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21世紀的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)--海水淡化
一．全球水危機
21世紀將是水的世紀。20世紀初，國際上就有"19世紀爭煤、20世紀爭石油、21世紀爭水"的說(shuō)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"，號召世界各國對全球普遍存在的淡水資源緊缺問(wèn)題引起高度警覺(jué)。 從全球范圍來(lái)看，根據聯(lián)合國統計，全球淡水消耗量20世紀初以來(lái)增加了約6-7倍，比人口增長(cháng)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，波及的國家和地區達40多個(gè)，中國是其中之一。中國被聯(lián)合國認定為世界上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?jì)H為世界平均值的 l/4，位居世界第109位，而且水資源在時(shí)間和地區分布上很不均衡，有10個(gè)省、市、自治區的水資源已經(jīng)低于起碼的生存線(xiàn)，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)城市嚴重缺水，他們主要分布在華北、東北、西北和沿海地區，水已經(jīng)成為這些地區經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。2010年后，我國將進(jìn)入嚴重缺水期，有專(zhuān)家估計，2030年前中國的缺水量將達到600億立方米。因此，為保證我國經(jīng)濟的可持續發(fā)展，淡水資源問(wèn)題的解決已迫在眉睫。
二．解決水危機的途徑--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(lèi)難以利用的兩極冰蓋、冰川、冰雪。人類(lèi)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(wèn)題有很多途徑，核心原則是"開(kāi)源節流"，地表水資源較豐富地區，可建蓄水工程；地表水資源貧乏地區，可實(shí)施跨流域調水；海水和苦咸水淡化；此外還有廢水利用、治理水污染、節約用水等。
"開(kāi)源"方面，在我國，地下取水已受到越來(lái)越多的限制，為此幾十年來(lái)興建了一批大型蓄水工程和跨流域調水，并大力提倡和推動(dòng)污水回用和水的再利用。但興建新的蓄調水工程，投資比過(guò)去大大增加，而跨流域引水則隨著(zhù)調水距離越來(lái)越遠，調水成本越來(lái)越高，加上被引水地區的環(huán)境危害和間接經(jīng)濟影響以及引水的質(zhì)量問(wèn)題，遠距離調水的傳統辦法正受到越來(lái)越多的質(zhì)疑。而最為關(guān)鍵的是，這些措施并沒(méi)有從根本上增加淡水資源的總量，我國淡水緊缺的問(wèn)題依然十分嚴峻。
我國海岸線(xiàn)的總長(cháng)為32647公里，被列為海洋大國，而且沿海和中西部地區擁有極為豐富的地下苦咸水資源，在地下取水和跨區域調水受到越來(lái)越多的條件限制的情況下，開(kāi)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(kāi)源節流、解決我國淡水緊缺的一條有效的重要戰略途徑。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)成為當今世界各國的共識。
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(chēng)海水脫鹽，是通過(guò)裝置和設備除去海水中鹽分并獲得淡水的工藝過(guò)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(chǎng)結合、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，應用對象主要是沒(méi)有熱源的島嶼地區。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(guò)而使鹽分和雜質(zhì)截留的技術(shù)。
海水淡化是當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，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(guò)40多年的發(fā)展，也培養和鍛煉了自己的海水淡化專(zhuān)門(mén)人才，組建了一些專(zhuān)門(mén)科研開(kāi)發(fā)機構，在蒸餾淡化、反滲透兩大技術(shù)領(lǐng)域，經(jīng)過(guò)幾個(gè)五年計劃的攻關(guān)，多項工程的實(shí)踐，已具有較豐富的經(jīng)驗。但由于人們對海水淡化的認識不完全，國家經(jīng)費投入少，使這項技術(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)濟性是決定其廣泛應用的重要因素。在國內，"成本和投資費用過(guò)高"，一直被視為是海水淡化難以大膽使用的主要問(wèn)題，但實(shí)際上這是一個(gè)"認識"問(wèn)題。
目前世界上常用的淡水取用方式主要有地下取水、遠程調水和海水（苦咸水）淡化三種。開(kāi)采地下水作為一個(gè)重要的開(kāi)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，而且許多地區多年來(lái)由于過(guò)度開(kāi)采地下水，已形成地下漏斗，造成房屋傾斜，甚至導致了海水倒灌等環(huán)境危害，地下水的開(kāi)采已經(jīng)受到制約。
遠程調水，目前并沒(méi)有把工程投資費用以及被引水地區的間接經(jīng)濟損失計算在內，僅以日常運行費用、管理費計算其成本，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，還存在被引水地區的環(huán)境危害等問(wèn)題。如引黃濟青（島）工程，占地達6.2萬(wàn)畝，還會(huì )造成黃河斷流、植被破壞等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，而生態(tài)環(huán)境的破壞在經(jīng)濟上是難以估量的。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元的政府補貼。專(zhuān)家預測，南水北調工程實(shí)施后，長(cháng)江水流到北京，按現行不變成本計算，綜合成本在5元/立方米以上，甚至有專(zhuān)家預測每立方米將達20元。美國有資料認為，遠程調水超過(guò)40公里，成本將超過(guò)海水淡化。
對于海水淡化，能耗是直接決定其成本高低的關(guān)鍵。40多年來(lái)，隨著(zhù)技術(shù)的提高，海水淡化的能耗指標降低了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(chǎng)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(lái)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(chǎng)鍋爐用水，由于對水質(zhì)要求較高，需由自來(lái)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�？梢�(jiàn)，如果拋開(kāi)政府補貼等政策性因素而單從經(jīng)濟技術(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(kāi)采地下水限制開(kāi)采量遠程調水引灤入津：2.3元/立方米(直接成本)南水北調: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世紀的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)--海水淡化】相關(guān)文章：
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