Water - Mizu (English spelling)
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Pure water is colorless, tasteless, and odorless, and is liquid at room temperature. It exists naturally as seawater, lake water, river water, groundwater, ice and snow, and water vapor in the atmosphere, and is the most abundant substance near the Earth's surface. The origin of water on Earth is thought to be water vapor contained in the collisional outgassing of the hydrated minerals that were the raw material for the formation of the primordial Earth. The primordial ocean that gave birth to life on Earth is thought to have arisen 3.5 billion years ago, and at least 2 billion years ago, seawater the same mass as that of today existed. [Isamu Kayane] Water on EarthWater volume and distributionWater on Earth is divided into seawater and inland water, with a small amount of water existing in the atmosphere. Seawater covers 70.8% of the Earth's surface and accounts for 97.5% of the Earth's total water. The average depth of the oceans is 3,795 meters, and if you divide that total by the Earth's surface area, it comes to 2,647 meters. Of the inland waters, surface water such as lake water and river water covers only 3% of the land area. However, in the Arctic, evaporation is low and drainage conditions are poor due to permafrost, and there are some regions where the freshwater surface area ratio is over 30%. As shown in , the amount of surface water is small compared to the total amount of water, but it circulates quickly and is the most important water resource. Glaciers cover 11% of the land area and account for 70% of the total volume of land water. 89.7% of all glaciers are in Antarctica, and 9.8% are in Greenland and the Arctic. Glaciers have been shrinking due to recent global warming. Since the total amount of water on Earth is constant, if the amount of glacier increases, the sea level will fall. At the coldest time of the last glacial period 18,000 years ago, the amount of glaciers was about three times the current amount, and it is estimated that the average sea level of the world was about 120 meters lower. As a result of the climate warming caused by the increase in the concentration of carbon dioxide in the atmosphere due to the burning of fossil fuels, the average sea level of the world rose by 0.1 to 0.2 meters in the 20th century. It is feared that the sea level will continue to rise in the future, which will have a serious impact on low-lying coastal areas. Groundwater is the second largest inland water after glaciers, and its distribution range extends over almost the entire land area, but it is extremely difficult to accurately estimate the total amount. The values in were estimated in 1951 by C.S. Fox, who set the percentage of groundwater in the porosity of rocks at 4% from the surface to a depth of 760 meters, and 1% from 760 to 3,750 meters, but the estimates by Soviet scholars at the time for deeper layers were an order of magnitude higher. The amount of soil water in is an estimate of the available water available for plants. In 1973, MI L'vovich of the Soviet Union estimated the total amount of soil water to be 83,000 cubic kilometers. Most estimates of the amount of water in living organisms, including animals and plants, are around 1,000 cubic kilometers. The amount of water that would be present if all the water vapor in the atmosphere were to condense is called precipitable water. The global average precipitable water is only 25 millimeters. The geographical distribution of precipitable water is governed by latitude, i.e. temperature, and the location of land and water. In areas dominated by humid tropical air masses, the amount exceeds 40 millimeters, but in dry cold air masses, it is only 2 millimeters or less. [Isamu Kayane] Forms of the water cycleAs described above, water exists in various forms on Earth, but these forms do not exist independently; they are all interconnected as part of the Earth's water cycle. Solar energy constantly evaporates from the oceans, which store most of the Earth's water. Because solar energy is abundant in low-latitude regions and the oceans have large areas, just under 80% of the total water that evaporates from the ocean surface evaporates from oceans at latitudes lower than 40 degrees. The evaporated water vapor condenses into clouds and then turns into rain or snow, of which nearly 90% falls directly into the ocean. The remaining water vapor is carried by the wind to land and falls to the ground. About 65% of the water that falls to the ground evaporates and returns to the atmosphere. Some of the remaining water seeps into the ground and becomes groundwater, flowing slowly underground to recharge rivers, lakes, and wetlands, or emerging on the surface as springs. Other water flows over the surface and directly into rivers. In humid regions, rivers and lakes are usually recharged by groundwater, but rivers that flow through alluvial fans or plateaus often recharge groundwater. In humid regions, lakes that do not have an outflowing river, such as Lake Ikeda (Kagoshima Prefecture) and Lake Kuttara (Hokkaido), have large amounts of lake water flowing out as groundwater from the bottom. In dry regions, rivers lose water as they flow downstream through evaporation and seepage into the ground, and many become "suenashigawa" (waterless rivers). Lakes and ponds in internal drainage basins (inland drainage basins, basins inside continents that have little precipitation and therefore no rivers that drain into the open ocean) are subject to large changes in lake area both seasonally and over time, depending on fluctuations in precipitation. River water in areas other than internal drainage basins eventually returns to the ocean. In this way, the water cycle forms a complex system with no beginning or end. Calculating the flow of water in and out for a specific region and time is called water balance. Lubovich has summarized the water balance by continent as shown in Base runoff is the component of river flow that has little fluctuation and is mainly nourished by groundwater runoff, while direct runoff is the component with large fluctuations that flows out quickly after rainfall. Groundwater nourishes about one-third of the total runoff, stabilizing the flow of rivers. Total wet volume is the amount of water that passes through the soil, and is important water for ecosystems involved in plant growth. [Isamu Kayane] Speed of the water cycleThe water cycle on Earth can be considered as a continuous circulation system that is a complex combination of various hydrological systems that have the capacity to store water, such as oceans, rivers, glaciers, soil water zones, and groundwater zones. If the storage volume of a certain hydrological system is S and the amount of water passing through the system per unit time is Q, then S/Q is the average residence time of that hydrological system. Considering the atmospheric system as an example, the average annual precipitation on Earth is about 1000 mm, and the average amount of water vapor stored in the atmosphere (precipitable water) is 25 mm, so the average residence time of water vapor is 0.025 years, or about 9 days. The average residence times of various types of water estimated using this method are shown in . Generally, the greater the volume of land water stored, the longer the residence time. The average residence time of continental glaciers calculated from the ice balance of Antarctica is about 10,000 years. However, this varies from 1,000 to 20,000 years depending on the drainage basin. The stable isotope composition of hydrogen and oxygen that make up ice varies depending on the temperature at the time of precipitation. Based on this principle, paleoclimate reconstructions are being carried out using glacier drilling cores. The average residence time of groundwater is about 800 years, but there are significant differences depending on the region and depth. In general, the shallower the groundwater, the more active the circulation rate is, and the shorter the residence time is. According to a study using environmental tritium, a radioactive isotope of hydrogen, as a tracer, in Japan, the residence time of shallow groundwater in small mountain basins is several years, and that of shallow groundwater in diluvial plateaus is several decades. In contrast, the residence time of confined groundwater pumped in the Kanto Tectonic Basin is estimated to be several decades or even several hundred years. Groundwater 2,840 to 36,750 years old has been found at depths of 200 to 2,000 meters along the coast of Tokyo Bay. The age of such groundwater, with residence times ranging from several thousand to 30,000 years, is estimated using carbon-14, a radioactive isotope of carbon, as a tracer. According to this method, the age of groundwater in the Sahara Desert in Africa and the Carrizo Desert in Texas, USA, is 20,000 to 30,000 years, and it is thought to have been recharged under different climatic conditions during the glacial period than today. Because the residence time of groundwater is significantly longer than that of surface water, once it becomes polluted, it takes a long time for it to recover to its original state. The average residence time of lake water varies from a few years to hundreds of years depending on the size of the lake and hydrological conditions, but there are cases where water with clearly different residence times exists within the same lake at the same time. This type of lake is called a meromictic lake, and is common in brackish lakes where salt water has infiltrated into the lower layer, and in saline lakes where the lower layer water has a high salinity. For example, Green Lake in New York State, USA, has a chemocline (a discontinuous layer of water temperature and quality between the isopycnic surface mixed layer and the deep stagnant continuous layer where density stratification is maintained) at a depth of 18 meters, and the salinity of the deep water is about twice that of the surface water. The residence time of surface water is two years, but that of deep water is longer, at 4 to 30 years. In Japan, the deep Lake Ikeda has water at about 10°C in the deep layer, and the surface water and the lower water mix only once every few years when the surface water temperature drops below 10°C during cold winters. The average residence time of soil water is short, less than a year, but in some cases, such as the soil water in the Kanto Loam layer, which has a high water content, it can take several years or even a dozen years to reach the groundwater table. [Isamu Kayane] Environment and CharacteristicsAs water circulates through the atmosphere, hydrosphere, and geosphere, it acquires specific qualities according to the environment. Precipitation is naturally distilled water, but it picks up various aerosols and gases from the atmosphere. For example, rain near the coast has a higher salt content than inland rain, and in air-polluted areas, precipitation contains large amounts of pollutants. Acid rain, thought to be caused by air pollution, is causing the destruction of forests and lake ecosystems in Northern Europe and North America. Water is probably the liquid that dissolves the most substances. Because groundwater flows slowly and has a long contact time with rocks, its chemical