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淡水稀缺步步紧逼如何拧开海洋的水龙头

据北青网2008年6月17日讯 地球也常被描述为水球,遗憾的是,生活于“水球”之上的人们正面临着缺水的威胁,这实在是因为地球上能为人所用的淡水极为有限。气候变化、干旱、人口膨胀、工业扩张,无一不是淡水缺乏向人类步步紧逼的原因。根据联合国发布的数据:现在世界上生活在缺水区域的人超过10亿,到2025年,这个数字将增加到18亿。

当占地球上水总量3%的淡水逐渐匮乏,人们的目光很自然地投注到那97%的海水。海洋浩瀚无垠,海水取之不竭,但要让海水为人所用却绝非易事——海水淡化技术到现在为止仍被视作是拧开海洋水龙头的不二法门,但却一直因为其高昂的运作成本而难以大规模使用。

将海水淡化为生活用水所耗费的能源几倍于一般的淡水净化。一座大型海水淡化设施的用电量超过30000户家庭一年的用电量。不仅如此,海水淡化技术的运用还会增加环保成本。一些环保组织指出,此项海水淡化工程会排出大量的温室气体,让原本糟糕的环保形势雪上加霜。

50年前,美国的肯尼迪总统曾说:“如若人们能够实现用很低的成本淡化海水,这将是人类极大的福音。”50年后,很低的成本仍未实现,但降低成本(包括环保成本)的脚步从未停滞。

国际海水淡化协会公布的****数据显示,世界上现有13080座海水淡化设施,以现有的能力,它们每天能够制造55.6立方米的可饮用淡水。这些设施的工作成果仅占全球日用水量的0.5%。其中,一半的饮用水为中东国家生产。这样的分布情况正是上文提到的海水淡化工程高成本所导致的结果——中东国家拥有石油但缺乏淡水,能源与金钱是现阶段实现海水淡化的条件,而淡水的稀缺又促使中东国家采用高成本的海水淡化技术来化解尴尬。

而随着越来越多的国家面临淡水缺乏的困境,海水淡化技术运用将逐渐广泛。伦敦正有一座此类设施在建造之中。美国加利福尼亚州将拥有20座海水淡化设施,其中包括圣地亚哥附近价值3亿美元的设施。澳大利亚的一些城市也准备建造大型设施,在墨尔本附近那座规模****的设施预计耗资29亿美元。有机构预计,到2015年全球海水净化能力将两倍于目前的水平。

反渗透技术现在不仅仅用于海水淡化,也越来越广泛地被用于废水的回收利用。在加利福尼亚回收利用的水被并入地下水,在新加坡,它们被倒入水库,被重新用作饮用水。德国奥尔登堡大学(Oldenburg University)从事海水淡化技术对环境影响研究的学者Sabine Lattemann说:“这种从厕所到水龙头的循环也许会使一些人感到不安,但水资源是珍贵的。”

反渗透技术是节能有效的膜分离技术。其原理是在高于溶液渗透压的作用下,依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。规模经济、合成纤维膜淡化海水技术等的运用都将有助于降低反渗透技术应用于海水淡化的成本。对一立方米水进行净化的成本从上世纪90年代的1.5美元降到了2003年的50美分。虽然根据专家们的估算,凭借对能源的有效利用来降低海水淡化的成本将变得困难,但美国国家研究协会(America’s National Research Council)的报告指出:尽管能源利用效率**多只能超过现在水平的15%,这仍然是一个值得努力的方向。