开源、节流-逃出“水荒”
合理分配用水,节约用水,保护现有水资源和开发新的水资源已迫在眉睫。有关国际机构和国际组织多次召开会议,通过了一系列保证正常用水的决议或条文。世界上越来越多的国家积极采取措施开源、节流。
水资源并不是取之不尽、用之不竭的,水不够用,就得开源节流。开源是当务之急,但建设新的水源工程受财力影响,且建设周期较长,在短期内难以受益。因此,节水是缓解水资源矛盾的关键,节水与开源并举才是唯一可行的办法。这也是中国经济建设中的一项基本国策。
人类在寻找新水源方面取得了可喜的成就。目前,中东地区拥有海水淡化工厂1000多座,日产淡水500万吨左右。加拿大专家根据蜘蛛网能够吸附雾露的原理,发明了截雾取水的新方法,一座雾水处理厂日均供水1.1万升,浓雾季节可达13万升。这项技术目前已推广到20多个国家。科学家们还在非洲撒哈拉沙漠底层1300米处,发现蕴藏至少有700亿立方米淡水,一旦开发利用,可望缓解撒哈拉地区干旱缺水状况。
沙特阿拉伯向大海要淡水的历史可以追溯到本世纪初期。为解决吉达市居民的饮水问题,1928年就在那里建立了两套蒸馏设备,对海水进行淡化处理。尽管当时设备简陋,生产能力有限,但确实找到了一条解决水源的路子。
沙特的大半国土被沙漠覆盖,是一个淡水资源贫乏的国家。但是,沙特农业发展却很迅速,耕种面积已达300多万公顷,粮食自给有余,早在1991年就居世界小麦出口国的第6位。这一奇迹的关键在于沙特的海水淡化工厂。海水淡化,就是将海水中的盐用化学方法分离出去,以获得淡水。其方法有闪蒸法、电渗析法和反渗透法等。沙特基本上采用的是传统的闪蒸法,虽然用闪蒸法的成本较高,因为使用闪蒸法的设备和管道均由铜镍合金制成,但是使用这种方法可以一举两得,即在获得淡水的同时,又可在对海水蒸发处理时带动蒸汽涡轮机发电。
经过数十年的建设,沙特的海水淡化工程有了长足的进步,与1970年相比,工厂数量由少数几个发展到目前的23个现代化工厂,淡水产量一翻再翻,由1970年日产0.23亿升,增加到现在的23.64亿升,同时发电3600兆瓦。长期令沙特人苦恼的淡水问题,得到相当程度的解决。
节约水资源的潜力也是很可观的。目前,中国农业灌溉年用水量4000多亿立方米,有效利用率很低。渠道灌溉的有效利用率只有30%到40%,井灌区也只有60%左右。世界上节水农业搞得最好的以色列,灌溉用水有效率达到70%到80%。如果中国把水的利用率提高10%,每年可节水400多亿立方米。这是一个多么巨大的数字啊!
自80年代以来,以色列采用电脑控制的滴灌和喷灌技术,使农业用水减少了30%,同时将全国近70%的废水经过处理后又用于农业灌溉,每立方米淡水的农业产出值比1950年翻了两番。
日本的工业采用节水生产方式和废水循环使用,使工业用水比过去减少了25%,重复使用率保持在70%以上。
德国工业用水重复利用率也在60%以上,它的许多造纸厂采用新工艺,7千克水就可生产1千克纸,耗水量只占一些老厂的1%左右。节约生活用水也同样有效。
美国波士顿通过开展公众教育、安装节水设备和对各公司实行用水检查等措施,使全市生活用水量年均下降16%。
墨西哥对全国抽水马桶进行改造,使一次冲水量降低一半多,每年可节水约32亿升。
治理污水也已经成为全人类的自觉要求,许多国家制定了“环境保护法”或“防止水污染法”,并采用先进技术来改变污染水质,其中效果较高的要数“微过滤法”。柏林联邦环境局水、土壤和空气卫生研究所的污水处理专家多劳教授在1996年初说:“目前的问题是净化方法造成的。”他说,重点是净化的最后阶段即沉淀。
从技术上讲,通过沉淀除去包括细菌、病毒和寄生生物在内的悬浮物是不可能的。可是,用微过滤法使这一点成为可能。这种方法已通过了首次试验。在柏林鲁勒本净化厂里,已净化的废水在排入河流前先流经微过滤试验装置,所有较大的粒子都被挡住。对于细菌和寄生生物,这是一个无法逾越的障碍。即使是更小的病毒也会被薄膜挡住,因为病毒多数吸附在较大的粒子上。
此外,这种方法还可以使排出的废水磷酸盐的含量特别低。磷酸盐是植物的养料,会导致水域中藻类的大量繁殖,使水域变绿。而且利用这种方法还可有效地滤去大肠杆菌。
人类在不断地探索和努力,相互取长补短,加强国际间交往与技术合作。我们相信,随着人类的觉醒,随着科学技术的进步,总会有那么一天,人类会从“水荒”的困境中摆脱出来!