composition strongly reflects the local geological conditions. For example, when water containing dissolved carbon dioxide comes into contact with carbonate rocks such as limestone, hard water containing a large amount of calcium bicarbonate (calcium hydrogen carbonate) is produced. In general, the anion composition of groundwater evolves from a hydrogen carbonate type to a sulfate type, and then to a water closer to the composition of seawater as the residence time increases due to the flow of groundwater, and the amount of dissolved substances also increases. River water is made up of components contained in precipitation, components dissolved at the ground surface, and components supplied from groundwater. Generally, the dissolved components in river water increase as it flows downstream, and the water quality changes due to the mixing of urban and industrial wastewater. The main factor that determines the water quality of lakes and ponds is the water quality of the rivers that flow into them. When a large amount of nutrients containing phosphorus and nitrogen flow into a lake, the lake becomes eutrophic. The transparency of Lake Biwa (Shiga Prefecture) fell to less than half of what it was in the early Showa period in 1980 (Showa 55). During this time, an abnormal proliferation of plankton became noticeable from around 1961, and after that, the water supply began to smell moldy. Since 1977, red tides caused by red tide plankton have occurred almost every year. The water quality of shallow lakes such as Lake Kasumigaura (Ibaraki Prefecture) and Lake Suwa (Nagano Prefecture) has deteriorated even more than Lake Biwa. Countermeasures include preventing the inflow of industrial wastewater, synthetic detergents, pesticides, fertilizers, human waste, and so on. In inland lakes where evaporation exceeds the inflow, the salt becomes concentrated and the lake becomes saline. North America's Great Salt Lake, which has one of the world's largest salinity concentrations along with the Dead Sea in Western Asia (located on the border between Jordan and Israel), was a freshwater lake until 10,000 years ago and had an outflowing river. At that time the lake's volume was more than 500 times its current volume, but global warming has caused it to shrink to its current size. In addition to these changes in natural conditions, the quality of natural water can also change due to human activities, as in the case of Lake Biwa. There are various mechanisms by which this happens, including direct addition of substances to natural water, such as the discharge of industrial waste or urban sewage, salinization of groundwater due to excessive pumping of coastal groundwater, and a decrease in the flow rate downstream due to water withdrawal from upstream rivers, which can result in seawater invading the river. [Isamu Kayane] Water ResourcesThere are 1.3 to 1.4 billion cubic kilometers of water on Earth, but the amount of this water that is available for human use is limited. Water is constantly circulating, and unlike mineral resources, it is a renewable resource. However, different types of water have different retention times, and this point must be taken into consideration when developing water resources. The total amount of groundwater is much greater than surface water, but because it circulates slowly, pumping large amounts of water while ignoring the rate of replenishment can result in lowering of groundwater levels, land subsidence, and salinization of coastal groundwater. When evaluating water as a resource, quality is as important as quantity. Water for drinking water supply must be free of pathogens and toxins, must not be abnormally acidic or alkaline, must be colorless, transparent, odorless, and must not cause discomfort or anxiety. The quality of industrial water varies considerably depending on its use. For example, ultrapure water with extremely high purity is required for cleaning integrated circuits (ICs), and boiler water also needs to be highly pure. Furthermore, while raw water for food and other uses must meet the same standards as drinking water supply, cooling water does not require such strict water quality standards, and seawater is sometimes used, as in nuclear power plants. Japan's average annual precipitation is about 1,800 mm, more than twice the world's land average, and evaporation loss is only 600-700 mm per year, which is less than in arid and tropical regions, making the country blessed with abundant water resources. Japan's water usage saw a sharp increase in demand for industrial and domestic water during the period of high economic growth. However, since 1975, overall urban water use, which combines domestic and industrial water, has remained roughly stable. Agricultural water use has also not changed significantly, with the exception of an increase of about 1 billion cubic meters since 1975. However, water resources can become insufficient in drought years, which occur about once every 10 years. Water resources are still in short supply worldwide, and it is believed that arid and semi-arid regions will experience serious water shortages during the 21st century. For this reason, UNESCO has been implementing the International Hydrological Programme (IHP) as an international cooperation project since 1975 with the goal of promoting hydrological research and improving water resource management, and as of 2011, the seventh phase (2008-2013) is underway. In recent years, it is estimated that the amount of evaporation on Earth has increased by about 10% due to global warming. Since the amount of precipitation on Earth is equal to the amount of evaporation, it is estimated that the amount of precipitation on Earth has also increased. Evaporation is a phenomenon that occurs slowly over a vast area, while precipitation is a phenomenon that occurs in a concentrated manner in a small area. As a result, it is believed that the variability of precipitation has increased both in time and space due to global warming. If the variability is positive, it will cause floods, and if it is negative, it will cause droughts. Humanity is being forced to respond. [Isamu Kayane] The scientific history of water
[Nakahara Katsunori] The elemental theory of water: monism and four-element theoryAround the 6th century BC, the ancient Greek philosopher Thales came up with the idea of monism, which held that water is the fundamental element of the universe, and that all matter is water in different forms. In those days, the idea of the structure of the universe was that the earth was floating on the ocean, and that water was everywhere, and that it underwent many transformations, such as solid forms such as snow, hail, and ice, liquid forms such as rain, dew, and fog, and gas forms such as water vapor. Around the 5th century BC, Empedocles proposed the four-element theory, which held that water, along with earth, air, and fire, was the fundamental element of all things, but this idea of water as an element continued until around the 17th century. For example, even the Belgian scientist Van Helmont, who noticed the presence of carbon dioxide in the air, conducted an experiment to prove that plants could grow on water alone. He believed in Thales' monism and alchemy, but in an attempt to experimentally prove his ideas, he conducted the famous "willow experiment." That is, he put 200 pounds of dried soil into a pot, planted a 5-pound young willow tree, covered it with an iron plate to prevent the soil from blowing away in the wind, and watered it with a watering can every day for four years (when the leaves fell off, he let them rot on the pot). When he finally weighed the soil, it was just 2 ounces short of 200 pounds, but the tree weighed 169 pounds 3 ounces. He thought that the increase in the willow tree's weight of 164 pounds 3 ounces was because the water had turned into wood (plant photosynthesis was not yet known at the time). When wood is burned, ash remains. Ash is soil. In other words, the idea was that water becomes wood and leaves, and wood burns and turns into smoke and soil. [Nakahara Katsunori] Denial of the elemental theoryThe 16th century German miner G. Agricola was the first to hold a negative opinion that water was an element, and it was the Frenchman Lavoisier who confirmed this. In the latter half of the 18th century, there were still many believers in the four elements theory, and the idea that water, one of the four elements, could be transformed into other elements was quite widely believed. For example, the fact that when water is distilled in a glass distillation apparatus, an insoluble substance always remains at the bottom of the still, was considered evidence that earth is made from water. However, Lavoisier refuted this by conducting the famous "Pelican" experiment. The pelican is an experimental device used in the alchemy era, in which the still also serves as a receiver for the distillate, allowing the same substance to be distilled repeatedly. Lavoisier heated distilled water in a sealed glass pelican for 101 days, from October 24, 1768 to February 1 of the following year, and measured the weights of the pelican and water before and after the heating. As a result, the total weight of the pelican and the water remained unchanged, but the weight of the earthy material that remained after removing the water and evaporating it to dryness, plus the weight of the earthy material that had accumulated at the bottom, was almost equal to the weight loss of the pelican. In other words, it was shown that the soil in question was glass dissolved in water. [Nakahara Katsunori] Water is a compoundPelikan's experiment showed that water is not an element, but it did not reveal its composition. It was the British Cavendish who first clarified the composition of water. In 1781, he discovered that when an electric spark was blown in a mixture of what he called combustible air (hydrogen) and dephlogistonized air (oxygen), only water was produced. Of course, Cavendish was a believer in the phlogiston theory, so he explained this in terms of phlogiston, but he continued accurate experiments until around 1784 and confirmed that water was produced from two volumes of hydrogen and one volume of oxygen. However, Lavoisier responded by providing a correct explanation that the compound water is produced by the reaction of hydrogen and oxygen as elements. Furthermore, he conducted an experiment to decompose water into hydrogen and oxygen, and clarified that water is not an element but a compound of hydrogen and oxygen from both the synthesis and decomposition perspectives. That is, in 1785, he showed that hydrogen was produced when water was passed through a red-hot iron tube (using the barrel of a rifle) (oxygen combines with iron to produce iron oxide). Thus, the elemental theory of water was completely denied. Later, in 1801, W. Nicholson (famous for his floating balance) and his colleagues in England performed electrolysis of water for the first time using Volta's cell, and found that one volume of oxygen was produced at the anode and two volumes of hydrogen at the cathode. This was further demonstrated more precisely by Gay-Lussac of France, who revealed that water is produced from hydrogen and oxygen, with a composition of two parts hydrogen to one part oxygen. [Nakahara Katsunori] What is Water?
