điều kiện vệ sinh đầy đủ. Có một mối tương quan rõ ràng giữa sự tiếp cận nước sạch và tổng sản phẩm trong nước bình quân đầu người. Tuy nhiên, một số nhà quan sát đã ước tính rằng vào năm 2025, hơn một nửa dân số thế giới sẽ phải đối mặt với tình trạng "water-based vulnerability". Một báo cáo ban hành tháng 11 năm 2009 cho thấy rằng vào năm 2030, trong một số khu vực đang phát triển trên thế giới, nhu cầu nước sẽ vượt quá nguồn cung cấp 50%. Nước đóng một vai trò quan trọng trong nền kinh tế thế giới, vì nó có chức năng như một dung môi cho nhiều loại hóa chất và các điều kiện làm mát công nghiệp và vận chuyển. Khoảng 70% lượng nước ngọt được sử dụng bởi con người cho nông nghiệp.

Tính chất hoá học và vật lí

Bài chi tiết: Tính chất của nước, Nước (trang thông tin), và Mẫu nước

Mô hình liên kết hydro (1) giữa các phân tử nước.

Hình chụp một giọt nước rơi.

Ảnh chụp hoa tuyết bởi Wilson Bentley, 1902.

Những giọt nước đọng trên mạng nhện.

Hiện tượng mao dẫn của nước so sánh với thuỷ ngân.

Nước là hợp chất hóa học với công thức hóa học H
₂O: một phân tử nước có hai nguyên tử hydro liên kết hóa trị với một nguyên tử oxy.

Nước xuất hiện trong tự nhiên trong tất cả ba trạng thái phổ biến của vật chất (rắn, lỏng, khí) và có thể có nhiều hình thức khác nhau trên Trái Đất: hơi nước và những đám mây trên bầu trời, nước biển trong các đại dương, núi băng trôi trong các đại dương vùng cực, các sông băng trong núi, hồ nước ngọt và nước mặn, sông, và nguồn nước ngầm trong lòng đất.

Các tính chất hóa học và vật lý chủ yếu của nước là:

• Nước là một chất lỏng ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn. Nó không vị và không mùi. Màu sắc bên trong của nước và băng là một màu xanh rất nhẹ, mặc dù cả hai đều có loại không màu với số lượng nhỏ. Hơi nước có bản chất vô hình như một loại khí.

• Nước trong suốt trong quang phổ điện từ nhìn thấy được. Vì vậy cây thủy sinh có thể sống trong nước bởi vì ánh sáng mặt trời có thể tiếp cận được chúng. Ánh sáng hồng ngoại được hấp thụ mạnh mẽ bởi hydro-oxy hoặc liên kết OH.

• Vì các nguyên tử trong phân tử nước không liên kết với nhau theo đường thẳng và nguyên tử oxy có độ âm điện cao hơn nguyên tử hydro, nguyên tử oxy sẽ mang điện tích âm nhẹ, trong khi nguyên tử hydro mang điện tích dương nhẹ. Vì vậy, nước trở thành một phân tử phân cực với một mô men điện lưỡng cực. Nước cũng có thể hình thành một số lượng lớn bất thường liên kết hydro giữa các phân tử (bốn) trong kích thước của một phân tử. Những nhân tố trên tạo thành một lực hấp dẫn mạnh giữa các phân tử nước, làm tăng sức căng bề mặt của nước và lực mao dẫn. Hiện tượng mao dẫn là hiện tượng nước tự lên cao trong các ống hẹp, ngược lại so với trọng lực. Hiện tượng này xuất hiện ở tất cả các thực vật có mạch

• Nước là một dung môi cực tốt và thường được gọi là dung môi phổ quát. Các chất hòa tan trong nước, ví dụ muối, đường, axit, kiềm, và một số khí - đặc biệt là oxy và carbon dioxide (cacbonat) - được gọi là các chất ưa nước, và các chất không thể trộn lẫn với nước (ví dụ các chất béo và dầu) được gọi là các chất kỵ nước.

• Tất cả các thành phần trong tế bào (protein, ADN và các polysaccharide) có thể hoà tan trong nước, nhận được cấu trúc và hoạt động của chúng từ các sự tác động của chúng với nước.

• Nước tinh khiết có tính dẫn điện thấp, nhưng điều này tăng lên cùng với sự tan rã của một lượng nhỏ chất ion như natri clorua.

• Nhiệt độ sôi của nước (và tất cả các chất lỏng khác) phụ thuộc vào áp suất khí quyển. Ví dụ, trên đỉnh núi Everest thì nước sôi ở nhiệt độ 68 °C (154 °F), so sánh với 100 °C (212 °F) ở mực nước biển trên cùng vĩ độ (vì vĩ độ thay đổi áp suất khí quyển một chút). Ngược lại, nước ở sâu trong đại dương gần các miệng phun địa nhiệt có thể ở nhiệt độ trên 100 độ C mà vẫn ở thể lỏng.
• Tại 4181,3 J/(kg·K), nước có nhiệt dung cao, cũng như nhiệt độ bay hơi cao (40.65 kJ·mol⁻¹), cả hai đều là kết quả của sự liên kết hydro rộng rãi giữa các phân tử của nó. Hai tính chất khác thường này cho phép nước điều chỉnh khí hậu Trái Đất bởi đệm biến động lớn về nhiệt độ.

• Mật độ của nước ở dạng lỏng là 1.000 kg/m³ (62,43 lb/cu ft) ở 4 °C. Dạng rắn có mật độ 917 kg/m³ (57,25 lb/cu ft).

Nhãn ADR cho việc vận chuyển hàng hóa có phản ứng nguy hiểm với nước

• Mật độ tối đa của nước xảy ra ở nhiệt độ 3,98 °C (39,16 °F).Chất tinh khiết nổi tiếng nhất trở nên dày đặc hơn khi được làm nguội, tuy nhiên nước có tính chất bất thường của trở nên ít dày đặc khi nó được làm lạnh đến dạng rắn của nó, băng. Trong quá trình nước làm mát trở nên dày đặc hơn cho đến khi đạt 3,98 ° C. Dưới nhiệt độ này, cấu trúc mở của băng đang dần hình thành trong nước ở nhiệt độ thấp; định hướng ngẫu nhiên của các phân tử nước trong chất lỏng được duy trì bởi các chuyển động nhiệt, và dưới 3,98 ° C không có đủ năng lượng để duy trì nhiệt ngẫu nhiên này. Khi nước được làm lạnh có hai tác dụng cạnh tranh: 1) giảm thể tích, và 2) tăng thể tích tổng thể của chất lỏng như các phân tử bắt đầu định hướng vào cơ cấu tổ chức của băng. Giữa 3,98°C và 0°C, hiệu ứng thứ hai sẽ huỷ bỏ hiệu ứng đầu tiên nên ảnh hưởng thực là sự gia tăng thể tích với giảm nhiệt độ. Nước mở rộng để chiếm một khối lượng lớn hơn 9% băng, chiếm thực tế là băng nổi trên mặt nước ở dạng lỏng, như các núi băng trôi.

• Nước là có thể trộn với nhiều chất lỏng, chẳng hạn như ethanol, trong tất cả các tỷ lệ, tạo thành một chất lỏng đồng nhất duy nhất. Mặt khác, nước và hầu hết các loại dầu này là không thể trộn lẫn, thường tạo thành lớp với chất lỏng dày đặc ít nhất ở lớp trên cùng, và lớp dày đặc nhất ở phía dưới.

• Nước tạo thành một hỗn hợp đẳng phí với nhiều loại dung môi khác.

