۱۳۹۲ دی ۱۵, یکشنبه

آب

از: دانشنامه‌ی آریانا

آب


فهرست مندرجات
شیمیمولکول

آب (به انگلیسی: Water، با تلفظ آمریکایی: Water؛ به پشتو: اوبه؛ با فرمول شيمياييِ H2O)، ماده‌ای مركب از هيدروژن و اكسيژن، یکی از مواد مایع و فراوان‌ترین ماده‌ی مرکب بر روی سطح کره زمین است كه در شرايط عادی مايع، و خالصِ آن بی‌بو و بی‌مزه، و اندكِ آن بی‌رنگ است، اما بسيارِ آن آبی به‌نظر می‌آيد. این مایع، در طبیعت، به‌شکل‌های مختلفی همچون دریا، باران، رودخانه و... دیده می‌شود.

آب از بارش باران و برف و ذوب برف‌ها به‌دست می‌آید و اگر از زمین‌های پُر نمک عبور کند، مقداری نمک را در خود حل می‌کند و آب شور پدید می‌آید، سپس به‌سمت دریاها جاری می‌شود و با گذشت زمان، آب دریاها شور می‌شود. به‌همین دلیل آب دریاها برای آشامیدن، کشاورزی و شست‌وشو مناسب نیست. حدود ۹۷ درصد آب موجود در کره‌ی زمین، آب شور اقیانوس‌ها و دریاها هستند و تنها سه درصد از آن‌را آب شیرین تشکیل می‌دهد. از این سه درصد آب شیرین، بیش از ۹۰ درصد آن به‌صورت منجمد در قطب شمال و قطب جنوب قرار دارد و دور از دسترس انسان است.


واژه‌شناسی

واژه‌ی «آب»، در اوستا «آپ» و در سانسکریت «آپه» و در پارسی باستان «آپی» و در پارسیک (زبان پهلوی ساسانی) به‌صورت «آپ» و «آو» و «اَو» به‌کار رفته که یکی از چهار عنصر قدماست و به‌عربی آن را مأ و بلال خوانند.

در زبان فارسی دری امروزی، آب، مایعی شفاف بی‌مَزه و بی‌بوی است که حیوان از آن آشامد و نبات بدان تازگی و تری گیرد. در فرهنگ فارسی عمید آمده، که از لحاظ دانش شیمی: «آب، ماده‌ای مایع، بی‌طعم، بی‌بو، و مرکب از اکسیژن و هیدروژن با فرمول شیمیایی H2O که در طبیعت به‌مقدار زیاد موجود است و سه‌‌ربع روی زمین را فراگرفته است و در صد درجه‌ی سانتی‌گراد جوش می‌آید و در صفر درجه‌ی سانتی‌گراد منجمد می‌شود.»


پیدایش آب

مولکول آب از دو عنصر تشکیل شده است: هیدروژن (Hydrogen) که ساده‌ترین عنصر است تقریباً از ابتدای پیدایش جهان با یک انفجار که به مه‌بانگ معروف است، وجود داشته و اکسیژن (Oxygen) که چند صد میلیون سال بعد از شکل‌گیری ستاره‌ها به‌وجود آمده است. در آغاز انفجار بزرگ، فشاری که در مرکز این جهنم آتشین وجود داشته، خیلی زیاد بوده است. این سبب شد، اتم‌های هیدروژن با باهم ترکیب شوند تا هلیم (Helium) را به‌وجود آورند. هلیم هم ترکیب شد تا در پدیده‌ی به‌نام «سنتز هسته‌ای» یا «نیکلوسنتز» (Nucleosynthesis) عناصر سنگین‌تری را مثل: بریلیم (Beryllium)، کربن (Carbon) و اکسیژن به‌وجود بیاورد.

وقتی سرانجام ستاره‌ها باهم برخورد کردند، و با انفجارشان تبدیل به ابرنواختر شدند، این عناصر جدید در سراسر کهکشان پخش شدند و ترکیبات جدیدی مثل H2O یا همان آب ا به‌وجود آوردند. این مولکول‌های آب در ابرهای غبارآلود به‌وجود آمده بودند که منظومه‌ی شمسی را تشکیل می‌دادند و پس از تشکیل سیاره‌ای زمین برخوردهای بیشتری با آن داشتند. اما یک پرسش اساسی وجود دارد که هنوز پاسخ آن دانسته نیست. چقدر آب به زمین وارد شد و چه زمانی؟

یک نظریه این است که هنگام شکل‌گیری سنگ‌ها، آب نسبتاً کمی روی کره‌ی زمین وجود داشت. درجه‌ی حرارت بالا و نبودن اتمسفر در محیط می‌توانست باعث تبخیر این آب‌ها شوند تا به فضا بروند.

