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海水淡化與飲用水

2015-12-9

一、引言


      水是生命之源。人要維持生命就得飲水,人要延年益壽就得飲用無污染和有健康作用的水。不僅人的生命離不開水,工農業生產也都離不開水。所以,水對人類的生存發展至關重要,特別是在人類面臨缺水水不久將成為一種嚴重的社會危機。石油危機之后的下一個危機便是水的嚴峻情況下,解決水的問題引起了全世界的關注。聯合國早在1977年召開的水問題大會,就向全世界發出了上述警告。


      將近30年來,無論是發展中國家還是發達國家,解決水的問題已經成為保證人們正常生活和經濟可持續發展的重要任務。解決飲用水的任務有三,第一要有水飲用,解決缺水問題,第二不能飲用有污染的水,解決水防污染問題,第三要飲用對人體有健康作用的水,解決飲用水的活化處理問題。飲用水這三個方面的任務,雖有輕重緩急不同,但從保證人的健康看,都是必須解決,統籌發展。本文聯系解決飲用水任務的三個方面,討論我國發展海水利用和淡化海水做飲用水的問題和建議。


二、是人類的永恒課題


      從宇宙飛船看地球,地球是一個蘭色的水球。但是,這個大水球中可供人類直接使用的淡水卻不到3%,而且,其中絕大部分,約88%的水人類很難用上,它們是以冰的狀況存在于南極和北極,可供人類使用的只剩下12%的江河、湖泊和地下水。地下水還不能超量采用,否則會引起地面下沉,給人們帶來災難。地球上這3%的水又是處于變化中,海洋和陸地的水接受太陽熱量蒸發成汽升騰到大氣中,大氣又使水蒸氣降溫形成雨和雪落回大地,造就了地面上的河流、湖泊和部分地下水。而雨雪落回地面的時空分布是很不均勻的,這就造成了地球上水資源時空分布不均衡,造成有些地區,有些時間洪澇和干旱不斷發生。隨著世界人口增長和人們生活水平的高級化、多樣化和經濟的迅速發展,使人類對水的需求量又越來越大,加上人們對自然生態環境的破壞和對水的污染,無疑是對一些干旱,半干旱國家雪上加霜。所以解決缺水,包括解決資源性缺水和污染性缺水對人類的生存發展將是一個永恒性的課題。

關于缺水問題,國際上有一個公認的衡量標準,一般認為這個國家的人均每年占有可更新淡水量,在1700噸以下,視為缺水國家,在1000噸以下視為嚴重缺水國家。目前,世界上占人口的40%,80多個國家嚴重缺水。中東地區缺水最為嚴重。沙特每年人均占有水量只是249噸,科威特95噸,以色列300噸,埃及936噸。缺水不僅影響一個國家經濟發展和人們的正常生活,而且還將引起國家間沖突。聯合國全球變暖問題研究小組主席、著名氣象學家約翰.堆頓爵士認為,隨著全球變暖導致一些對立國家為爭奪日益減少的水資源發生沖突,21世紀將爆發水資源戰爭。1993年第47屆聯大決定每年322日為世界水日,號召世界各國對全球普遍存在的水資源緊缺和水污染問題引起警覺,并開展相應活動,提高公眾的水患意識,是非常正確的。


      我國也是一個嚴重缺水的國家。雖然水資源有2.8萬億m3,居世界第六位,人均資源量2220m3。但是聯合國把我國也列入貧水國家之列,因為我國水資源時空分布極不均衡,水資源時間集中,每年汛期連續4個月,水資源中有2/3是洪水很難利用。水資源的地區分布不匹配,黃河、淮河、海河流域,土地面積占全國的13.4%,耕地占39%,人口占35%,GDP(國內生產總值)32%,可水資源量僅占7.7%,人均約500m3。近幾年長江以北地區連續干旱,天津市去年已經動用了潘家口水庫的死庫容,又緊急開始了引黃濟津的應急調水工程。威海市去年為對付缺水制定了超過用水定額1 m3 水費加價40倍的措施。加之水的污染,我國多雨水的南方也不同程度的存在著污染性缺水,有的地區還相當嚴重。所以,面對缺水的嚴重局面,要確保人們正常生活和國民經濟的可持續發展,解決缺水的問題,也是我國一個長遠性的戰略任務。


