水は宇宙からやってきた

生命の源、「水」。まずはそんな水の起源についてお話をしたいと思います。

 

水が誕生した一つの説として、地球を形成した隕石によって水がもたらされたという説があります。およそ46億年前、地球は隕石と衝突を繰り返し、徐々に大きくなっていました。そしてこの隕石には水が含まれており、地表に衝突すると熱を発するため、水は水蒸気となり、地表に留まったのです。その後、隕石の衝突が減るにつれて地球の温度が低下し、地球を覆っていた水蒸気が雲となり、雨になって地表に降り注いだのです。

 

これが水の誕生といわれています。

引力と温度のバランスが絶妙

それでは、他の星に水がないのはなぜでしょうか。

 

ポイントは、引力と温度です。地球に最も近い月は、地球よりも小さく、引力が弱いため、隕石によって水がもたらされたとしても地表に留めておくことができません。火星にはそれなりの引力があり、かつて水が存在していた痕跡があるともいわれていますが、地球よりも太陽からの距離が遠いため、水は凍ってしまいます。

 

逆に、地球より太陽に近い金星や水星は太陽の熱で水が蒸発してしまうのです。つまり、地球が水で覆われているのは、水を地表に留められる適度な引力と液体の状態で維持できる適度な温度（≒太陽との距離）なのです。このようにあらゆる偶然が重なって、水が誕生し、地球で生物が生きていけるわけです。

灼熱の惑星がなぜ「水」星？

水星は太陽系の惑星のなかで最も小さい惑星で、サイズは地球の約5分の2。引力が弱く、水を地表に留めることができません。さらに惑星のなかで太陽に最も近く、灼熱の星のため、水が液体として存在することは到底できません。

 

それなのに......水星？

 

この名がついた背景には、曜日の語源でもある五行思想があります。五行思想は、この世のあらゆるものが木・火・土・金・水の5元素によって成り立つと考える思想。これをもとに、当時、存在が確認されていた惑星に、木星、火星、土星、金星、水星と名前が割り振られたのです。

 

ところが、近年の宇宙探査で、水星に氷があることが分かりました。実は水星は、水星と呼ぶにふさわしい星だったのですね。

地表で循環する水の総量は決まっている

水は固体（氷）、液体（水）、気体（水蒸気）と形を変えながら地球上を循環しています。

 

氷や水は海や地面から蒸発し、その水蒸気は雨として海などに降り注ぎ、止まることなく巡るのです。その量はなんと1年間で約496兆トン！

 

固体、液体、気体という形は変わりつつも、地表での総量は変わらないため、海は涸れることも溢れることもないのです。

水道代は地域によって7倍の差がある!?

水道料金は地域によって差があります。20m³あたり、全国平均は3200円ほどですが、東京や大阪は2000円ちょっと。札幌、さいたまなどが3000円以上。1000円に満たない地域があれば、東北地方の一部のように6000円超の地域もあります。

 

実に安い地域と高い地域の差が約7倍。なぜこのような差があるかというと、水道事業は各自治体の事業であるため。地域の人口、水源との距離、水質、水を引くための費用、浄水施設の運用費用、施設の老朽化の度合いなどによって収支が変わり、水道料金も変わるのです。

水を飲み過ぎると死ぬ

水中毒とは、水を大量に飲むことで、血液中のナトリウム濃度（塩分）が下がり、低ナトリウム血症という状態になることです。具体的な症状としては、疲労感、めまい、頭痛、嘔吐。

 

さらに進行すると意識障害、痙攣、こん睡状態となり、最悪の場合は呼吸困難となって死んでしまいます。

 

 

水太りは水を飲んで解消する

水は0カロリーですから、いくら飲んでも贅肉にはなりません。では、水太りとはなんなのか。

 

水太りは、新陳代謝の低下によって脚などがむくみ、太って見える状態です。代謝が正常であれば汗や尿によって老廃物が外に出ます。その機能が低下するため、余分な水分がたまってしまうわけです。

 

しかし、水太り解消のために水分を控えるのは、老廃物が余計にたまりやすくなり、逆効果です。水太りを解消するためには、むしろ水を飲むのが正解。水を飲み、代謝を良くすることが重要なのです。

ミネラルウォーターと天然水は別のもの

スーパーマーケットなどに行くと、天然水やミネラルウォーターと書かれた水が売られています。このような水にはどんな特徴があるのでしょうか。

 

天然水は、特定の水源から取った地下水が原料で、その水をろ過したり、殺菌処理した
ものです。特定の水源とは、井戸水、湧水、鉱水、温泉水などのこと。取水地によっては天然水にミネラルが含まれ、どこで取ったかによってミネラルも異なります。

 

