L'aigua (del llatí aqua) és una substància la molècula de la qual està formada per dos àtoms d'hidrogen i un d'oxigen (H2O). És essencial per a la supervivència de totes les formes conegudes de vida. En el seu ús més comú, amb aigua ens referim a la substància en el seu estat líquid, però la mateixa pot trobar-se en la seva forma sòlida cridada gel, i en forma gasosa que cridem vapor. L'aigua cobreix el 71% de la superfície de l'escorça terrestre.[2] Al nostre planeta, es localitza principalment en els oceans on es concentra el 96,5% de l'aigua total, les glaceres i casquets polars té l'1,74%, els dipòsits subterranis (aqüífers), els permafrost i les glaceres continentals suposen l'1,72% i el restant 0,04% es reparteix en ordre decreixent entre llacs, la humitat del sòl, atmosfera, embassaments, rius i éssers vius.[3] Contrari a la creença popular, l'aigua és un element bastant comú en el nostre sistema solar i això cada vegada es confirma amb nous descobriments. Podem trobar aigua principalment en forma de gel; de fet, és el material base dels estels, i el vapor compon la cua d'ells.
Des del punt de vista físic, l'aigua circula constantment en un cicle d'evaporació o transpiració (evapotranspiración), precipitació, i desplaçament cap a el mar . Els vents transporten tant vapor d'aigua com el qual s'aboca en els mars mitjançant el seu curs sobre la terra, en una quantitat aproximada de 45.000 km³ a l'any. En terra ferma, l'evaporació i transpiració contribueixen amb 74.000 km³ anuals a causar precipitacions de 119.000 km³ a l'any.[4]
S'estima que aproximadament el 70% de l'aigua dolça es consumeix en l'agricultura.[5] L'aigua en la indústria absorbeix una mitjana del 20% del consum mundial, emprant-se com a mitjà en la refrigeració, el transport i com a dissolvent d'una gran varietat de substàncies químiques. El consum domèstic absorbeix de l'ordre del 10% restant.[6]
L'aigua potable és essencial per a totes les formes de vida, inclosa la humana. L'accés a l'aigua potable s'ha incrementat substancialment durant les últimes dècades en la pràctica totalitat de la superfície terrestre.[7] [8] No obstant això estudis de la FAO, estimen que un de cada cinc països en vies de desenvolupament tindrà problemes d'escassetat d'aigua abans del 2030; en aquests països és urgent una menor despesa d'aigua en l'agricultura modernitzant els sistemes de reg.[6]
L'aigua es pot presentar en tres estats sent de les poques substàncies que poden trobar-se en els seus tres estats de forma natural.[9] L'aigua adopta formes molt diferents sobre la terra: com a vapor d'aigua, conformant núvols en l'aire; com a aigua marina, eventualment en forma d'icebergs en els oceans; en glaceres i rius a les muntanyes, i en els aqüífers subterranis la seva forma líquida.
L'aigua pot dissoldre moltes substàncies, donant-los diferents sabors i olors. Com a conseqüència del seu paper imprescindible per a la vida, l'ésser humà —entre molts altres animals— ha desenvolupat sentits capaços d'avaluar la potabilitat de l'aigua, que eviten el consum d'aigua salada o putrefacta. Els humans també solen preferir el consum d'aigua freda a la qual està tèbia, ja que l'aigua freda és menys propensa a contenir microbis. El sabor perceptible en l'aigua de desglaç i l'aigua mineral es deriva dels minerals dissolts en ella; de fet l'aigua pura és insípida. Per regular el consum humà, es calcula la puresa de l'aigua en funció de la presència de toxines, agents contaminants i microorganismes. L'aigua rep diversos noms, segons la seva forma i característiques:[10]
| Precipitació segons desplaçament | Precipitació segons estat | ||
|
|
L'aigua és una substància que químicament es formula com a H 2O; és a dir, que una molècula d'aigua es compon de dos àtoms d'hidrogen enllaçats covalentemente a un àtom d'oxigen .
Va ser Henry Cavendish qui va descobrir en 1781 que l'aigua és una substància composta i no un element, com es pensava des de l'Antiguitat. Els resultats d'aquest descobriment van ser desenvolupats per Antoine Laurent de Lavoisier donant a conèixer que l'aigua estava formada per oxigen i hidrogen. En 1804, el químic francès Joseph Louis Gai-Lussac i el naturalista i geògraf alemany Alexander von Humboldt van demostrar que l'aigua estava formada per dos volums d'hidrogen per cada volum d'oxigen (H2O).
Les propietats fisicoquímiques més notables de l'aigua són:
Actualment se segueix investigant sobre la naturalesa d'aquest compost i les seves propietats, de vegades traspassant els límits de la ciència convencional.[18] En aquest sentit, l'investigador John Emsley, divulgador científic, va dir una vegada de l'aigua que "(És) una de les substàncies químiques més investigades, però segueix sent la menys entesa".[19]
Contrari a la creença popular, l'aigua és un element bastant comú en el nostre sistema solar; principalment en forma de gel i, poc menys, de vapor. Constitueix una gran part del material que compon els estels i recentment s'han trobat importants jaciments de gel en la lluna. Alguns satèl·lits com Europa i Encélado posseeixen possiblement aigua líquida sota la seva gruixuda capa de gel. Això permet a aquestes llunes tenir una espècie de tectònica de plaques on l'aigua líquida compleix el rol del magma a la terra, mentre que el gel seria l'equivalent a l'escorça terrestre.
La majoria de l'aigua que existeix en l'univers pot haver sorgit com derivat de la formació d'estels que posteriorment van expulsar el vapor d'aigua en explotar. El naixement dels estels sol causar un fort flux de gasos i pols còsmica. Quan aquest material col·lisiona amb el gas de les zones exteriors, les ones de xoc produïdes comprimeixen i escalfen el gas. Es pensa que l'aigua és produïda en aquest gas càlid i dens.[20] S'ha detectat aigua en núvols interestel·lars dins de la nostra galàxia, la Via Làctica. Aquests núvols interestel·lars poden condensar-se eventualment en forma d'una nebulosa solar. A més, es pensa que l'aigua pot ser abundant en altres galàxies, atès que els seus components (hidrogen i oxigen) estan entre els més comuns de l'univers.[21]
S'ha detectat vapor d'aigua en:
L'aigua en el seu estat líquid està present en:
S'ha detectat gel en:
L'existència d'aigua en estat líquid —en menor mesura en les seves formes de gel o vapor— sobre la Terra és vital per a l'existència de la vida tal com la coneixem. La Terra està situada en un àrea del sistema solar que reuneix condicions molt específiques, però si estiguéssim una mica més prop del Sol —un 5%, o sigui 8 milions de quilòmetres— ja bastaria per dificultar enormement l'existència dels tres estats d'aigua coneguts.[27] La massa de la Terra genera una força de gravetat que impedeix que els gasos de l'atmosfera es dispersin. El vapor d'aigua i el diòxid de carboni es combinen, causant el que ha donat a cridar-se l'efecte hivernacle. Encara que se sol atribuir a aquest terme connotacions negatives, l'efecte hivernacle és el que manté l'estabilitat de les temperatures, actuant com una capa protectora de la vida al planeta. Si la Terra anés més petita, la menor gravetat exercida sobre l'atmosfera faria que aquesta anés més prima, la qual cosa redundaria en temperatures extremes, evitant l'acumulació d'aigua excepte en els casquets polars (tal com ocorre en Mart). Alguns teòrics han suggerit que la mateixa vida, actuant com un macroorganismo, manté les condicions que permeten la seva existència. La temperatura superficial de la terra ha estat en relativament constant variació a través de les eres geològiques, malgrat els canviants nivells de radiació solar. Aquest fet ha motivat que alguns investigadors creen que el planeta està termorregulado mitjançant la combinació de gasos de l'efecte hivernacle i l'albedo atmosfèric i superficial. Aquesta hipòtesi, coneguda com la teoria de Gaia, no és no obstant això la posició més adoptada entre la comunitat científica. L'estat de l'aigua també depèn de la gravetat d'un planeta. Si un planeta és el bastant gran, l'aigua que existeixi sobre ell romandria en estat sòlid fins i tot a altes temperatures, donada l'elevada pressió causada per la gravetat.[28]
L'aigua és fonamental per a totes les formes de vida coneguda. Els humans consumeixen aigua potable. Els recursos naturals s'han tornat escassos amb la creixent població mundial i la seva disposició a diverses regions habitades és la preocupació de moltes organitzacions governamentals.
