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地球水資源豐富,人類卻只能利用0.3%,為何不將海水淡化?

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地球表面71%是水,看上去藍得像個水球。但當你打開水龍頭、面對干旱、聽說“缺水危機”時,會不禁想問:水這么多,我們怎么還會缺水?



更讓人困惑的是,海水占地球水資源的97.5%,我們卻只能使用那剩下的0.3%。這時一個自然的疑問就冒出來了:為什么不把海水淡化呢?這個聽起來簡單甚至理所當然的問題,但背后的答案遠比你想象的復雜。

地球的水很多,但人類能用的少得可憐

地球上確實有14億立方公里的水資源,其中絕大多數(shù),將近97.5%是海水,咸得無法直接飲用,也不能用于灌溉、工業(yè)冷卻或養(yǎng)殖。



剩下的2.5%是淡水,但在這其中,超過2/3凍結在南極和格陵蘭的冰蓋里,或者深藏于地下巖層,難以開采。



真正對人類“隨取隨用”的,是存在于河流、湖泊、淺層地下水中的“可再生淡水”。而其中又有一部分因污染、地理位置或季節(jié)性波動無法直接利用。所以最終可用水資源,大約只占全球水總量的0.3%左右

這就像在海上漂著一艘船,船底全是水,但你口渴了,卻只能靠一瓶裝在口袋里的礦泉水解渴。



而在中國,這個問題更加極端。中國人均水資源只有全球平均的四分之一左右,已經(jīng)被聯(lián)合國列入“水資源緊張國家”行列。可與此同時,中國有1.8萬公里的海岸線,三面臨海。為什么我們不“就地取海水”,解決水荒?

海水淡化很早就有,但它遠沒你想象中簡單

早在古希臘時期,航海者就學會了用鍋煮海水、收集蒸汽來獲得淡水。現(xiàn)代意義上的海水淡化技術起源于20世紀50年代,今天,技術上淡化海水已不是難題。最常用的方式有兩種:一種是熱法蒸餾,一種是反滲透膜過濾



熱法原理簡單,把海水加熱蒸發(fā)后再冷凝,留下純水;反滲透則是用高壓把海水壓過一層極細的膜,鹽分被隔在外面,淡水被收集。聽起來就像是“科學版的煮水+過濾器”,簡單又有效。

但問題來了——這兩種方法都非常“燒錢”。



熱法蒸餾能耗極高,每生產(chǎn)1噸淡水需要消耗6~10度電,相當于一臺空調(diào)開十幾個小時。反滲透雖然節(jié)能一些,但膜材料易損耗,維護成本高,而且對原水預處理要求極高。全球平均來看,海水淡化成本約在每噸0.5~1美元之間,而天然地表水的成本,常常只有它的五分之一甚至十分之一



在中東那些“油比水便宜”的國家,這種模式還能接受。但在中國,尤其是北方缺水地區(qū),能源成本直接決定了淡化水的推廣難度。



2006年,天津濱海新區(qū)建成中國首座大型反滲透海水淡化廠,設計日產(chǎn)能力10萬噸(約合年產(chǎn)能3650萬噸)。但因運營成本高、水價偏貴,十幾年過去,整體運行負荷率一直在50%以下,很多時候機器是“開一停一”。

技術不是問題,問題是我們付不付得起這筆“淡化稅”。

海水變淡水,鹽去哪了?副產(chǎn)品才是真挑戰(zhàn)

把海水變成淡水,聽起來像變魔術,但魔術總有“代價”。最顯著的,就是——鹽水濃縮液。



海水中含鹽量約為3.5%,淡化后留下的濃鹽水濃度更高,往往超過6%。這類高濃度鹽液如果直接排回海里,會造成局部海域鹽度突升,影響海洋生態(tài)系統(tǒng),尤其是浮游生物、珊瑚、藻類等敏感物種。



在沙特、阿聯(lián)酋等海水淡化依賴國家,部分地區(qū)近海鹽度已比正常海水高出50%以上,甚至能影響周邊海洋水體的循環(huán)系統(tǒng)。2019年,聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署專門發(fā)布報告,警告全球淡化廠排放的鹽濃液已成為“新型海洋污染源”。



中國目前已有超250座海水淡化設施,年產(chǎn)水能力超過150萬噸/日,但在運轉過程中,濃鹽水的處理仍然是主要難題之一。部分設施采用“高位排放+潮流稀釋”的方式,不過這只能減緩影響,無法徹底解決。另外中國一些項目也在嘗試將“濃鹽水綜合利用”(提鋰、制鹽),但規(guī)模化仍待突破。

你以為你解決了淡水的問題,但可能制造了另一個“咸水危機”。

真正限制淡化水普及的,其實是水價和管網(wǎng)

很多人會想,哪怕海水淡化貴一些,總比沒水強吧?但問題在于:水,不是孤立的商品,它要進入城市、進入農(nóng)田,就必須依托一整套基礎設施。



海水淡化廠多建在沿海,但中國最大缺水區(qū)在內(nèi)陸。要把淡化水送到西北、華北,意味著鋪設數(shù)千公里的輸水管道,提升泵站、加壓、凈化,每一公里都是成本。

在青島,淡化水的供水價格約為每噸6元,而城市自來水出廠價僅2.2元左右。對于工廠來說,貴一點還能接受,但對于千家萬戶,尤其是農(nóng)業(yè)大戶來說,水價翻倍意味著成本無法承受。



更現(xiàn)實的是,很多地方的用水結構也不適用這種“高價水”。農(nóng)業(yè)用水占中國總用水量的60%以上,而一畝地年需水量往往在300~500噸之間。如果用淡化水灌溉,等于每畝地單是水費就要上千元,這對農(nóng)民來說,是難以承受的。

所以,海水淡化不是“能不能”,而是“值不值”。在缺水地區(qū),它是“救急水”;但要成為“主力水”,還遠遠不夠。

海水淡化是未來的方向,但不能成為幻想

沒有人否認,海水淡化是人類未來解決水荒的重要技術之一。它的意義在于,它為人類打開了一個新水源——不再完全依賴河湖與天降甘霖。



今天,全球已有超過1.6萬個海水淡化廠在運行,每天總產(chǎn)水量超過9500萬噸,為超過3億人口提供飲用和工業(yè)用水。這是科技的奇跡,但也提醒我們:淡化水只是“補充方案”,不是“萬能鑰匙”。

我們真正需要的是:節(jié)水意識的提升、農(nóng)業(yè)灌溉效率的提高、污水回用系統(tǒng)的建設、地下水的保護、城市管網(wǎng)的升級——這才是目前更“劃算”的解決方案。



海水淡化在未來可能成為關鍵支柱,但它永遠無法代替“我們對水的基本敬畏”。

我們不是沒有水,而是忘了水的代價。海水可以淡化,但對水的浪費,永遠沒有“解咸”的辦法。

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