• Nước có thể được phân chia bằng phương pháp điện phân thành hydro và oxy. Năng lượng cần thiết để tách nước thành hydro và oxy bằng điện hoặc bất kỳ phương tiện khác lớn hơn năng lượng có thể được thu thập khi hydro và oxy tái kết hợp.

• Là một oxit hydro, nước được hình thành khi hydro hoặc các hợp chất có chứa hydro cháy hoặc phản ứng với oxy hoặc các hợp chất chứa oxy. Nước không phải là một loại nhiên liệu, nó là một sản phẩm cuối cùng của quá trình đốt cháy hydro.

• Các nguyên tố có nhiều điện dương so với hydro như lithium, natri, canxi, kali và xêzi thay hydro từ nước, tạo thành hydroxit. Là một loại khí dễ cháy, thứ hydro phát ra là nguy hiểm và phản ứng của nước với nhiều điện dương của những nguyên tố này có thể nổ dữ dội.

Tính chất	Nhận xét	Vai trò với môi trường
Trạng thái vật lý	Chỉ có ở 3 trạng thái thường thấy như rắn, lỏng, khí trên bề mặt Trái Đất.	Truyền nhiệt giữa đại dương và khí quyển qua sự thay đổi pha
Khả năng hoà tan	Hoà tan được nhiều chất hơn ở số lượng nhiều hơn các chất lỏng thông thường khác	Quan trọng trong hoá học, vật lí và các quá trình sinh học
Mật độ: khối lượng trên một đơn vị thể tích	Mật độ được xác định bởi (1) nhiệt độ, (2) độ mặn, và (3) áp suất, theo thứ tự quan trọng. Nhiệt độ của mật độ tối đa cho nước tinh khiết là 4 ° C. Đối với nước biển, nhiệt độ đông đặc giảm khi tăng độ mặn	Điều khiển lưu thông dọc đại dương, hỗ trợ việc phân phối nhiệt, và cho phép phân tầng theo mùa
Sức căng bề mặt	Cao nhất trong tất cả các chất lỏng phổ biến	Điều khiển sự hình thành các giọt nước rơi trong mưa và mây; quan trọng trong sinh lý học tế bào
Tính dẫn nhiệt	Cao nhất trong tất cả các chất lỏng phổ biến	Quan trọng trong quy mô nhỏ, đặc biệt trong cấp độ tế bào
Nhiệt dung	Cao nhất trong tất cả các chất rắn và chất lỏng phổ biến	Ngăn chặn sự thay đổi nhiệt độ cực đoan trên Trái Đất (ví dụ: sự điều chỉnh nhiệt độ quy mô lớn)
Nhiệt ẩn của phản ứng tổng hợp	Cao nhất trong tất cả các chất lỏng phổ biến và hầu hết các chất rắn	Thermostatic heat-regulating effect due to the release of heat on freezing and absorption on melting
Nhiệt ẩn của sự bay hơi	Cao nhất trong tất cả các chất phổ biến	Tầm quan trọng to lớn: một yếu tố quan trọng trong sự truyền nhiệt trong và giữa đại dương và khí quyển, điều khiển thời tiết và khí hậu
Chỉ số khúc xạ	Tăng với sự gia tăng độ mặn và giảm khi nhiệt độ tăng	Các vật xuất hiện gần hơn trong không khí
Độ trong suốt	Tương đối lớn đối với ánh sáng nhìn thấy được; hấp thụ cao đối với tia hồng ngoại và tia cực tím	Quan trọng đối với quá trình quang hợp
Truyền âm	Tốt so với các chất lỏng khác	Cho phép sóng siêu âm và máy ghi âm có độ sâu chính xác nhanh chóng xác định độ sâu của nước, và để phát hiện các tính năng bên dưới bề mặt và động vật; âm thanh có thể nghe thấy khoảng cách rất xa dưới nước
Độ nén	Chỉ một chút	Mật độ chỉ thay đổi một chút với áp lực/độ sâu
Nhiệt độ sôi và nóng chảy	Cao bất thường	Cho phép nước tồn tại ở dạng lỏng trên hầu hết bề mặt Trái Đất

Vị và mùi

H₂O tinh khiết không mùi và không vị.

Nước có thể hòa tan nhiều chất khác nhau, đem lại cho nó nhiều vị và mùi khác nhau. Con người và các động vật khác, đã phát triển các giác quan mà cho phép đánh giá nước uống được bằng cách tránh nước quá mặn hoặc hôi.

Vị của nước suối và nước khoáng, thường được quảng cáo trong tiếp thị sản phẩm tiêu dùng, có nguồn gốc từ khoáng chất hòa tan trong đó. Độ tinh khiết trong quảng cáo nước suối và nước khoáng dùng để chỉ chúng không có chứa các độc tố, chất ô nhiễm và vi khuẩn, chứ không phải chúng không chứa của các khoáng chất tự nhiên.

Phân bố trong tự nhiên

Trong vũ trụ

Band 5 ALMA receiver is an instrument specifically designed to detect water in the Universe.

Phần lớn nước trong vũ trụ là sản phẩm của sự hình thành sao. Khi các ngôi sao được sinh ra, chúng đi kèm với một luồng gió bên ngoài mạnh mẽ của khí và bụi. Khi dòng chảy của vật liệu này cuối cùng tác động khí xung quanh, sóng xung kích được tạo ra nén và làm nóng khí. Nước nhanh chóng được hình thành trong màn khí dày đặc và nóng này.

Ngày 22 Tháng 7 năm 2011, một báo cáo mô tả việc phát hiện ra một đám mây khổng lồ của hơi nước có chứa "nhiều nước hơn 140000000000000 lần so với tất cả các đại dương trên Trái Đất kết hợp" xung quanh một quasar cách Trái Đất 12 tỷ năm ánh sáng. Theo các nhà nghiên cứu, "khám phá cho thấy nguồn nước đã được phổ biến trong vũ trụ gần như toàn bộ thời gian tồn tại của nó".

Nước đã được phát hiện trong các đám mây giữa các ngôi sao trong thiên hà của chúng ta, dải Ngân Hà. Nước có thể tồn tại rất nhiều trong các thiên hà khác nữa, bởi vì thành phần của nó, hydro và oxy, là một trong những yếu tố phổ biến nhất trong vũ trụ. Dựa trên mô hình của sự hình thành và tiến hóa của hệ thống năng lượng mặt trời và các hệ thống ngôi sao khác, hầu hết các hệ hành tinh khác có thể có thành phần tương tự.

Hơi nước

Nước tồn tại dạng hơi tại:

• Khí quyển Mặt Trời: theo số lượng nhỏ có thể phát hiện được
• Khí quyển sao Thuỷ: 3.4%, và một số lượng lớn nước ở tầng ngoài khí quyển Sao Thuỷ
• Khí quyển sao Kim: 0.002%
• Khí quyển Trái Đất: ~0.40% trong toàn bộ khí quyển, thường là 1–4% trên bề mặt; cũng như trên Mặt Trăng ở số lượng nhỏ
• Khí quyển sao Hoả: 0.03%
• Khí quyển Ceres
• Khí quyển sao Mộc: 0.0004% – chỉ ở dạng đá dễ bay hơi; và có mặt ở trên vệ tinh Europa
• Khí quyển Sao Thổ – chỉ ở dạng đá dễ bay hơi; và có mặt ở trên các vệ tinh Titan (tầng bình lưu), Enceladus: 91% và Dione (tầng ngoài)
• Khí quyển Sao Thiên Vương - in trace amounts below 50 bar
• Khí quyển Sao Hải Vương - được tìm thấy trong các lớp sâu hơn
• Các hành tinh ngoài hệ Mặt Trời như HD 189733 b và HD 209458 b và Tau Boötis b

Nước dạng lỏng

Nước màu ngọc lam phản chiếu một ít ánh sáng mặt trời

Nước ở dạng lỏng được biết là có mặt trên Trái Đất, bao phủ 71% bề mặt hành tinh chúng ta. Các nhà khoa học tin rằng nước ở dạng lỏng có mặt trong mặt trăng Enceladus của sao Thổ, như một đại dương 10 km dày khoảng 30-40 km dưới bề mặt cực nam Enceladus, và Titan, như là một lớp dưới bề mặt, có thể trộn với amoniac. Nước dạng lỏng cung có thể tồn tại trên mặt trăng Ganymede của sao Mộc là một lớp nằm giữa băng áp cao và đá.