El total de l'aigua present al planeta, en totes les seves formes, es denomina hidrosfera. L'aigua cobreix 3/4 parts (71%) de la superfície de la Terra. Es pot trobar aquesta substància en pràcticament qualsevol lloc de la biosfera i en els tres estats d'agregació de la matèria: sòlid, líquid i gasós.
El 97 per cent és aigua salada, la qual es troba principalment en els oceans i mars; només el 3 per cent del seu volum és dolç. D'aquesta última, un 1 per cent està en estat líquid. El 2% restant es troba en estat sòlid en capes, camps i plataformes de gel o banquisas en les latituds properes als pols. Fora de les regions polars l'aigua dolça es troba principalment en aiguamolls i, subterràniament, en aqüífers.
L'aigua representa entre el 50 i el 90% de la massa dels éssers vius (aproximadament el 75% del cos humà és aigua; en el cas de les algues, el percentatge ronda el 90%).
En la superfície de la Terra hi ha uns 1.386.000.000 km3 d'aigua que es distribueixen de la següent forma:[3]
| Situació de l'aigua | Volum en km³ | Percentatge | ||
|---|---|---|---|---|
| Aigua dolça | Aigua salada | d'aigua dolça | d'aigua total | |
| Oceans i mars | - | 1.338.000.000 | - | 96,5 |
| Casquets i glaceres polars | 24.064.000 | - | 68,7 | 1,74 |
| Aigua subterrània salada | - | 12.870.000 | - | 0,94 |
| Aigua subterrània dolça | 10.530.000 | - | 30,1 | 0,76 |
| Glaceres continentals i Permafrost | 300.000 | - | 0,86 | 0,022 |
| Lagos d'aigua dolça | 91.000 | - | 0,26 | 0,007 |
| Lagos d'aigua salada | - | 85.400 | - | 0,006 |
| Humitat del sòl | 16.500 | - | 0,05 | 0,001 |
| Atmosfera | 12.900 | - | 0,04 | 0,001 |
| Embassaments | 11.470 | - | 0,03 | 0,0008 |
| Ríos | 2.120 | - | 0,006 | 0,0002 |
| Aigua biològica | 1.120 | - | 0,003 | 0,0001 |
| Total aigua dolça | 35.029.110 | 100 | - | |
| Total aigua a la terra | 1.386.000.000 | - | 100 | |
La major part de l'aigua terrestre, per tant, està continguda en els mars, i presenta un elevat contingut en sals. Les aigües subterrànies es troben en jaciments subterranis anomenats aqüífers i són potencialment útils a l'home com a recursos. En estat líquid compon masses d'aigua com a oceans, mars, llacs, rius, rierols, canals, deus i estanys.
L'aigua exerceix un paper molt important en els processos geològics. Els corrents subterranis d'aigua afecten directament a les capes geològiques, influint en la formació de falles. L'aigua localitzada en el mantell terrestre també afecta a la formació de volcans. En la superfície, l'aigua actua com un agent molt actiu sobre processos químics i físics d'erosió . L'aigua en el seu estat líquid i, en menor mesura, en forma de gel, també és un factor essencial en el transport de sediments. El dipòsit d'aquestes restes és una eina utilitzada per la geologia per estudiar els fenòmens formatius succeïts a la Terra.
Amb cicle de l'aigua —conegut científicament com el cicle hidrològic— es denomina al continu intercanvi d'aigua dins de la hidrosfera , entre l'atmosfera, l'aigua superficial i subterrània i els organismes vius. L'aigua canvia constantment la seva posició d'una a una altra part del cicle d'aigua, implicant bàsicament els següents processos físics:
L'energia del sol escalfa la terra, generant corrents d'aire que fan que l'aigua s'evapori, ascendeixi per l'aire i es condensi en altes altituds, per després caure en forma de pluja. La major part del vapor d'aigua que es desprèn dels oceans torna als mateixos, però el vent desplaça masses de vapor cap a la terra ferma, en la mateixa proporció en què l'aigua es precipita de nou des de la terra cap als mars (uns 45.000 km³ anuals). Ja en terra ferma, l'evaporació de cossos aquàtics i la transpiració d'éssers vius contribueix a incrementar el total de vapor d'aigua en altres 74.000 km³ anuals. Les precipitacions sobre terra ferma —amb un valor mitjà de 119.000 km³ anuals— poden tornar a la superfície en forma de líquid —com a pluja—, sòlid —neu o calamarsa—, o de gas, formant boires o boires. L'aigua condensada present en l'aire és també la causa de la formació de l'arc de Sant Martí: La refracció de la llum solar en les minúscules partícules de vapor, que actuen com a múltiples i petits prismes. L'aigua de vessament sol formar conques, i els cursos d'aigua més petits solen unir-se formant rius. El desplaçament constant de masses d'aigua sobre diferents terrenys geològics és un factor molt important en la conformació del relleu. A més, en arrossegar minerals durant el seu desplaçament, els rius compleixen un paper molt important en l'enriquiment del sòl. Part de les aigües d'aquests rius es desvien per al seu aprofitament agrícola. Els rius desemboquen en el mar, dipositant els sediments arrossegats durant el seu curs, formant deltes. El terreny d'aquests deltes és molt fèrtil, gràcies a la riquesa dels minerals concentrats per l'acció del curs d'aigua. L'aigua pot ocupar la terra ferma amb conseqüències desastroses: Les inundacions es produeixen quan una massa d'aigua depassa els seus marges habituals o quan comuniquen amb una massa major —com el mar— de forma irregular. D'altra banda, i encara que la falta de precipitacions és un obstacle important per a la vida, és natural que periòdicament algunes regions sofreixin sequeres. Quan la sequedat no és transitòria, la vegetació desapareix, al mateix temps que s'accelera l'erosió del terreny. Aquest procés es denomina desertització[29] i molts països adopten polítiques[30] per frenar el seu avanç. En 2007, l'ONU va declarar el 17 de juny com el Dia mundial de lluita contra la desertització i la sequera".[31]
L'oceà engloba la part de la superfície terrestre ocupada per l'aigua marina. Es va formar fa uns 4.000 milions d'anys quan la temperatura de la superfície del planeta es va refredar fins a permetre que l'aigua passés a estat líquid. Cobreix el 71% de la superfície de la Terra. La profunditat mitjana és d'uns 4 km. La part més profunda es troba en la fossa de les Mariannes aconseguint els 11.033 m. En els oceans hi ha una capa superficial d'aigua temperada (12º a 30 °C), que ocupa entre diverses desenes de metres fins als 400 o 500 metres. Per sota d'aquesta capa l'aigua està freda amb temperatures d'entre 5º i -1 °C. L'aigua està més càlida a les zones temperades, equatorials i tropicals, i més freda prop dels pols.