با این حال، آب‌ها احتمالاً توانایی نداشتند که صدها میلیون سال بعد که اتمسفر اولیه طی فرایندی به‌نام گازافشانی شکل گرفت، روی زمین بمانند. شکل‌گیری اتمسفر زمانی اتفاق افتاد که سنگ‌های مذاب موجود در هسته‌ی زمین، گازهای آتشفشانی‌شان را به سطح زمین فرستادند و تشکیل لایه‌ی را دادند که توانایی جلوگیری از فرار آب‌ها به فضا را داشتند. پس چگونه آب‌ها به زمین برگشتند؟

دانشمندان حدس می‌زنند که بیشتر آب‌ها توسط سنگ‌های یخی دنباله‌دار یا شهاب‌سنگ‌ها که زمین را میلیون‌ها سال بمباران می‌کرده‌اند، به زمین برگردانیده شده‌اند. اما تحقیقات اخیر با این نظریه به مقابله پرداخته است. در آزمایش سنگ‌های کیهانی کربن‌دار که کمی پس از تولد منظومه‌ی شمسی شکل گرفته‌اند، دانشمندان متوجه شدند که نه‌تنها آن‌ها در برگیرنده‌ای آب هستند، بلکه ترکیبات شیمیایی مواد معدنی‌شان با سنگ‌های روی زمین و نمونه شهاب‌سنگ‌های که همزمان با تشکیل سیاره‌ی زمین شکل گرفته‌اند، مطابقت دارد. این نشان می‌دهد که ممکن است زمین از قبل ذخیره‌ی آب داشته و می‌توانسته بدون وجود اتمسفر هم آن‌را حفظ کند. اگرچه ممکن است شهاب‌سنگ‌ها هم مقداری زیادی آب را به روی زمین آورده باشند. اگر این موضوع حقیقت داشته باشد، زندگی ممکن است خیلی زودتر از آنچه تاکنون فکر می‌شود، شکل گرفته باشد. پس هنوز دقیقاً مشخص نیست که آب در تشکیلات اولیه‌ی زمین وجود داشته یا بعد از برخورد با شهاب‌سنگ‌ها به‌وجود آمده و یا از ترکیبی از هر دو.

به‌هر حال، آبی که از چشمه‌های آب‌نوشیدنی به‌دست می‌آیند یا آب لوله‌کشی که در خانه‌ها جریان دارند، فقط چیزی نیستند که از همین رودخانه یا دریاچه‌ی کناری آمده باشند، بلکه پس از یک سفر کیهانی پر هرج‌ومرج به زمین رسیده‌اند.


ویژگی‌های شیمیایی

آب از نظر شیمیایی از ترکیب دو اتم هیدروژن با یک اتم اکسیژن به‌دست می‌آید. قدرت حلالیت بسیار بالایی داشته و عملاً پرکاربردترین حلّال در صنعت و فرایندهای شیمیایی است. بسیاری از فرایندهای شیمیایی و بیوشیمیایی در محیط آبی با سرعتی به مراتب بیش از هر محیط دیگری انجام می‌گیرد. این ماده در برابر دمای بالا مقاومت نشان داده و تا دمای بیش از ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد نیز تجزیه نمی‌شود. برای تجزیهٔ آب بهترین راه بهره‌گیری از فرایند الکترولیز در دستگاهی به‌نام ولتامتر است. به این صورت که با استفاده از دو الکترود (بهترین جنس برای این منظور پلاتین است) جریان برق مستقیم را از آب عبور می‌دهند. به این ترتیب، در قطب مثبت اکسیژن و در قطب منفی هیدروژن آزاد خواهد شد.


ویژگی‌های فیزیکی

آب در دمای اتاق حالت مایع دارد. بی‌رنگ، بی‌بو و بدون مزه است. در فشار ۱ اتمسفر، در دمای ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد به‌جوش می‌آید و در دمای صفر درجه سانتی‌گراد منجمد می‌شود.

خواص حرارتی آن، یعنی گرمای ویژه، گرمای نهان تبخیر و نیز گرمای نهان ذوب زیاد آن باعث شده که به مهم‌ترین ماده به‌منظور خنک‌کنندگی در فرآیندهای حرارتی مثلاً در موتور اتوموبیل‌ها یا نیروگاه‌ها و برج تقطیر بدل شود. علت این خواص حرارتی وجود پیوندهایی به‌نام پیوند هیدروژنی در بین مولکول‌های آب است. این پیوندها همچنین انبساط غیر متعارف آب در هنگام کم‌شدن دمای آن از ۴ درجه سانتی‌گراد تا صفر درجه را توجیه می‌کند. هم‌چنین این پیوند مسوول افزایش حجم تقریباً ۱۰ درصدی آب در طول فرآیند انجماد و نیز ساختار ۶ گوشه بلورهای برف نیز هست. اگر به‌جای اتم‌های هیدروژن در آب ایزوتوپ سنگین‌تر هیدروژن یعنی دو تریوم قرار گیرد آب سنگین به‌دست می‌آید که حتی گرمای ویژه‌ی آن از آب معمولی نیز بیشتر و کاربرد وسیعی در رآکتورهای آب سنگین به‌منظور انتقال انرژی از قلب رآکتور به بویلرها دارد.