Water compositionWater is a substance made up of two parts hydrogen and one part oxygen, and is represented by the chemical formula H 2 O. So-called distilled water, which is natural water purified by various methods, conforms to this formula. Water is found in great quantities all around us, is available in abundance, and is easy to purify, so it has been used as the standard for many things since ancient times. For example, the boiling point and freezing point of water are taken as the standard temperature, and the interval between them is divided into 100 equal parts to form the Celsius temperature scale. In other words, the freezing point of water is 0°C, and the boiling point is 100°C. Also, the weight of 1 milliliter of water at 4°C is 1 gram. Water has its maximum density (0.999973g/cm 3 ) at 4°C, or 3.98°C to be exact, so this is taken as the standard (when water is solid, i.e. ice, its structure is relatively porous due to hydrogen bonds, but as the temperature rises, these bonds break and the gaps become smaller, canceling out the loss in density due to expansion and making it the densest). However, as these physical measurements became more precise, the composition of pure water became an issue, and detailed investigations confirmed the presence of hydrogen isotopes 1H and D, and oxygen isotopes 16O , 17O , and 18O , and it was found that natural water is a mixture of various types of heavy water and light water. These heavy waters are always mixed in a constant ratio, but seawater and magma water are slightly heavier than normal natural water. [Nakahara Katsunori] The nature of waterDistilled water or pure water is a colorless, transparent, tasteless, and odorless liquid. Its physical properties are shown in . Water is slightly ionized as follows: 2H2OH3O + + OH- Water reacts with alkali metals and alkaline earth metals at room temperature, with magnesium in hot water, and with heated iron in steam, releasing hydrogen and leaving behind the metal hydroxides or oxides. It reacts with many metal oxides to form hydroxides, and with nonmetal oxides to form their oxyacids. It also dissolves many inorganic and organic substances, but inorganic salts with strong ionic bonds and organic substances made of molecules with strong polarity or that easily form hydrogen bonds with water molecules are highly soluble. [Nakahara Katsunori] The structure of waterIn water vapor, water molecules H2O exist independently, and are in the shape of an isosceles triangle as shown in (1). In normal ice crystals, these water molecules are infinitely linked by hydrogen bonds to form a tridymite structure, in which the Si in tridymite SiO2 is O and the O is H. In other words, molecules like those in (2) are linked three-dimensionally, forming a structure in which six O rings are connected, leaving a considerable amount of space between the water molecules. In normal water, this structure breaks down, so ice is lighter than water. If this normal ice is cooled further, it will have a cristobalite structure between -70 and -160°C. This is basically the same as the tridymite structure, but the position of the O is slightly different, and while the tridymite structure is hexagonal, this structure is cubic ( ). At even lower temperatures, this ice becomes a collection of nearly amorphous microcrystals. Since ice is a three-dimensional structure of OHO molecules connected infinitely, a single crystal can be said to be one giant molecule. Because ice is a crystal connected by these hydrogen bonds, it is extremely hard. Generally, solids melt when heated, and ice melts at 0°C. The heat of fusion of ice is 6.01 kJmol -1 (337 Jg -1 ), which is extremely large, and several times that of ice made of organic molecules such as benzene and naphthalene. Also, unlike normal substances, the volume of ice decreases when it melts. This is because, in order for a crystal to melt and become liquid, the hydrogen bonds found in the tridymite structure must first be broken and this structure must be destroyed, which requires heat, and when this skeleton is destroyed, the space in the crystal decreases. However, at around 0°C, there are still many hydrogen bonds remaining, leaving a considerable amount of space, and when it is heated further, the hydrogen bonds are broken again and the density increases, competing with the decrease in density due to expansion, and the maximum density is reached at 3.98°C ( ). If it is heated further, the decrease in density due to expansion wins and the specific gravity decreases. Ordinary water can be thought of as being formed by breaking these ice crystals in places, and is a pseudocrystal close to ice. At low temperatures, the association of water molecules through hydrogen bonds remains, giving (H 2 O) n , and it is known that n is 4 or 5 at room temperature. [Nakahara Katsunori] Water, ice and steamWater solidifies into ice at 0°C under 1 atmosphere of pressure. However, when cooled very gently (called supercooling), it can remain liquid down to around -10°C, but in this case, it can instantly turn into ice due to some kind of impact or other condition. This is normal ice, or ice I, which is stable below 0°C and up to 2000 atmospheres of pressure. In addition to this, ice II, III, IV, V, VI, VII, etc. are known to occur under high pressure. The relationships between these polymorphs are shown in a phase diagram. Water also boils at 100°C and turns into steam. However, when heated gently, it may not boil even when it exceeds 100°C. This state is a metastable state, and if it is heated further in this overheated state, it will suddenly and explosively boil (called bumping) and turn into steam, and the heat of vaporization will return it to 100°C. However, even at lower temperatures, water has a certain vapor pressure (for example, 9.209 mm of mercury at 10°C), and if it is in a sealed container, water vapor will evaporate until it reaches that pressure. Therefore, if it is not sealed and the liquid surface is in contact with the atmosphere, it will continue to evaporate until it becomes equal to the vapor pressure in the atmosphere, or the water vapor in the atmosphere will liquefy. If the humidity in the atmosphere is low and below that vapor pressure, it will evaporate until there is no water left and turn into steam. When water vapor becomes hot, it begins to dissociate as follows: [Nakahara Katsunori] Water purificationWater has the property of dissolving extremely well, and naturally occurring water dissolves many substances. Rain dissolves dust floating in the air, as well as nitric oxide and carbon dioxide, while river water dissolves calcium salts, magnesium