一方のミネラルウォーターもミネラルを含む天然水です。ただし、天然水そのままではなく、ミネラルを加工したり、複数の水源から取った水を混ぜたりしています。つまり、元となる水は同じですが、ミネラルの調整などをしているものがミネラルウォーター、無加工のもの（ろ過や殺菌処理のみ）が天然水ということです。

水を飲まずに生きられる動物がいる！

人間は、水がなければ死んでしまいます......。動物や植物だけでなく、菌類も水を必要とします。

 

例えば、野菜や魚などは乾燥させることによって長期保存できるようになります。袋に乾燥剤が入っているお菓子なども長持ちします。

 

いずれの場合も共通しているのは乾燥させているという点です。食べ物を腐らせる菌類は、食べ物に付着し、食べ物に含まれている栄養と水をエサにして増殖します。

 

つまり、食べ物を乾燥させて水分が減ることにより、菌が死滅しやすくなり、その結果として食べ物が腐りづらくなるわけです。

 

一方で、なんと水をほとんど飲まずに生きている生物もいます。砂漠に住むカンガルーネズミがその一つ。エサとして食べる植物の水分だけで生き延び、水を飲まなくても生きられるといわれています。

 

ただ、エサとなる植物は必要ですから、水がなくなり、植物が絶滅した場合にはカンガルーネズミも生き延びられません。

 

人など細胞の中で増殖するウイルスも同じで、ウイルスそのものは水なしでも生きられますが、宿主が絶滅すると増殖できなくなります。つまり、生態系すべてとして考えると、水がなければ生物は生きられないのです。

砂糖も塩も、もともと透明

砂糖の色は白です。しかし、水に溶かすと透明になります。

 

塩の色も白です。しかし、やはり水に溶かすと透明になります。

 

このような色の変化が起きるのは、砂糖や塩の結晶がもともと透明だからです。砂糖や塩の結晶は、量が集まると光が乱反射して白く見えます。しかし、水に溶けて結晶がばらばらになると乱反射しなくなるため、溶けたときに透明に見えるのです。

雨の匂いは地面の匂い

水は無臭です。ところが、雨が降っているときや降りそうなときには、雨の匂いがします。あれは雨の匂いなのでしょうか。

 

雨の匂いにはペトリコールという名前があり、実際には雨そのものではなく、地面から匂いが発生しています。匂いのもとは地面に含まれる油や土壌の細菌が作る化合物など。これらが雨によって空気中に舞い上がり雨の匂いとなるわけです。

水には純度がある

水はものを溶かす力が強いため、日常生活で飲んだり使ったりする水にはさまざまなものが混ざっています。例えば、水道水には塩素処理の残留塩素が含まれますし、ミネラルウォーターはナトリウム、マグネシウム、カルシウム、カリウムなどのミネラルが含まれています。

 

不純物の量はどれくらいかというと、50mのプールに水道水をためた場合、ドラム缶数本分の不純物が溶け込んでいるといわれます。ただし、水を精製して不純物を取り除くことにより、純粋なH2Oに近づけることもできます。例えば、ろ過すると小さなゴミや菌類などが取り除けます。

 

一度沸騰させ、水蒸気にしてから水に戻したり、水に含まれるイオン成分を取り除くこともできます。

 

このような方法で精製した水を純水といいます。

 

純水に含まれる不純物は50mのプールで角砂糖一つ程度の量です。また、さらに高度に精製し、50mのプールで耳かき1杯程度の量まで不純物を取り除くと、純水よりもH2Oに近い超純水となります。純水や超純水は、飲料や薬品の原料として使われたり、不純物の混入が不良原因になる精密機械の工場などで洗浄水として使われます。

純水はおいしくない

水はろ過したりイオン成分を取り除くことにより、純度が高い純水や超純水にすることができます。

 

純水や超純水は、名前からしておいしそうに感じるかもしれません。

 

しかし、そうとは限りません。

 

おいしさは感覚ですから個人差がありますが、そもそも水をおいしく感じるのは水の中に適量のミネラルが含まれているからです。そのため、精製過程でミネラルを取り除いた純水などは、味がなくなり、風味もなくなります。

 

まずいは「不味い」、味がしないと書きます。純水、超純水はまさにその状態で、味がしないのでおいしくないわけです。

不規則な音だから癒される

水には人の心を癒す効果があるといわれます。

 

お風呂に浸かる、雨音を聞く、波音を聞く、川の流れを眺めるといったことで心が安らぐ人もいるでしょうし、疲れたときに飲むコップ1杯の水も癒しといえるでしょう。触る、聞く、見る、味わうなど、水が癒しになる要因はさまざまですが、雨音、波音、川のせせらぎなどが心地よいのは「f分の1ゆらぎ」に理由があるのだとか。f分の1ゆらぎは、自然界によく見られるゆらぎ（予測できない不規則な動き）で、人の体も、例えば、心拍や脳波のα波などに同様のゆらぎがあるそうです。

