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“看啊!那条鳄鱼在流眼泪呢!”在动物园的水族馆里,小朋友惊讶地喊起来。是的,鳄鱼在吃食物的时候,有一种近乎人的表情,“泪水”有时竟然源源不断。它边吃边哭,仿佛在说:“哎呀呀,对不起,可我不能不吃你啊!”所以人们经常用“鳄鱼的眼泪”讽刺某些人伪善的言行。
鳄鱼为什么流泪
其实,这是鳄鱼在排泄体内多余的盐分呢。
科学家把鳄鱼眼泪收集起来进行化验,发现里面盐分很高。一般的动物,要排泄身体内多余的盐分可以通过肾脏和汗腺,但是鳄鱼的肾功能不完善,无法排泄,它也不会出汗,就不可能通过汗液排盐,所以只能通过一种特殊的生物膜——“盐腺”来排盐。鳄鱼的“盐腺”位置在哪里呢?恰好在眼睛附近,当它向外边排泄大滴的盐水时,就被人们误认为是在“流泪”。
除了鳄鱼外,人们发现海龟、海蛇、海蜥和一些海鸟体内也都存在“盐腺”这样的生物膜,使多余的盐分排出体外,而将淡水留在自己体内。
这些海洋动物的“盐腺”构造几乎一样:中间是一根导管,向四周辐射出几千根细管,与血管交错在一起。它可以把血液中多余的盐分离析出来,通过中央导管排泄到体外。这种生物膜构造极其精细,效能很高,是理想的“生物海水淡化器”。
科学家通过进一步研究还发现,凡是在海水中生存的生物,都有自己的“海水淡化器”。比如鱼类,它们的皮肤就有一种奇异的功能:只允许渗透淡水到体内,而将盐分阻止在皮肤外面。还有鱼鳃,也有这样奇妙的功能。这种功能使得长期在海水中生活的鱼类不会成为“咸鱼”。
这些形形色色海洋动物的“海水淡化器”,近年来引起科学家的高度注意,世界各国很多科学家都在研究生物“盐腺”的结构,试图制出来人造“盐腺”。为什么人们的积极性这么高呢?原来是地球上人类出现了水资源的“危机”!
地球水资源危机
你听到水资源也有危机,可能会惊讶:“不会吧?我们听说地球上面有三分之二被水面覆盖啊,从太空上面看:地球甚至可以叫作‘水球’呢!”这是对的,是从广义来统计地球上的水资源,一般我们说“江河湖海”,其实还应该包括地下水和两极冰川等。
据科学家估计,地球上的水总体积约有13亿8600万立方千米,其中96%分布在海洋。如果再扣除无法取用的两极冰川和高山顶上的冰冠,以及分布在盐碱湖的水量,目前人类比较容易利用的淡水资源,仅仅是河流水、淡水湖泊水,以及浅层地下水。据研究,全世界真正有效利用的淡水资源,每年约有9000立方千米。
一切的生命活动都离不开水,而淡水的需求量越来越多,地球的人口爆炸和环境污染更是加重了淡水危机。所以我们说:水资源危机,主要是指淡水资源的危机,水正成为日益短缺的自然资源。而现在,水危机正开始在全世界蔓延。
地球表面三分之二被浩瀚的海洋覆盖,存在着大量的海水,可惜又咸又苦,无法直接饮用,也不能灌溉农田。人们远洋航行必须携带许多淡水,面对着海水却无法直接使用。因此,海水淡化是一项急需解决的重要课题。世界上已有一百多个国家和地区在应用海水淡化技术,其中80%用于饮用水,解决了1亿多人的供水问题。
传统的海水淡化的方法
蒸馏海水以获得淡水的方法早就存在,但真正通过加热海水、收集水蒸气来大规模淡化海水,则始于20世纪50年代中东的一些海湾国家,他们盛产石油且能源充足。
蒸馏法这种淡化技术要消耗掉大量能源。每生产1立方米这样的脱盐水,成本要好几美元。
海水淡化方法还有一种“冷冻法”,由于海水在自然冻结过程中产生盐、水分离现象,大量盐分被排出冰体,所以海冰的盐度大大低于海水。科学家测定:通常海水盐度约为3%左右,而结成海冰后的盐度仅为0.5%左右。海水经过自然冻结过程可除掉80%左右的盐分。如果对海冰做进一步的脱盐处理,以较低的成本去除海冰中的盐分,就可以将其转化为淡水。
不知道你有没有注意过生活中有这样的现象:泡一杯热茶,盖上杯盖,过上一小会儿,揭开杯盖,就会发现上面多了一层水珠。可是,无论杯子里的茶有多么浓,杯盖上的一定是清水:锅里煮汤的时候,锅盖上也会凝结很多水珠,但即使锅里放了不少盐,盖子上的水珠也不会是咸的……
这就是发生在我们身边的蒸馏现象,生活中这样的例子还有不少呢!