آب در طبیعت

اگر کسی از فضا به زمین نگاه کند، زمین را سیاره‌ای آبی‌رنگ خواهد دید. این بدان معناست که بیش‌تر سطح این کره را آب پوشانده است؛ یعنی، بخش اعظم سطح زمین را اقیانوس‌ها و دریاها فرا گرفته‌اند. حجم کل آب‌های موجود در کره‌ی زمین، رقمی در حدود ۱٬۴۰۰٬۰۰۰٬۰۰۰ کیلومترمکعب تخمین زده شده‌ است. اما متجاوز از ۹۷٪ این آب‌ها، در جو زمین و در دریاها و اقیانوس‌ها متمرکز هستند و حدود ۲٪ نیز به‌صورت یخ و یخچال‌ها در مناطق قطبی تجمع یافته‌ است. از یک درصد آب باقی‌مانده نیز بخش زیادی در اعماق زمین بوده (آب‌های زیرزمینی) که استخراج آن مشکل و از دسترس انسان به‌دور است. به‌هر حال، این حجم با توجه به چرخه‌ی آب به‌طور دایم در بین منابع مختلف در حال جابه‌جایی است.

◼ چرخه‌ی آب

با آن‌که مقدار آب موجود در کره‌ی زمین تقریباً ثابت است، اما این آب‌ها همواره در حال تغییر شکل هستند و حالات مایع، جامد و گاز به‌خود می‌گیرند. جلوه‌های طبیعی آب بسیار وسیع است. مقداری از آن در زمین نفوذ کرده و آب‌های زیرزمینی را تشکیل می‌دهد. قدری از آن‌هم در درون شاخه‌ها، برگ‌ها، تنه و ریشه درختان (برگاب) ذخیره می‌شود.

صدها میلیون سال است که آب وجود دارد و مقدار آن خیلی تغییر نکرده است. آب در سرتاسر دنیا حرکت می‌کند، شکل آن تغییر می‌کند، توسط گیاهان و جانوران جذب می‌شود، اما هرگز ناپدید نمی‌شود و از بین نمی‌رود. بنابراین آب، چرخه‌ای عظیم و دائمی را طی می‌کند که آن را «چرخه‌ی آب» (The Water Cycle) می‌نامند. همان‌طوری که در تصویر مشاهده می‌شود، فرایندهای بسیاری در کار هستند که موجب می‌شوند آب‌های زمین به‌صورت یک چرخه دائما در حرکت باشند. چرخه‌ی آب شامل پنج فرایند است: تراکم، بارش، نفوذ، روان‌آب و تبخیر و تعریق. این پنج فرایند باهم چرخه آب را می‌سازند. در کل، مراحل چرخه‌ی آب چنین است: ۱- پس از این‌که بخار آب متراکم شد، ابرها تشکیل می‌شود. ۲- این ابرها در شرایط مناسب باعث می‌شوند باران ببارد. ۳- باران پس از این‌که بارید، به خاک نفوذ می‌کند. ۴- باران پس از باریدن علاوه براین‌که به خاک نفوذ می‌کند ممکن است به‌صورت روان‌آب جریان یابد. و ۵- آب‌های سطحی از جمله آب دریاچه‌ها، رودخانه‌ها، اقیانوس‌ها و غیره، تبخیر می‌شود و به‌صورت رطوبت به جو، بر می‌گردند.

آب موجود در اتمسفر زمین بر اثر گردش طبیعی آن هر ۹ روز یک‌بار بین آسمان و زمین جابه‌جا می‌شود. در هر سال این عمل چندین‌بار تکرار می‌شود. حجم آبی‌که در هر سال به‌وسیله‌ی گردش آب در طبیعت فراهم می‌شود، در حدود ۴۰۰۰۰ کیلومترمکعب است. انسان با تکنولوژی امروزی می‌تواند ۲۵۰۰۰ کیلومترمکعب آن‌را مورد بهره‌برداری قرار دهد. ریزش‌های جوی در همه‌جای سیاره‌ی زمین یک‌سان نیست و در برخی جاها بارندگی بیش‌تر از سایر مکان‌هاست.

