1.5 多彩的水
水是世界上分布最广的资源之一，也是人类与其它生命体赖以生存和发展必不可少的物质。水体的颜色取决于水分子对光的反射、吸收及组成成分等。天然水中一般含有可溶性物质和悬浮物质（包括悬浮物、颗粒物、水生生物等），纯净水无色，非纯净水可呈现出各种颜色，泥沙混杂常使河水呈黄色或棕色等。
海洋、江河湖泊及池塘等，一旦出现奇异的颜色，人们总是好奇的询问“为什么会变成这种颜色？”
晴朗日子，平静湖水会呈现明亮的天蓝色，这是由于反射天空的蓝色之故。由于海水对不同波长的光吸收、反射和散射的程度不同，波长较长的红光、橙光、黄光射入海水后，随海洋深度的增加逐渐被吸收了，波长较短的蓝光和紫光发生强烈的散射和反射，于是人们所见到的海洋就呈现出一片蔚蓝色或深蓝色。乘坐过轮船的人都知道，海洋的颜色并非一成不变的，可呈淡蓝、湛蓝、钴蓝、深蓝、灰蓝等。低纬度的海水比高纬度的海水看上去更蓝，晴朗天空下的海水比阴沉天气下的海水更蓝；同一地区同一天空下的海水，深度不同，颜色也不同：海面是蓝色的，30m至50m的深度是碧绿的，因为水深30m以上时，黄色光线吸收多；在从30m向60m下沉的时候，水体的颜色逐渐变为很深的绿色，继而出现蓝色，到60m已经变成了蓝绿色。100m的深度是暗蓝色的，到了180m水体呈黑蓝色。抵达300m深时，颜色变得灰蒙蒙的。1700m深度时已成为一个黑暗的世界。近岸的海水因悬浮物质增多，颗粒较大，对绿光吸收较弱，散射较强，所以多呈浅蓝色或绿色。白色的浪花，绿色或蓝色的海洋。广阔的海洋，从蔚蓝到碧绿，从微黄到棕红都有，甚至还有白色和黑色，美丽而又壮观。
知识拓展
在中国的兴安岭地区，每年的五六月份，会落下奇怪的“杏黄雨”，这是松花粉染色导致的。因为这一时期松花盛开，林海上空的黄色花粉和水气粘在一起，于是形成了“黄雨”。国外也出现过“黄雨”，不过其含水量仅是6.5%，含氮的有机物达到6.6%，沙子和黏土的含量达到65.5%，此外还有氧化铁、碳酸钙等物质。其实这类“黄雨”是龙卷风把地上的黄泥浆卷到天空，与雨水泥土在一起降落形成的。1903年2月21～23日，面积大约5万多平方千米的欧洲许多国家遭到红雨的袭击，这是大风将摩洛哥大量松散的红土卷上天空，红尘与空中的雨水一同降落地面，形成所谓的红雨。类似地，白垩和陶土尘埃混在雨里，形成“牛奶雨”；黄沙或黄色的松树花粉混在雨水中，可形成黄雨；黑土卷向天空，伴随着雨降落下来就是黑雨。
海与洋不同，洋是海洋的中心部分，大洋的水深一般在3000m以上，最深处可达1万多米，水色蔚蓝，是海洋的主体。海是大洋的附属部分，在洋的边缘，面积约占海洋的11%，水深比较浅。
中国的黄海是由于黄河曾经流入这里，因黄河水夹带的大量黄土与泥沙流入而把蓝色的海水“染黄”了。红海在非洲北部与阿拉伯半岛之间，那里的气候和环境非常适宜一种名叫“蓝绿藻”的植物生长繁殖。被称作蓝绿藻的植物，颜色却呈红褐色，局部地区因红褐色海藻生长茂盛而呈红棕色。也有人认为，红海得名于许多色泽鲜艳的贝壳导致水色深红之故；甚至有人认为，红海两岸红黄色岩壁将太阳光反射到海上，使海上也红光闪烁而得名；也有风沙和气流的混合将海峡映红之说……其实，在通常情况下，这里的海水仍是蓝绿色的，红海的海水随着天色和水域一层一层展现着最漂亮的色彩变幻。欧亚黑海的成因源于海水中上层是淡水，下层是咸水，上下层之间形成“密度跃层”，淡水盐水互不交换，故而水色深暗。白海位于北冰洋的边缘，一年有200多天被皑皑白雪与冰层覆盖，因此被称为白海。