salts, and various inorganic salts and organic matter while flowing. Impurities are removed while these water naturally passes through the soil, sand layers, etc. It is common for water to dissolve some calcium salts and magnesium salts in cleaned springs and wells to dissolve a certain amount of calcium salts and magnesium salts. When calcium ions and magnesium ions are dissolved in large quantities, hard water is called, and when they are small, soft water is called. The ocean is the water that flows out of lakes or rivers and is repeatedly evaporated and concentrated, so the ocean dissolves a huge amount of salt. The salinity in the water on the ocean surfaces around the world is currently 3.3-3.8%, and the largest amount of sodium chloride is present. Therefore, these natural waters are often not suitable for drinking as they are. The analysis used to properly treat natural water and use it for artificial purposes is called aquametry, and it has been widely practiced recently, with water pollution in drinking water becoming a problem. For research, pharmaceutical use or other purposes, it is common to obtain chemically pure water by distilling water or by using an ion exchange resin to remove various cations and anions. Distillation allows almost pure water to be obtained by repeating it several times, but water easily dissolves many substances, and the container used in this case is slightly dissolved, so this is prevented using a quartz container or tin container. However, since impurities are often not completely removed, potassium permanganate is often added to the distilled water and is often re-distilled. になったんです。 English: The first thing you can do is to find the best one to do . Such pure water with a specific resistance of 100×10 4 Ω·cm or more is called conductivity water, which is pure enough to be used to measure the electrical conductivity of a solution. Currently, pure water with 1800×10 4 Ω·cm can be obtained using an ion exchange resin. [Nakahara Katsunori] Aqueous solutionAs can be seen from its shape, water molecules are dipole.
The same applies to liquids, for example, petroleum (gasoline, kerosene, etc.) or benzene, when mixed with water, becomes a separate layer and does not mix and dissolve. This is because there is no partner atom that creates hydrogen bonds between the water molecules and there is no affinity. In contrast, ethanol (ethyl alcohol) CH 3 CH 2 OH mixes with water in any proportion. This is because the -OH group of ethanol molecules is extremely easy to form hydrogen bonds with water molecules. The same applies to gases, such as ammonia NH 3 , hydrogen sulfide H 2 S , and hydrogen chloride HCl , which are prone to hydrogen bonds with water molecules, are very dissolved. In contrast, the extremely small methane CH 4 and ethane C 2 H 6 are hardly dissolved. The reason why hydrogen H 2 , nitrogen N 2 , oxygen O 2 , etc. is slightly dissolved is because they are buried in the hydrogen bonds created by water molecules in water. [Nakahara Katsunori] Crystallized waterWater dissolves many substances well, but when crystals of the substance are extracted from these aqueous solutions, crystals containing a certain proportion of water can be obtained. The water at this time is generally called crystal water. Although a certain proportion, that is, a constant stoichiometric ratio, is sometimes not taken, this is the case in which zeolite water does not show any essential changes in the lattice structure within the crystal, or in the case of classrate compounds in which gas molecules are trapped in the crystal lattice of ice. In this way, when it comes to crystal water, it is common to distinguish compounds containing a constant stoichiometric ratio of water from their structures and bonds, such as lattice water, coordination water, structural water, etc. [Nakahara Katsunori] Abnormal waterになったんです。 English: The first thing you can do is to find the best one to do. According to him, "This water has a specific gravity of about 1.4, has a high surface tension and viscosity, and a low water vapor pressure. It also does not freeze even at low temperatures, and even when mixed with regular water, it divides into two layers or mixes depending on the temperature. Its molecular weight is 4 to 10 times that of regular water, and can be distilled at 700°C, but at 800°C it becomes normal water." Many chemists were interested in this, and various studies were conducted, but it turns out to be a misidentification due to impurities. [Nakahara Katsunori] The history of water culture
Myth and WaterMany myths tell the origin of water, but some of the most common types are as follows: First, there is a myth that the world was either water from the beginning or covered with water. In ancient Indian myths, before the world was created, the universe was just water. From there, a golden egg was born, and one year later the god Prajapati was born from the egg, and a year later, the earth, the sky, and the heavens came from the three words that the god gave rise to. According to the myths of the Buryats in North Asia, the primal world was filled with water, but the earth was created by the soil that waterfowls picked from the bottom. In the myths of the Guarais in South America and Bolivia, everything was water in the primals, but the maggot called mubir became human at his own will and created the earth. Conversely, there is a myth that the earth first forms and water arises or separates from the land. In the myth of the Dogonians in Africa, the one god Amma creates the stars, the sun, and the moon, then throws clay to create the earth, and intersects it to produce the spirit Nonmo. Nonmo also means water. In the myth of the Bororo people in Brazil, there was no water on earth in the past, but whenever an ancient chief wandered the wilderness and rested tiredly, lakes and rivers appeared there, indicating that the earth's world was separated into land and water. There is also a myth that water was created almost at the same time as the heavens and the earth, and the Old Testament is an example. In one of the Chinese myths, when the heavens and earth are not open and are like eggs, the main character, Pangu, is born, and dies, breathing is wind, clouds, voice is thunder, left eye is the sun, right eye is the moon, limbs and five bodies become four pillars and five famous mountains that support the sky, blood is also river, skin and flesh are rice fields, hair and beards become stars, skin and fur become plants, sweat is rain, and insects that parasitized their bodies become humans. There is also a myth that water was initially hidden by someone, but was stolen by a slut. In African Azande mythology, Turé, a trickster (an mythical person or animal whose primary role is to ignore morality and disrupt order) cleverly steals water that an old woman had hidden. Among the natives of North America, it is common to see a myth that frogs that were swallowing water, making them laugh and spit out water. Another common myth about water is that in ancient times, the world was hit by a great flood, and the present-day humanity emerged from humans who survived by the advice of divine beings, has been passed down to many people, including the tradition of Noah's Ark, as well as Gilyjak (Nibhi) in Russia, Yao in China, and Manja in Africa. [Itabashi Masami] The conflict between water and mountainsになったんです。 