◼ منابع آب در کره‌های زمین

مهم‌ترين منابع آب در سیاره‌ی زمین عبارت‌اند از: آب‌های جوی (باران و برف)، آب‌های سطحی (رودخانه، دریاچه، دریا و اقیانوس)، آب‌های زیرزمینی (چاه، چشمه و قنات) و هم‌چنین بخشی از آب موجود در کره‌ی زمین به‌صورت بخار در اتمسفر و بخش دیگری نیز به‌صورت جامد در یخچال‌های طبیعی وجود دارد. حجم تقریبی میزان آب ذخیره شده در این منابع به این شرح است:

اقیانوس‌ها: حدود ۱۳۲۰ میلیون کیلومترمکعب (۹۷٫۲٪)، یخچال‌های طبیعی: حدود ۲۵ میلیون کیلومترمکعب (۱٫۸٪)، سفره‌های زیرزمینی:‌ ۱۳ میلیون کیلومترمکعب (۰٫۹٪)، آب‌های شیرین موجود در در دریا‌ها، دریاچه‌ها و رود‌ها: ۲۵۰ هزار کیلومترمکعب (۰٫۰۲٪)، و بخار آب در هواکره حدود ۱۳ هزار کیلومترمکعب (۰٫۱۰٪)

◼ آب در سیارات دیگر

آیا در سیارات دیگر هم آب وجود دارد؟ دانشمندان احتمال وجود آب در منظومه‌ی شمسی و حتی در برخی از سیارات کهکشان راه شیری را بعید نمی‌دانند. بررسی‌های دانشمندان ناسا نشان داده‌اند که آب در مریخ وجود دارد. در ژوئیه ۲۰۱۸ میلادی، آن‌ها خبر از وجود حجم بزرگی از آب مایع در لایه‌ی زیرین یخ‌های قطب جنوب سیاره‌ی مریخ دادند. بنابر شواهد راداری، دریاچه‌ی کشف‌شده حدود ۲۰ کیلومتر پهنا و حداقل ۱ متر عمق دارد. پیش از آن، سازمان فضایی اروپا، بر پایه‌ی اطلاعات ماهواره مارس اکسپرس دریافته بود که در عمق ۱.۵ کیلومتری زیر قطب‌ جنوب این سیاره و به گستره‌ی ۲۰۰ کیلومترمربع، آب یخ‌بسته در دل خاک وجود دارد.

هم‌چنین، موضوع وجود آب در مشتری براساس طوفان مشهور مشتری یا همان لکه‌ی بزرگ قرمز در مطالعه‌ی گوردن بوراکر، متخصص فیزیک نجومی در مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا مطرح شده‌ است. بوراکر می‌گوید: «قمرهایی که در اطراف مشتری در گردش‌اند، اغلب یخی از جنس آب هستند؛ یعنی کل همسایگان دارای مقادیر زیادی آب هستند، پس چرا خود سیاره آب نداشته‌ باشد؟» اما برای پاسخ‌گویی به این پرسش که چه مقدار آب در مشتری وجود دارد به مشاهدات بیش‌تری نیاز است.

گذشته از این‌ها، سازمان ملی هوانوردی و فضایی آمریکا، ناسا از کشف ده سیاره جدید با شرایط مناسب برای حیات در کهکشان راه شیری خبر داد. ناسا اعلام کرد تلسکوپ فضایی کپلر از سال ۲۰۰۹ به‌مدت ۴ سال با رصد کردن ۲۱۹ سیاره در خارج از منظومه شمسی، ده تا از آن‌ها را که تقریباً هم‌اندازه‌ی زمین و دارای کوه و صخره هستند، کشف کرده‌اند. دانشمندان آژانس فضایی آمریکا می‌گویند احتمالاً در این سیاره‌ها آب در حالت مایع وجود دارد و شرایط برای وجود حیات در آن‌ها مهیاست. فاصله‌ی آن‌ها با خورشید منظومه‌شان هم تقریباً به اندازه‌ی فاصله زمین با خورشید در منظومه شمسی بوده و دمای سطح آن‌ها برای وجود آب و احتمالاً حیات مناسب است.


تأثیر آب بر حیات

دانشمندان اعتقاد دارند در حدود ۴ ميليارد سال پيش زمين پوشيده از مواد مذاب بوده است. بديهی است که در چنين شرايطی تشکيل و تداوم حيات امکان‌پذير نبوده است. اندک اندک سطح سياره‌ی زمين سرد شد و پوسته‌ای سنگی آن‌را دربرگرفت. بخار آب موجود در اتمسفر متراکم شد و بارش باران، اقيانوس‌های وسيعی به‌وجود آورد. بسياری از زيست‌شناسان باور دارند که حيات بايد اولين‌بار در اين اقيانوس‌ها پديدار شده باشد. به‌نظر آنان تغيير و تحول جانداران صدها ميليون سال طول کشيده است.