Nước dạng rắn

Nước tồn tại ở dạng rắn trên:

• Sao Hoả: dưới tầng phong hoá và ở hai cực
• Hệ thống Trái Đất-Mặt Trăng: chủ yếu là các khiên băng trên Trái Đất và trong miệng núi lửa Mặt trăng và đá núi lửa
• Các mặt trăng của sao Mộc: bề mặt Europa và cũng trên Ganymede
• Sao Thổ: trong hệ thống vành đai hành tinh và trên bề mặt và lớp vỏ của Titan và Enceladus
• Hệ thống Pluto-Charon
• Sao chổi và các thiên thể liên quan (các vật thể trong Vành đai Kuiper và Đám mây Oort).

Và cũng có thể tồn tại trên

• Hai cực của sao Thuỷ
• Ceres
• Tethys

Các dạng khác

Nước và chất dễ bay hơi khác có thể bao gồm phần lớn các cấu trúc bên trong của sao Thiên Vương và sao Hải Vương và nước trong các lớp sâu hơn có thể ở dạng nước ion, trong đó các phân tử phá vỡ thành một dịch của các ion hydro và oxy, và xuống sâu hơn là nước siêu ion, trong đó oxy kết tinh nhưng các ion hydro nổi xung quanh một cách tự do trong mạng tinh thể oxy.

Nước và vùng sinh sống

Xem thêm thông tin: Sự phân bố của nước trên Trái Đất

Sự tồn tại của nước ở dạng lỏng, và đến một mức độ thấp hơn các trạng thái khí và rắn của nó, trên Trái Đất là rất quan trọng đến sự tồn tại của sự sống trên Trái Đất như chúng ta biết. Trái Đất nằm trong khu vực có thể sống được của hệ Mặt Trời; nếu nó gần hơn hoặc xa hơn một chút so với Mặt Trời (khoảng 5%, tương đương khoảng 8 triệu km), các điều kiện cho phép ba trạng thái có mặt đồng thời sẽ ít có khả năng tồn tại.

Trọng lực của Trái Đất giúp nó giữ được bầu khí quyển. Hơi nước và carbon dioxide trong khí quyển tạo ra một nhiệt độ đệm (hiệu ứng nhà kính) giúp duy trì nhiệt độ bề mặt ở mức tương đối ổn định. Nếu Trái Đất nhỏ hơn, một bầu khí quyển mỏng hơn sẽ tạo ra nhiệt độ cực đoan, do đó ngăn ngừa sự tích tụ của nước ngoại trừ trong chỏm băng vùng cực (như trên sao Hỏa).

Nhiệt độ bề mặt trái đất đã tương đối ổn định qua thời gian địa chất mặc dù đã phải trải qua các mức độ khác nhau của bức xạ mặt trời đến (ánh nắng), chỉ ra rằng một quá trình năng động điều chỉnh nhiệt độ của Trái Đất thông qua một sự kết hợp của khí nhà kính và bề mặt hoặc phản xạ khí quyển. Đề xuất này được gọi là giả thuyết Gaia.

Trạng thái của nước trên một hành tinh phụ thuộc vào áp lực môi trường xung quanh, được xác định bởi lực hấp dẫn của hành tinh. Nếu một hành tinh đủ lớn, nước trên bề mặt của nó có thể là rắn ngay cả ở nhiệt độ cao, do áp lực cao gây ra bởi lực hấp dẫn, như đã được quan sát trên các ngoại hành tinh Gliese 436 b và GJ 1214 b.

Trên Trái Đất

Bài chi tiết: Thủy văn và Sự phân bố của nước trên Trái Đất

Nước bao phủ 71% bề mặt Trái Đất; đại dương chứa 96,5% lượng nước trên Trái Đất. Khiên băng Nam Cực, chứa 61% lượng nước ngọt trên Trái Đất, có thể nhìn thấy ở phía dưới. Nước trong khí quyển ngưng tụ có thể là những đám mây, góp phần vào sự phản xạ của Trái Đất.

Thuỷ văn là các nghiên cứu về sự di chuyển, phân bố và chất lượng nước trên cả Trái Đất. Các nghiên cứu về sự phân bố của nước là thuỷ văn học. Các nghiên cứu về sự phân bố và chuyển động của nước ngầm là địa chất thủy văn, của các sông băng là sông băng học, các vùng nước nội địa là hồ học và sự phân bố của các đại dương là hải dương học. Quá trình sinh thái với thủy văn đang ở trong tâm điểm của sinh thái thuỷ văn.

Khối lượng tập thể của nước được tìm thấy trên, dưới và trên bề mặt của một hành tinh được gọi là thủy quyển. Lượng nước tương đối của Trái Đất (tức tổng nguồn cung nước của thế giới) là 1.338.000.000 km³ (321.000.000 mi³).

Nước ở dạng lỏng được tìm thấy trong các vùng của nước, ví dụ như các đại dương, biển, hồ, sông, suối, kênh, ao, hoặc vũng nước. Phần lớn nước trên Trái Đất là nước biển. Nước cũng có trong khí quyển ở dạng rắn, lỏng, hơi. Nó cũng tồn tại như nước ngầm ở tầng ngậm nước.

Nước rất quan trọng trong nhiều quá trình địa chất. Nước ngầm tồng tại ở trong hầu hết đá, và áp suất của nguồn nước ngầm này ảnh hưởng đến cấu tạo của các vết đứt gãy. Nước trong lớp phủ tạo ra sự tan chảy sản sinh ra các ngọn núi lửa tại vùng hút chìm. Trên bề mặt Trái Đất, nước là một nhân tố quan trọng cả về mặt hoá học và vật lý trong quá trình phong hoá. Nước, và ở mức độ thấp hơn nhưng vẫn đáng kể, nước đá, cũng chịu trách nhiệm cho một số lượng lớn quá trình vận chuyển trầm tích xảy ra trên bề mặt Trái Đất. Sự lắng tụ của các trầm tích được di chuyển tạo thành nhiều loại đá trầm tích, tạo nên các ghi chép địa chất của lịch sử Trái Đất.

Vòng tuần hoàn nước

Bài chi tiết: Vòng tuần hoàn nước

Vòng tuần hoàn nước

Vòng tuần hoàn nước (trong khoa học thường gọi là vòng tuần hoàn thủy văn) đề cập đến sự trao đổi liên tục của nước trong thủy quyển, giữa khí quyển, nước trong đất, nước bề mặt, nước ngầm, và thực vật.

Nước di chuyển vĩnh viễn qua từng khu vực trong vòng tuần hoàn nước bao gồm các quá trình chuyển giao sau:

• sự bốc hơi từ các đại dương và vùng nước khác vào không khí và sự thoát hơi nước từ thực vật trên cạn và động vật vào không khí.
• sự giáng thuỷ, từ hơi nước ngưng tụ trong không khí và rơi xuống Trái Đất hoặc đại dương.
• dòng chảy từ đất thường đến biển.