English: The first thing you can do is to find the best one to do. Massage animals, birds, ants, and certain fruits caught in the mountains are masculine foods, fish, turtles, eggs, and crops in the field are feminine foods, and boiled foods are considered feminine, and meat when boiled in water becomes feminine foods. This also shows the connection between the mountains and rivers (water) and the conflict between men and women. [Itabashi Masami] Holy water, purifying waterになったんです。 English: The first thing you can do is to find the best one to do. On Mount Kailas (Gandise), a sacred site of Hinduism and Tibetan Buddhism (Rama), the pilgrimage ceremony is held to purify himself at Lake Manasaloire at the foot of the mountain. Japan's water liquor is also part of this category. In addition, water is poured in at the Japanese nude festival, for one reason. A second example of purification is done to cleanse the filth of birth, menstruation, death, or serious sin. Mexican Mayans wash their bodies and cleanse themselves in the river on the third day after giving birth. Until then, they cannot pray on the cross. In the Arapesh people in New Guinea, after a wife is born, their husbands bathe in a sacred pond to remove the filth. The Nuer people in Africa wash their belongings with water and cleanse the dead. In Japan, women who died at the time of birth are said to fall into the hell of blood, and in that case, four sticks are set up in a stream, a cloth with a Buddhist name written on them, and passersby pour water into them. In the Toraja people of Sulawesi, when incest occurs, buffalo, pigs, and chickens are sacrificed in the river, and in the bloody water, not only the person who committed incest but also other villagers are bathed to remove the impurities of incest. In Bali, in the island of Bali, incest defilement is performed, and purification rituals are performed, and the water is purified. Furthermore, although not a bathing, in the Nuer society, murderers must worship water. [Itabashi Masami] Water with magical powerになったんです。 English: The first thing you can do is to find the best one to do. There is also a widespread belief that water, especially sacred rivers and springs, can cure illnesses. In Scotland, water was given to soaking the distemper of cows, bricks, which were soaked in the sacred stone. In Europe, a belief in water that cures illnesses is seen everywhere, and is said to be effective when drunk on holy days such as Easter. になったんです。 English: The first thing you can do is to find the best one to do. In Tahiti, Polynesia, during the theft, a hole was digged to fill the water, and the thief was identified by the reflected image on the surface. Mexican highland Mayans pour water into a bowl of leopard tangles, cast corn grains, and predicted by the number of trembling. In addition, the winner or defeat of the trial may be determined by the water. The Minankabau people of Sumatra and the Ibans of Borneo decide who can dive under the water for longer, while the people of Nias, on the west side of Sumatra, were not guilty and convicted on whether they could search for an object from a mixture of water and ashes. In the UK, suspected witches were poured into the water, and convicted if they floated, and if they were sank. [Itabashi Masami] Ambiguous waterWater is said to have the power of goodness, such as purifying impurities, but on the other hand, the opposite meaning can be given to it. In Bali, the sea has the power to cleanse, but at the same time it is seen as something that is dirty, terrifying, and linked to death. In the African Mandali society, water brings blessings to humans, but also brings colds, fever, injury, and death. As mentioned earlier, water separates two different worlds, such as the afterlife and this world, but if we look at it from a different perspective, we can also consider this to mediate and communicate with each other. Humans come into contact with sacred things through water, knowing unknowns and divine intentions. When they flow remains into the Ganges River or carry out spirits in the Obon Bath of Japan, the living and the dead world are probably the two worlds that interact with each other through water. [Itabashi Masami] The God of WaterWater is often deified, and water gods are often considered to be identical to rain gods, rivers, lakes, and springs, and agricultural gods, and so on, and are considered to have close relationships. Water gods are also thought to be the form of aquatic animals and animals that like waterside, such as turtles, snakes, frogs, fish, crocodiles, and otters. In Asia, dragons, imaginary animals, are often worshiped as rain gods and water gods, and are often called naga (naga). Kappa in Japan is thought to have been related to the belief in water gods. In addition, certain groups of people, rather than all of a society, are closely linked to and worshipped. Indigenous Australians have groups that use water as totems, and the Nuer people in Africa have lineages and clans that worship rivers as a kind of totem. When the lineage crosses the river, he throws the beads into the river, calls for "grandfather," and then crosses, and the clan offers cows to the river, and occasionally pours them milk. [Itabashi Masami] になったんです。 English: The first thing you can do is to find the best one to do . "Kitano Yasushi, "The Science of Water" (1995, NHK Books)" ▽ "Studies of Water: Ten Lectures on Water - The Science and Environmental Issues" (1997, Chemical Doujin)" ▽ "Nagasaki Fukuzo, "Forests, Rivers, and Seas as Systems - From the Perspective of Fishing Forests" (1998, Rural and Fishing Village Cultural Association)" ▽ "Mizumura Kazumasa, "Aquatic Hydrologies" (1998, Sankaido)" ▽ "Yoshida Atsushi, "The Myth of Water" (1999, Seidosha)" ▽ "Maruyama Toshisuke and Mino Toru, Regional Environment Hydrologies" (1999, Asakura Shoten)" ▽ "Harima Yutaka and Okano Masayoshi, "Integrated Science of Water" (2000, Sankyo Publishing)" ▽ "Takeda Ikuo, "Basic Knowledge of Water and Water Quality Environment" (2001, Ohmsha)" ▽ "Arai Masaru, "Thermal and water hydrological literature for regional analysis" (2004, Kokinshoin)" [Reference items] | | | | |Arra| |Arra| | | |Food|Seafood |Salt | | | | | |Subcooled| | | | | | | |Great water| | | | | | | | | | | | | | | | | | flow| | Water god| | | | | | | | | | | | | | | | | | groundwater| | | | | | | | | | |Suipuru| | | | | | |Note: ©Shogakukan "> A by Kane Isamu (1980) Water volume and residence time on Earth [Table 1] 注：MIルボビチ（1973年）による。