ژوزف آشباخر (Josef Aschbacher)، مدیر اتریشی برنامه‌ی رصد زمین از آژانس فضایی اروپایی می‌گوید: «سیاره‌ی زمین، سیاره‌ی منحصر به‌فردی است. ۷۰ درصد سطح زمین را آب تشکیل می‌دهد. خشکی وجود دارد که حرکتی تدریجی دارد. جو اطراف زمین سرشار از اکسیژن، نیتروژن، و بخار آب است. تمام این‌ها برای تکامل حیات روی سیاره‌ای مثل زمین، ضروری هستند.»[*]

دما و فشار جو زمین برای جریان یافتن آب روی سطح سیاره مناسب است. جریان یافتن آب روی سطح زمین، اساس پیدایش حیات است و در ساختار لایه‌های زیرین و عمیق‌تر سیاره هم نقشی حیاتی دارد. گابریل اسکاراسکیا موگونتسا، استاد زمین‌شناسی مهندسی از دانشگاه «لا اسپینتزا» در رم می‌گوید: «آب در شکل‌گیری ماگما (ماده‌ی مذاب درون زمین) نقش خیلی مهمی دارد و جز مهمی از فرایندهای شکل‌گیری سنگ‌هاست چه سنگ‌ آتشفشانی باشد، چه سنگ متامورفیک چه سنگ رسوبی. تاکنون آب در تکامل سیاره‌ی زمین نقش واقعاً مهمی داشته است.»

با این‌حال، آب سرچشمه‌ی حیات است بدون آب زندگی وجود نخواهد داشت. اما پرسش این است که اگر حیات اولیه در آب دریاها پدید آمد، پس چگونه حیات از آب و دریاها به خشکی و روی زمین آورد؟ برخی افراد ممکن است فکر کنند که ماهی‌ها دارای آبشش هستند و بیش از چند ثانیه بیرون از آب نمی‌توانند زنده بمانند. پس باید در یک لحظه آبشش را از دست بدهند و در چند ثانیه دارای شش بشوند تا بتوانند در خشکی زندگی کنند. این امر امکان‌پذیر نیست. پس موجودات خشک‌زی نمی‌توانند از ماهی‌ها فرگشت یافته باشند. اما ابتدا باید به این نکته توجه کرد که فرگشت بر روی افراد منفرد اتفاق نمی‌افتد و مکانیسم آن انباشته‌شدن تغییرات تدریجی در طی نسل‌های متوالی است که هزاران سال وقت لازم دارد. بنابراین، این سناریو واقعاً هم غیرممکن است و تاکنون هیچ دانشمندی مدعی اتفاق افتادن آن به این صورت نشده است. در فرگشت گفته می‌شود ماهی‌هایی که در نزدیکی خشکی و در آب‌های کم‌عمق زندگی می‌کردند و به گوشتی‌بالگان مشهور هستند در طی هزاران سال علاوه بر آبشش دارای سیستم تنفسی ششی نیز شدند.

در حال حاضر، نیز تعداد زیادی ماهی شش‌دار (Dipnoi) در آب‌های شیرین کم‌عمق وجود دارد که افزون بر آبشش دارای شش نیز هستند. آبشش آن‌ها اندام اصلی مورد استفاده در تنفس آن‌هاست. اما در تابستان که آب خشک می‌شود این ماهی‌ها با کمک شش‌های‌شان در خشکی زنده می‌مانند.

امروزه از روی فسیل‌های (Tiktaalik) و دیگر موجوداتی که فرم گذرمیانی فرگشت ماهیان به چارپایان بوده‌اند، دانشمندان متوجه شده‌اند که این جانوران نیز دارای هر دو سیستم تنفسی آبشش و شش بوده‌اند. پس از نظر تنفسی مشکلی نداشته‌اند و به‌راحتی در آب‌های کم‌عمق از آبشش و شش‌های‌شان استفاده می‌کردند. در ملیون‌ها سال بعد که موجودات خشک‌زی تنوع یافتند و در موجودات خشک‌زی آبشش حذف شده و شش تنها سیستم تنفسی موجودات خشک‌زی گردید.


تأثیر آب بر تمدن بشری

در عصر فراپارینه‌سنگی انسان‌ها به‌دلیل نداشتن ظروف برای حمل آب در غارهایی که نزدیک آب قرار داشته سکونت می‌کردند، که به‌تدریج با آشنایی با پوست حیوانات از مشک برای ذخیره‌سازی آب و سپس با ساخت ظروف سفالی و تنه‌ی درختان خشک، توانستند آب را حمل کنند.

با چنین وضعی، بدون تردید در تاریخ بشری منابع آب در تمام احوال پایه‌گذار تمدن‌های کهن بوده است و تمدن‌های بین‌النهرین، مصر، اینکا، دره‌ی سند، آمودریا و ... همگی پیرامون رودهای بزرگی همچون دجله، فرات، نیل، آمازون، رود سند و رود آمو به‌وجود آمده‌اند. جلگه‌ی بین‌النهرین به‌عنوان آغاز تمدن بشری چند تمدن و دولت مقتدر را به‌خود دیده است. این منطقه به برکت دو رود بزرگ دجله و فرات علاوه بر تمدن‌ساز بودن باعث انتقال تمدن نیز گردیده است، تمدنی که از سومر به بابل، آشور، آکد، مصر، پارس، کرت، یونان و روم منتقل شد. هم‌چنین کشف طلا از بستر رودخانه‌ها و نقشی که منابع آب در توسعه کشاورزی و بارزگانی و مبادله تمدن‌ها و فرهنگ‌ها داشته‌اند را باید در نظر گرفت.

