地球上最清的水在哪裡（地球上最純淨的水在哪裡）

2023-04-20 08:59:45

自然界中的水，在與周圍環境相互接觸和作用的過程中，不可避免地會溶解一些有機物和無機物質，同時還會懸浮一些微粒以及細菌等微生物，這使得自然界中的水或多或少含有一些雜質，並非嚴格意義上的純水。含有適量礦物質元素的水，對於人體來說是必要和必需的，但是如果水中溶解或者懸浮的物質濃度超過一定程度，就會引起水體的汙染，因此相應的水體汙染治理和水質淨化技術越來越受到人們的關注和重視。

那麼，如果問你地球上有沒有絕對的純淨水，我想很多人都會回答沒有。但是，沒有絕對可以有相對，如果問你地球上最純淨的水在哪裡，你知道嗎？

蒸餾水純淨嗎？

說到純淨水，估計很多人都會想到蒸餾水，的確，相對自然界中的水體以及我們經常飲用的白開水和礦泉水來說，蒸餾水的純淨度肯定要高出很多，因為蒸餾水是通過收集水沸騰產生的水蒸氣，將之進行冷卻凝縮再次轉化為液態水的產物，在此過程中，水中的很多雜質就留在了原有的水體中，蒸發和冷凝後的水中就不再含有這些雜質。

不過，由於蒸餾是通過加熱水體，使其達到沸點之後再度冷凝的過程，如果原水體中含有易於揮發的物質，會隨著水體溫度的升高一起揮發，從而進入蒸餾後的水體中，比如，一些酚類、苯化合物、可蒸發的汞等等。

所以，經過一次蒸餾之後的水，還是會含有一部分的雜質，而這些雜質，並不能通過多次蒸餾的方法加以去除，只能靠加入其它一些化學物質，比如氫氧化鈉、高錳酸鉀等，與這些易於揮發的物質發生化學反應，生成難於揮發的物質，從而達到在多次蒸餾時有效去除的效果。

然而，由於依靠蒸餾的方式，需要耗費較多的熱能，同時在多次蒸餾時也會增加受空氣中其它雜質的風險，生產成本肯定很高，僅在一些化學實驗、電器行業和醫藥領域有著應用。如果要想獲取純度更高、具有更高科學價值的水，蒸餾水就滿足不了需求，這時候就需要使用去離子水。

去離子水是什麼？

去離子水顧名思義，就是通過相應的方法，將各種離子去除後的水。它的製作過程，主要依靠的是RO反滲透方法，即通過離子交換樹脂，將水中雜質的陽離子吸附，同時樹脂上的H 陽離子被置換到水中，與水中的陽離子結合形成無機酸。然後無機酸再被陰離子交換樹脂，OH－陰離子被置換到水中，與H 結合形成水。

通過上述過程，水中的「雜質」離子，便分別被吸附到交換樹脂中，達到「去離子化」的過程。為了達到最大程度去除離子以及其它懸浮微粒和微生物的目的，一般需要經過多道過濾、反滲透、樹脂混床等工序，從而不斷提升水的純度。在半導體行業中，一般將電阻率達到18.2兆歐姆釐米左右的水稱為「去離子水」。

由於去離子水中的離子數量，可以通過工序的設定、反滲透膜和樹脂類型的選擇，實現有效的人為控制之目的，而且生產過程中也不需要較多的能量輸入，所以生產成本較低，靈活度較高，因而在電子工業、科學實驗、噴塗、食品、紡織、海水淡化等方面有著非常廣泛的用途，就連在探索宇宙中微子方面，去離子水也有著很大的發揮空間。

利用去離子水搜尋中微子

日本於1983年，在日本岐阜縣地下41米處，埋藏著一個直徑39米的金屬大桶，裡面盛放著近5萬噸的純水，這些純水就是「去離子水」，這個由純水裝滿的金屬大桶，實質上就是一個大型的中微子探測器。

中微子是組成自然界最基本的粒子之一，本身不帶電，自旋為1/2，質量僅是電子的百萬分之一，所以質量非常小，以接近光速的速度運動。中微子由於不帶電荷，所以只參與非常微弱的弱相互作用，穿透力非常強，我們的人體、我們居住的地球，每時每刻都在經受著中微子的「襲擊」和穿透。

1998年，日本超級神岡實驗發現了確鑿的中微子振蕩現象。2015年，日本科學家梶田隆章與加拿大薩德伯裡中微子觀測站，就因在中微子觀測方面取得重大突破，分享了當年的諾貝爾物理學獎。但是，由於中微子運動速度非常快、質量非常小、又很難與其它物質發生反應，所以觀測起來非常困難，同時，對於中微子的一些重要參數、有沒有磁矩、是否是反物質等方面，還存在著大量的謎團，所以，中微子目前成為粒子物理、天體物理、宇宙學領域的一門熱點學科。

之所以選擇在地下存儲大量的「去離子水」來探測中微子，一方面是通過地殼的阻擋，將來自宇宙空間的眾多高能粒子屏蔽掉，使得只有中微子能夠來到這裡，從而最大限度地降低各種雜質對中微子探測的影響。

另一方面，大量的去離子水，既可以為中微子撞擊提供理想的環境，也能夠提高中微子與水分子撞擊時，產生輻射和光線的機率。畢竟中微子與其它物質發生相互作用的概率極低，通過部署更多的純淨水，可以增加「瞎貓碰死耗子」的可能性。

除了日本利用「去離子水」進行中微子探測外，其它一些國家也有著不同的探測方式。比如，美國在南極洲的冰層之下，建造了大約1立方公裡左右的中微子天文望遠鏡—冰立方；俄羅斯在貝加爾湖、法國和義大利在地中海也建造了中微子天文望遠鏡。

我國也在大亞灣和江門建造了大型的中微子探測器，特別是建於地下700米處、將於2023年建成運行的江門中微子實驗室，包含一個直徑達35米的有機「玻璃球」，裡面將裝滿2萬噸的透明液體閃爍體，另外探測器表面還將鋪滿1.8萬個20英寸圓形光電倍增管和3萬個小型光電倍增管。建成之後，江門中微子探測器將成為全球規模最大、能量密度最強、捕捉中微子機率最高的液體閃爍體探測器。