Hầu hết hơi nước đi qua các đại dương đều trở về đại dương, nhưng những cơn gió mang hơi nước đi vào đất liền ở mức tương tự các dòng chảy vào biển, khoảng 47 Tt mỗi năm. Trên đất liền, sự bốc hơi và thoát hơi tiếp tục cộng thêm 72 Tt nữa mỗi năm. Sự giáng thuỷ, ở mức 119 Tt mỗi năm trên đất liền, có nhiều dạng khác nhau: phổ biến nhất là mưa, tuyết, và mưa đá, với một số góp phần từ sương và sương mù. Sương là những giọt nước nhỏ ngưng tụ lại khi hơi nước có mật độ cao gặp phải một bề mặt lạnh. Sương thường hình thành vào buổi sáng sớm khi nhiệt độ thấp nhất, chỉ trước bình minh và khi nhiệt độ bề mặt đất bắt đầu tăng. Nước ngưng tụ cũng có thể phản chiếu ánh sáng mặt trời để tạo ra cầu vồng.

Dòng chảy của nước thường tập trung lại qua các lưu vực chảy vào các con sông. Một mô hình toán học được sử dụng để mô phỏng sông hoặc dòng chảy và tính các thông số về chất lượng nước là một mô hình vận chuyển nước. Một lượng nước được sử dụng trong thủy lợi trong nông nghiệp. Các con sông và vùng biển thường đem lại những lợi ích về du lịch và thương mại. Các dòng chảy đã tạo những thung lũng và các vùng châu thổ qua sự xói mòn của nó, cung cấp nhiều tài nguyên đất phong phú và là mặt bằng cho sự thành lập của các khu vực dân cư. Hiện tượng lụt sẽ xảy ra khi một vùng đất, thường là vùng đất trũng thấp, bị bao phủ bởi nước, khi một dòng sông tràn bờ hoặc do lụt từ biển. Hạn hán là một khoảng thời gian dài trong năm khi mà một vùng trải qua sự thiếu hụt về nguồn cung cấp nước. Hiện tượng này xảy ra khi một vùng liên tục có lượng mưa dưới mức trung bình.

Lưu trữ nước ngọt

Vịnh Fundy lúc triều lên (trái) và triều xuống (phải)

Bài chi tiết: Tài nguyên nước

Một số dòng chảy bị ngăn lại trong một thời gian, tạo nên các vùng nước lớn như ao, hồ. Tại những nơi cao, trong mùa đông, và tại các vùng cực Bắc và Nam, băng được giữ lại trong các chỏm băng, các lớp băng trên bề mặt và các sông băng. Nước còn ngấm vào đất và chảy vào các tầng ngậm nước. Nguồn nước ngầm này sau đó chảy trở về bề mặt vào các mạch nước, hay đẹp mắt hơn trong các suối nước nóng và các mạch nước phun. Nước ngầm cũng được con người lấy qua các giếng. Nguồn nước này rất quan trọng vì đây là nguồn nước sạch, rất thiết yếu cho con người và các sinh vật trên cạn khác. Ở nhiều nơi trên thế giới, nguồn nước này đang bị thiếu hụt.

Nước biển và thủy triều

Bài chi tiết: Nước biển và Thủy triều

Nước biển có chứa khoảng 3,5% muối ở số lượng trung bình, cộng với một lượng nhỏ hơn các chất khác. Các tính chất vật lý của nước biển khác nhau so với nước ngọt ở một số khía cạnh quan trọng. Nó đóng băng ở nhiệt độ thấp hơn (khoảng -1,9 ° C) và sự tăng mật độ của nó với sự giảm nhiệt độ đến điểm đông lạnh, thay vì đạt mật độ tối đa ở nhiệt độ trên đông lạnh. Độ mặn của nước trong vùng biển lớn dao động từ khoảng 0,7% ở biển Baltic đến 4,0% ở Biển Đỏ.

Thuỷ triều là hiện tượng lên xuống theo chu trình của mực nước biển do tác động của lực thuỷ triều từ Mặt Trăng và Mặt Trời tác động lên các đại dương. Thủy triều gây nên sự thay đổi trong độ sâu của nước biển và nước tại các cửa sông và tạo nên các dòng chảy dao động gọi là các dòng chảy triều. Thủy triều thay đổi tại một nơi là kết quả của sự thay đổi vị trí giữa Mặt Trăng và Mặt Trời có quan hệ với Trái Đất cùng với các hiệu ứng do sự tự quay của Trái Đất và phép đo sâu tại nơi đó. Dải bờ biển bị nhấn chìm khi triều lên và lộ ra khi triều xuống, vùng bãi triều, là sản phẩm sinh thái quan trọng của thủy triều.

Tác động đến sự sống

Một ốc đảo là một nguồn nước bị cô lập với các thảm thực vật ở sa mạc.

Tổng hợp quá trình quang hợp và hô hấp. Nước (bên phải), cùng với carbon dioxide (CO₂), tạo nên oxy và các hợp chất hữu cơ (bên trái), có thể chuyển hoá lại thành nước và CO₂.

Từ quan điểm sinh học, nước có nhiều đặc tính quan trọng cho sự tăng sinh của sự sống phân loại nó với các hợp chất khác. It carries out this role by allowing organic compounds to react in ways that ultimately allow replication. All known forms of life depend on water. Water is vital both as a solvent in which many of the body's solutes dissolve and as an essential part of many metabolic processes within the body. Metabolism is the sum total of anabolism and catabolism. In anabolism, water is removed from molecules (through energy requiring enzymatic chemical reactions) in order to grow larger molecules (e.g. starches, triglycerides and proteins for storage of fuels and information). In catabolism, water is used to break bonds in order to generate smaller molecules (e.g. glucose, fatty acids and amino acids to be used for fuels for energy use or other purposes). Without water, these particular metabolic processes could not exist.

Water is fundamental to photosynthesis and respiration. Photosynthetic cells use the sun's energy to split off water's hydrogen from oxygen. Hydrogen is combined with CO₂ (absorbed from air or water) to form glucose and release oxygen. All living cells use such fuels and oxidize the hydrogen and carbon to capture the sun's energy and reform water and CO₂ in the process (cellular respiration).

Water is also central to acid-base neutrality and enzyme function. An acid, a hydrogen ion (H⁺, that is, a proton) donor, can be neutralized by a base, a proton acceptor such as a hydroxide ion (OH⁻) to form water. Water is considered to be neutral, with a pH (the negative log of the hydrogen ion concentration) of 7. Acids have pH values less than 7 while bases have values greater than 7.

Hình thức sống thuỷ sinh

Bài chi tiết: Thuỷ sinh và Thực vật thủy sinh

Một số hình thức đa dạng sinh học của một rạn san hô.

Một số tảo cát biển - một nhóm thực vật phù du chính

Earth surface waters are filled with life. The earliest life forms appeared in water; nearly all fish live exclusively in water, and there are many types of marine mammals, such as dolphins and whales. Some kinds of animals, such as amphibians, spend portions of their lives in water and portions on land. Plants such as kelp and algae grow in the water and are the basis for some underwater ecosystems. Plankton is generally the foundation of the ocean food chain.

Aquatic vertebrates must obtain oxygen to survive, and they do so in various ways. Fish have gills instead of lungs, although some species of fish, such as the lungfish, have both. Marine mammals, such as dolphins, whales, otters, and seals need to surface periodically to breathe air. Some amphibians are able to absorb oxygen through their skin. Invertebrates exhibit a wide range of modifications to survive in poorly oxygenated waters including breathing tubes (see insect and mollusc siphons) and gills (Carcinus). However as invertebrate life evolved in an aquatic habitat most have little or no specialisation for respiration in water.