Conté substàncies sòlides en dissolució, sent les més abundants el sodi i el clor que, en la seva forma sòlida, es combina per formar el clorur de sodi o sal comuna i, juntament amb el magnesi, el calci i el potassi, constitueixen prop del 90% dels elements dissolts en l'aigua de mar.
L'oceà està dividit per grans extensions de terra que són els continents i grans arxipèlags en cinc parts que, al seu torn, també es diuen oceans: oceà Antàrtic, oceà Àrtic, oceà Atlàntic, oceà Índic i oceà Pacífic.
Es diu mar a una massa d'aigua salada de grandària inferior a l'oceà . S'utilitza també el terme per designar alguns grans llacs.
Les marees són moviments cíclics de les grans masses d'aigua causades per la força gravitatòria lunar i el sol, en conjunció amb els oceans. Les marees es deuen a moviments de corrents de grans masses d'aigua, com a mars, que oscil·len en un marge constant d'hores. La marea es reflecteix perceptiblement en una notable variació de l'altura del nivell del mar —entre altres coses— originat per les posicions relatives del Sol i la Lluna en combinació amb l'efecte de la rotació terrestre i la batimetría local. La franja de mar sotmesa a aquests canvis —exposada en bajamar i coberta en pleamar— es denomina zona entre marees i representa un nínxol ecològic de gran valor.
L'aigua dolça en la naturalesa es renova gràcies a l'atmosfera que disposa de 12.900 km³ de vapor d'aigua. No obstant això, es tracta d'un volum dinàmic que constantment s'està incrementant en forma d'evaporació i disminuint en forma de precipitacions, estimant-se el volum anual en forma de precipitació o aigua de pluja entre 113.500 i 120.000 km³ al món. Aquests volums suposen la part clau de la renovació dels recursos naturals d'aigua dolça. Als països de clima temperat i fred la precipitació en forma de neu suposa una part important del total.[32]
El 68,7% de l'aigua dolça existent al món està en les glaceres i mantells de gel. No obstant això, en general, no es consideren recursos hídrics per ser inaccessibles (Antàrtida, Àrtic i Groenlàndia). En canvi les glaceres continentals són bàsics en els recursos hídrics de molts països.[32]
Les aigües superficials engloben els llacs, embassaments, rius i aiguamolls suposant solament el 0,3% de l'aigua dolça del planeta, no obstant això representen el 80% de les aigües dolces renovables anualment d'allí la seva importància.[32]
També l'aigua subterrània dolça emmagatzemada, que representa el 96% de l'aigua dolça no congelada de la Terra, suposa un important recurs. Segons Morris els sistemes d'aigües subterrànies emprats en proveïment de poblacions suposen entre un 25 i un 40% de l'aigua potable total proveïda. Així la meitat de les grans megalópolis del món depenen d'elles per al seu consum. A les zones on no es disposa d'una altra font de proveïment representa una forma de proveïment de qualitat a baix cost.[32]
La major font d'aigua dolça del món adequada per al seu consum és el llac Baikal, de Sibèria, que té un índex molt reduït en sal i calci i encara no està contaminat.[33]
Des del punt de vista de la biologia, l'aigua és un element crític per a la proliferació de la vida. L'aigua exerceix aquest paper permetent als compostos orgànics diverses reaccions que, en últim terme, possibiliten la replicació d'ADN. D'una manera o un altre,[34] totes les formes de vida conegudes depenen de l'aigua. Les seves propietats la converteixen en un actiu agent, essencial en molts dels processos metabòlics que els éssers vius realitzen. Des d'aquesta perspectiva metabòlica, podem distingir dos tipus de funcions de l'aigua: anabólicamente, l'extracció d'aigua de molècules —mitjançant reaccions químiques enzimàtiques que consumeixen energia— permet el creixement de molècules majors, com els triglicèrids o les proteïnes; quant al catabolisme, l'aigua actua com un dissolvent dels enllaços entre àtoms, reduint la grandària de les molècules (com a glucoses, àcids grassos i aminoàcids), subministrant energia en el procés. L'aigua és per tant un mitjà irreemplaçable a nivell molecular per a nombrosos organismes vius. Aquests processos metabòlics no podrien realitzar-se en un entorn sense aigua, per la qual cosa alguns científics s'han plantejat la hipòtesi de quin tipus de mecanismes —absorció de gas, assimilació de minerals— podrien mantenir la vida sobre el planeta.
És un compost essencial per a la fotosíntesi i la respiració. Les cèl·lules fotosintéticas utilitzen l'energia del sol per dividir l'oxigen i l'hidrogen presents en la molècula d'aigua. L'hidrogen és combinat llavors amb CO2 (absorbit de l'aire o de l'aigua) per formar glucosa, alliberant oxigen en el procés. Totes les cèl·lules vives utilitzen algun tipus de "combustible" en el procés d'oxidació de l'hidrogen i carboni per capturar l'energia solar i processar l'aigua i elCO 2. Aquest procés es denomina respiració cel·lular.Les diverses funcions que un organisme pot realitzar —segons la seva complexitat cel·lular— determinen que la quantitat d'aigua variï d'un organisme a un altre. Una cèl·lula d'Escherichia coli conté al voltant d'un 70% d'aigua, un cos humà entre un 60 i 70%, una planta pot reunir fins a un 90% d'aigua, i el percentatge d'aigua d'una medusa adulta oscil·la entre un 94 i un 98%.
Les aigües estan plenes de vida. Pel que sembla, les primeres formes de vida van aparèixer en l'aigua,[35] que en l'actualitat no només és l'hàbitat de totes les espècies de peixos i també a alguns mamífers i amfibis. L'aigua és també essencial pel kelp, el plàncton i les algues, que són la base de la cadena trófica submarina, i proveeix per tant no només el mitjà sinó el sustento de tota la fauna marina.
Els animals aquàtics han d'obtenir oxigen per respirar, extraient-ho de l'aigua de diverses maneres. Els grans mamífers com les balenes conserven la respiració pulmonar, prenent l'aire fos de l'aigua i contenint la respiració en submergir-se. Els peixos, no obstant això, utilitzen les agallas per extreure l'oxigen de l'aigua en comptes de pulmons. Algunes espècies com els dipnoos conserven tots dos sistemes respiratoris. Altres espècies marines poden absorbir l'oxigen mitjançant respiració cutània. L'escull de coral s'ha qualificat en ocasions com "l'animal viu més gran del món", i amb els seus més de 2.600 km d'extensió és possible veure-ho des de l'espai.
La circulació vegetal de plantes terrestres també s'efectua gràcies a determinades propietats de l'aigua, que fa possible l'obtenció d'energia a partir de la llum solar.