三.人類能夠戰勝缺水危機


      只要各國人民在解決水的問題上永不懈怠,積極開源節流,積極進行水利工程建設,發展農業滴灌等節水工程,發達國家能夠對窮困地區伸出援助之手,就一定能夠戰勝世界性的缺水危機。中東早就是缺水地區。他們利用發達國家的技術發展海水利用和海水淡化,發展農業滴灌工程對緩解本國淡水緊缺的危機起了重要利用。他們的經驗是值得關注的。


      我國在水問題上既有水多(洪、澇)的麻煩,又有水少(干旱)的擔憂。我們必須有一個長遠的防洪方案、一個戰勝干旱的開源節水方案、一個強有力的防止水污染方案,加上貫徹得力、我們也完全可以戰勝缺水的困擾。


      當前,我們在戰勝缺水的問題上,認識還不統一,步調還不一致,貫徹不得力,甚至還存在制造缺水的嚴重現象。例如我們的工農業生產中和人民生活上對水的浪費很大,嚴重忽視節流;在開源上比較看重引水,卻對雨水的利用,對城市污水的利用,特別是對取之不盡的海水利用不夠重視不夠重視,對河流、湖泊的水土保持、對防止水污染不重視,因此說,當前我國水的開源和節流局面是不理,想的。就其原因,主要是缺乏水資源意識、缺乏水資源憂患意識,缺乏保護水土生態環境意識,因此,造成植被破壞,水土流失,河流、湖泊、地下水污染嚴重的局面。


      觀念是行動的指導。我國應該利用每年的世界水日開展水資源意識、水資源憂患意識,保護水土生態環境意識的宣傳活動,提高公眾的水患意識。特別是讓我們的各級干部對水患警覺起來是很重要的。我們是社會主義國家,從理論上說是最講人類可持續發展的國家,我們在水資源可持續利用問題上,應努力成為世界的榜樣。


四.發展海水利用和海水淡化的重大意義和途徑


      地球上97%以上的水是人類難以直接利用的海水。這個巨大的海水水體蘊藏著  取之不盡、用之不竭的巨量淡水資源和其他豐富的物質資源。當前,人類在面臨陸上淡水緊缺和物質資源不斷的威脅下,開發利用占96.5%的淡水資源和占3.5%的各種豐富的礦物資源是發展的必然趨勢。對我國來說開發海水利用,也是解決缺水困擾,發展國民經濟、建設海上強國具有重大的戰略意義戰略措施。


      但是,對開發利用海水資源,緩解我國缺水形勢的戰略意義,在我國尚未引起足夠重視。海水水資源的開發利用有海水直接利用和海水淡化利用。海水直接利用的用水量很大,緩解沿海工業城市缺水起著重要作用。據統計,沿海城市用水總量的80%以上是工業用水,而工業用水的80%以上是工業冷卻水。目前,發達國家沿海城市中的電力、冶金、化工、石油、煤炭、建材、食品等工業,以海水做冷卻水已達90%以上。我國的大連、青島、天津、上海等沿海城市企業也已開始用海水冷卻、沖洗、印染、化鹽了,但還遠不及發達國家。利用海水沖廁,我國香港特區已有近40年的歷史,而我國沿海缺水城市中,還沒有一個城市利用海水沖廁的。