Ảnh hưởng đối với nền văn minh của con người

Đài phun nước

Civilization has historically flourished around rivers and major waterways; Mesopotamia, the so-called cradle of civilization, was situated between the major rivers Tigris and Euphrates; the ancient society of the Egyptians depended entirely upon the Nile. Large metropolises like Rotterdam, London, Montreal, Paris, New York City, Buenos Aires, Shanghai, Tokyo, Chicago, and Hong Kong owe their success in part to their easy accessibility via water and the resultant expansion of trade. Islands with safe water ports, like Singapore, have flourished for the same reason. In places such as North Africa and the Middle East, where water is more scarce, access to clean drinking water was and is a major factor in human development.

Sức khỏe và ô nhiễm

Một chương trình khoa học môi trường - một sinh viên từ Đại học bang Iowa đang lấy mẫu nước

Nước phù hợp với sự tiêu thụ nước của con người là nước uống. Nước không uống được có thể uống được sau khi lọc hoặc chưng cất, hoặc bởi một loạt các phương pháp khác.

Water that is not fit for drinking but is not harmful for humans when used for swimming or bathing is called by various names other than potable or drinking water, and is sometimes called safe water, or "safe for bathing". Chlorine is a skin and mucous membrane irritant that is used to make water safe for bathing or drinking. Its use is highly technical and is usually monitored by government regulations (typically 1 part per million (ppm) for drinking water, and 1–2 ppm of chlorine not yet reacted with impurities for bathing water). Water for bathing may be maintained in satisfactory microbiological condition using chemical disinfectants such as chlorine or ozone or by the use of ultraviolet light.

In the USA, non-potable forms of wastewater generated by humans may be referred to as greywater, which is treatable and thus easily able to be made potable again, and blackwater, which generally contains sewage and other forms of waste which require further treatment in order to be made reusable. Greywater composes 50–80% of residential wastewater generated by a household's sanitation equipment (sinks, showers and kitchen runoff, but not toilets, which generate blackwater.) These terms may have different meanings in other countries and cultures.

This natural resource is becoming scarcer in certain places, and its availability is a major social and economic concern. Currently, about a billion people around the world routinely drink unhealthy water. Most countries accepted the goal of halving by 2015 the number of people worldwide who do not have access to safe water and sanitation during the 2003 G8 Evian summit. Even if this difficult goal is met, it will still leave more than an estimated half a billion people without access to safe drinking water and over a billion without access to adequate sanitation. Poor water quality and bad sanitation are deadly; some five million deaths a year are caused by polluted drinking water. The World Health Organization estimates that safe water could prevent 1.4 million child deaths from diarrhea each year.

Water, however, is not a finite resource, but rather re-circulated as potable water in precipitation in quantities many degrees of magnitude higher than human consumption. Therefore, it is the relatively small quantity of water in reserve in the earth (about 1% of our drinking water supply, which is replenished in aquifers around every 1 to 10 years), that is a non-renewable resource, and it is, rather, the distribution of potable and irrigation water which is scarce, rather than the actual amount of it that exists on the earth. Water-poor countries use importation of goods as the primary method of importing water (to leave enough for local human consumption), since the manufacturing process uses around 10 to 100 times products' masses in water.

In the developing world, 90% of all wastewater still goes untreated into local rivers and streams. Some 50 countries, with roughly a third of the world's population, also suffer from medium or high water stress, and 17 of these extract more water annually than is recharged through their natural water cycles. The strain not only affects surface freshwater bodies like rivers and lakes, but it also degrades groundwater resources.

Con người sử dụng

Xem thêm thông tin: Cung cấp nước

Nông nghiệp

Sự phân phối lớp nước dưới bề mặt khi được tưới nhỏ giọt

Mương dẫn nước trong nông nghiệp

The most important use of water in agriculture is for irrigation, which is a key component to produce enough food. Irrigation takes up to 90% of water withdrawn in some developing countries and significant proportions in more economically developed countries (United States, 30% of freshwater usage is for irrigation).

Fifty years ago, the common perception was that water was an infinite resource. At this time, there were fewer than half the current number of people on the planet. People were not as wealthy as today, consumed fewer calories and ate less meat, so less water was needed to produce their food. They required a third of the volume of water we presently take from rivers. Today, the competition for the fixed amount of water resources is much more intense, giving rise to the concept of peak water. This is because there are now nearly seven billion people on the planet, their consumption of water-thirsty meat and vegetables is rising, and there is increasing competition for water from industry, urbanisation and biofuel crops. In future, even more water will be needed to produce food because the Earth's population is forecast to rise to 9 billion by 2050.

An assessment of water management in agriculture was conducted in 2007 by the International Water Management Institute in Sri Lanka to see if the world had sufficient water to provide food for its growing population. It assessed the current availability of water for agriculture on a global scale and mapped out locations suffering from water scarcity. It found that a fifth of the world's people, more than 1.2 billion, live in areas of physical water scarcity, where there is not enough water to meet all demands. A further 1.6 billion people live in areas experiencing economic water scarcity, where the lack of investment in water or insufficient human capacity make it impossible for authorities to satisfy the demand for water. The report found that it would be possible to produce the food required in future, but that continuation of today's food production and environmental trends would lead to crises in many parts of the world. To avoid a global water crisis, farmers will have to strive to increase productivity to meet growing demands for food, while industry and cities find ways to use water more efficiently.

Như một tiêu chuẩn khoa học

On 7 April 1795, the gram was defined in France to be equal to "the absolute weight of a volume of pure water equal to a cube of one hundredth of a meter, and at the temperature of melting ice." For practical purposes though, a metallic reference standard was required, one thousand times more massive, the kilogram. Work was therefore commissioned to determine precisely the mass of one liter of water. In spite of the fact that the decreed definition of the gram specified water at 0 °C — a highly reproducible temperature — the scientists chose to redefine the standard and to perform their measurements at the temperature of highest water density, which was measured at the time as 4 °C (39 °F).

The Kelvin temperature scale of the SI system is based on the triple point of water, defined as exactly 273.16 K or 0.01 °C. The scale is an absolute temperature scale with the same increment as the Celsius temperature scale, which was originally defined according the boiling point (set to 100 °C) and melting point (set to 0 °C) of water.

Natural water consists mainly of the isotopes hydrogen-1 and oxygen-16, but there is also a small quantity of heavier isotopes such as hydrogen-2 (deuterium). The amount of deuterium oxides or heavy water is very small, but it still affects the properties of water. Water from rivers and lakes tends to contain less deuterium than seawater. Therefore, standard water is defined in the Vienna Standard Mean Ocean Water specification.

Uống

Bài chi tiết: Nước uống

Một cô gái đang uống nước đóng chai

Bản đồ chỉ số dân mỗi quốc gia tiếp cận được với nước sạch theo tỉ lệ phần trăm. Nhấn vào hình để xem rõ hơn.

Cơ thể con người chứa từ 55% đến 78% nước, tuỳ thuộc vào kích cỡ cơ thể. Để hoạt động được tốt, cơ thể chúng ta cần từ 1 đến 7 lít nước mỗi ngày để tránh bị mất nước; lượng nước chính xác tuỳ thuộc vào mức độ hoạt động, nhiệt độ, độ ẩm và các nhân tố khác. Hầu hết trong số này được tiêu hóa qua thức ăn hoặc những đồ uống khác hơn là uống nước trực tiếp. Không thể biết rõ cần uống bao nhiêu nước đối với một người khoẻ mạnh, mặc dù các chuyên gia đồng ý rằng khoảng 2 lít nước (6 - 7 ly) mỗi ngày là tối thiểu để duy trì độ ẩm thích hợp. Medical literature favors a lower consumption, typically 1 liter of water for an average male, excluding extra requirements due to fluid loss from exercise or warm weather.