春夏两季，在阳光的照射下，爱琴海的海水呈现一种晶莹剔透的颜色，清澈中泛着灿灿的金色，到了夕阳落下之时，海水就会变成一种绛紫色，好像杯中的葡萄酒，因此被称为“葡萄酒色之海”。
远离海岸的海域中心位置，海水是深蓝色的，甚至有些发紫。靠近陆地的海岸线一带，由远及近，海水的颜色由蓝变绿，再由绿变成黄绿。由于大西洋平均深度3597m，因此被称为绿色的大西洋。
在不同的地理环境中，由于所含矿物质及洁净程度不同，或受天色及周围自然景物的影响，或因水体中微生物、藻类繁殖等影响，水体会产生丰富的色彩。例如，九寨沟的海子，色彩斑斓；黄龙的五彩池，景色迷人；喀纳斯湖水，变幻无常；青海湖像一块温润坚硬的蓝色宝石，湖水碧澄；金沙江的白浪，富春江的碧波，不同种类的温泉，无比奇异。汤加里罗国家公园中的湖泊像一块块巨型的蓝绿色宝石，有的为天蓝色，有的则呈现出深绿色。岩浆中的硫化物溶解在湖水中，使得湖水呈现出奇异的蓝绿色。
位于华盛顿州北部，北瀑布国家公园内的迪亚布罗湖，湖水清澈碧绿，远看犹如一块巨大的翡翠，湖水好看的颜色归功于周围的冰川和群山。冰川研磨的岩石粉末通过溪流进入湖泊，粉末悬浮在湖泊中，使湖水显现出绚丽的松石绿色。
2012年，由于藻类的爆发，澳大利亚悉尼部分海域被染成罕见的血红色，视觉效果震撼、引人注目。海洋生物学家认为，藻类水华现象是由于营养丰富的深层海水上升到海洋大陆架而形成的。
悉尼海域
俄罗斯远东地区、克罗诺基活火山附近的间歇泉峡谷共有25个间歇泉，泉水所含的矿物质把周围的岩石染成了红色、粉红色、蓝紫色和棕褐色，甚是奇特。也许是水中藻类的作用，也许是湖水富含某种矿物质，位于智利托雷德百内国家公园的格雷湖，呈现出一种独一无二的绝美蓝色，尤其是拉哥裴赫湖。
水体高度富营养化不仅会使藻类及水生植物疯长，适宜条件下，也可使某些水中浮游生物等大量繁殖，造成水体颜色的变化。例如，2013年5月中旬，云南大理西洱河闸门至黑龙桥之间的河面上漂浮起大量的红色生物，水体呈现鲜红色(量大）或淡红色(量少）。这是由一种称为枝角类动物的大量繁殖富集导致的成色现象。无独有偶，西康路桥附近的苏州河里，2013年5月11日也出现了如同被打翻了红色染料导致的河水大面积泛红，这是红色鱼虫的集中“爆发”所致。
赤潮
知识拓展
赤潮是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。全世界4000多种海洋浮游藻中有260多种能形成赤潮，根据引发赤潮的生物种类和数量的不同，海水有时也呈现黄色、绿色、褐色等不同颜色。引起赤潮的浮游生物约有一百多种，赤潮的发生主要是生物、化学和物理等因素综合作用造成的。赤潮并不都是红色的，厄水（海水变绿褐色）、苦潮（海水变赤色，即赤潮）、青潮（海水变蓝色）及淡水中的水花，由夜光虫引起的赤潮成粉红色或棕红色，而由某些硅藻引起的赤潮呈黄褐色或红褐色，由某些双鞭毛藻引起的赤潮呈绿色或褐色，而由膝沟藻引起的赤潮，海水颜色没有明显变化。由海藻家族中的赤潮藻在特定环境条件下爆发性地增殖造成的海水，一般为红色。
在淡水区域和池沼中，由于蓝藻等藻类繁殖，在水面上形成薄片或团块漂浮的现象称为水华。
有毒藻类是造成赤潮和水华形成的主要浮游生物，有毒藻类包括许多浮游藻类和少数底栖（定生）藻类，浮游有毒藻类主要包含甲藻门和金藻门中的一些种类，底栖有毒藻类包括蓝藻门、绿藻门、褐藻门和红藻门的一些种类。