      海水淡化利用在國外發展也很快。據1998年國際脫鹽協會調查報告統計,全世界100m3/d以上的海水淡化裝置共計12451臺,造水總量已達2273.5m3/d。比上一個調查周期的統計數,臺數增加39%,造水總量增加64%。特別是中東一些國家發展更快。據報道沙特60年代就大規模發展海水淡化產業了,成立了海水淡化總公司,全面負責海水淡化工程建設和管理。他們已建立了25個世界大型海水淡化廠,修建了一條世界最長的海水淡化輸水管線,管線直徑1.5米,長466公里,由東部把淡化水輸送到首都利亞得。沙特的海水淡化產業不僅解決了西部缺水問題,還為1/3地區提供了電力。近20年來,我國海水淡化有了較大發展,不少島嶼建立了供居民飲水的海水淡化廠,沿海工業,如發電廠已經開始用海水淡化供做鍋爐用水。但是總的看,發展也不快。


      就其原因還是認識和習慣勢力問題。當前要加快我國海水利用及其產業發展,必須加大宣傳力度,不僅加大宣傳水患意識力度,還要加大海水利用的科普宣傳力度,要使人們充分認識到海水利用的重大意義和現實可行性。同時也要有一個加快發展海水利用及其產業的正確途徑。我們認為發展海水利用必須以效益為中心,從技術和工藝管理上對降低成本下工夫;在科研成果產業化和國外先進技術國產化基礎上,積極發展海水綜合利用;采用國家支持的海水利用示范工程和示范區建設,以點帶面,發展聯合企業等手段,是加快海水利用和海水淡化及其產業發展的重要途徑。我們希望象天津、青島、煙臺、大連、舟山等嚴重缺水的城市,能率先大力發展海水利用和海水淡化,國家支持的示范工程、示范地區建設,首先能在這些城市開發結果。


五.關注海水淡化飲用水的活化處理


      海水利用和海水淡化只能解決飲用水的資源性和污染性缺水問題,還沒有解決飲用健康水的問題。因為淡化海水是一種蒸餾水或純凈水。而蒸餾水和純凈水,根據近年來一些專家的研究和試驗,發現是一種不含氧,含有有害揮發性物質的退化水。長期飲用對人體健康不利,會導致骨質疏松、神經麻痹等癥狀。幾年前上海市政府已不允許幼兒園孩子飲用純凈水了。目前,這個問題尚未引起全社會的關注。市場銷售不經過活化處理的蒸餾水、純凈水還很普遍。所以大力推進海水淡化作飲用水的同時,必須跟著解決淡化海水上活化處理工藝的問題。做到這一點,除企業的努力外,還必須有國家相應政策規定和支持。


      2000年我們承擔完成了一個國家軟科學研究項目,即加快我國海水利用技術產業發展及政策研究課題,其中就有利用發電廠生產的多余淡化海水做飲用水的問題。我們請李復興教授參加了這一課題的研究工作,希望在海水淡化做飲用水的領域推廣應用他們的研究成果,不至于我們把好事沒有做好。關于淡化海水活化處理的具體問題,本文不再費筆墨了。


六.幾點建議


       1.增強海水資源開發利用意識。積極宣傳增強全民族,特別是各級干部向海水要淡水,要財富的開發意識,增強向生產的廣度和深度進軍的責任感、使命感,使人們堅信開發利用海水的淡水資源和物質資源是有無限發展前景的,對國民經濟可持續發展有著重大意義。

 

       2.要搞海水示范工程、示范區建設。例如國家支持建立沿海發電廠的海水綜合利用示范工程(包括淡化海水作飲用水活化處理項目),建立沿海城市居民海水沖廁示范區,這對加快發展海水利用事業,將能起到事半功倍的作用。


       3.企業是市場的主體,建立發展海水的聯合企業。結合各種示范工程項目,把國內科研單位與企業聯合起來,把企業與企業聯合起來,把海水利用裝備制造企業與海水利用企業聯合起來,成立海水利用技術工程公司等。


       4.淡化海水的活化工藝處理,要有國家的政策規定和扶持。淡化海水的活化處理要靠市場機制,更要加大政府政策的支持力度,如發展環保產業一樣,要有政府規定,才能更好地處理活化處理飲用工藝的推廣,有利于人民的健康。淡化海水作飲用水,才能讓人放心。
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