向大海要水喝?。ㄉ希?/h1>
2018-01-25 09:07:15
農(nóng)村青少年科學(xué)探究 2017年10期
○本刊記者
權(quán)威人士預(yù)言，20世紀(jì)，人類為石油而戰(zhàn)；21世紀(jì)，人類將為水而戰(zhàn)。
全世界至少有214條河流跨越兩個(gè)或兩個(gè)以上的國家，其間充滿了現(xiàn)實(shí)和潛在的沖突：以色列、巴勒斯坦、黎巴嫩、敘利亞和約旦為約旦河打得不可開交，多次爆發(fā)戰(zhàn)爭(zhēng)；印度和孟加拉國在爭(zhēng)奪恒河；土耳其、敘利亞和伊拉克在爭(zhēng)奪幼發(fā)拉底河；埃塞俄比亞、蘇丹和埃及在爭(zhēng)奪尼羅河。
水戰(zhàn)爭(zhēng)，源于兩個(gè)根本原因——水資源的短缺和污染。
盡管地球表面70%由水構(gòu)成，但其中真正能為人類所用的不足千分之七。僅20世紀(jì)，地球上的人口就增加了3倍，用水量增加了6倍。而到本世紀(jì)中葉，全球人口會(huì)再增加30億，其中絕大多數(shù)分布在水資源短缺的國家。中國人均水資源擁有量不足世界平均水平的1/4，而且，中國正在掀起世界歷史上前所未見的工業(yè)化、城市化浪潮，用水缺口每年都在加大。
缺水導(dǎo)致污染物難以被稀釋，污染又極大地惡化了缺水問題。人們每多用一噸水，就意味著至少多排放0.7噸的污水，而這些污水會(huì)污染幾十倍于自身的凈水，而且治理費(fèi)用高昂。
帶著一份擔(dān)心，我們采訪了河北萬圣集團(tuán)董事長、著名環(huán)保專家蘇德水先生，請(qǐng)他談?wù)労Ｋ膯栴}。
【記者】蘇先生，海水淡化能從根本上解決缺水困境嗎？
【蘇德水】人類早期利用太陽能進(jìn)行海水淡化，主要是利用太陽能進(jìn)行蒸餾，所以早期的太陽能海水淡化裝置一般都稱為太陽能蒸餾器。早期的太陽能蒸餾器由于凈水產(chǎn)量低，初期成本高，因而在很長一段時(shí)間里受到人們的冷落。第一次世界大戰(zhàn)之后，太陽能蒸餾器再次引起了人們極大的興趣。當(dāng)時(shí)不少新裝置被研制出來，比如頂棚式、傾斜幕芯式、傾斜盤式以及充氣式太陽能蒸餾器等，為當(dāng)時(shí)的海上救護(hù)以及人民的生活用水解決了很大問題。
【記者】太陽能海水淡化技術(shù)成熟嗎？
【蘇德水】太陽能海水淡化有三種方式：1.被動(dòng)式太陽能蒸餾系統(tǒng)。如單級(jí)或多級(jí)傾斜盤式太陽能蒸餾器，回?zé)崾?、球面聚光式太陽能蒸餾器等。2.主動(dòng)式太陽能蒸餾系統(tǒng)。3.與常規(guī)海水淡化裝置相結(jié)合的太陽能蒸餾系統(tǒng)。此外，還有太陽能多級(jí)閃蒸、太陽能多級(jí)沸騰蒸餾等技術(shù)。
海水淡化技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用始于干旱的中東地區(qū)。世界上70%以上的人口都居住在距離海岸線120千米以內(nèi)的陸地區(qū)域，因而海水淡化技術(shù)主要在中東以外的國家和地區(qū)應(yīng)用。目前海水淡化技術(shù)已遍及全世界125個(gè)國家和地區(qū)，淡化水大約養(yǎng)活世界5%的人口。海水淡化已經(jīng)成為世界許多國家解決缺水問題而普遍采用的一種戰(zhàn)略選擇，其有效性和可靠性已經(jīng)得到越來越廣泛的認(rèn)同。
【記者】都有哪些淡化水的技術(shù)呢？
【蘇德水】蒸餾淡化過程的實(shí)質(zhì)就是水蒸氣的形成過程。冷凍法與蒸餾法都有弊端。蒸餾法會(huì)消耗大量的能源并在儀器里產(chǎn)生大量的鍋垢，而所得到的淡水卻并不多；冷凍法同樣要消耗許多能源，但得到的淡水味道卻不佳。
反滲透法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質(zhì)透過的半透膜，將海水與淡水分開的。通常情況下，淡水通過半透膜擴(kuò)散到海水一側(cè)，從而使海水一側(cè)的液面升高，直至一定的高度才停止，這個(gè)過程叫做滲透。海水一側(cè)高出的水柱靜壓稱為滲透壓。如果對(duì)海水一側(cè)施加大于海水滲透壓的外壓，那么海水中的純水將反滲透到淡水中。反滲透法的最大優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能。它的能耗僅為電滲析法的1/2、蒸餾法的1/40。
早期的太陽能海水淡化裝置都稱為太陽能蒸餾器，由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、取材方便，至今仍被廣泛采用。目前對(duì)盤式太陽能蒸餾器的研究主要集中于材料的選取，各種熱性能的改善以及與各類太陽能集熱器的配合使用上。與傳統(tǒng)動(dòng)力源和熱源相比，太陽能具有安全、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。將太陽能采集與脫鹽工藝兩個(gè)系統(tǒng)結(jié)合是一種可持續(xù)發(fā)展的海水淡化技術(shù)。太陽能海水淡化技術(shù)由于不消耗常規(guī)能源、無污染、所得淡水純度高等優(yōu)點(diǎn)而逐漸受到人們重視。
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水戰(zhàn)爭(zhēng)，源于兩個(gè)根本原因——水資源的短缺和污染。
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【記者】太陽能海水淡化技術(shù)成熟嗎？
【蘇德水】太陽能海水淡化有三種方式：1.被動(dòng)式太陽能蒸餾系統(tǒng)。如單級(jí)或多級(jí)傾斜盤式太陽能蒸餾器，回?zé)崾?、球面聚光式太陽能蒸餾器等。2.主動(dòng)式太陽能蒸餾系統(tǒng)。3.與常規(guī)海水淡化裝置相結(jié)合的太陽能蒸餾系統(tǒng)。此外，還有太陽能多級(jí)閃蒸、太陽能多級(jí)沸騰蒸餾等技術(shù)。
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