褐色、金色和红色的海藻的存在，是辅助色素作用的结果，绿藻也含有辅助色素，但这些不会将叶绿素的颜色屏蔽起来。
从太平洋的低纬度海域流向高纬度海域的黑潮，水体并不黑，相反还十分清澈，之所以看到的海水成了蓝黑色是由于散射光照射到海面上时，水分子偏重于散射蓝色光波，吸收红光、黄光等长波所致。
最纯净的湖水呈无瑕的宝蓝，冰岛北部的米湖，夏日里因湖中蓝绿色的海藻给湖面镀上一层棕绿色。在法国南部的卡马尔格，湖水是血红的，其实这是一种自然现象，高浓度的盐分使这里的湖水变成了红色。奇怪的是，“红湖”两边也都有湖，但湖水却完全正常。
法国卡马尔格血红色的湖水
西班牙力拓河水
西班牙血红色的力拓河由于富含铁，所以呈现出不同寻常的颜色。由于该流域内富有铜、铁、金等矿藏，长期以来，人们就在沿河流域开采金银铜和其它一些金属，导致力拓河受到重金属的严重污染。酸性河水中有耐酸的细菌和藻类，因此，力拓河是研究可在酸性高、含铁量大的极端环境中生存的有机体的一个理想场所。在这里进行的实验，对如何研究含铁丰富的火星的问题上，给科学家提供了宝贵信息。
日本别府有八大温泉九大“地狱”，知名的“血之池地狱”温泉因有氧化的沉积物而呈红色，好似一池翻滚的血浆。“血之池地狱”里不但沸腾的黏土是血红色的，就连氤氲而出的喷气也是血红色的。“海地狱”因属硫酸铁质，在阳光折射下，池水呈现出湛蓝而清澈的色泽，给人望之有海的感觉，不过温度却高达371K。
血之池地狱
海地狱
由于碎石堆积和山岩沉积，托雷德裴恩国家公园中的湖水，呈现出各种各样的颜色，从奶白、青灰到亮黄、绿蓝。吉林长白山天池，池水碧绿清澈。新疆天山天池，池水瓦蓝澄碧。青海湖湛蓝似海，满眼都是无边的蓝色。纳木错是世界上海拔最高的咸水湖，湖面呈深蓝色，湖水清澈透明、碧蓝如玉。不过湖水是变幻的，时而碧蓝，时而蓝绿相间，时而又暗灰如晦，这与季节、天气变化等相关。阳光下的湖水非常耀眼，蓝中透紫，蓝紫相间，显得更加高贵、深邃。
巴西北部的马伦容州，有一遍布雪白沙丘和深蓝湖水的国家公园，拉克依斯-马拉赫塞斯国家公园，占地约300km2，是由众多白色的沙丘和深蓝色的咸水湖共同组成，被称为蓝色沙漠，其美丽的景色是世界上独一无二的。英格兰湖区的湖水为蓝灰色，爱尔兰岛西海岸的翡翠半岛湖水是蓝色的，芬兰的派简湖似蓝水晶一般迷人。白色的沙滩，蓝色的海水（河水），裸露的红色海岸岩石，绿色如波浪般的丘陵。
长白山天池
天山天池
小贴士
晴朗日子，平静的水会呈现明亮的天蓝色，这是由于反射太空的蓝色之故。在面对游泳池的白色水底或浅水湖底的白色沙子看时，纯净的水的颜色会成为淡蓝色，这是水分子散射光的结果。冰岛蓝湖因湖底蕴藏了大量硒、湖水含有多种矿物质而使湖水终年呈现蓝色。
黑潮是世界海洋中第二大暖流，因海水看似蓝若靛青而被称为黑潮。其实，颜色的变化是由于海的深沉、水分子对光的散射、藻类等水生物共同作用的结果，使黑潮好似披上黛色的衣裳。
在一些营养丰富的水体中，有些蓝藻常于夏季大量繁殖，有时甚至会爆发大规模的蓝藻，称为“绿潮”。
巴西拉克依斯·马拉赫塞斯国家公园内的湖水和沙子
印度尼西亚努沙登加拉群岛的弗洛勒斯岛上的克利穆图火山山巅有一三色湖，左湖湖水艳红，右湖湖水碧绿，后湖湖水淡清。湖水颜色各异是因为含有不同的矿物质，呈艳红色的湖水含有大量的铁矿物质，呈碧绿和淡青色的湖水中含有丰富的硫黄。由于所含矿物质成分的变化等，三色湖在20世纪60年代曾变为咖啡色、棕红色和蓝色。有一段时间，还曾变为黑色、绛紫色和蓝色。