P＝precipitation（降水量）、R＝runoff（流出量）、Rd＝direct runoff（直接流出量）、Rg＝groundwater runoff（地下水流出量）、E＝evapotranspiration（蒸発散量） ©Shogakukan "> Water balance by continent [Table 2] ©Shogakukan "> Physical Properties of Water [Table 3] ©Shogakukan "> Specific gravity of water [Table 4] ©Shogakukan "> Dissociation of water due to heat [Table 5] ©Shogakukan "> Crystal structure of water [Figure A] ©Shogakukan "> Water structure (scaly-silica stone-shaped structure and Cristobal stone... ©Shogakukan "> The moisture oriented towards sodium ions... The ghats (bathing places) stretch for 5km along the Ganges River in Varanasi, a holy place for Hindus. Believers purify themselves in the holy river Ganges, pray to the sun, and pray for the merits of purification and atonement. Varanasi, India ©Shogakukan "> Bathing in the Ganges Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend |
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水は純粋なものは無色、無味、無臭で、常温では液体である。天然には海水、湖沼水、河川水、地下水、氷雪および大気中の水蒸気などとして存在し、地球の表面近くにもっとも豊富に存在する物質である。地球上の水の起源は原始地球が形成されるとき、その原料であった含水鉱物からの衝突脱ガス中に含まれていた水蒸気と考えられ、地球上の生命を生んだ原始海洋はいまから35億年前に発生し、少なくとも20億年前には、現在のものと質量ともに同じ海水が存在していたと考えられている。 ［榧根 勇］ 地球上の水水の量と分布地球上の水は海水と陸水とに分けられ、ほかに少量の水が大気中に存在する。海水は地球表面の70.8％を覆い、地球上の水の総量の97.5％を占めている。海洋の平均水深は3795メートルで、総量を地球の表面積で割ると2647メートルになる。陸水のうちで、湖沼水や河川水などの地表水は陸地面積の3％を覆うにすぎない。しかし北極圏では蒸発が少ないうえに永久凍土で排水条件が悪く、淡水面積率が30％以上の地域もある。地表水の量はのように水の総量に比べると少ないが、循環速度が速く、水資源としてはもっとも重要である。 氷河は陸地面積の11％を覆い、陸水の体積の70％を占めている。全氷河のうち89.7％は南極大陸に、また9.8％はグリーンランドと北極地域にある。近年の地球温暖化で氷河は縮小しつつある。地球上の水の総量は一定であるから、氷河の量が増えれば海面は低下する。いまから1万8000年前の最終氷期の最寒冷期には、氷河は現存量の約3倍もあり、地球の平均海面は約120メートル低かったと推定される。化石燃料の燃焼による大気中の二酸化炭素濃度の増加で気候が温暖化した結果、20世紀に地球の平均海面水位は0.1～0.2メートル上昇した。海面上昇は今後も続き、海岸の低地部に深刻な影響が現れると心配されている。 地下水は陸水のうちで氷河に次いで量が多く、その分布範囲は陸地のほぼ全域に及ぶが、総量の正確な推定はきわめてむずかしい。の値は1951年にフォックスC. S. Foxが地下水の占める岩石の間隙(かんげき)率を、地表から深さ760メートルまでは4％、760～3750メートルは1％として推定した値であるが、深層について、当時、ソ連の学者の推定値はこれよりも1桁(けた)大きい。の土壌水の量は、植物に利用可能な有効水分の推定値である。ソ連のルボビチМ．И．Львович／M. I. L'vovichは1973年に土壌水の総量を8万3000立方キロメートルと推定している。生物体中の水の量は動物と植物あわせて1000立方キロメートル程度の推定値が多い。 大気中の水蒸気をすべて凝結させた場合の水の量を可降水量という。全地球の平均可降水量は25ミリメートルにすぎない。可降水量の地理的分布は緯度すなわち気温と、水陸配置に支配され、湿潤な熱帯気団の卓越する地域では40ミリメートルを超えるが、乾燥した寒冷気団中では2ミリメートル以下にすぎない。 ［榧根 勇］ 水循環の形態このように水は地球上でさまざまな存在形態をとるが、それらは独立して存在するものではなく、地球上の水循環の一部として、相互に関連している。地球上の水の大部分を貯留している海からは、太陽エネルギーによって絶えず蒸発が行われる。低緯度地帯では太陽エネルギーが多く、海洋の面積も広いので、海面から蒸発する水の総量の80％弱は緯度40度よりも低緯度側の海域から蒸発する。蒸発した水蒸気は凝結して雲となり、さらに雨や雪となって、その90％近くは直接海上へ落下する。残りの水蒸気は風によって陸地に運ばれて地上に落下する。 地上に落下した水の約65％は蒸発して大気中へ戻る。残りの一部は地中に浸透して地下水となり、地中をゆっくり流れて河川、湖沼、湿地を涵養(かんよう)するか、あるいは泉となって地表に現れる。また他の部分は地表を流れて直接河川へ入る。湿潤地域では、河川や湖沼は地下水により涵養されているのが普通であるが、扇状地や台地を流れる河川は逆に地下水を涵養していることが多い。また、池田湖（鹿児島県）や倶多楽湖(くったらこ)（北海道）のように、湿潤地域にあって流出河川をもたない湖の湖底からは、大量の湖水が地下水として流出している。乾燥地域では、河川は流下につれて蒸発や地中への浸透で水を失い、末無川(すえなしがわ)（水無川(みずなしがわ)）になるものが多い。内部流域（内陸流域、降水量が少ないため外洋へ流出する河川をもたない大陸内部の流域）の湖沼は、降水量の変動に左右されて、季節的にも、時代的にも、湖の面積が大きく変化する。内部流域以外の地域の河川水はやがて海へ戻る。このように水循環は始めも終わりもない複雑な系をつくっている。 地域と時間を決めて水の出入りを計算することを水収支(みずしゅうし)という。ルボビチは大陸別の水収支をのようにまとめている。基底流出量は河川流量のうちで、主として地下水流出で養われている変動の少ない成分、直接流出量は降雨のあとすばやく流出する変動の大きい成分である。地下水は全流出量の約3分の1を養い、河川の流量を安定にしている。全湿潤量は土壌中を通過する水の量で、植物の生育に関与する生態系にとって重要な水である。 ［榧根 勇］ 水循環の速さ地球上の水循環は、海洋、河川、氷河、土壌水帯、地下水帯などの、水を貯留する能力をもつさまざまな水文システムが複雑に組み合わさった連続循環系と考えることができる。ある水文システムの貯留量をS、そのシステム中を単位時間に通過する水の量をQとしたとき、S／Qを、その水文システムの平均滞留時間という。例として大気システムを考えてみると、地球の年平均降水量は約1000ミリメートルで、大気中の水蒸気平均貯留量（可降水量）は25ミリメートルであるから、水蒸気の平均滞留時間は0.025年すなわち約9日になる。このような方法で概算したいろいろな水の平均滞留時間がに示してある。 陸水の滞留時間は一般に、貯留量の大きいものほど長い。南極大陸の氷の収支から求めた大陸氷河の平均滞留時間は、約1万年である。しかし流域によって1000年から2万年までの違いがある。氷をつくっている水素や酸素の安定同位体組成は、降水が生じたときの温度によって異なる。この原理に基づいて氷河のボーリング・コアによる古気候の復元が行われている。 地下水の滞留時間は平均すると800年程度であるが、地域や深度による差異が著しい。地下水の循環速度は、一般に浅層ほど活発で、滞留時間も短い。水素の放射性同位体である環境トリチウム（三重水素）をトレーサーtracer（追跡子）にした研究によると、日本では、山地小流域の浅層地下水の滞留時間は数年、洪積台地の浅層地下水は十数年である。これに対して、関東構造盆地で揚水されている被圧地下水のそれは、数十年ないし数百年と推定されている。東京湾岸の200～2000メートルの深度では2840～3万6750年の地下水がみつかっている。このような滞留時間が数千年から3万年ぐらいまでの地下水の年齢は、炭素の放射性同位体である炭素14をトレーサーに用いて推定される。この方法によると、アフリカのサハラ砂漠やアメリカ、テキサス州カリゾ砂漠の地下水の年齢は2万～3万年であり、氷期の、現在と異なる気候条件の下で涵養された水と考えられている。このように地下水の滞留時間は地表水に比べると著しく長いので、いったん汚染されると、元の状態に回復するまでには長い年月がかかる。 湖沼水の平均滞留時間は、湖の規模や水文条件によって数年から数百年と差があるが、同一時の湖水の内部に、滞留時間が明瞭(めいりょう)に異なる水が存在する場合もある。この種の湖は部分循環湖とよばれ、下層に塩水が浸入した汽水湖や、下層水の塩分濃度が濃い塩湖に多い。たとえば、アメリカ、ニューヨーク州にあるグリーン湖は深さ18メートルに化学躍層（等密度な表層の混合層と密度成層が維持されている深層の停滞継続層との間に認められる、水温・水質の不連続な層）があり、深層水の塩分濃度は表層水の約2倍である。表層水の滞留時間は2年であるが、深層水のそれは4～30年と長い。日本でも、水深の深い池田湖では、深層に約10℃の水があり、数年に1回、寒い冬に表層の水温が10℃以下に低下したときだけ、表層水と下層水の混合が生じる。土壌水の平均滞留時間は1年未満と短いが、含水量の多い関東ローム層中の土壌水のように、地下水面へ到達するまでに数年ないし十数年かかる場合もある。 ［榧根 勇］ 環境と特性地球上の水は気圏、水圏、岩石圏を循環する過程で、それぞれの環境に応じた特定の水質をもつようになる。降水は天然の蒸留水であるが、大気中で各種の煙霧質（エーロゾル）やガスなどを取り込んでくる。たとえば、海岸付近の雨は内陸の雨に比べて塩分の含量が多く、大気汚染地域では降水中に汚染物質が多量に含まれる。大気汚染が原因と考えられる酸性雨は、北ヨーロッパや北アメリカで森林や湖沼生態系の破壊を引き起こしている。 水はおそらくもっとも多くの物質を溶かす液体である。地下水は流速が遅く岩石との接触時間が長いため、局地的な地質条件を強く反映した化学成分をもっている。たとえば、二酸化炭素を溶かした水が石灰岩のような炭酸塩性岩石と接触すると、重炭酸カルシウム（炭酸水素カルシウム）を多量に含む硬水ができる。一般に地下水の陰イオン組成は、地下水の流動により滞留時間が長くなるにつれて、炭酸水素タイプから硫酸塩タイプへ、さらに海水の組成に近い水へと進化し、溶存物質の量も増加する。 河川水の成分は、降水に含まれる成分、地表で溶け込む成分、および地下水から供給される成分からなる。河川水は一般に流下するにつれて溶存成分が増加し、また、都市排水や工場排水の混入によって水質が変化する。湖沼水の水質を決める大きな要因は、流入河川の水質である。リンや窒素を含む栄養塩類が多量に流入すると、湖の富栄養化がおこる。琵琶湖(びわこ)（滋賀県）の透明度は昭和の初めに比べると1980年（昭和55）には半分以下に低下した。この間に1961年ころからプランクトンの異常発生が目だち、その後、水道のカビ臭が発生し、1977年以来、毎年のように赤潮プランクトンによる赤潮が発生した。霞ヶ浦(かすみがうら)（茨城県）や諏訪湖(すわこ)（長野県）などの浅い湖の水質は、琵琶湖以上に悪化している。その対策としては、産業排水、合成洗剤、農薬、肥料、屎尿(しにょう)などの流入防止が必要である。内陸にあって蒸発量が流入量を上回る湖沼では、塩分は濃縮されて塩湖となる。西アジアの死海（ヨルダンとイスラエルの国境に位置する）とともに世界最大級の塩分濃度をもつ北アメリカのグレート・ソルト・レークは、いまから1万年前までは淡水湖であり、流出河川をもっていた。当時の湖水の体積は現在の500倍以上あったが、気候の温暖化で現在の状態まで縮小した。 天然水の水質は、このような自然条件の変化のほかに、琵琶湖のように人間活動の影響によっても変化する。その機構はいろいろであるが、産業廃棄物や都市排水の放流のように、直接天然水中に物質が付加される場合のほか、海岸地下水の過剰揚水によって地下水が塩水化したり、河川上流での取水によって下流部の流量が減少し、その結果、海水の遡上(そじょう)を招く場合もある。 ［榧根 勇］ 水資源地球上には13億～14億立方キロメートルの水が存在するが、このうち人間にとって利用できる水は限られている。水はつねに循環しているから、鉱産資源とは異なり、再生可能な資源である。しかし、水によって滞留時間が異なるから、水資源の開発ではこの点を考慮することが重要である。地下水の総量は地表水に比べると非常に多いが、循環の速さが遅いので補給速度を無視して大量の揚水を行うと、地下水位の低下、地盤沈下、海岸地下水の塩水化などが生じる。 水を資源として評価する場合、量とともに質も重要である。上水道用水としては、病原菌や毒物を含まないこと、異常な酸性やアルカリ性を呈しないこと、無色透明で臭みがなく、不快感や不安感を与えないこと、などが要求される。工業用水の水質は用途によりかなり異なる。たとえば、IC（集積回路）の洗浄用には非常に純度の高い超純水が要求されるし、ボイラー用水も高い純度が必要である。また食品などの原料用水には上水道と同じ基準の水が要求されるが、冷却用水などはそれほど厳しい水質基準を必要とせず、原子力発電所のように海水が用いられることもある。 日本の年降水量は平均約1800ミリメートルで、世界の陸地の平均の2倍以上もあり、蒸発による損失も年間に600～700ミリメートルと乾燥地域や熱帯地域に比べて少ないため、水資源には恵まれている。日本の水利用は高度経済成長期に工業用水と生活用水の需要量が急増した。しかし1975年以降は、生活用水と工業用水をあわせた都市用水全体としては、ほぼ横ばいで推移している。農業用水も1975年以降約10億立方メートルの増加がみられるだけで大きな変動はない。しかし10年に1回程度の干魃(かんばつ)年には水資源が不足することもある。 世界的にみると水資源はまだまだ不足しており、21世紀中に乾燥・半乾燥地域では深刻な水不足が発生すると考えられている。そのためユネスコでは、水文学の研究促進と水資源管理の向上とを目標に、国際協力事業として国際水文学計画（IHP）を1975年から実施し、2011年の時点で、第Ⅶ期計画（2008～2013）が進行中である。近年、地球温暖化によって地球の蒸発量は10％程度増加したと推定される。地球の降水量は蒸発量に等しいから、地球の降水量も増加したと推定される。蒸発は、広大な面積からゆるやかに起こる現象であるが、降水は、狭い範囲で集中的に起こる現象である。その結果、温暖化で、降水量の変動性は時間的にも空間的にも増大したと考えられる。変動がプラスに振れれば洪水、マイナスに振れれば干魃になる。人類は対応をせまられている。 ［榧根 勇］ 水の科学史