海水淡化新技术——生物膜
21世纪是“海洋的世纪”,各国都在海洋方面大做文章。目前海水淡化主要有“蒸馏法”、“冷冻法”、“反渗透法”等。由于技术复杂,效率比较低,还要使用大量的能源,因此成本十分高,影响了海水淡化的实际推广。
那么,有没有更方便快捷而成本又较低的技术呢?
“鳄鱼的眼泪”启发了科学家,他们正在努力向鳄鱼学习,揭开这些“生物海水淡化器”的秘密。现在,已经成功制成类似的小型“生物膜淡化器”。人们研制出了反渗透膜海水脱盐淡化装置,对海水施加一定的压力,使得只有水分子可以通过渗透膜,而盐分被隔在外面,从而得到淡水。
这种“生物膜淡化器”体积小,重量轻,使用电池就可以工作,效率较高,是符合环境保护要求的设备,产生的淡水完全适于饮用。这就是发展迅速的现代“生物膜技术”,是一项非常有发展前途的产业。这种生物海水淡化技术,可以与太阳能电池或风力发电技术结合起来,在海上或海边使用十分方便。
海水淡化“生物膜技术”得到世界各国的重视,并已经投入实际应用。也许在不久的将来,在巨型轮船上和漫长海岸的农田上,就会出现大功率的“生物海水淡化器”。它会使苦咸的海水变成源源不断的淡水。
生物膜技术还有许多潜在的用途呢!在医学和食品业上,以及化妆技术方面,都有非常广泛的发展前途!还有在茫茫太空的载人宇宙飞船和“空间站”上面,同学们可以开动脑筋想一想,设计生物膜技术的新用途吧!
鳄鱼为什么流泪
其实,这是鳄鱼在排泄体内多余的盐分呢。
科学家把鳄鱼眼泪收集起来进行化验,发现里面盐分很高。一般的动物,要排泄身体内多余的盐分可以通过肾脏和汗腺,但是鳄鱼的肾功能不完善,无法排泄,它也不会出汗,就不可能通过汗液排盐,所以只能通过一种特殊的生物膜——“盐腺”来排盐。鳄鱼的“盐腺”位置在哪里呢?恰好在眼睛附近,当它向外边排泄大滴的盐水时,就被人们误认为是在“流泪”。
除了鳄鱼外,人们发现海龟、海蛇、海蜥和一些海鸟体内也都存在“盐腺”这样的生物膜,使多余的盐分排出体外,而将淡水留在自己体内。
这些海洋动物的“盐腺”构造几乎一样:中间是一根导管,向四周辐射出几千根细管,与血管交错在一起。它可以把血液中多余的盐分离析出来,通过中央导管排泄到体外。这种生物膜构造极其精细,效能很高,是理想的“生物海水淡化器”。
科学家通过进一步研究还发现,凡是在海水中生存的生物,都有自己的“海水淡化器”。比如鱼类,它们的皮肤就有一种奇异的功能:只允许渗透淡水到体内,而将盐分阻止在皮肤外面。还有鱼鳃,也有这样奇妙的功能。这种功能使得长期在海水中生活的鱼类不会成为“咸鱼”。
这些形形色色海洋动物的“海水淡化器”,近年来引起科学家的高度注意,世界各国很多科学家都在研究生物“盐腺”的结构,试图制出来人造“盐腺”。为什么人们的积极性这么高呢?原来是地球上人类出现了水资源的“危机”!