حتی در سرزمین‌ خشک و صحاری نیز اسکان انسان‌ها تنها در (واحه‌ها) که دارای آب اندکی می‌باشد، امکان‌پذیر است. شهرها را مظهر تمدن‌ها نامیده‌اند. در رابطه با پیدایش شهرها نیز نظرات مختلفی بیان شده که از مهم‌ترین آن باید به نظریه‌ی هیدرولیک یا مفهوم مازاد تولید اشاره نمود که عامل پیدایش شهرها را منابع آب می‌داند.


کاربردهای آب

آب، بستر اولیه‌ی پیدایش حیات گیاهان و جانداران و مایه‌ی حیات آن‌ها و فراوان‌ترین ماده‌ی مرکب بر روی سطح کره‌ی زمین است. یش از ۷۵٪ جرم بدن یک انسان از آب تشکیل شده‌ است و نیز بیش از ۷۰٪ سطح کره‌ی زمین را آب پوشانده‌ است (نزدیک به ۳۶۰ میلیون از ۵۱۰ میلیون کیلومترمربع) با وجود این حجم عظیم آب تنها دو درصد از آب‌های کره‌ی زمین شیرین و قابل شرب است و باقی آن به‌علت محلول‌بودن انواع نمک‌ها به‌ویژه نمک طعام غیرقابل استفاده‌ است. از همین دو درصد آب شیرین بیش از ۹۰ درصد به‌صورت منجمد در دو قطب زمین و دور از دسترس بشر واقع شده‌ است.

با توجه به اهمیت آب در حیات گیاهان، جانداران و به‌ویژه انسان، می‌توان به‌شکل دقیق‌تر کاربردهای آب را در گیاهان، جانوران و در انسان دید و از همه ویژگی‌های آب - برای بهبود محیط زیست و پیشرفت و ترقی حیات بشر - استفاده کرد.

الف - گیاهان: همه گیاهان به آب احتیاج دارند. اگر آب نباشد هر گیاهی بعد از مدتی خشک خواهد شد و از بین خواهد رفت. حتی گیاهانی که در بیابان‌ها رشد می‌کنند به کمی آب نیاز دارند. بسیاری از گیاهان در بستر دریاها و رودخانه‌ها زندگی می‌کنند. با نبودن آب همه این گیاهان در کوتاه‌ترین مدت نابود خواهند شد.

ب - جانوران: همه حیوان‌ها هم به آب نیاز دارند. هیچ جانوری بدون آب نمی‌تواند زندگی کند. درصد زیادی از بدن جانوران را آب تشکیل می‌دهد. زندگی بسیاری از حیوان‌ها بستگی بیش‌تری به آب دارد. مانند ماهیان، قورباغه‌ها، لاک‌پشت‌ها و حتی حیوان‌هایی چون سمور، اسب آبی و یا کرگدن. بسیاری از جانوران در آب زندگی می‌کنند و اگر آب نباشد همه‌ی آن‌ها خواهند مرد. آب شور دریاها و اقیانوس‌ها محیط زیست بسیاری از حیوان‌های آبزی است.

ج - انسان: نیاز انسان به آب به‌مراتب بیش‌تر و گسترده‌تر از احتیاج گیاهان و جانوران به این ماده‌ی حیاتی است. نیاز انسان به آب را می‌توان در آشامیدن، شستشو، کشاورزی، صنعت و موارد دیگر مشاهده کرد.

انسان برای آشامیدن به آب بی‌بو، شفاف، بی‌طعم، تمیز و گوارا احتیاج دارد، که عاری از میکروب باشد و دمای متناسب داشته باشد. از این‌رو، آب دریاها به‌خاطر شور بودن‌شان برای انسان‌ها قابل استفاده نیستند. برای همین، آبی را که انسان باید مورد استفاده قرار دهد، تصفیه می‌کنند. شیوه‌های گوناگونی برای تصفیه آب وجود دارد.

انسان برای آشپزی نیز از آب استفاده می‌کند؛ چون با آب، غذا بهتر و راحت‌تر پخته می‌شود. آبی که در آشپزی استفاده می‌شود باید هم تصفیه شده باشد.

آبی که انسان می‌تواند برای آشامیدن و آشپزی استفاده کند، اصطلاحاً آب شیرین می‌نامند. در حالی‌که بیش‌تر آب‌های روی زمین آب‌های شور دریاها و اقیانوس‌ها هستند و انسان نمی‌تواند آن‌ها را بنوشد و یا برای کشاورزی استفاده کند. آب‌های شور را هم می‌توان تصفیه کرد، ولی هزینه‌ی آن بسیار سنگین است. بنابراین، بیش‌ترین آب‌های شیرین را می‌توان در رودخانه‌ها، چشمه‌ها و یا در آب‌های زیرزمینی پیدا کرد. آب‌های زیرزمینی سالم هستند چون از لایه‌های مختلف زمین عبور می‌کنند و به‌نوعی تصفیه می‌شوند. با زدن چاه و یا با درست‌کردن قنات (کاریز) می‌توان از آب‌های زیرزمینی استفاده کرد.