［中原勝儼］ 水の元素説――一元説と四元素説紀元前6世紀ころ古代ギリシアの哲学者タレスは、水は宇宙のすべての基本となる元素であるとする一元論を考え、すべての物質は水が異なった形をとって現れるものであるとした。そのころの宇宙の構造についての考えでは、大地は大海に浮かんでいるものであるとされたし、また水はどこにでもあり、さらに雪、霰(あられ)、雹(ひょう)、氷などの固体、あるいは雨、露、霧などの液体、水蒸気などの気体になるなど、多くの変態を生ずることに基づく発想であったと思われる。前5世紀ころになって、エンペドクレスが、土、空気、火とともに水を万有の根本となる元素とする四元素説を提唱したが、このように水を元素とする考え方は、その後も続いて17世紀ころまで残っていた。たとえば、空気中に炭酸ガスのあることに気がついたベルギーのファン・ヘルモントですらも、植物が水だけで成長することを証明する実験を行っている。彼は、タレスの一元説を信じ、錬金術を信じていたが、その考えを実験的に証明しようとして、有名な「柳の実験」を行った。すなわち、乾かした土200ポンドを鉢に入れ、5ポンドの柳の若木を植え、土が風で飛ばないように鉄板をかぶせ、毎日如露(じょろ)で水をやって4年間育てた（葉が落ちると鉢の上で腐るに任せた）。そして最後に土の重量を測ったところ、200ポンドに2オンス足りないだけであったが、木の重量は169ポンド3オンスであった。彼は、柳の木が164ポンド3オンス増加しているのは、水が木になったからだと考えた（植物の光合成については当時まだ知られていなかった）。木は燃やすと灰が残る。灰は土である。すなわち、水が木や葉となり、木は燃えて煙と土とになる、という考え方である。 ［中原勝儼］ 元素説の否定水が元素であることに対して否定的な意見をもったのは、16世紀のドイツの鉱山家G・アグリコラであり、それを確かめたのはフランスのラボアジエである。18世紀の後半ころはまだ四元素説の信奉者が多く、その四元素の一つである水が他の元素に転化するという考え方は、かなり広く信じられていた。たとえば、ガラス製の蒸留装置で水を蒸留すると、蒸留器の底にはいつも不溶性物質が残るという事実は、水から土ができるという証拠とされていた。これに対して、ラボアジエは有名な「ペリカン」の実験を行ってこれを否定した。ペリカンというのは、錬金術時代に用いられた実験器具で、蒸留器が同時に留出物の受器をも兼ねており、同じ物質が絶えず蒸留を繰り返されるようになっている装置である。ラボアジエは、1768年10月24日から翌年2月1日までの101日間密閉したガラス製ペリカンの中の蒸留水を熱し続け、その前後におけるペリカンと水の重量を測定した。その結果、ペリカンと水の総重量は不変であったが、得られた水を取り出し、蒸発乾固して残った土状物質の重量と、底にたまっていた土状物質の重量とを加えたものは、ペリカンの減量とほぼ等しかった。すなわち、問題の土は、ガラスが水に溶けたものであるということを示したのである。 ［中原勝儼］ 水は化合物ペリカンの実験では、水が元素ではないということが示されたが、その組成について知ることはできなかった。水の組成を初めて明らかにしたのはイギリスのキャベンディッシュであった。彼は1781年、彼のいう可燃性空気（水素）と脱フロギストン空気（酸素）との混合物の中で電気火花を飛ばすと、水だけが生成することをみいだした。もちろん、キャベンディッシュはフロギストン説の信奉者であったから、これをフロギストンで説明しているが、その後1784年ころまで正確な実験を繰り返し、水素2容積と酸素1容積とから水を生ずることを確かめた。しかしこれに対しラボアジエは、単体としての水素と酸素との反応によって水という化合物を生ずるという正しい説明を与えた。さらに、水を分解して水素と酸素とにする実験を行い、合成と分解の両面から、水が元素ではなく、水素と酸素との化合物であることを明らかにした。すなわち、1785年、赤熱した鉄の管（小銃の銃身を用いた）の中に水を通すと水素が発生することを示した（酸素は鉄と化合して酸化鉄を生成する）。このようにして、水の元素説は完全に否定されたのである。また、その後イギリスのW・ニコルソン（ニコルソンの浮き秤(ばかり)で有名である）らは、1801年ボルタの電池を用いて初めて水の電気分解を行い、陽極に酸素が1容積、陰極に水素が2容積発生することがわかったが、これはさらにフランスのゲイ・リュサックによってより精密に実証され、水は水素と酸素とから生じ、その組成は水素2に対して酸素1であることが明らかになった。 ［中原勝儼］ 水とは何か
水の組成水は水素2、酸素1よりできている物質で、化学式H2Oで表される。天然の水を各種の方法で精製したいわゆる蒸留水は、この式に一致する。水はわれわれの周囲にきわめて大量にあり、豊富に使用でき、しかも精製も容易であったので、古くから多くのものの標準として用いられている。たとえば、水の沸点と氷点とを温度の標準にとり、この間を100等分して摂氏温度としている。すなわち、水の氷点が0℃であり、沸点が100℃である。また4℃の水1ミリリットルの重量を1グラムとしている。水は4℃、正確には3.98℃で最大の密度（0.999973g/cm3）となるので、これを標準にとっている（固体すなわち氷のときは、水素結合によって比較的すきまの多い構造であったのが、温度が上がるとそれらが切れてすきまが少なくなり、膨張による密度の減少を打ち消し合って密度が最大となる）。しかし、これらの物理的測定が精密になるとともに、純粋の水の組成が問題となり、詳しく調べられた結果、水素では同位体1HおよびD、酸素では同位体16O、17O、18Oの存在が確かめられ、天然の水は各種の重水と軽水の混合物であることがわかった。これらの重水は、つねに一定の混合比であるが、海水やマグマ水などでは通常の天然水よりやや重くなっている。 ［中原勝儼］ 水の性質蒸留水ないし純水は、無色透明で、無味、無臭の液体である。その物理的性質をに示す。 水は次のようにわずかに電離している。 2H2OH3O++OH- 水はアルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素とは常温で、マグネシウムとは熱水で、また加熱した鉄とは水蒸気で反応して水素を放出し、金属の水酸化物または酸化物を残す。多くの金属の酸化物と反応して水酸化物となり、非金属の酸化物と反応してそれらのオキソ酸をつくる。また多くの無機物、有機物を溶解するが、無機物ではイオン結合性の強い無機塩類、有機物では極性の強い分子からなるもの、あるいは水分子と水素結合をつくりやすいものなどが、溶解性が高い。 ［中原勝儼］ 水の構造水蒸気中では、独立した水分子H2Oが存在し、の(1)に示したような形をした二等辺三角形である。通常の氷の結晶中では、この水分子が水素結合によって無限に連なり、鱗珪石型構造(りんけいせきがたこうぞう)をとり、鱗珪石SiO2のSiがO、OがHとなった構造をとっている。すなわちの(2)のような分子が三次元的に連なっており、六つのOの輪がつながった構造となって、水の分子の間にはかなりの空間ができている。通常の水ではこの構造が崩れるため、氷のほうが水よりも軽くなるのである。この通常の氷をさらに冷やすと、零下70～零下160℃の間ではクリストバル石型構造となる。これは鱗珪石型と基本的には同じであるが、Oの位置がすこし変わっていて、鱗珪石型が六方晶系であるのに対し、これは立方晶系になっている（）。この氷はさらに低温では無定形に近い微結晶の集まりになる。氷はO-H-Oで三次元的に無限に連なった構造であるから、単結晶はいわば一つの巨大分子であるということができる。この水素結合によって連なった結晶であるため、氷はきわめて硬いのである。 一般に固体は加熱によって融解するものであるが、氷も0℃で融解する。このとき氷の融解熱は6.01kJmol-1(337Jg-1)できわめて大きく、たとえばベンゼンやナフタレンなどのような有機分子からなるものの数倍である。また通常の物質とは異なり、融解するとき体積が減少する。これは、結晶が融解して液体となるためには、鱗珪石型の構造にみられる水素結合がまず切断されて、この構造が崩されなければならず、そのための熱量が必要であるためと、この骨格が崩れると、結晶における空間が少なくなってくるからである。しかし0℃付近ではまだだいぶ水素結合が残っていて、かなりの空間があり、さらに熱するとまた水素結合は切れて密度は大きくなり、膨張による密度の減少と競合し、3.98℃で最大密度となる（）。それよりもさらに熱すると膨張による密度の減少が勝って比重は減少する。普通の水は、この氷の結晶がところどころで切断されてできるものと考えてよく、いわば氷に近い擬結晶である。低温ではこの水素結合による水分子の会合が残っていて、(H2O)nであり、常温付近ではnが4ないし5であることがわかっている。 ［中原勝儼］ 水と氷と水蒸気水は1気圧のもとでは0℃で凝固して氷となる。ただきわめて穏やかに冷却するとき（過冷却という）は、零下10℃ぐらいまで液体のままにすることもできるが、このときはなにかの衝撃その他によって一瞬のうちにすべてが氷となる。これは、普通の氷すなわち氷Ⅰといわれるもので、0℃以下2000気圧以内で安定なものである。このほかにも、高圧のもとでは氷Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶなどが知られている。これらの多形の間の関係は状態図で示されている。 また水は100℃で沸騰して水蒸気となる。しかし穏やかに加熱すると100℃を超しても沸騰しないことがある。このような状態は準安定状態であって、この過熱した状態でさらに熱すると、突然爆発的に沸騰して（突沸という）水蒸気となり、その気化熱で100℃に戻る。しかし、それより低い温度でも、ある値（たとえば10℃で水銀柱9.209ミリメートル）の水蒸気圧をもっていて、密閉容器中ならば、その容器内ではその圧力となるまで水蒸気を蒸発させる。したがって、密閉されていないで、大気に液面が接しているときは、大気中の水蒸気圧と等しくなるまで蒸発を続けるか、あるいは大気中の水蒸気が液化する。大気中の湿度が低く、その水蒸気圧以下のときは、水がなくなるまで蒸発して水蒸気となる。水蒸気は高温になると次のように解離し始め、 ［中原勝儼］ 水の精製水にはきわめてものをよく溶かす性質があり、天然に存在する水は多くの物質を溶かしている。雨は、空気中に浮遊する塵埃(じんあい)をはじめ、酸化窒素や二酸化炭素などを溶かしており、河川の水は、流れている間にカルシウム塩、マグネシウム塩をはじめ、各種の無機塩類および有機物を溶かしている。これらの水が自然に土壌、砂層などを通過している間に不純物が除かれ、清浄にされた泉や井戸の水でも、ある程度のカルシウム塩、マグネシウム塩などが溶けているのが普通である。カルシウムイオンやマグネシウムイオンが多量に溶解しているときを硬水といい、少ないときを軟水という。 湖沼より流れ出た水あるいは河川の水が流れ込み、繰り返し蒸発濃縮されたのが海であるから、海はきわめて多くの塩類を溶かしている。世界の海洋表面の水中の塩分濃度は、現在3.3～3.8％であり、もっとも大量に存在するのが塩化ナトリウムである。そのため、これら天然の水はそのままでは飲用に適しないことが多い。天然水を適当に処理して人工的な目的に使用するために行う分析をアクアメトリーといい、飲料水の水源汚濁が問題になっている最近では盛んに行われている。 研究あるいは医薬品の使用その他の目的のため、化学的に純粋な水を得るには、水を蒸留するか、イオン交換樹脂を用いて各種の陽イオンおよび陰イオンを除く方法をとるのが普通である。蒸留では、何回か繰り返す程度でほとんど純粋な水が得られるが、水は多くの物質を溶かしやすく、このとき用いる容器をもわずかに溶かすので、石英容器あるいはスズの容器などを用いてこれを防ぐ。それでも完全に不純物をとりきれないことが多いので、蒸留水に過マンガン酸カリウムを加え、再蒸留することも多く行われる。 イオン交換樹脂を用いて塩類を除く方法は、水素型の強酸性陽イオン交換樹脂で除くべき陽イオンをH+と、水酸化物型の強塩基性陰イオン交換樹脂を用いて除くべき陰イオンをOH-と交換するので、この方法で精製した水を脱イオン水ということがある。また脱イオン水をも含めて蒸留水ということもある。このように蒸留水や脱イオン水は、ていねいにつくればかなり純粋な水が得られるが、それでもある程度の溶解物質が残るのが普通である。塩類を取り除くのには蒸留法よりもイオン交換樹脂を用いるほうが有利であるが、この場合には樹脂中の有機物がいくぶん溶け出していることが多い。塩類の除去の程度、すなわち純粋な水となっている程度は、塩類の溶解がわずかであるため、水の比抵抗を測って示すことが多い。一般に比抵抗10×104Ω・cm以上の純水は水電解用などに用いられ、比抵抗100×104Ω・cm以上のさらに純度の高いものは高圧汽罐(きかん)用水、原子炉用水などに用いられる。このような比抵抗100×104Ω・cm以上の純水は、溶液の電気伝導率測定に用いられる程度の純粋なもので伝導度水とよばれる。現在ではイオン交換樹脂を用いて1800×104Ω・cmの純水が得られる。 ［中原勝儼］ 水溶液水分子はその形からもわかるように双極子となっている。