La història mostra que les civilitzacions primitives van florir en zones favorables a l'agricultura, com les conques dels rius. És el cas de Mesopotamia, considerada el bressol de la civilització humana, sorgida a la fèrtil vall de l'Eufrates i el Tigris; i també el d'Egipte , una esplèndida civilització que depenia per complet del Nil i les seves periòdiques crescudes. Moltes altres grans ciutats, com Rotterdam, Londres, Mont-real, París, Nova York, Buenos Aires, Shanghái, Tòquio, Chicago o Hong Kong deuen la seva riquesa a la connexió amb alguna gran via d'aigua que va afavorir el seu creixement i la seva prosperitat. Les illes que comptaven amb un port natural segur —com Singapur— van florir per la mateixa raó. De la mateixa manera, àrees en les quals l'aigua és molt escassa, com el nord d'Àfrica o l'Orient Mitjà, han tingut històricament dificultats de desenvolupament.[36]
El cos humà està compost d'entre un 55% i un 78% d'aigua, depenent de les seves mesures i complexió.[37] Per evitar desordres, el cos necessita al voltant de set litres diaris d'aigua; la quantitat exacta variarà en funció del nivell d'activitat, la temperatura, la humitat i altres factors. La major part d'aquesta aigua s'absorbeix amb el menjar o begudes —no estrictament aigua—. No s'ha determinat la quantitat exacta d'aigua que ha de prendre un individu sa, encara que una majoria d'experts considera que uns 6-7 gots d'aigua diaris (aproximadament dos litres) és el mínim necessari per mantenir una adequada hidratació.[38] La literatura mèdica defensa un menor consum, típicament un litre d'aigua diari per a un individu home adult, excloent altres requeriments possibles deguts a la pèrdua de líquids causada per altes temperatures o exercici físic.[39] Una persona amb els ronyons en bon estat tindrà dificultats per beure massa aigua, però —especialment en climes càlids i humits, o durant l'exercici — beure poc també pot ser perillós. El cos humà és capaç de beure molta més aigua de la qual necessita quan s'exercita, arribant fins i tot a posar-se en perill per hiperhidratación, o intoxicació d'aigua. El fet comunament acceptat que un individu adult ha de consumir vuit gots diaris d'aigua no té cap fonament científic.[40] Hi ha altres mites[41] sobre la relació entre aigua i salut que a poc a poc van sent olvidades.[42]
Una recomanació[43] sobre consum d'aigua de la Plataforma d'Alimentació i Nutrició assenyalava:
L'última referència oferta per aquest mateix organisme parla de 2.7 litres d'aigua diaris per a una dona i 3.7 litres per a un home, incloent el consum d'aigua a través dels aliments.[44] Naturalment, durant l'embaràs i la lactància la dona ha de consumir més aigua per mantenir-se hidratada. Segons l'Institut de Medicina —que recomana una mitjana de 2.2 litres/dia per a una dona, i 3.0 litres/dia per a un home— una dona embarassada ha de consumir 2.4 litres, i fins a 3 litres durant la lactància, considerada la gran quantitat de líquid que es perd durant la cria.[45] També s'assenyala que normalment, al voltant d'un 20% de l'aigua s'absorbeix amb el menjar, mentre la resta s'adquireix mitjançant el consum d'aigua i altres begudes. L'aigua s'expulsa del cos de molt diverses formes: a través de l'orina , la femta, en forma de suor, o en forma de vapor d'aigua, per exhalació de l'alè . Una persona malalta, o exposada directament a fonts de calor, perdrà molt més líquid, per la qual cosa les seves necessitats de consum també augmentaran.
L'aigua de boca és un dels principals transmissors de microorganismes causants de malalties, principalment bacteris, virus i protozous intestinals. Les grans epidèmies de la humanitat han prosperat per la contaminació de l'aigua de boca. Per referències es coneix que es recomanava bullir l'aigua des de cinc-cents anys abans de la nostra era.[46]
Actualment als països desenvolupats estan pràcticament controlats els problemes que plantejaven les aigües contaminades. Els processos de filtració i desinfecció mitjançant clor als quals se sotmet a l'aigua abans del consum humà s'han imposat al segle XX i s'estima que són els causants del 50% d'augment de l'expectativa de vida dels països desenvolupats al segle passat. La cloració i filtració de l'aigua va ser considerada per la revista Life probablement el més important progrés de salut pública del mil·lenni. El clor és el material més usat com a desinfectant de l'aigua. La hipòtesi més acceptada de com actua i destrueix el clor aquests microorganismes patògens és que produeix alteracions físiques, químiques i bioquímiques en la membrana o paret protectora de les cèl·lules ocasionant la fi de les seves funcions vitals.[46]
El clor pot resultar irritante per a les mucoses i la pell per això la seva utilització està estrictament vigilada. La proporció usada varia entre 1ppm quan es tracta de purificar l'aigua per al seu consum, i entre 1-2 ppm per a la preparació d'aigua de bany. L'aplicació inadequada de components químics en l'aigua pot resultar perillós. L'aplicació de clor com a desinfectant va començar en 1912 als Estats Units. A l'any següent Wallace i Tiernan van dissenyar uns equips que podien mesurar el clor gas i formar una solució concentrada que s'afegia a l'aigua a tractar. Des de llavors la tècnica de cloració ha seguit progressant. A més de la seva capacitat destructora de gèrmens, la seva capacitat oxidant és molt gran i la seva acció també és molt beneficiosa en l'eliminació del ferro, manganès, sulfhídricos, sulfurs i altres substàncies reductores de l'aigua. Molts països en les seves normatives estableixen desinfeccions mitjançant clor i exigeixen el manteniment d'una determinada concentració residual de desinfectant a les seves xarxes de canonades de distribució d'aigua. De vegades s'empra cloraminas com a desinfectant secundari per mantenir durant més temps una determinada concentració de clor en el sistema de proveïment d'aigua potable.[47]
L'aigua adequada per al consum humà es diu aigua potable. Com s'ha explicat l'aigua que no reuneix les condicions adequades per al seu consum pot ser potabilitzada mitjançant filtració o mitjançant altres processos fisicoquímicos.
La població mundial ha passat de 2.630 milions en 1950 a 6.671 milions en 2008. En aquest període (de 1950 a 2010) la població urbana ha passat de 733 milions a 3.505 milions. És en els assentaments humans on es concentra l'ús de l'aigua no agrícola i on es contreuen la majoria de les malalties relacionades amb l'aigua.[48]
Davant la dificultat de disposar d'aigua potable per a consum humà en molts llocs del planeta, s'ha consolidat un concepte intermedi, l'aigua segura com l'aigua que no conté bacteris perillosos, metalls tòxics dissolts, o productes químics nocius a la salut, i és per tant considerada segura per beure, per tant s'empra quan el subministrament d'aigua potable està compromès. És un aigua que no resulta perjudicial per a l'ésser humà, encara que no reuneixi les condicions ideals per al seu consum.