For those who have healthy kidneys, it is rather difficult to drink too much water, but (especially in warm humid weather and while exercising) it is dangerous to drink too little. People can drink far more water than necessary while exercising, however, putting them at risk of water intoxication (hyperhydration), which can be fatal. The popular claim that "a person should consume eight glasses of water per day" seems to have no real basis in science. Similar misconceptions concerning the effect of water on weight loss and constipation have also been dispelled.

Dấu hiệu nguy hiểm cho nước không uống được

An original recommendation for water intake in 1945 by the Food and Nutrition Board of the United States National Research Council read: "An ordinary standard for diverse persons is 1 milliliter for each calorie of food. Most of this quantity is contained in prepared foods." The latest dietary reference intake report by the United States National Research Council in general recommended (including food sources): 3.7 liters for men and 2.7 liters of water total for women.

Specifically, pregnant and breastfeeding women need additional fluids to stay hydrated. The Institute of Medicine (U.S.) recommends that, on average, men consume 3.0 liters and women 2.2 liters; pregnant women should increase intake to 2.4 liters (10 cups) and breastfeeding women should get 3 liters (12 cups), since an especially large amount of fluid is lost during nursing. Also noted is that normally, about 20% of water intake comes from food, while the rest comes from drinking water and beverages (caffeinated included). Water is excreted from the body in multiple forms; through urine and feces, through sweating, and by exhalation of water vapor in the breath. With physical exertion and heat exposure, water loss will increase and daily fluid needs may increase as well.

Humans require water with few impurities. Common impurities include metal salts and oxides, including copper, iron, calcium and lead, and/or harmful bacteria, such as Vibrio. Some solutes are acceptable and even desirable for taste enhancement and to provide needed electrolytes.

The single largest (by volume) freshwater resource suitable for drinking is Lake Baikal in Siberia.

Rửa

The propensity of water to form solutions and emulsions is useful in various washing processes. Many industrial processes rely on reactions using chemicals dissolved in water, suspension of solids in water slurries or using water to dissolve and extract substances. Washing is also an important component of several aspects of personal body hygiene.

Vận chuyển

Việc sử dụng nước để vận chuyển vật liệu thông qua các con sông và kênh rạch cũng như các tuyến đường biển quốc tế là một phần quan trọng của nền kinh tế thế giới.

Hoá học

Nước được sử dụng rộng rãi trong các phản ứng hóa học như một dung môi hoặc chất phản ứng và ít phổ biến hơn như là một chất tan hoặc chất xúc tác. Trong các phản ứng vô cơ, nước là một dung môi thông thường, hòa tan nhiều hợp chất ion. Trong các phản ứng hữu cơ, nó không phải là thường được sử dụng như một dung môi phản ứng, bởi vì nó không hòa tan các chất phản ứng và cũng là lưỡng tính (có tính axit và cơ bản) và là chất ưa nucleophilic. Tuy nhiên, các đặc tính này đôi khi có ích. Ngoài ra, khả năng tăng tốc phản ứng Diels-Alder bằng nước đã được ghi nhận. Nước siêu tới hạn gần đây đã thành một chủ đề nghiên cứu. Nước siêu tới hạn bão hoà oxy đốt cháy các chất ô nhiễm hữu cơ một cách hiệu quả.

Trao đổi nhiệt

Water and steam are used as heat transfer fluids in diverse heat exchange systems, due to its availability and high heat capacity, both as a coolant and for heating. Cool water may even be naturally available from a lake or the sea. Condensing steam is a particularly efficient heating fluid because of the large heat of vaporization. A disadvantage is that water and steam are somewhat corrosive. In almost all electric power stations, water is the coolant, which vaporizes and drives steam turbines to drive generators. In the U.S., cooling power plants is the largest use of water.

In the nuclear power industry, water can also be used as a neutron moderator. In most nuclear reactors, water is both a coolant and a moderator. This provides something of a passive safety measure, as removing the water from the reactor also slows the nuclear reaction down – however other methods are favored for stopping a reaction and it is preferred to keep the nuclear core covered with water so as to ensure adequate cooling.

Dập lửa

Nước được dùng để dập tắt các đám cháy rừng.

Water has a high heat of vaporization and is relatively inert, which makes it a good fire extinguishing fluid. The evaporation of water carries heat away from the fire. It is dangerous to use water on fires involving oils and organic solvents, because many organic materials float on water and the water tends to spread the burning liquid.

Use of water in fire fighting should also take into account the hazards of a steam explosion, which may occur when water is used on very hot fires in confined spaces, and of a hydrogen explosion, when substances which react with water, such as certain metals or hot carbon such as coal, charcoal, or coke graphite, decompose the water, producing water gas.

The power of such explosions was seen in the Chernobyl disaster, although the water involved did not come from fire-fighting at that time but the reactor's own water cooling system. A steam explosion occurred when the extreme overheating of the core caused water to flash into steam. A hydrogen explosion may have occurred as a result of reaction between steam and hot zirconium.

Giải trí

Bãi biển Grand Anse, St. George's, Grenada, West Indies

Bài chi tiết: Thể thao dưới nước

Con người sử dụng nước vào nhiều hoạt động giải trí, cũng như để luyện tập và trong thể thao. Trong đó có các môn như bơi lội, trượt nước, đua thuyền, lướt sóng và lặn. Một số môn thể thao khác như khúc côn cầu trên băng và trượt băng được chơi trên bề mặt băng. Lakesides, beaches and water parks are popular places for people to go to relax and enjoy recreation. Many find the sound and appearance of flowing water to be calming, and fountains and other water features are popular decorations. Some keep fish and other life in aquariums or ponds for show, fun, and companionship. Humans also use water for snow sports i.e. skiing, sledding, snowmobiling or snowboarding, which require the water to be frozen.

Công nghiệp

Một người đưa nước tại Ấn Độ 1883. Ở nhiều nơi không có nước sinh hoạt, nước được vận chuyển bởi người.

Một máy bơm nước bằng tay ở Trung Quốc

Một cơ sở lọc nước

Ngành công nghiệp nước cung cấp dịch vụ nước uống và nước thải (bao gồm cả xử lý nước thải) cho hộ gia đình và khu công nghiệp. Công trình cấp nước bao gồm giếng nước, bể chứa nước để thu nước mưa, mạng lưới cấp nước, và các cơ sở lọc nước, bể chứa nước, tháp nước, đường ống nước bao gồm cống dẫn nước cũ. Máy chế tạo nước trong khí quyển hiện đang được phát triển.

Drinking water is often collected at springs, extracted from artificial borings (wells) in the ground, or pumped from lakes and rivers. Building more wells in adequate places is thus a possible way to produce more water, assuming the aquifers can supply an adequate flow. Other water sources include rainwater collection. Water may require purification for human consumption. This may involve removal of undissolved substances, dissolved substances and harmful microbes. Popular methods are filtering with sand which only removes undissolved material, while chlorination and boiling kill harmful microbes. Distillation does all three functions. More advanced techniques exist, such as reverse osmosis. Desalination of abundant seawater is a more expensive solution used in coastal arid climates.

The distribution of drinking water is done through municipal water systems, tanker delivery or as bottled water. Governments in many countries have programs to distribute water to the needy at no charge.

Reducing usage by using drinking (potable) water only for human consumption is another option. In some cities such as Hong Kong, sea water is extensively used for flushing toilets citywide in order to conserve fresh water resources.