هم‌چنین، انسان از آب برای شستشوی خود، لباس‌ها و وسایل دیگر خود استفاده می‌کند. آب چون حلال خوبی است می‌توان با استفاده از مواد پاک‌کننده چرک و میکروب‌ها را از بدن و وسایل مورد استفاده پاک کرد. انسان بسیاری از مواد غذایی را نیز با آب می‌شوید. آبی که برای شستشوی بدن و مواد غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرد باید تصفیه شده باشد.

آب تمیز و گوارا برای سلامتی انسان هم سودمند است. انسان در بسیاری از مواقع بدون این‌که کاری انجام دهد، احساس خستگی می‌کند، علت این خستگی ممکن است کمبود آب بدن باشد. آب باعث انتقال اکسیژن و سایر مواد غذایی به سلول‌های بدن می‌شود و کمبود آن باعث اختلال در رسیدن این مواد به سلول‌ها می‌گردد. اگر بدن انسان به اندازه‌ی کافی پُر آب باشد، قلب او نیز مجبور نیست برای رساندن خون به نقاط مختلف بدن، با شدت بیش‌تری کار کند.

آب برای حفظ تناسب اندام هم مفید است. اگر کسی به‌دنبال کاهش وزن است، باید بداند که آب باعث افزایش متابولیسم بدن می‌شود و سبب می‌شود احساس سیر بودن به او دست دهد. بنابراین، سعی کند به‌جای نوشیدن نوشیدنی‌های پُر کالری، آب بنوشد. هم‌چنین اگر کسی یک لیوان آب یخ بنوشد، بدن او بایستی این آب را گرم کند، در نتیجه مقداری از این گرمای مورد نیاز را از سوزاندن چربی‌ها به‌دست می‌آورد.

افزون بر این، آب سبب کاهش استرس می‌شود و کارایی مغز را بالا می‌برد. از آن‌جایی‌که ۸۵ درصد بافت مغز را آب تشکیل می‌دهد، به‌هنگام تشنگی، بدن و مغز، برای انجام فعالیت‌های خود با فشار و استرس مواجه می‌شوند. برای کاهش سطح استرس، همیشه به‌هنگام کار و یا ورزش، باید یک بطری آب به‌همراه باشد، تا انسان با استرس کمتری به فعالیت بپردازد.

آزمایشات بالینی نشان داده است که کمبود آب کارایی حافظه کوتاه‌مدت را پایین می‌آورد و به‌قدرت تمرکز آسیب می‌رساند. منطق پشت این مسئله کاملاً واضح است: اگر انسان این ماده را از مغز خود کم کند، گرفتار مشکلات عملکردی می‌شود. این مثل راندن ماشین بدون بنزین است.

در مغز، آب مایعاتی را که پروتئین و آنزیم‌ها را حمل می‌کنند را رقیق می‌کند، و به‌رساندن این مواد به مقصد کمک می‌نماید. وقتی آب بدن کم می‌شود، این مایعات برای رساندن بار خود کندتر می‌شوند و عملکرد مغز نیز آسیب می‌بیند. هم‌چنین آب باعث از بین‌بردن رادیکال‌های آزاد که باعث خرابی سلول‌ها در مغز می‌شود را از بین می‌برد.

با این‌حال، میانگین جهانی توزیع میزان استفاده از آب - در بخش‌های مختلف - در سال ۲۰۰۳ به‌صورت آتی است: مصارف خانگی: حدود ۸٪، کشاورزی: حدود ۶۹٪ و صنعت: حدود ۲۳٪.

بخش کشاورزی به‌دلیل آبیاری محصولات میزان زیادی آب مورد استفاده قرار می‌دهد. از سال ۱۹۶۰ میانگین جهانی میزان برداشت آب از منابع به‌منظور آبیاری زمین‌ها ۶۰٪ افزایش یافته است و این در حالی است که بین ۲۰٪ تا ۳۰٪ آن تبخیر یا جاری می‌شود و به‌هدر می‌رود. میزان برداشت آب در کشور‌های در حال توسعه به‌علت نداشتن ابزار‌ مناسب دو برابر کشور‌های توسعه‌یافته برای هر هکتار است، در حالی‌که میزان محصولات کشاورزی آن‌ها یک‌‌سوم می‌باشد. به‌علاوه، در اکثر نقاط خشک و نیمه‌خشک، به‌علت کمبود بارش‌های جوی، ۹۰٪ آب مورد نیاز برای آبیاری زمین‌ها از آب شیرین تأمین می‌گردد، در حالی‌که کشور‌های توسعه‌یافته این رقم را به ۴۰٪ رسانده‌اند.