Per diversos motius, la disponibilitat de l'aigua resulta problemàtica en bona part del món, i per això s'ha convertit en una de les principals preocupacions de governs a tot el món. Actualment, s'estima que al voltant de mil milions[49] de persones tenen un deficient accés a l'aigua potable. Aquesta situació s'agreuja pel consum d'aigües en males condicions, que afavoreix la proliferació de malalties i brots epidémicos. Molts dels països reunits en Evian en la XXIXª conferència del G-8 es van marcar 2015 com data límit per aconseguir l'accés universal a aigua en millors condicions a tot el món.[50] Fins i tot si s'aconseguís aquest difícil objectiu, es calcula que encara quedaria al voltant de 500 milions sense accés a l'aigua potable, i més de mil milions mancarien d'un adequat sistema de sanejament. La mala qualitat l'aigua i el sanejament irregular afecten greument l'estat sanitari de la població: només el consum d'aigua contaminada causa 5.000.000 de morts a l'any, segons informes[51] de les Nacions Unides, que van declarar 2005-2015 la "Dècada de l'acció". L'OMS estima que l'adopció de polítiques d'aigua segura podria evitar la mort d'1.400.000 nens a l'any, víctimes de diarrea.[52] [53] 50 països que reuneixen a gairebé un terç de la població mundial manquen d'un adequat subministrament d'aigua,[54] i 17 d'ells extreuen anualment més aigua dels seus aqüífers de la qual pot renovar-se naturalment.[55] La contaminació, d'altra banda, no només contamina l'aigua de rius i mars, sinó els recursos hídrics subterranis que serveixen de proveïment del consum humà.[56]
A més de precisar els éssers humans l'aigua per a la seva existència precisen de l'aigua per a la seva pròpia condícia i la neteja. S'ha estimat que els humans consumeixen «directament o indirectament» al voltant d'un 54% de l'aigua dolça superficial disponible al món. Aquest percentatge es desglossa en:
El consum humà representa un percentatge reduït del volum d'aigua consumit diàriament al món. S'estima que un habitant d'un país desenvolupat consumeix al voltant de 5 litres diaris en forma d'aliments i begudes.[59] Aquestes xifres s'eleven dramàticament si considerem el consum industrial domèstic. Un càlcul[60] aproximat de consum d'aigua per persona/dia en un país desenvolupat, considerant el consum industrial domèstic llança les següents dades:
| Activitat | Consum d'aigua |
|---|---|
| Rentar la roba | 60-100 litres |
| Netejar la casa | 15-40 litres |
| Netejar la vaixella a màquina | 18-50 litres |
| Netejar la vaixella a mà | 100 litres |
| Cuinar | 6-8 litres |
| Donar-se una dutxa | 35-70 litres |
| Banyar-se | 200 litres |
| Rentar-se les dents | 30 litres |
| Rentar-se les dents (tancant l'aixeta) | 1,5 litres |
| Rentar-se les mans | 1,5 litres |
| Afaitar-se | 40-75 litres |
| Afaitar-se (tancant l'aixeta) | 3 litres |
| Rentar el cotxe amb mànega | 500 litres |
| Descarregar la cisterna | 10-15 litres |
| Mitja descàrrega de cisterna | 6 litres |
| Regar un jardí petit | 75 litres |
| Reg de plantes domèstiques | 15 litres |
| Beure | 1,5 litres |
Aquests hàbits de consum assenyalats i l'augment de la població a l'últim segle ha causant alhora un augment en el consum de l'aigua. Això ha provocat que les autoritats realitzin campanyes pel bon ús de l'aigua. Actualment, la conscienciació és una tasca d'enorme importància per garantir el futur de l'aigua al planeta, i com a tal és objecte de constants activitats tant a nivell nacional com a municipal.[61] D'altra banda, les enormes diferències entre el consum diari per persona en països desenvolupats i països en vies de desenvolupament[62] assenyalen que el model hídric actual no és només ecològicament inviable: també ho és des del punt de vista humanitari,[63] pel que nombroses ONGs s'esforcen[64] per incloure el dret a l'aigua entre els Drets humans.[65] Durant el V Fòrum Mundial de l'aigua, convocat el 16 de març de 2009 a Istanbul (Turquia), Loic Fauchon (President del Consell Mundial de l'Aigua) va subratllar la importància de la regulació del consum en aquests termes:
La major part de l'aigua es destina a l'agricultura , i és utilitzada per irrigar els cultius. La relació directa entre recursos hídrics i producció d'aliments és crítica per tant per a una població humana en constant creixement.[67] La irrigació absorbeix fins al 90% dels recursos hídrics d'alguns països en desenvolupament.[68] L'agricultura és un sistema de producció tan antic que s'ha sabut adaptar als diferents règims hídrics de cada país: Així, en zones on es donin abundants precipitacions solen realitzar-se cultius de regadiu, mentre que en zones més seques són comunes els cultius de secà. Més recentment, i en entorns més adversos, com el desert s'ha experimentat amb noves formes de cultiu, centrades a minimitzar el consum d'aigua. En l'actualitat una dels vessants més actius de la investigació genètica intenta optimitzar les espècies que l'home usa com a aliment. També s'ha començat a parlar d'agricultura espacial[69] per referir-se als experiments destinats a difondre l'agricultura per altres planetes.
Actualment l'agricultura suposa una important pressió sobre les masses naturals d'aigua, tant en quantitat com en qualitat. Així, l'aigua que precisen els regadius suposa una disminució dels cabals naturals dels rius i un descens dels nivells de les aigües subterrànies que ocasionen un efecte negatiu en els ecosistemes aquàtics. Per exemple, a Espanya es reguen 3,4 milions d'hectàrees que suposa el 7% de la superfície nacional i empra el 80% dels recursos hídrics disponibles.[70]
També l'ús de nitrats i pesticides en les labors agrícoles suposen la principal contaminació difusa de les masses d'aigua tant superficial com a subterrània. La més significativa és la contaminació per nitrats que produeix l'eutrofització de les aigües. A Espanya el consum anual de fertilitzants s'estima en 1.076.000 tones de nitrogen, 576.000 tones de fòsfor i 444.000 tones de potassi. La major part dels abonaments són absorbits pels cultius, la resta és un potencial contaminant de les aigües.[70]
La indústria precisa l'aigua per a múltiples aplicacions, per escalfar i per refredar, per produir vapor d'aigua o com a dissolvent, com a matèria primera o per netejar. La major part, després del seu ús, s'elimina retornant-la novament a la naturalesa. Aquests abocaments, de vegades es tracten, però unes altres l'aigua residual industrial torna al cicle de l'aigua sense tractar-la adequadament. La qualitat de l'aigua de molts rius del món s'està deteriorant i està afectant negativament al medi ambient aquàtic pels abocaments industrials de metalls pesats, substàncies químiques o matèria orgànica.[71] També es pot produir una contaminació indirecta: residus sòlids poden portar aigua contaminada o altres líquids, el lixiviado, que s'acaben filtrant al terreny i contaminant aqüífers si els residus no s'aïllen adequadament.[72]
Els majors consumidors d'aigua per a la indústria l'any 2000 van ser: EUA 220,7 km³; Xina 162 km³; Federació Russa 48,7 km³; Índia 35,2 km³; Alemanya 32 km³; Canadà 31,6 km³ i França 29,8 km³. Als països de parla hispana, Espanya 6,6 km³; Mèxic 4,3 km³; Xile 3,2 km³ i Argentina 2,8 km³.[73]
En alguns països desenvolupats i sobretot a Àsia Oriental i en l'Àfrica subsahariana, el consum industrial d'aigua pot superar àmpliament al domèstic.[74]
L'aigua és utilitzada per a la generació d'energia elèctrica. La hidroelectricidad és la que s'obté a través de l'energia hidràulica. L'energia hidroelèctrica es produeix quan l'aigua embassada prèviament en una presa cau per gravetat en una central hidroelèctrica, fent girar en aquest procés una turbina engranada a un alternador d'energia elèctrica. Aquest tipus d'energia és de baix cost, no produeix contaminació, i és renovable.
L'aigua és fonamental per a diversos processos industrials i maquinàries, com la turbina de vapor, el bescanviador de calor, i també el seu ús com a dissolvent químic. L'abocament d'aigües residuals procedents de processos industrials causen diversos tipus de contaminació com: la contaminació hídrica causada per descàrregues de soluts i la contaminació tèrmica causada per la descàrrega del refrigerant.
Una altra de les aplicacions industrials és l'aigua presurizada, la qual s'empra en equips d'hidrodemolición , en màquines de tall amb doll d'aigua, i també s'utilitza en pistoles d'aigua amb alta pressió per tallar de forma eficaç i precisa diversos materials com a acer, formigó, formigó armat, ceràmica, etc. L'aigua a pressió també s'usa per evitar el reescalfament de maquinària com les serres elèctriques o entre elements sotmesos a un intens fregament.