Polluting water may be the biggest single misuse of water; to the extent that a pollutant limits other uses of the water, it becomes a waste of the resource, regardless of benefits to the polluter. Like other types of pollution, this does not enter standard accounting of market costs, being conceived as externalities for which the market cannot account. Thus other people pay the price of water pollution, while the private firms' profits are not redistributed to the local population, victims of this pollution. Pharmaceuticals consumed by humans often end up in the waterways and can have detrimental effects on aquatic life if they bioaccumulate and if they are not biodegradable.

Wastewater facilities are storm sewers and wastewater treatment plants. Another way to remove pollution from surface runoff water is bioswale.

Ứng dụng trong công nghiệp

Water is used in power generation. Hydroelectricity is electricity obtained from hydropower. Hydroelectric power comes from water driving a water turbine connected to a generator. Hydroelectricity is a low-cost, non-polluting, renewable energy source. The energy is supplied by the motion of water. Typically a dam is constructed on a river, creating an artificial lake behind it. Water flowing out of the lake is forced through turbines that turn generators.

Đập Tam Hiệp là trạm thuỷ điện lớn nhất.

Pressurized water is used in water blasting and water jet cutters. Also, very high pressure water guns are used for precise cutting. It works very well, is relatively safe, and is not harmful to the environment. It is also used in the cooling of machinery to prevent overheating, or prevent saw blades from overheating.

Water is also used in many industrial processes and machines, such as the steam turbine and heat exchanger, in addition to its use as a chemical solvent. Discharge of untreated water from industrial uses is pollution. Pollution includes discharged solutes (chemical pollution) and discharged coolant water (thermal pollution). Industry requires pure water for many applications and utilizes a variety of purification techniques both in water supply and discharge.

Chế biến thực phẩm

Nước có thể dùng để nấu thức ăn như mì.

Luộc, hấp, và nấu là các phương pháp nấu ăn phổ biến thường phải ngâm thực phẩm trong nước hoặc trong hơi nước. Nước cũng được sử dụng để rửa chén bát. Nước cũng đóng nhiều vai trò quan trọng trong lĩnh vực khoa học thực phẩm. Điều quan trọng là một nhà khoa học thực phẩm để hiểu được vai trò là nước trong chế biến thực phẩm để đảm bảo sự thành công của sản phẩm của họ.

Solutes such as salts and sugars found in water affect the physical properties of water. The boiling and freezing points of water are affected by solutes, as well as air pressure, which is in turn is affected by altitude. Water boils at lower temperatures with the lower air pressure that occurs at higher elevations. One mole of sucrose (sugar) per kilogram of water raises the boiling point of water by 0.51 °C (32.918 °F), and one mole of salt per kg raises the boiling point by 1.02 °C (33.836 °F); similarly, increasing the number of dissolved particles lowers water's freezing point.

Solutes in water also affect water activity that affects many chemical reactions and the growth of microbes in food. Water activity can be described as a ratio of the vapor pressure of water in a solution to the vapor pressure of pure water. Solutes in water lower water activity—this is important to know because most bacterial growth ceases at low levels of water activity. Not only does microbial growth affect the safety of food, but also the preservation and shelf life of food.

Water hardness is also a critical factor in food processing and may be altered or treated by using a chemical ion exchange system. It can dramatically affect the quality of a product, as well as playing a role in sanitation. Water hardness is classified based on the amounts of removable calcium carbonate salt the water contains per gallon. Water hardness is measured in grains: 0.064 g calcium carbonate is equivalent to one grain of hardness. Water is classified as soft if it contains 1 to 4 grains, medium if it contains 5 to 10 grains and hard if it contains 11 to 20 grains.

The hardness of water also affects its pH balance, which plays a critical role in food processing. For example, hard water prevents successful production of clear beverages. Water hardness also affects sanitation; with increasing hardness, there is a loss of effectiveness for its use as a sanitizer.

According to a report published by the Water Footprint organization in 2010, a single kilogram of beef requires 15 thousand litres of water; however, the authors also make clear that this is a global average and circumstantial factors determine the amount of water used in beef production.

Pháp luật, chính trị, và khủng hoảng

Bài chi tiết: Luật về nước, Quyền về nước, và Khủng hoảng nước

Ước tính tỷ lệ người ở các nước đang phát triển được tiếp cận với nước sạch 1970-2000

Chính trị nước là chính trị bị ảnh hưởng bởi nguồn nước và nước. Vì lý do này, nước là tài nguyên chiến lược toàn cầu và là một yếu tố quan trọng trong nhiều cuộc xung đột chính trị. Nó gây ảnh hưởng sức khỏe và thiệt hại đối với đa dạng sinh học.

1,6 tỷ người đã được tiếp cận với nguồn nước sạch kể từ năm 1990. Tỷ lệ người dân ở các nước đang phát triển tiếp cận với nước sạch được tính toán đã được cải thiện từ 30% vào năm 1970 đến 71% vào năm 1990, 79% vào năm 2000 và 84% vào năm 2004. Xu hướng này được dự báo sẽ tiếp tục. Giảm một nửa tỷ lệ người dân không được tiếp cận với nước sạch đến năm 2015 là một trong những Mục tiêu Phát triển Thiên niên kỷ. Mục tiêu này được dự báo sẽ đạt được.

Một báo cáo của Liên Hợp Quốc năm 2006 nói rằng "có đủ nước cho tất cả mọi người", nhưng sự tiếp cận vào nó bị cản trở bởi sự quản lý yếu kém và tham nhũng. Ngoài ra, các sáng kiến ​​toàn cầu nhằm nâng cao hiệu quả cung cấp viện trợ, chẳng hạn như Tuyên bố Paris về Hiệu quả viện trợ, đã không được đưa lên bởi các nhà tài trợ ngành nước một cách hiệu quả như trong giáo dục và y tế, có khả năng để lại nhiều nhà tài trợ làm việc trên các dự án chồng chéo và các chính phủ nhận viện trợ mà không trao quyền hành động.

The authors of the 2007 Comprehensive Assessment of Water Management in Agriculture cited poor governance as one reason for some forms of water scarcity. Water governance is the set of formal and informal processes through which decisions related to water management are made. Good water governance is primarily about knowing what processes work best in a particular physical and socioeconomic context. Mistakes have sometimes been made by trying to apply 'blueprints' that work in the developed world to developing world locations and contexts. The Mekong river is one example; a review by the International Water Management Institute of policies in six countries that rely on the Mekong river for water found that thorough and transparent cost-benefit analyses and environmental impact assessments were rarely undertaken. They also discovered that Cambodia's draft water law was much more complex than it needed to be.

The UN World Water Development Report (WWDR, 2003) from the World Water Assessment Program indicates that, in the next 20 years, the quantity of water available to everyone is predicted to decrease by 30%. 40% of the world's inhabitants currently have insufficient fresh water for minimal hygiene. More than 2.2 million people died in 2000 from waterborne diseases (related to the consumption of contaminated water) or drought. In 2004, the UK charity WaterAid reported that a child dies every 15 seconds from easily preventable water-related diseases; often this means lack of sewage disposal; see toilet.

Organizations concerned with water protection include the International Water Association (IWA), WaterAid, Water 1st, and the American Water Resources Association. The International Water Management Institute undertakes projects with the aim of using effective water management to reduce poverty. Water related conventions are United Nations Convention to Combat Desertification (UNCCD), International Convention for the Prevention of Pollution from Ships, United Nations Convention on the Law of the Sea and Ramsar Convention. World Day for Water takes place on 22 March and World Ocean Day on 8 June.