地球水资源危机
你听到水资源也有危机,可能会惊讶:“不会吧?我们听说地球上面有三分之二被水面覆盖啊,从太空上面看:地球甚至可以叫作‘水球’呢!”这是对的,是从广义来统计地球上的水资源,一般我们说“江河湖海”,其实还应该包括地下水和两极冰川等。
据科学家估计,地球上的水总体积约有13亿8600万立方千米,其中96%分布在海洋。如果再扣除无法取用的两极冰川和高山顶上的冰冠,以及分布在盐碱湖的水量,目前人类比较容易利用的淡水资源,仅仅是河流水、淡水湖泊水,以及浅层地下水。据研究,全世界真正有效利用的淡水资源,每年约有9000立方千米。
一切的生命活动都离不开水,而淡水的需求量越来越多,地球的人口爆炸和环境污染更是加重了淡水危机。所以我们说:水资源危机,主要是指淡水资源的危机,水正成为日益短缺的自然资源。而现在,水危机正开始在全世界蔓延。
地球表面三分之二被浩瀚的海洋覆盖,存在着大量的海水,可惜又咸又苦,无法直接饮用,也不能灌溉农田。人们远洋航行必须携带许多淡水,面对着海水却无法直接使用。因此,海水淡化是一项急需解决的重要课题。世界上已有一百多个国家和地区在应用海水淡化技术,其中80%用于饮用水,解决了1亿多人的供水问题。
传统的海水淡化的方法
蒸馏海水以获得淡水的方法早就存在,但真正通过加热海水、收集水蒸气来大规模淡化海水,则始于20世纪50年代中东的一些海湾国家,他们盛产石油且能源充足。
蒸馏法这种淡化技术要消耗掉大量能源。每生产1立方米这样的脱盐水,成本要好几美元。
海水淡化方法还有一种“冷冻法”,由于海水在自然冻结过程中产生盐、水分离现象,大量盐分被排出冰体,所以海冰的盐度大大低于海水。科学家测定:通常海水盐度约为3%左右,而结成海冰后的盐度仅为0.5%左右。海水经过自然冻结过程可除掉80%左右的盐分。如果对海冰做进一步的脱盐处理,以较低的成本去除海冰中的盐分,就可以将其转化为淡水。
不知道你有没有注意过生活中有这样的现象:泡一杯热茶,盖上杯盖,过上一小会儿,揭开杯盖,就会发现上面多了一层水珠。可是,无论杯子里的茶有多么浓,杯盖上的一定是清水:锅里煮汤的时候,锅盖上也会凝结很多水珠,但即使锅里放了不少盐,盖子上的水珠也不会是咸的……
这就是发生在我们身边的蒸馏现象,生活中这样的例子还有不少呢!
海水淡化新技术——生物膜
21世纪是“海洋的世纪”,各国都在海洋方面大做文章。目前海水淡化主要有“蒸馏法”、“冷冻法”、“反渗透法”等。由于技术复杂,效率比较低,还要使用大量的能源,因此成本十分高,影响了海水淡化的实际推广。
那么,有没有更方便快捷而成本又较低的技术呢?
“鳄鱼的眼泪”启发了科学家,他们正在努力向鳄鱼学习,揭开这些“生物海水淡化器”的秘密。现在,已经成功制成类似的小型“生物膜淡化器”。人们研制出了反渗透膜海水脱盐淡化装置,对海水施加一定的压力,使得只有水分子可以通过渗透膜,而盐分被隔在外面,从而得到淡水。
这种“生物膜淡化器”体积小,重量轻,使用电池就可以工作,效率较高,是符合环境保护要求的设备,产生的淡水完全适于饮用。这就是发展迅速的现代“生物膜技术”,是一项非常有发展前途的产业。这种生物海水淡化技术,可以与太阳能电池或风力发电技术结合起来,在海上或海边使用十分方便。
海水淡化“生物膜技术”得到世界各国的重视,并已经投入实际应用。也许在不久的将来,在巨型轮船上和漫长海岸的农田上,就会出现大功率的“生物海水淡化器”。它会使苦咸的海水变成源源不断的淡水。
生物膜技术还有许多潜在的用途呢!在医学和食品业上,以及化妆技术方面,都有非常广泛的发展前途!还有在茫茫太空的载人宇宙飞船和“空间站”上面,同学们可以开动脑筋想一想,设计生物膜技术的新用途吧!