L'aigua i el vapor són usats com a transmissors de calor en diversos sistemes d'intercanvi de calor, a causa de la seva disponibilitat, per la seva elevada capacitat calorífica, i també per la seva facultat de refredar i escalfar. El vapor condensat és un escalfador eficient a causa de la seva elevada calor de vaporització. Un desavantatge de l'aigua i el vapor és que en certa manera són corrosius. En la majoria de centrals elèctriques, l'aigua és utilitzada com a refrigerant, la qual posteriorment s'evapora i en les turbines de vapor es genera energia mecànica, permetent el funcionament dels generadors que produeixen electricitat.
En la indústria nuclear, l'aigua pot ser usada com a moderador nuclear. En un reactor d'aigua a pressió, l'aigua actua com a refrigerant i moderador. Això augmenta l'eficàcia del sistema de seguretat passiu de la central nuclear, ja que l'aigua ralenteix la reacció nuclear, mantenint la reacció en cadena.
L'aigua exerceix un paper crucial en la tecnologia d'aliments. L'aigua és bàsica en el processament d'aliments i les característiques d'ella influeixen en la qualitat dels aliments.
Els soluts que es troben en l'aigua, tals com les sals i els azucares, afecten les propietats físiques de l'aigua i també alteren el punt d'ebullició i de congelació de l'aigua. Un mol de sacarosa (sucre) augmenta el punt d'ebullició de l'aigua a 0.52 °C, i un mol de clorur de sodi augmenta el punt d'ebullició a 1.04 °C alhora que disminueix de la mateixa manera el punt de congelamiento de l'aigua.[75] Els soluts de l'aigua també afecten l'activitat d'aquesta, i al seu torn afecten moltes reaccions químiques i el creixement de microorganismes en els aliments.[76] Es denomina activitat de l'aigua a la relació que existeix entre la pressió de vapor de la solució i la pressió de vapor d'aigua pura.[75] Els soluts en l'aigua disminueixen l'activitat aquosa, i és important conèixer aquesta informació a causa que la majoria del creixement bacterià cessa quan existeixen nivells baixos d'activitat aquosa.[76] El creixement de microbis no és l'únic factor que afecta la seguretat dels aliments, també existeixen altres factors com són la preservació i el temps d'expiració dels aliments.
Un altre factor crític en el processament d'aliments és la duresa de l'aigua, ja que aquesta pot afectar dràsticament la qualitat d'un producte alhora que exerceix un paper en les condicions de salubritat. La duresa de l'aigua mesura la concentració de compostos minerals que hi ha en una determinada quantitat d'aigua, especialment carbonat de calci i magnesi.[75] La duresa de l'aigua es classifica en:
17 mg/l
120 mg/l
180 mg/l
La duresa de l'aigua pot ser alterada o tractada mitjançant l'ús d'un sistema químic d'intercanvi iònic. El nivell de pH de l'aigua es veu alterat per la seva duresa, jugant un paper crític en el processament d'aliments. Per exemple, l'aigua dura impedeix la producció eficaç de begudes cristal·lines. La duresa de l'aigua també afecta la salubritat; de fet, quan la duresa augmenta, l'aigua perd la seva efectivitat desinfectant.[75]
Alguns mètodes populars utilitzats en la cocció d'aliments són: l'ebullició , la cocció al vapor, i bullir a foc lent. Aquests procediments culinaris requereixen la immersió dels aliments en l'aigua quan aquesta es troba en el seu estat líquid o de vapor.
Les reaccions orgàniques generalment es tiemplan amb aigua o amb una solució aquosa que pot estar composta per àcid, per una base o per un tampó químic. L'aigua és generalment eficaç per eliminar sals inorgàniques. En les reaccions inorgàniques l'aigua és un solvent comú, a causa que no dissol els reactius íntegrament, també és anfótera (pot reaccionar en el seu estat àcid i base) i nucleófila. No obstant això, aquestes propietats de vegades són desitjades. També s'ha observat que l'aigua causa una acceleració en la reacció de Diels-Alder. Els fluids supercríticos estan sent investigats en l'actualitat, ja que l'aigua supercrítica (saturada en oxigen) fa combustió en els contaminants de manera eficient.
L'aigua és descrita moltes vegades com el solvent universal, perquè dissol molts dels compostos coneguts. No obstant això no arriba a dissoldre tots els compostos.
En termes químics, l'aigua és un solvent eficaç perquè permet dissoldre ions i molècules polars. La immensa majoria de les substàncies poden ser dissoltes en aigua. Quan l'aigua és emprada com a solvent s'obté una dissolució aquosa; per tant, a la substància dissolta la hi denomina solut i al mitjà que la dispersa l'hi crida dissolvent. En el procés de dissolució, les molècules de l'aigua s'agrupen al voltant dels ions o molècules de la substància per mantenir-les allunyades o dispersades. Quan un compost iònic es dissol en aigua, els extrems positius (hidrogen) de la molècula de l'aigua són atrets pels anions que contenen ions amb càrrega negativa, mentre que els extrems negatius (oxigen) de la molècula són atrets pels cations que contenen ions amb càrrega positiva.[77] Un exemple de dissolució d'un compost iònic en aigua és el clorur de sodi (sal de taula), i un exemple de dissolució d'un compost molecular en aigua és el sucre.
Les propietats de l'aigua són essencials per a tots els éssers vivents, la seva capacitat com a solvent li converteix en un component necessari dels fluids vitals com el citoplasma de la sang, la saba de les plantes, entre uns altres.[78] De fet, el citoplasma està compost en un 90% d'aigua, les cèl·lules vives tenen un 60 a 90% d'aigua, i les cèl·lules inactives d'un 10% a un 20%.[79]
La solvatación o la suspensió s'empren diàriament per al rentat tals com a vestimenta, pisos, aliments, mascotes, automòbils i el cos humà. Els residus humans també són conduïts per l'aigua a les instal·lacions de tractament d'aigües residuals. L'ús de l'aigua com a solvent de neteja consumeix una gran quantitat d'aigua als països industrialitzats.
L'aigua facilita el processament biològic i químic de les aigües residuals. L'ambient aquós ajuda a descompondre els contaminants, a causa de la seva capacitat de tornar-se una solució homogènia, que pot ser tractada de manera flexible. Els microorganismes que viuen en l'aigua poden accedir als residus dissolts i poden alimentar-se d'ells, descomponent-los en substàncies menys contaminants. Per a això els tractaments aeròbics s'utilitzen de forma generalitzada afegint oxigen o aire a la solució, incrementant la velocitat de descomposició i reduint la reactivitat de les substàncies nocives que ho componen. Altres exemples de sistemes biològics per al tractament de les aigües residuals són els canyars i els biodigestores anaeròbics. En general en els tractaments químics i biològics dels desaprofitaments, queden residus sòlids del procés de tractament. Depenent de la seva composició, el residu restant pot ser assecat i utilitzat com a fertilitzant si les seves propietats són beneficioses, o pot ser rebutjat en un abocador o incinerat.
L'aigua posseeix una elevada calor latent de vaporització i és relativament inerta, convertint-li en un fluid eficaç per apagar incendis. La calor del foc és absorbit per l'aigua per després evaporar-se, extingint per refredament. No obstant això, l'aigua no ha de ser utilitzada per apagar el foc d'equips elèctrics, a causa que l'aigua impura és un bon conductor d'electricitat. Així mateix, no ha de ser emprada per extingir combustibles líquids o solvents orgànics lloc que suren en l'aigua i l'ebullició explosiva de l'aigua tendeix a estendre el foc.
