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21世紀(jì)的朝陽產(chǎn)業(yè)--海水淡化
一．全球水危機(jī)
21世紀(jì)將是水的世紀(jì)。20世紀(jì)初，國際上就有"19世紀(jì)爭煤、20世紀(jì)爭石油、21世紀(jì)爭水"的說法，第47屆聯(lián)合國大會(huì)更是將每年的3月22日定為"世界水日"，號(hào)召世界各國對(duì)全球普遍存在的淡水資源緊缺問題引起高度警覺。 從全球范圍來看，根據(jù)聯(lián)合國統(tǒng)計(jì)，全球淡水消耗量20世紀(jì)初以來增加了約6-7倍，比人口增長速度高2倍，全球目前有14億人缺乏安全清潔的飲用水，即平均每5人中便有1人缺水。估計(jì)到2025年，全世界將有近1/3的人口（23億）缺水，波及的國家和地區(qū)達(dá)40多個(gè)，中國是其中之一。中國被聯(lián)合國認(rèn)定為世界上13個(gè)最貧水的國家之一。我國淡水資源總量名列世界第六，但人均占有量僅為世界平均值的 l/4，位居世界第109位，而且水資源在時(shí)間和地區(qū)分布上很不均衡，有10個(gè)省、市、自治區(qū)的水資源已經(jīng)低于起碼的生存線，那里的人均水資源擁有量不足500立方米。目前我國有300個(gè)城市缺水，其中110個(gè)城市嚴(yán)重缺水，他們主要分布在華北、東北、西北和沿海地區(qū)，水已經(jīng)成為這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。2010年后，我國將進(jìn)入嚴(yán)重缺水期，有專家估計(jì)，2030年前中國的缺水量將達(dá)到600億立方米。因此，為保證我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，淡水資源問題的解決已迫在眉睫。
二．解決水危機(jī)的途徑--海水淡化
地球表面的2/3被水覆蓋，可謂水資源極為豐富，但地球上水的總儲(chǔ)量中97%是咸水(包括海水和苦咸水)，在余下的3%的淡水中，又有77%是人類難以利用的兩極冰蓋、冰川、冰雪。人類實(shí)際可利用的淡水只占全球水總量的0.7%，而且大部分屬于不可再生的枯竭性地下水。
解決淡水緊缺問題有很多途徑，核心原則是"開源節(jié)流"，地表水資源較豐富地區(qū)，可建蓄水工程；地表水資源貧乏地區(qū)，可實(shí)施跨流域調(diào)水；海水和苦咸水淡化；此外還有廢水利用、治理水污染、節(jié)約用水等。
"開源"方面，在我國，地下取水已受到越來越多的限制，為此幾十年來興建了一批大型蓄水工程和跨流域調(diào)水，并大力提倡和推動(dòng)污水回用和水的再利用。但興建新的蓄調(diào)水工程，投資比過去大大增加，而跨流域引水則隨著調(diào)水距離越來越遠(yuǎn)，調(diào)水成本越來越高，加上被引水地區(qū)的環(huán)境危害和間接經(jīng)濟(jì)影響以及引水的質(zhì)量問題，遠(yuǎn)距離調(diào)水的傳統(tǒng)辦法正受到越來越多的質(zhì)疑。而最為關(guān)鍵的是，這些措施并沒有從根本上增加淡水資源的總量，我國淡水緊缺的問題依然十分嚴(yán)峻。
我國海岸線的總長為32647公里，被列為海洋大國，而且沿海和中西部地區(qū)擁有極為豐富的地下苦咸水資源，在地下取水和跨區(qū)域調(diào)水受到越來越多的條件限制的情況下，開發(fā)利用海水和苦咸水資源，進(jìn)行海水（苦咸水）淡化就成為開源節(jié)流、解決我國淡水緊缺的一條有效的重要戰(zhàn)略途徑。而且，發(fā)展海水（苦咸水）淡化技術(shù)，向大海要淡水也已經(jīng)成為當(dāng)今世界各國的共識(shí)。
三．海水淡化技術(shù)及發(fā)展
1． 海水淡化方法
海水淡化，亦稱海水脫鹽，是通過裝置和設(shè)備除去海水中鹽分并獲得淡水的工藝過程。海水淡化的方法可分為蒸餾法和膜法。
海水淡化的蒸餾法主要有：多級(jí)閃蒸(MSF)、低溫多效(LT-MED) 和壓汽蒸餾(MVC)三種技術(shù)。前兩種技術(shù)主要采用蒸汽作熱源，多與電廠結(jié)合、抽取透平的乏汽制造蒸餾水。壓汽蒸餾技術(shù)是 利用熱泵蒸發(fā)技術(shù)，它僅使用電能，應(yīng)用對(duì)象主要是沒有熱源的島嶼地區(qū)。膜法主要指反滲透（RO）技術(shù)，它利用半透膜，在壓力下允許水透過而使鹽分和雜質(zhì)截留的技術(shù)。