 

このゆらぎは発生原因など不明点がたくさんありますが、見たり聞いたり感じた人が心地よく感じるというデータがあります。だから、f分の1ゆらぐ雨音、波音、川のせせらぎなど、規則性があるようで、どこか不規則にゆらぐ音が心の癒しになるというわけです。

トイレの「小」は日本だけ

海外旅行をしたときに気がついた人がいるかもしれません。

 

外国の便器（個室用）についている水を流すためのレバーには、日本では当たり前の「大」と「小」の表示がないのです。

 

なぜ「小」があるのかというと節水のためです。大で流したときに8リットルの水が流れる便器の場合、小で流すときの水量は6リットルで、2リットルの節水になります。

 

最近は節水タイプの便器が増え、大でも5リットルほどで収まるものがありますが、この場合も小のほうが水量が少なく、節水になります。

味の決め手は素材と水

水には硬度があります。

 

硬度は硬さの度合いですから、水のような液体の場合はイメージが湧きづらいかもしれません。水の硬度とは、カルシウムやマグネシウムなどの含量で決まります。軟水は硬度100mg/L未満の水、硬水は硬度100mg/L以上の水を指し、ミネラルが多い水が硬水、少ないものが軟水というわけです。

 

日本が産地の水はほとんどが軟水で、飲み慣れていることもあってか、飲料水としても軟水を好む人が多い傾向があります。一方、欧州産地の水は硬水が多く、軟水と比べて味の特徴やクセが強くなります。軟水に慣れた日本人は飲みづらいと感じる人が多いかもしれません。まさに「水が合わない」状態です。

 

軟水と硬水では、料理との相性も異なります。日本は前述のとおりクセのない軟水が多いため、米を炊いたり日本茶を入れるときなどは軟水を使うことによって風味を高めることができます。風味が大切な出汁、コーヒー、紅茶も軟水のほうが相性が良いといえるでしょう。一方、欧州は硬水が多いため、西洋料理も硬水が合います。例えば、シチューのような煮込み料理やパスタをゆでるときには硬水がおすすめです。

水でお腹を壊すことがある

海外旅行したときに現地の水を飲むとお腹を壊すことがあります。お腹を壊す原因は水に含まれる細菌です。そのため、水そのものはもちろんですが、水洗いした生野菜のサラダや、飲み物などに入っている氷にも注意が必要。

 

また、欧州の水はカルシウムやマグネシウムなどのミネラルを多く含む硬水であるため、軟水に慣れた日本人になじまず、体調が悪くなることもあります。

外国は水でもめる

日本の水は日本国内の川や湖を水源としていますので、水源を巡って他国と争うことはありません。

 

しかし世界には複数の国を通る国際河川や国際湖沼と呼ばれる水源があり、水量、利用権、水質などを巡って争いが生まれます。例えば、インドとパキスタンは、両国が独立したときにインダス川の水利管理で争いました。インドはガンジス川の水利でバングラデシュとも争っています。

 

ドナウ川流域では、上流でダムを作りたいスロバキアと、その影響を懸念するハンガリーがもめ、チグリス・ユーフラテス川においてもトルコ、シリア、イラクがダム建設を巡って軍隊が出動するほどのもめ事を起こしました。

下水整備はコレラがきっかけ

下水道は、家庭や工場などから出る汚水が嫌な臭いなどを発生させるのを防ぎます。

 

また、汚水が原因となるコレラなどの伝染病を防ぐ効果もあります。東京を例にすると、人口が増え始めていた1877年にコレラが流行し、5000人もの死者が出ました。これがきっかけとなって神田下水が作られました。

密度が1g/1cm³より高いものは沈む

水に浮くかどうかのボーダーラインは、密度が水（1g/cm³）より高いか低いかです。高ければ沈み、低ければ浮きます。

 

そのため、水より密度が低い発泡スチロールは、1トンでも10トンでも水に浮きます。一方、水より密度が高い鉄は1gでも1mgでも沈みます。

 

また、真水のプールと海水を比べると、海水はナトリウムなどを含むため密度が高くなります。そのため、プールと比べて海のほうが浮きやすくなります。筋肉質の人が沈み、太っている人が浮くことも密度で説明できます。体脂肪の密度は0.9g/cm³、筋肉や骨などの密度は1.1g/cm³くらいですので、脂肪が少ない人ほど沈みやすいのです。

鉄でできた船

水の中の物体は、その物体と同じ量の水の重さ分だけ浮力を受けます。これはアルキメデスの原理で、水に浮くかどうかを決める要因でもあります。

 

例えば、体積1cm³の物体を水に入れた場合、水1cm³の重さである1gより軽ければ浮きます。重ければ沈みます。では、1cm³の重さが水より重い鉄でできた船が浮かぶのはなぜなのでしょうか。