Trong văn hoá

Tôn Giáo

Bài chi tiết: Nước và tôn giáo

Water is considered a purifier in most religions. Major faiths that incorporate ritual washing (ablution) include Christianity, Hinduism, Islam, Judaism, Rastafari movement, Shinto, Taoism, and Wicca. Immersion (or aspersion or affusion) of a person in water is a central sacrament of Christianity (where it is called baptism); it is also a part of the practice of other religions, including Islam (Ghusl), Judaism (mikvah) and Sikhism (Amrit Sanskar). In addition, a ritual bath in pure water is performed for the dead in many religions including Islam and Judaism. In Islam, the five daily prayers can be done in most cases after completing washing certain parts of the body using clean water (wudu), unless water is unavailable (see Tayammum). In Shinto, water is used in almost all rituals to cleanse a person or an area (e.g., in the ritual of misogi). Water is mentioned numerous times in the Bible, for example: "The earth was formed out of water and by water" (NIV). In the Qur'an it is stated that "Living things are made of water" and it is often used to describe paradise.

Triết học

The Ancient Greek philosopher Empedocles held that water is one of the four classical elements along with fire, earth and air, and was regarded as the ylem, or basic substance of the universe. Water was considered cold and moist. In the theory of the four bodily humors, water was associated with phlegm. The classical element of water was also one of the five elements in traditional Chinese philosophy, along with earth, fire, wood, and metal.

Water is also taken as a role model in some parts of traditional and popular Asian philosophy. James Legge's 1891 translation of the Dao De Jing states "The highest excellence is like (that of) water. The excellence of water appears in its benefiting all things, and in its occupying, without striving (to the contrary), the low place which all men dislike. Hence (its way) is near to (that of) the Tao" and "There is nothing in the world more soft and weak than water, and yet for attacking things that are firm and strong there is nothing that can take precedence of it—for there is nothing (so effectual) for which it can be changed."

Thales, who was portrayed by Aristotle as an astronomer and an engineer, theorized that the earth, which is denser than water, emerged from water. Thales, a monist, believed further that all things are made from water. Plato believed the shape of water is an icosahedron which accounts for why it is able to flow easily compared to the cube shaped earth.

Văn học

Ophelia bởi John Everett Millais (1852) là một phần của bộ sưu tập Tate Gallery. Bức tranh của anh ảnh hưởng đến hình ảnh của Kenneth Branagh trong vở Hamlet.

Nước được sử dụng trong văn học như một biểu tượng của sự thanh lọc. Ví dụ như tầm quan trọng của một con sông trong As I Lay Dying của William Faulkner và sự nhấn chìm của Ophelia trong Hamlet.

Sherlock Holmes cho rằng "Từ một giọt nước, một nhà logic học có thể suy ra khả năng của Đại Tây Dương hay thác Niagara mà không cần phải nhìn thấy hoặc nghe nói về cái này hay cái khác."

Xem thêm

Nước được miêu tả dưới nhiều hình thức và tên gọi:

Nước dạng lỏng và rắn

• theo trạng thái
  • rắn – băng
  • lỏng – nước
  • khí – hơi nước
  • plasma

• theo khí tượng học:
  • hydrometeor
    • giáng thuỷ

	sự giáng thuỷ theo chuyển động		sự giáng thuỷ theo trạng thái
	giáng thuỷ chiều dọc (rơi) mưa mưa đóng băng mưa phùn mưa phùn đóng băng tuyết tuyết viên tuyết hạt băng viên mưa đá tinh thể băng giáng thuỷ chiều ngang sương sương muối đóng băng trong không khí nhũ băng		lỏng mưa mưa đóng băng mưa phùn mưa phùn đóng băng sương rắn tuyết tuyết viên tuyết hạt băng viên mưa đá tinh thể băng sương muối đóng băng trong không khí nhũ băng kết hợp ở nhiệt độ khoảng 0 ° C

• hạt bay lên
  • • mây
    • sương mù
    • sương mù dày
  • hạt tăng dần (bị thổi bay do gió)
    • spindrift
    • tuyết hỗn hợp

• theo sự xuất hiện
  • nước lợ
  • nước muối
  • connate water
  • nước chết – hiện tượng kỳ lạ mà có thể xảy ra khi một lớp nước ngọt hoặc nước lợ nằm trên đỉnh nước muối đậm đặc hơn, mà hai lớp không trộn với nhau. Đó là sự nguy hiểm cho tàu du lịch.
  • nước ngọt
  • nước ngầm
  • nước tan chảy
  • meteoric water
  • nước khoáng – chứa nhiều chất khoáng
  • nước biển
  • nước bề mặt

• theo cách sử dụng
  • nước đóng chai
  • nước uống - hữu ích cho việc uống hàng ngày, mà không bị tắc, nó có chứa các khoáng chất cân bằng không gây hại cho sức khỏe (xem bên dưới)
  • nước lọc, nước thí nghiệm, nước phân tích, nước thử - nước đã được lọc cao để sử dụng trong nghiên cứu khoa học hoặc trong công nghệ. Thường được phân loại chung là Loại I, Loại II, hay loại III, loại nước này đã bao gồm, nhưng không giới hạn, các loại sau:
    • nước khử ion
    • nước cất
    • nước cất đôi
    • nước thẩm thấu ngược
  • nước máy

• theo các đặc điểm khác
  • nước lọc, nước cất - không chứa khoáng chất
  • nước cứng – từ dưới lòng đất, chứa nhiều khoáng chất hơn.
  • nước nặng – được cấu tạo từ các nguyên tử nặng của hydro - deuteri. Nó được sử dụng để xây dựng lò phản ứng hạt nhân đầu tiên.
  • hydrat – nước được đóng thành các chất hóa học khác
  • nước mềm –chứa ít khoáng chất hơn
  • nước siêu nặng
  • nước kết tinh – nước kết hợp thành cấu trúc tinh thể

• theo vi sinh học
  • nước uống
  • nước bề mặt
  • nước thải

• theo tôn giáo
  • nước thánh

Các chủ đề khác

• Chứng sợ nước
• Dihydrogen monoxide hoax
• Hạn hán
• Ảo ảnh
• Hiệu ứng Mpemba
• Liệu pháp bù nước đường uống
• Hiệu ứng Ripple
• Sự khát
• Chỉ số nước khử trùng
• Water pinch analysis
• Willard Water

Đọc thêm

• Debenedetti, PG., and HE Stanley, "Supercooled and Glassy Water", Physics Today 56 (6), p. 40–46 (2003). Downloadable PDF (1.9 MB)
• Franks, F (Ed), Water, A comprehensive treatise, Plenum Press, New York, 1972–1982
• Gleick, PH., (editor), The World's Water: The Biennial Report on Freshwater Resources. Island Press, Washington, D.C. (published every two years, beginning in 1998.) The World's Water, Island Press
• Jones, OA., JN Lester and N Voulvoulis, Pharmaceuticals: a threat to drinking water? TRENDS in Biotechnology 23(4): 163, 2005
• Journal of Contemporary Water Research & Education
• Postel,S., Last Oasis: Facing Water Scarcity. W.W. Norton and Company, New York. 1992
• Reisner,M., Cadillac Desert: The American West and Its Disappearing Water. Penguin Books, New York. 1986.
• United Nations World Water Development Report. Produced every three years. UN World Water Development Report

Liên kết ngoài

• OECD Water statistics
• The World's Water Data Page
• FAO Comprehensive Water Database, AQUASTAT
• The Water Conflict Chronology: Water Conflict Database
• US Geological Survey Water for Schools information
• Portal to The World Bank's strategy, work and associated publications on water resources
• America Water Resources Association
• America Water Resources Association
• Water structure and science