海水淡化是當(dāng)今世界競相研究的高新技術(shù)，美、法、日、以色列等國的技術(shù)已經(jīng)非常發(fā)達(dá)，而且已形成海水淡化產(chǎn)業(yè)。我國的海水淡化技術(shù)研究始于50年代，經(jīng)過40多年的發(fā)展，也培養(yǎng)和鍛煉了自己的海水淡化專門人才，組建了一些專門科研開發(fā)機(jī)構(gòu)，在蒸餾淡化、反滲透兩大技術(shù)領(lǐng)域，經(jīng)過幾個(gè)五年計(jì)劃的攻關(guān)，多項(xiàng)工程的實(shí)踐，已具有較豐富的經(jīng)驗(yàn)。但由于人們對(duì)海水淡化的認(rèn)識(shí)不完全，國家經(jīng)費(fèi)投入少，使這項(xiàng)技術(shù)不能得到很快地發(fā)展。
2．海水淡化的能耗與成本
在海水淡化技術(shù)已成熟的今天，經(jīng)濟(jì)性是決定其廣泛應(yīng)用的重要因素。在國內(nèi)，"成本和投資費(fèi)用過高"，一直被視為是海水淡化難以大膽使用的主要問題，但實(shí)際上這是一個(gè)"認(rèn)識(shí)"問題。
目前世界上常用的淡水取用方式主要有地下取水、遠(yuǎn)程調(diào)水和海水（苦咸水）淡化三種。開采地下水作為一個(gè)重要的開源措施，工程量小、成本低，這是很吸引人的優(yōu)點(diǎn)，但地下取水受資源條件限制很大，而且許多地區(qū)多年來由于過度開采地下水，已形成地下漏斗，造成房屋傾斜，甚至導(dǎo)致了海水倒灌等環(huán)境危害，地下水的開采已經(jīng)受到制約。
遠(yuǎn)程調(diào)水，目前并沒有把工程投資費(fèi)用以及被引水地區(qū)的間接經(jīng)濟(jì)損失計(jì)算在內(nèi)，僅以日常運(yùn)行費(fèi)用、管理費(fèi)計(jì)算其成本，這與真正成本相差很大。其實(shí)引水工程，除了巨額的投資之外，還要占用大量耕地，還存在被引水地區(qū)的環(huán)境危害等問題。如引黃濟(jì)青（島）工程，占地達(dá)6.2萬畝，還會(huì)造成黃河斷流、植被破壞等生態(tài)環(huán)境問題，而生態(tài)環(huán)境的破壞在經(jīng)濟(jì)上是難以估量的。80年代實(shí)施的引灤入津工程，時(shí)至今日每立方米成本仍達(dá)2.3元左右，距離天津市民的用水價(jià)1.4元有0.9元的政府補(bǔ)貼。專家預(yù)測，南水北調(diào)工程實(shí)施后，長江水流到北京，按現(xiàn)行不變成本計(jì)算，綜合成本在5元/立方米以上，甚至有專家預(yù)測每立方米將達(dá)20元。美國有資料認(rèn)為，遠(yuǎn)程調(diào)水超過40公里，成本將超過海水淡化。
對(duì)于海水淡化，能耗是直接決定其成本高低的關(guān)鍵。40多年來，隨著技術(shù)的提高，海水淡化的能耗指標(biāo)降低了90%左右（從26.4kwh/m3降到2.9 kwh/m3），成本隨之大為降低。目前我國海水淡化的成本已經(jīng)降至4-7元/立方米，苦咸水淡化的成本則降至2-4元/立方米，如天津大港電廠的海水淡化成本為5元/立方米左右，河北省滄州市的苦咸水淡化成本為2.5元/立方米左右。如果進(jìn)一步綜合利用，把淡化后的濃鹽水用來制鹽和提取化學(xué)物質(zhì)等，則其淡化成本還可以大大降低。至于某些生產(chǎn)性的工藝用水，如電廠鍋爐用水，由于對(duì)水質(zhì)要求較高，需由自來水進(jìn)行再處理，此時(shí)其綜合成本將大大高于海水淡化的一次性處理成本。可見，如果拋開政府補(bǔ)貼等政策性因素而單從經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面分析，海水淡化尤其是苦咸水淡化的單位成本實(shí)際上是很有競爭力的。
幾種淡水獲取方式的成本比較單位：元/立方米
取水方式平 均 成 本開采地下水限制開采量遠(yuǎn)程調(diào)水引灤入津：2.3元/立方米(直接成本)南水北調(diào):5-20元/立方米(到北京平均水價(jià))海水淡化海水：4--7元/立方米(綜合成本)苦咸水：2--4元/立方米(綜合成本)【21世紀(jì)的朝陽產(chǎn)業(yè)--海水淡化】相關(guān)文章：
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