توزیع میزان استفاده آب به‌منظور مصارف خانگی نیز در نواحی گوناگون مختلف می‌باشد. به‌طور مثال و طبق آمار منتشر شده توسط برنامه‌ی عمران سازمان ملل متحد در سال ۲۰۰۶، میانگین میزان آب مصرفی در ایالات متحده حدود ۵۷۵ لیتر و در اروپا بین ۲۰۰ تا ۳۰۰ لیتر در روز برای هر شخص می‌باشد، در حالی‌که در کشور‌ موزامبیک این رقم حدود ۱۰ لیتر می‌باشد.

افزون بر این‌ها، روزانه میلیون‌ها لیتر آب برای تولیدات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در نیروگاه‌های تولید برق، از آب برای سرد کردن لوله‌ها و دستگاه‌ها استفاده می‌شود و هم‌چنین شستشو و نقل و انتقال مواد زاید کارخانه‌ها توسط آب انجام می‌شود و همان‌طور که دانسته است، ترکیب اغلب مواد شیمیایی با یکدیگر نیازمند به‌وجود آب است. صنایعی مانند نساجی، الکل‌سازی، کاغذسازی، صددرصد متکی به آب هستند.


آب در فرهنگ‌ها

اهمیت وجود آب به‌عنوان عنصری حیاتی نزد اجداد اولیه‌ی بشر، امری شناخته‌شده بوده است و شاید به‌همین دلیل است که نزد فرهنگ‌ها و تمدن‌های مختلف بشری، آب جزو اولین آفریده­‌های خالق است و این عنصر حیات­‌بخش را مقدس می­‌پنداشتند.

با این وضع، همه اساطیر آب در ادیان مختلف به‌نوعی از تطهیر، پاک‌بودن و شستن گناهان آدمی نشات گرفته و مقدس هستند. ولی نحوه‌ی برخورد آن‌ها باهم متفاوت است. خشک‌سالی موجب پیدایش اسطوره آب به‌عنوان عامل حاصل‌خیزی شده است اما در تمدن‌هایی که خشک‌سالی ندارد، این اساطیر کمتر مورد توجه قرار گرفته‌اند. عوامل محیطی و وجود سیلاب‌ها و خرابی‌های ناشی از طغیان رودها دلیل پیدایش اسطوره‌ی آب به‌عنوان عامل طغیانگری بوده است.

◼ آب در اساطیر

باور به چشمه‌ها و رودها که آب‌های مقدس هستند، نماد باروری و منشأ حیات شمرده می‌شوند. چنان‌که رود گنگ و الهه‌ی گنگ (گنگا) برای هندوان، رود نیل برای مصریان و نزد سرخ‌پوستان مکزیک و بومیان آفریقایی آب حیات از اهمیت خاصی برخوردار بوده است. «آب عنصر نخستین است که همه چیز از آن آفریده شد، بنابراین یک نماد باستانی برای زهدان و باروری و هم‌چنین نشانه‌ی تطهیر و نوزایی بود. در بسیاری از اساطیر آفرینش در هندوستان، خاورمیانه و مصر اسطوره‌هایی وجود دارد که وجود یک اقیانوس کیهانی را پیش از پیدایی جهان مطرح می‌کنند.» (هال، ۱۳۸۰، ص ۱۹۵) «حدیث سنتی آب‌های آغازین که زادگاه جهان‌ها بوده‌اند، در روایات بسیاری مربوط به آفرینش‌های باستانی و ابتدایی کیهان یافت می‌شود» (الیاده، ۱۳۷۲، صص ۱۹۰ و ۱۹۲).

الهه‌ی آب در بسیاری از تمدن‌ها، هریک با نامی و به‌گونه‌ای پرستش می‌شدند. برخی از پژوهشگران معتقدند «اَردَویسور آناهیتا» یا «آناهیتا»، ایزدبانوی آب‌ها اقوام آریایی، همتای «سرسوتی» ودایی، «ایشتر» بابلی، «دیمیتر» و «آفرودیت» یونانی است.

◼ آب در ادیان


◼ آب در فلسفه


[] يادداشت‌ها




[] پيوست‌ها

کورش محسنی، الهه‌ی آب، آناهیتا
انسیه قوام‌پور، آب در اساطیر و تمدن‌های کهن


[] پی‌نوشت‌ها

...



رجوع شود به: لغت‌نامه‌ی دهخدا، مدخل «آب».
برگرفته از مطلبی زیر عنوان «آب، قطره زندگی»، که از طریق تلویزیون جیم (GEM TV) منتشر شد.





[] جُستارهای وابسته






[] سرچشمه‌ها







[] پيوند به بیرون

[۱ ٢ ٣ ۴ ۵ ٦ ٧ ٨ ٩ ۱٠ ۱۱ ۱٢ ۱٣ ۱۴ ۱۵ ۱٦ ۱٧ ۱٨ ۱۹ ٢٠]

رده‌ها:شیمیترکیب‌های شیمیاییمایعاتمنابع طبیعی