为什么水在地球上几十亿年都没有过期,装在瓶子后很快就会过期?

我们知道,地球形成于大约46亿年前,而地球上的水也是来自于早期小行星的撞击,以及地球自带的水源,至今已经有40多亿年的历史。

我们知道,一般情况下,一瓶包装完好的瓶装水保质期不超过2年,那为什么地球上的水已经存在了40多亿年,动物还能够饮用这些水呢?

瓶装水

在小说《流浪地球》中,小星老师利用全息显示器给孩子们上了一节课,一个封闭的玻璃球充当封闭的系统,在这个系统中有水,有虾有珊瑚和藻类生物以及一些细菌。在这个系统中小虾以海藻为食;排出的粪便和二氧化碳可以供海藻生长,而小虾死后又会被微生物分解;海藻又可以释放氧气供小虾呼吸。

这里的一切生态都经过精密的计算,使它们的新陈代谢刚好达到平衡,从理论上讲,该玻璃球内的生态系统能够一直持续下去。

然而最终结果是,没过几天,玻璃球内的水就污浊不堪,小虾也因为生态不适而死亡。之所以会这样,是因为玻璃球内的系统实在是太简单了,以至于环境中任何一个因素的改变,都会造成整个系统崩溃。

其实,瓶装水就是一个封闭的小型系统,虽然瓶装水在出厂时会进行严格的消毒、祛除杂质,但是在瓶装水系统中,也会不可避免地会出现一些意外因素,比如:密封性不严,导致微生物超标,而瓶装水中没有其他能控制微生物的生物,以至于人类喝了被微生物污染的水会腹泻等。

再者,人类对水质的要求很高,比如:野生动物即使喝脏水都可以生存,而人类却要求水质干净,所以人们对瓶装水中的微生物含量以及杂质等都有一定的要求,并设立了饮用水标准,正因为如此,所以瓶装水才会有保质期。

不过要注意的是,保质期只是人类施加的一个标准,有时候水即使超过保质期也能喝,但喝了之后有一定概率会生病,所以最好选择喝在保质期以内的水。

地球上的水

虽然地球上的水不会过期,但按照人类对饮用水的标准,地球上的水都是“过期”水,里面含有各种杂质,不能直接饮用。

而且,虽然地球系统非常复杂,但现如今地球上水的成分和刚开始形成时有了天差地别的变化。比如:水的PH值,水中的氧含量等。也就是说水也会“过期”,只不过地球上水的成分变化非常缓慢,通常需要几十万年甚至几百万年的时间。

这是因为地球上时时刻刻都在进行水循环。比如:江河湖中的水会流入大海,而大海中的水又会被蒸发,蒸发后的水又会重新凝结,落到地面上。

除此之外,地球内部也在进行水循环,在板块之间的海沟处,海洋每天都会向地球内部运输大量的水,以马里亚纳海沟为例,每年它会运输上亿吨的水到地球内部,然而这些水又会以火山喷发的形式重新返回到地球表面。

地球上的水每进行一次水循环,就是完成一次水的自我过滤。

除此之外,地球上的生态系统足够复杂,我们常说的大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米也是生态系统中的一环,但远远不止如此。有科学家研究表明,水具有自我清洁能力,这是因为水中有许多微生物,能够分解水中的有机物;并且,水中的微生物并不会泛滥,原因是因为微生物也有天敌,制约着它们的数量。

由此可见,地球上的水,比瓶中的水“保质期”要长,但当地球环境发生重大变化时,水的成分也会发生较大的变化,比如:当地球火山持续喷发时,大量的硫化物也会流入到水中,导致海水酸化。

然而我们知道,人类文明历史诞生不到1万年,在这1万年里,地球环境相对比较稳定,所以我们没有看到地球上的水发生什么变化。

总结

“保质期”这个概念并不是自然界中天生就有的,而是人类下的定义,在人类的定义中,在保质期内该物体的品质几乎没有变化,但过了保质期就不太好说了。

其实按照这个概念,地球上的水也会“过期”,因为地球上的水质也会发生变化,只不过由于地球生态系统非常复杂,所以水系统比较稳定,在人类的文明历史中,水质变化不大;但从地球46亿年的历史来看,地球水质发生过许多次重大变化。