Quan s'utilitza l'aigua per apagar incendis s'ha de considerar el risc d'una explosió de vapor, ja que pot ocórrer quan la hi utilitza en espais reduïts i en focs sobrecalentados. També s'ha de prendre en compte el perill d'una explosió d'hidrogen, que ocorre quan certes substàncies, com a metalls o el grafit calent, es descomponen en l'aigua produint hidrogen.
L'accident de Txernòbil és un clar exemple de la potència d'aquest tipus d'explosions, encara que en aquest cas l'aigua no va provenir dels esforços per combatre el foc sinó del propi sistema de refredament del reactor, ocasionant una explosió de vapor causada pel sobrecalentamiento del nucli del reactor. També existeix la possibilitat que va poder haver ocorregut una explosió d'hidrogen causada per la reacció química entre el vapor i el zirconi calent.
Els humans utilitzen l'aigua per a diversos propòsits recreatius, entre els quals es troben l'ejercitación i la pràctica d'esports. Alguns d'aquests esports inclouen la natació, l'esquí aquàtic, la navegació, el surf i el salt. Existeixen a més altres esports que es practiquen sobre una superfície de gel com l'hoquei sobre gel, i el patinatge sobre gel.
Les riberes dels llacs, les platges, i els parcs aquàtics són llocs populars de relaxació i diversió. Algunes persones consideren que el so del flux de l'aigua té un efecte tranquilizante. Altres persones tenen aquaris o estanys amb peixos i vida marina per diversió, companyia, o per exhibir-los. Els humans també practiquen esports de neu com l'esquí o el snowboarding. També s'utilitza per a jocs de baralla mitjançant el llançament de boles de neu, globus d'aigua, i inclusivament amb l'ús de pistoles d'aigua. Una altra de les aplicacions de l'aigua és per decorar llocs públics o privats amb la construcció de fonts o sortidors d'aigua.
El 7 d'abril de 1795, el gram va ser definit a França com "el pes absolut d'un volum d'aigua pura igual a una galleda de la centèsima part d'un metre, a la temperatura de fusió del gel".[80] Per motius pràctics, es va popularitzar una mesura mil vegades major de referència per als metalls. El treball encarregat era per tant calcular amb precisió la massa d'un litre d'aigua. Malgrat el fet que la pròpia definició de gram especificava els 0º C —un punt de temperatura molt estable— els científics van preferir redefinir l'estàndard i realitzar els seus mesuraments en funció de la densitat més estable, és a dir, al voltant dels 4 °C.[81]
L'escala de temperatures Kelvin del SI es basa en el punt triple de l'aigua, definit exactament com 273.16º K (0.01º C). L'escala Kelvin és una evolució més desenvolupada de la Celsius, que està definida tan sols pel punt d'ebullició (=100º C) i el punt de fusió (=0º C) de l'aigua. L'aigua natural es compon principalment d'isòtops hidrogen-1 i oxigen-16, però hi ha també una petita quantitat d'isòtops més pesats com a hidrogen-2 (deuteri). La quantitat d'òxids de deuteri de l'aigua pesada és també molt reduïda, però afecta enormement a les propietats de l'aigua. L'aigua de rius i llacs sol tenir menys deuteri que l'aigua del mar. Per això, es va definir un estàndard d'aigua segons el seu contingut en deuteri: El VSMOV, o Estàndard de Viena Aigua de l'Oceà Mitjana.
Els humans portem molt temps dipositant els nostres residus i escombraries en l'atmosfera, a la terra i en l'aigua. Aquesta forma d'actuar fa que els residus no es tractin adequadament i causin contaminació. La contaminació de l'aigua afecta a les precipitacions, a les aigües superficials, a les subterrànies i com a conseqüència degrada els ecosistemes naturals.[82]
El creixement de la població i l'expansió de les seves activitats econòmiques estan pressionant negativament als ecosistemes de les aigües costaneres, els rius, els llacs, els aiguamolls i els aqüífers. Exemples són la construcció al llarg de la costa de nous ports i zones urbanes, l'alteració dels sistemes fluvials per a la navegació i per a embassaments d'emmagatzematge d'aigua, el drenatge d'aiguamolls per augmentar la superfície agrícola, la sobreexplotació dels fons pesquers, les múltiples fonts de contaminació provinents de l'agricultura, la indústria, el turisme i les aigües residuals de les llars. Una dada significativa d'aquesta pressió és que mentre la població des de 1900 s'ha multiplicat per quatre, l'extracció d'aigua s'ha multiplicat per sis. La qualitat de les masses naturals d'aigua s'està reduint a causa de l'augment de la contaminació i als factors esmentats.[83]
L'Assemblea General de l'ONU va establir l'any 2000 vuit objectius per al futur (Objectius de Desenvolupament del Mil·lenni). Entre ells estava el que els països s'esforcessin a invertir la tendència de pèrdua de recursos mediambientals, doncs es reconeixia la necessitat de preservar els ecosistemes, essencials per mantenir la biodiversitat i el benestar humà, doncs d'ells depèn l'obtenció d'aigua potable i aliments.[84]
Per a això a més de polítiques de desenvolupament sostenible, es precisen sistemes de depuració que millorin la qualitat dels abocaments generats per l'activitat humana. La depuració de l'aigua és el conjunt de tractaments de tipus físic, químic o biològic que milloren la qualitat de les aigües o que eliminen o redueixen la contaminació. Hi ha dos tipus de tractaments: els que s'apliquen per obtenir aigua de qualitat apta per al consum humà i els que redueixen la contaminació de l'aigua en els abocaments a la naturalesa després del seu ús.
L'aigua destinada al consum humà és la que serveix per beure, cuinar, preparar aliments o altres usos domèstics. Cada país regula per llei la qualitat de l'aigua destinada al consum humà. La llei europea protegeix la salut de les persones dels efectes adversos derivats de qualsevol tipus de contaminació de les aigües destinades al consum humà garantint la seva salubritat i neteja i per això no pot contenir cap tipus de microorganisme, paràsit o substància, en una quantitat o concentració que pugui suposar un perill per a la salut humana. Així ha d'estar totalment eximeix dels bacteris Escherichia coli i Enterococcus, limita per litre d'aigua tenir menys de 50 mil·ligrams de nitrats, menys de 2 mil·ligrams de coure i altres substàncies químiques.[85]
Habitualment l'aigua potable és captada de deus, o extreta del sòl mitjançant túnels artificials o pous d'un aqüífer. Altres fonts d'aigua són l'aigua pluja, els rius i els llacs. No obstant això, l'aigua ha de ser tractada per al consum humà, i pot ser necessària l'extracció de substàncies dissoltes, de substàncies sense dissoldre i de microorganismes perjudicials per a la salut. Existeixen diferents tecnologies per potabilitzar l'aigua. Habitualment inclouen diversos processos on tota l'aigua que es tracta pot passar per tractaments de filtració, coagulació, floculació o decantació. Un dels mètodes populars és a través de la filtració de l'aigua amb sorra, on únicament s'eliminen les substàncies sense dissoldre. D'altra banda mitjançant la cloració s'aconsegueix eliminar microbis perillosos. Existeixen tècniques més avançades de purificació de l'aigua com l'osmosi inversa. També existeix el mètode de dessalinització, un procés pel qual es retira la sal de l'aigua de mar; no obstant això, és costós[86] per l'elevada despesa d'energia elèctrica i sol emprar-se amb més freqüència a les zones costaneres amb clima àrid.
La distribució de l'aigua potable es realitza a través de la xarxa de proveïment d'aigua potable per canonades subterrànies o mitjançant l'aigua embotellada.