液体でも同じようであって、たとえば石油（ガソリンや灯油など）あるいはベンゼンなどは水と混ぜても、分離した層となって混じり合わないし、溶けない。これは、水分子との間に水素結合をつくる相手の原子が存在しないし、親和力がないからである。これに対し、エタノール（エチルアルコール）CH3CH2OHは水と任意の割合で混じり合う。エタノール分子の-OH基は水分子ときわめてよく水素結合をつくりやすいからである。 気体でも同じで、アンモニアNH3、硫化水素H2S、塩化水素HClなどのように水分子と水素結合をつくりやすいものはきわめてよく溶ける。これに対し、その傾向のきわめて小さいメタンCH4やエタンC2H6はほとんど溶けない。水素H2や窒素N2、酸素O2などがわずかに溶けるのは、水中の水分子のつくる水素結合の中に潜り込んでいるためである。 ［中原勝儼］ 結晶水水は、多くの物質をよく溶かすが、それらの水溶液からその物質の結晶を取り出すと、一定の割合の水を含んだ結晶が得られることがある。このときの水を一般に結晶水とよんでいる。一定の割合、すなわち化学量論的な一定比をとらない場合もあるが、それは結晶内での格子構造に本質的な変化がみられない沸石水(ふっせきすい)の場合とか、気体分子を氷の結晶格子中に閉じ込めたクラスレイト（包接）化合物の場合である。 このように、一般に結晶水というときは化学量論的な一定比の水を含む化合物の場合をさすが、それらの構造および結合の状態から格子水、配位水、構造水などのように区別するのが普通である。 ［中原勝儼］ 異常水通常の水ときわめて異なった性質をもつ水をいう。高圧下の氷のように異常な性質を示す場合をいうこともある。よく知られているのは、磁化水とポリウォーターである。磁化水とは、水を磁界の中に置いて処理した水で、たとえば天然水を磁化させた水は浮遊選鉱に用いると効率が高いとか、ボイラー中での缶石沈殿が通常の場合と違うとかいわれている。ただし、このときの水がどのように違っているかということについては、はっきりしたことがわかっているわけではない。ポリウォーターは1965年ソ連の界面化学者デリャーギンB. V. Deryaginが初めてその存在を報告したものである。彼は内径100分の2ミリメートル程度のきわめて細い石英管中に、飽和水蒸気から水を凝縮させると、普通の水とはまったく性質の異なった「異常水」anomalous waterすなわち「水Ⅱ」を生ずるとした。彼によれば、「この水は比重が約1.4で、表面張力および粘性が高く、水蒸気圧が低い。また低温でも凍らず、普通の水と混ぜても、温度により2層に分かれたり、混ざったりする。分子量は普通の水の4～10倍で、700℃で蒸留できるが、800℃では普通の水となる」という。これに対し、多くの化学者が興味をもち、各種の検討が行われたが、不純物による誤認であることがわかった。 ［中原勝儼］ 水の文化史
神話と水神話の多くが水の起源を物語っているが、その代表的な型として、次のようなものがある。まず、世界に水は最初からあった、あるいは水に覆われていた、とする神話がある。古代インドの神話では、世界創造以前、宇宙はただ水ばかりであった。そこから黄金の卵が生じ、1年後に卵からプラジャーパティ神が生まれ、さらに1年後、その神が発した3語から地、空、天が生じた。北アジアのブリヤート人の神話では、原初の世界は水で満たされていたが、水鳥が水底からとってきた土によって大地ができたという。南アメリカ、ボリビアのグァラユ人の神話では、同じく原初にはすべてが水であったが、ムビルといううじ虫が自分の意思によって人間となり、また大地を創造したとされる。 これらとは逆に、地が先にでき、水はその地から生じた、あるいは分離したとする神話がある。アフリカのドゴン人の神話では、唯一神アンマは星、太陽、月をつくったあと、粘土を投げて大地をつくり、それと交わって精霊ノンモを生ませる。ノンモは水をも意味する。ブラジルのボロロ人の神話では、昔、地上に水はなかったが、太古の首長が原野をさまよい、疲れて休息するたびに、そこに湖や川が生じたといい、地界が陸と水界に分離したことを物語っている。また、水は天や地とほとんど同時につくられたとする神話もあり、『旧約聖書』はその一例である。中国の盤古神話(ばんこしんわ)の一つでは、天地が開かれていず、鶏卵のような状態のとき、主人公の盤古が生じ、それが死んで、呼吸は風、雲に、声は雷に、左目は太陽に、右目は月に、手足と五体は天を支える4本の柱や五つの名山になり、また血液は川となり、肌や肉は田土となり、髪や髭(ひげ)は星となり、皮や毛は草木となり、汗は雨となり、そして身体に寄生していた虫は人間となった。 また、水は初めだれかに秘匿(ひとく)されていたが、それを奸計(かんけい)によって盗んだとする神話がある。アフリカのアザンデ人の神話では、老婆が隠していた水をトリックスター（道徳を無視し、秩序を乱すことを主要な役割とする神話的な人、動物）であるトゥレが巧妙に盗み出す。北アメリカの先住民の間には、水を飲み込んでいたカエルをだましたり笑わせて水を吐き出させた、という神話がよくみられる。 そのほか、水に関する神話でよくあるのは、太古、世界は大洪水に襲われ、神的存在の助言によって生き残った人間から現在の人類が生じた、とするいわゆる洪水神話が、ノアの箱舟の伝承をはじめとして、ロシアのギリヤーク（ニブヒ）、中国のヤオ、アフリカのマンジャなど多数の民族に伝わっている。 ［板橋作美］ 水と山の対立水（川、湖、海）は、しばしば山や陸と対立するものとしてとらえられる。とくに東南アジアやインドには宇宙の二大原理としての水と山の対立の観念が強く、たとえばインドのアッサム地方のガロ人には山と川の争いの神話が、ベトナムには山と海の争いの神話がある。日本の海幸・山幸の神話もその一例である。この対立はときに男と女の対立に結び付き、ガロの社会では山は女と、川は男と結び付いている。ただし、ベトナムのように、逆に山は男性原理、水（川、海）は女性原理を表すこともある。日本の昔話の「お爺(じい)さんは山へ柴(しば)刈りに、お婆(ばあ)さんは川に洗濯に」という文句も、同様な解釈も可能であろう。アマゾン流域のデサナ人は、食物を男性的なものと女性的なものに分類し、両者を混ぜて料理することは姦通(かんつう)のようなものだと嫌う。山でとれる哺乳(ほにゅう)動物、鳥、アリ、特定の果実は男性的食物、魚、カメ、卵、畑の作物は女性的食物であり、また煮たものは女性的とされ、肉も水で煮ると女性的食物になる。ここにも山と川（水）の対立、およびそれと男と女の対立との結び付きがうかがえる。 ［板橋作美］ 聖なる水、清めの水汚(よご)れを落とすことができる水は、多くの社会で、抽象的な意味でも汚れをとることができると考えられている。すなわち、水で洗うことによって、さまざまな穢(けがれ)を清め（沐浴(もくよく)）、清浄で神聖な状態にすることができるとされる。とくに流れる水、つまり川の水が用いられることが多い。『新約聖書』によればヨハネはヨルダン川の水で洗礼を始め、ヒンドゥー教徒はガンジス川で身を清める。日本の伊勢(いせ)の五十鈴川(いすずがわ)も同様の例である。水による清めの目的には、宗教儀礼を行う前、またその最中に、俗の状態から聖の状態に変えるための場合と、なんらかの理由で穢れた状態になったときに、それを普通の状態に戻すための場合がある。第一の例として、インドネシアのバリ島で、祭りの前に、祭りに使う道具類を清めることや、誕生、削歯、結婚などの通過儀礼の前に、祭司が水を振りかけて清めることがそうである。ヒンドゥー教、チベット仏教（ラマ教）の聖地であるカイラス（ガンディセ）山では、麓(ふもと)のマナサロワール湖で身を清めてから、カイラス山を回る巡礼の儀礼を行う。日本の水垢離(みずごり)もこの部類に入る。また日本の裸祭で水をかけるのも、一つには清めるためである。第二の清めの例としては、出産、月経、死、あるいは重大な罪を犯したことなどによる穢を払うためになされる。メキシコの高地マヤ人は出産後3日目に川で体を洗って清める。それまでは十字架に祈ることはできない。ニューギニアのアラペシュ人では、妻が出産後、夫は神聖な池で水浴して穢を落とす。アフリカのヌエル人は死者の持ち物は水で洗って清める。日本で、出産時に死んだ女性は、血の池地獄に落ちるといわれ、その場合、小川に4本の棒を立て、それに戒名を書いた布を張り、通行人に水をかけてもらうという流れ灌頂(ながれかんじょう)を行う。スラウェシ島のトラジャ人では近親相姦があった場合、水牛、豚、鶏を川の中で犠牲にし、血の混じった水中で、近親相姦を犯した当人だけでなく他の村人も皆水浴をし、近親相姦の穢を落とす。バリ島でも近親相姦は村全体を穢すと考え、浄化儀礼を行い、川の水で清める。また、水浴ではないが、ヌエル人の社会では殺人者は水を崇拝しなければならない。 ［板橋作美］ 呪的な力をもつ水生命をはぐくむ水は、農耕、豊穣(ほうじょう)、性などに関する呪(じゅ)的な力をもつとされることも多い。日本をはじめとして、豊作を祈願したり収穫に感謝する農耕儀礼は、しばしば水の神への崇拝を伴っている。鹿児島県徳之島では元旦(がんたん)の早朝に花米(はなしね)を川の水面に落としてその年の豊凶を占い、麦の収穫後、稲の収穫後に川に行って水神に供物をする。中国、雲南省のシーサンパンナのタイ族は正月に溌水節(はっすいせつ)（水かけ祭り）を行う。このとき、若い男女は好きな人に水をかける。日本では、結婚儀礼の過程で、あるいは翌年の正月に婿や嫁に水をかける「水祝い」という風習がある。これは、同時期に若者たちが性的な物体を新婚の家に運んでいく風習もあることから、タイ族の例とともに、水が性的豊穣を表していると解することも可能である。また、水、とくに神聖な川や泉の水が病気を治すという信仰も広くみられる。スコットランドでは牛のジステンパーを治すためにレンガという聖石を浸した水を飲ませた。ヨーロッパには病気治しの水の信仰が各地にみられ、とくに復活祭などの聖日に飲むと効き目があるとされる。 水はまた魔除(まよ)けの力があると考えられる。ヨーロッパでは魔女は川を渡れないと信じられた。世界各地に、妖怪(ようかい)や死霊に追われた者が何かを投げ捨て、それが山や川に変形して難を逃れるという呪的逃走譚(たん)があるが、その際に投げるものはたいてい石と水と櫛(くし)である。これらの例は、水が分断の力をもつと理解することもできる。生者の世界と死者の世界を分ける三途(さんず)の川の観念も広くみられる。北アメリカのテムムニ・ヨクート人の神話でも、死んだ妻を追った男が、川の所で妻に、生者はこの川を渡れない、といわれる。決別の際に酌み交わされる水杯も同様に解釈しうる。さらに、水は占いにも用いられる。水面を凝視して占う方法、水中に何かを投げ入れてその浮沈で占う方法などがある。ポリネシアのタヒチ島では、盗難事件のとき、穴を掘って水を入れ、水面に映る姿から盗人を特定した。メキシコの高地マヤ人は、病気治療の儀礼の際、ヒョウタンの椀(わん)に水を入れ、トウモロコシの粒を投じて、その浮沈する数によって占う。また、裁判の勝敗、無罪か有罪かを水によって決することもある。スマトラ島のミナンカバウ人やボルネオ島のイバン人は水中にどちらが長く潜っていられるかで勝敗を決め、スマトラ島西側にあるニアス島の人々は水と灰の混合液の中からある物体を口で捜し出すことができるかどうかで無罪、有罪を決した。イギリスでは、魔女容疑者を水の中にほうり込み、浮かべば有罪、沈めば無罪とした。 ［板橋作美］ 両義的な水水は一方では穢を清めるなど善の力をもつとされるが、他方でそれとは逆の意味づけがなされることもある。バリ島では、海は清める力をもつが、同時に穢れた、恐ろしい、死と結び付くものととらえられる。アフリカのマンダリ人の社会でも、水は人間に恵みをもたらす反面、風邪(かぜ)、熱病、けが、死をもたらすものでもある。先に記したごとく、水はあの世とこの世など、異なる二つの世界を分けるものであるが、このことは見方を変えれば、両者を媒介し、交流させるものでもあると考えることができる。人間は水を通して神聖なものに接し、未知なこと、神意を知る。ガンジス川に遺骨を流したり、日本のお盆に精霊流し(しょうりょうながし)を行うのは、生者と死者、両者の世界が水を媒介として交流するのであろう。 ［板橋作美］ 水の神水が神格化される例は多く、しばしば水神(すいじん)は雨神、川や湖や泉の神、農耕神などと同一であったり、密接な関係があるとみなされる。また水神はカメ、ヘビ、カエル、魚、ワニ、カワウソなど、水生動物や水辺を好む動物の姿をとると考えられる。アジアでは想像上の動物である竜が雨神、水神として崇拝されることが多く、しばしばナガ（那伽）とよばれる。日本の河童(かっぱ)は水神信仰に関係していたと考えられている。なお、一社会の全員ではなく、そのうち特定集団が水と密接に結び付き、崇拝することもある。オーストラリア先住民には水をトーテムとする集団があり、またアフリカのヌエル人にも、一種のトーテムとして川を崇拝するリネージ（系族）や氏族がある。そのリネージの者は川を渡るとき、ビーズを川に投げ入れ、「祖父」と呼びかけてから渡り、その氏族は川に牛を捧(ささ)げ、ときどきその牛の乳を注ぐ。 ［板橋作美］ 『高木貞恵著『水を主題とする一般化学』（1969・化学同人）』▽『中沢弌仁・西原巧・堀和夫他著『水資源』（1978・彰国社）』▽『A・K・ビスワス著、高橋裕・早川正子訳『水の文化史』（1979・文一総合出版）』▽『榧根勇著『自然地理学講座3 水文学』（1980・大明堂）』▽『高橋裕編『水のはなしⅠ・Ⅱ』（1982・技報堂出版）』▽『日本学術振興会編『水』（1983・丸善）』▽『I・V・ペトリャノフ著、坂口豁訳『水の科学Q＆A』（1985・東京図書）』▽『市川正巳編『総観地理学講座8 水文学』（1990・朝倉書店）』▽『北野康著『水の科学』新版（1995・NHKブックス）』▽『鈴木啓三著『水の話・十講――その科学と環境問題』（1997・化学同人）』▽『長崎福三著『システムとしての「森・川・海」――魚付林の視点から』（1998・農山漁村文化協会）』▽『水村和正著『水圏水文学』（1998・山海堂）』▽『吉田敦彦著『水の神話』（1999・青土社）』▽『丸山利輔・三野徹編『地域環境水文学』（1999・朝倉書店）』▽『播磨裕・岡野正義編著『水の総合科学』（2000・三共出版）』▽『武田育郎著『水と水質環境の基礎知識』（2001・オーム社）』▽『新井正著『地域分析のための熱・水収支水文学』（2004・古今書院）』 [参照項目] | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |注：榧根勇（1980年）による©Shogakukan"> 地球上の水の量と滞留時間〔表1〕 注：M.I.ルボビチ（1973年）による。P＝precipitation（降水量）、R＝runoff（流出量）、Rd＝direct runoff（直接流出量）、Rg＝groundwater runoff（地下水流出量）、E＝evapotranspiration（蒸発散量）©Shogakukan"> 大陸別水収支〔表2〕 ©Shogakukan"> 水の物理的性質〔表3〕 ©Shogakukan"> 水の比重〔表4〕 ©Shogakukan"> 水の熱による解離〔表5〕 ©Shogakukan"> 水の結晶構造〔図A〕 ©Shogakukan"> 水の構造（鱗珪石型構造とクリストバル石… ©Shogakukan"> ナトリウムイオンに配向して取り巻く水分… ヒンドゥー教徒たちの聖地ワーラーナシのガンジス川沿い、5kmにわたって連なるガート（沐浴場）。信徒は聖河ガンジスで身を清め、太陽に向かって祈り、潔斎や消罪の功徳を願う。インド ワーラーナシ©Shogakukan"> ガンジス川での沐浴 出典 小学館 日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について 情報 | 凡例 |
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