 

水に浸かる部分がすべて鉄の塊でできていたとしたら、間違いなく船は沈みます。しかし実際は底の部分だけが鉄板で、内側は空洞です。つまり、鉄板と空洞の部分を足した重さがそれと同じ量の水の重さより軽いため、船は浮くことができるのです。

水災が百万人単位の犠牲を出すことも

洪水、津波、集中豪雨、河川の氾濫などは多くの犠牲者を出すことがある怖い災害。日本では東日本大震災のときに発生した津波が多くの死者と行方不明者を出すことになって
しまいました。

 

海外では、中国の長江や黄河の氾濫で数百万人の死者が出たことがあるほか、インドやバングラデシュではスーパーサイクロンによる高潮、インドネシアはスマトラ沖地震による津波で、それぞれ十万人単位の死者が出ました。

湖、沼、池には区別の基準がある

湖、沼、池には定義の違いがあります。

 

湖は水深5m以上のもの、沼と池は水深5m未満のものを指します。また、沼は底に植物が生息しているもののことです。池にはそのような条件はなく、ダムなどの人工的なものも池に区分されます。

 

ちなみに泉も似ていますが、湖、沼、池がいずれも水がたまっている場所であることに対して、泉は地中から水が湧き出している場所を指します。

雨、雪、ひょうはなにが違う

雨は大気の温度によってみぞれ（霙）になったり雪になったりします。

 

ほかにも、あられ（霰）、ひょう（雹）などさまざまな分類がありますが、なにが違うのでしょうか。

 

雪は液体ではなく氷の結晶として固体で降ってきます。みぞれは雪と雨が同時に降ることです。ひょうとあられはいずれも氷の粒で、ひょうは直径5mm以上の粒、あられは直径5mm未満の粒です。

琵琶湖の水を止めると滋賀県も困る

「琵琶湖の水、止めたるで」は、滋賀県民が大阪府民や京都府民にいう鉄板ネタ。

 

大阪や京都を流れる川は天然の巨大ダムともいえる琵琶湖を水源としているため、滋賀を悪くいうなら命の源泉である水を止めるぞ、というわけです。もちろん、琵琶湖の水を本当に止めると下流域は死活問題です。

 

ただし、同時に琵琶湖の水が流せなくなり、滋賀も水没する可能性があります。

水は常に蒸発している

水は100度で沸騰し、水蒸気になります（1気圧の場合）。

 

しかし、100度にならなくても水蒸気になります。例えば、お風呂の湯気などは蒸気です。雨上がりに水たまりが消えるのも、濡れた洗濯物が乾くのも、常温で水が気化するからです。なぜ2通りの気化があるのでしょうか。

 

ポイントは沸騰と蒸発の違いです。沸騰は、100度に近づくことによって水の分子の結合が解け、水の内部で気化が始まることです。お湯を沸かしているときに出る気泡は水の中で水蒸気になったものです。

 

一方の蒸発は水の内側ではなく表面で気化することを指します。周りの空気の水分量（湿度）が少ないときや熱が加わったときなどに、一部の水の分子が結合を離れて空気中に出ていきます。晴れた日に洗濯物が乾くのは、このような条件がそろっているからです。

唐辛子系の料理は水で余計に辛くなる

カレーと水はセットのようなもの。しかし、辛いときに水を飲むと逆効果という説もあります。

 

実際はどうなのでしょうか。辛さにはいくつかのタイプがあります。例えば、わさびやマスタードは揮発性の辛味であるため、水を飲むと辛さを洗い流すことができます。つまり、お寿司のわさびが強過ぎたときはお茶を飲むと和らぎます。

 

一方、唐辛子のカプサイシンは水に溶けにくいため、水を飲むと辛味が口中に広がってしまい、余計に辛く感じることがあります。これが辛さに水は逆効果といわれる理由です。

水は拷問にも使われてきた

水は使い方によって武器にもなります。

 

よく知られているのが暴動を制圧するための放水砲です。致死性が低い水鉄砲でデモ隊などを鎮圧します。

 

一方で、水の武器性を利用して拷問に使われてきた歴史もあります。

 

例えば、囚人などの頭に水滴を絶え間なく垂らし続ける水拷問があります。水滴なら痛くないと思うかもしれませんが、昼夜問わず水滴が垂れる状態で、拷問されている人は正気を失ってしまいます。

 

また、大量の水をかけたり、飲ませたり、逆さにして水に沈めるといった拷問も古くから東洋、西洋で行われてきました。

 

腰の高さくらいまである水槽に放り込む水牢は日本でも江戸時代に行われていたといいます。

 

 

林 伸一

日進機工株式会社 代表取締役社長

 

※ 本記事は、林伸一著『みずすまし』（幻冬舎MC）より一部を抜粋し、再編集したものです。