En algunes ciutats on escasseja, com Hong Kong, l'aigua de mar és usada àmpliament en els vàters amb el propòsit de conservar l'aigua potable.[87]
El tractament d'aigües residuals s'empra en els residus urbans generats en l'activitat humana i en els residus provinents de la indústria.
L'aigua residual, també cridada negra o fecal, és la que usada per l'home ha quedat contaminada. Porta en suspensió una combinació de femta fecal i orina, de les aigües procedents del rentat amb detergents del cos humà, de la seva vestimenta i de la neteja, de desaprofitaments de cuina i domèstics, etc. També rep aquest nom els residus generats en la indústria. En la depuració es realitzen una sèrie de tractaments en cadena. El primer denominat pretractament separa els sòlids gruixos mitjançant reixes, desarenadores o separadors de greixos. Després un tractament denominat primari separa mitjançant una sedimentació física els sòlids orgànics i inorgànics sedimentables.
La política de l'aigua és la política dissenyada per assignar, distribuir i administrar els recursos hídrics i l'aigua.[88] La disponibilitat d'aigua potable per càpita ha anat disminuint a causa de diversos factors com la contaminació, la sobrepoblación, el reg excessiu, el mal ús[89] i el creixent ritme de consum.[90] Per aquesta raó, l'aigua és un recurs estratègic per al món i un important factor en molts conflictes contemporanis.[91] Indubtablement, l'escassetat d'aigua té un impacte en la salut[92] i la biodiversitat.[93]
Des de 1990, 1.6 mil milions de persones tenen accés a una font d'aigua potable.[1] S'ha calculat que la proporció de gent als països desenvolupats amb accés a aigua segura ha millorat del 30% en 1970[7] al 71% en 1990, i del 79% en el 2000 al 84% en el 2004. Es pronostica que aquesta tendència seguirà en la mateixa adreça els propers anys.[8] Un dels Objectius de Desenvolupament del Mil·lenni (ODM) dels països membres de les Nacions Unides és reduir al 50% la proporció de persones sense accés sostenible a fonts d'aigua potable i s'estima que la meta serà aconseguida en el 2015.[94] L'ONU pronostica que la despesa necessària per complir dita objectiva serà d'aproximadament 50 a 102 mil milions de dòlars.[95]
Segons un reporti de les Nacions Unides de l'any 2006, «a nivell mundial existeix suficient aigua per a tots», però l'accés ha estat obstaculitzat per la corrupció i la mala administració.[96]
En l'Informe de la Unesco sobre el Desenvolupament dels Recursos Hídrics al Món (WWDR, 2003) del seu Programa Mundial d'Avaluació dels Recursos Hídrics (WWAP) prediu que en els propers vint anys la quantitat d'aigua disponible per a tots disminuirà al 30%; en efecte, el 40% de la població mundial té insuficient aigua potable per a la higiene bàsica. Més de 2.2 milions de persones van morir l'any 2000 a conseqüència de malalties transmeses per l'aigua (relacionades amb el consum d'aigua contaminada) o sequeres. En el 2004 l'organització sense ànim de lucre WaterAid, va informar que cada 15 segons un nen mor a causa de malalties relacionades amb l'aigua que poden ser previngudes[97] i que usualment es deuen a la falta d'un sistema de tractament d'aigües residuals.
Aquestes són algunes de les organitzacions que recolzen la protecció de l'aigua: International Water Association (IWA), WaterAid, Water 1st, i American Water Resources Association. També existeixen diversos convenis internacionals relacionats amb l'aigua com: la Convenció de les Nacions Unides de Lluita contra la Desertificació (CNULD), el Conveni Internacional per prevenir la contaminació pels Bucs, la Convenció de les Nacions Unides sobre el Dret del mar, i el Conveni de Ramsar. El Dia Mundial de l'Aigua se celebra el 22 de març[98] i el Dia Mundial de l'Oceà se celebra el 8 de juny.
L'aigua és considerada com un element purificador en la majoria de religions. Algunes de les doctrines religioses que incorporen el ritual de rentat o abluciones són: el cristianisme, l'hinduisme , el moviment rastafari, l'islam , el sintoísmo, el taoisme i el judaisme. Un dels sagraments centrals del cristianisme és el baptisme i el qual es realitza mitjançant la immersió, aspersión o afusión d'una persona en l'aigua. Aquesta pràctica també s'executa en altres religions com el judaisme on és denominada mikve i en el sijismo on pren el nom d'Amrit Sanskar. Així mateix, en moltes religions incloent el judaisme i l'islam es realitzen banys rituals de purificació als morts en l'aigua. Segons l'islam, les cinc oracions al dia (o salat) han de dur-se a terme després d'haver rentat certes parts del cos usant aigua neta o abdesto; no obstant això, en cas que no hi hagués aigua neta es realitzen abluciones amb pols o sorra les quals són denominades tayammum. En el sintoísmo l'aigua és emprada en gairebé tots els rituals per purificar una persona o un lloc, com és el cas del ritual misogi. L'aigua és esmentada 442 vegades en la Nova Versió Internacional de la Bíblia i 363 vegades en la Bíblia del rei Jacobo: Pedro 2:3-5 estableix, «Aquests ignoren voluntàriament que en el temps antic van ser fets per la paraula de Déu els cels i també la terra, que prové de l'aigua i per l'aigua subsisteix».[99]
Alguns cultes empren aigua especialment preparada per a propòsits religiosos, com l'aigua beneïda d'algunes denominacions cristianes o l'amrita en el sijismo i l'hinduisme. Moltes religions també consideren que algunes fonts o cossos d'aigua són sagrats o almenys afavoridors; i alguns exemples inclouen: la ciutat de Lorda d'acord amb el catolicisme, el riu Jordà (almenys simbòlicament) en algunes esglésies cristianes, el pou de Zamzam en l'islam, i el riu Ganges en l'hinduisme i altres cultes de la regió. Molts etnólogos, com Frazer, han subratllat el paper purificador de l'aigua.[100]
Usualment es creu que l'aigua té poders espirituals. En la mitologia cèltica, Sulis és la deessa de les aigües termals; en l'hinduisme, el Ganges és personificat per una deessa, i segons els textos Vedas la deessa hindú Sárasuati representa al riu del mateix nom. L'aigua és també en el vishnuísmo un dels cinc elements bàsics o mahābhūta, entre els quals consten: el foc, la terra, l'espai i l'aire. Alternativament, els déus poden ser considerats patrons de fonts, rius o llacs. De fet, en la mitologia grega i romana, Peneo era el déu ric, un dels tres mil rius o de vegades inclòs entre les tres mil Oceánidas. En l'islam l'aigua no és només la font de vida, però cada vida està composta d'aigua: «I que traiem de l'aigua a tot ser vivent?».[101] [102]
Quant a la filosofia, podem trobar a Tales de Mileto, un dels set savis grecs, que va afirmar que l'aigua era la substància última, l'Arjé , del cosmos, d'on tot està conformat per l'aigua. Empédocles, un filòsof de l'antiga Grècia, sostenia la hipòtesi que l'aigua és un dels quatre elements clàssics al costat del foc, la terra i l'aire , i era considerada la substància bàsica de l'univers o ylem. Segons la teoria dels quatre humors, l'aigua està relacionada amb la flegma. En la filosofia tradicional xinesa l'aigua és un dels cinc elements al costat de la terra, el foc, la fusta, i el metall.
L'aigua també exerceix un paper important en la literatura com a símbol de purificació. Alguns exemples inclouen a un riu com l'eix central on es desenvolupen les principals accions, com és el cas de la novel·la Mentre agonitzo de William Faulkner i l'ahogamiento d'Ofelia en Hamlet.
mwl:Augapnb:پانی