【专家解说】：水是人类赖以生存与发展的重要资源。随着经济的发展、人口的增加和人类生活水平的提高，对水的需求量也日益增加，世界用水量正以每年4%的速度递增，然而世界的水资源是有限的。早在1977年，联合国就向全世界发出了严正警告：“供水不足将成为一个深刻的社会危机，世界上石油危机之后的下一个危机便是水的危机。”目前世界上有100多个国家缺水，其中严重缺水的国家约26个。我国是世界上13个贫水国家之一，人均水资源拥有量2300吨，约为全球人均拥有量的1/4。我国668个建制市中，不同程度缺水的有400多个城市，其中严重缺水的城市达100多个。上海人均水资源拥有量为760吨，深圳为600吨，北京仅为300吨，均属严重缺水城市。由于缺水，使我国每年的工业产值损失达2300亿元。 90年代以来，我国缺水范围不断扩大，程度不断加剧。从去年初冬到现在，我国北方地区的降雨量持续偏少。严重的旱灾造成了我国3.1亿亩农田受旱，1770万人饮用水发生困难，与此同时也使一向缺水的城市雪上加霜，目前已有100多个县级以上城市被迫限时限量供水。据水利部预测，2010年后我国将进入严重缺水期，到2030年，我国将缺水400～500亿吨。水资源危机，正在成为严重困扰我国经济社会跨世纪发展的重要因素。如何摆脱水资源危机的困扰，路在何方？答案无非是开源与节流。就开源而言，许多有识之士把目光投向了海洋。 海洋约占地球表面积的71%，海水是海洋中最大的资源。海水中除了3%左右的无机盐和有机物等之外，其中97%是淡水。海水的总体积约13.7亿立方公里，可以说是取之不尽，用之不竭的水资源。开发利用海水资源，发展海水利用产业，是解决沿海地区水资源危机的唯一出路。 首先，直接利用海水作为工业和城市生活用水。据统计，在城市用水总量中，工业用水量占75%左右，而工业用水中的75%左右是作为工业冷却用水。因此，对于沿海城市而言，若以海水作为工业冷却用水，可使城市的淡水需求总量减少一半左右，大大缓解沿海城市淡水紧缺的压力。 直接利用海水作为工业冷却用水由来已久。早在本世纪30年代，日本就开始利用海水作为工业冷却水。如今日本沿海几乎所有的钢铁、化工、电力等高耗水企业都是采用海水作为冷却水。1995年，日本仅电厂的海水直接利用量就达1200亿吨。预计今年西欧6国海水利用量将达2500亿吨，美国的工业用水中约1/3使用海水。 我国沿海城市在直接利用海水作为工业冷却水方面起步较早，已有60多年的历史。天津、大连、青岛、上海、深圳等均有一定利用，但总体上发展缓慢。目前我国沿海城市海水年取用量不到100亿吨，与国外相比，差距很大。影响我国海水直接利用业发展的主要原因是缺少成套、系统、实用的海水冷却技术。海水冷却，国内外大多采用直接冷却方式，其弊端是取水量大，排污量也大，污染海域，影响生态环境，而且海洋生物对管道的附着不易控制，总体运行费用比较高。国外从70年代开始研究更为经济、合理的海水循环冷却技术，并已得到实际应用。据介绍，海水循环冷却比海水直排冷却和淡水循环冷却更为经济，但也存在不少问题，主要是腐蚀，结垢，海洋生物附着，冷却塔的盐雾飞溅和盐沉积等。根据我国沿海城市大多缺水的实际，应当进一步加强直接利用海水作为工业冷却水技术的研究，重点开发价廉物美的海水缓蚀剂、阻垢剂、杀生剂和耐蚀材等，为节约宝贵的淡水资源和提高企业经济效益作出贡献。 沿海城市利用海水替代淡水作为生活用水，目前主要还是用于冲厕。香港以立法的方式规定了必须用海水冲厕。以1992年为例，香港日需淡水240万吨，其中冲厕用水52万吨，占21%。在冲厕水中，海水的用量为35万吨，占65%。仅此一项，每年即可节约淡水1.3亿吨，若实现100%用海水冲厕，则可节约淡水1.9亿吨。大连、天津、烟台、青岛等城市的海滨企业也有一些采用海水冲厕，其中青岛市还建成了一个海水净化厂，日供净化海水28万吨，不但缓解了城市淡水紧缺的困难，还产生了可观的经济、社会和环境效益。尽管用海水替代淡水冲厕远不及以海水作为工业冷却水所节约的淡水多，但成效也是明显的。如果我国的海滨城市都能象香港那样用海水冲厕，那么节约的淡水量将是十分可观的。 其次，发展海水淡化产业，把占海水97%的淡水资源开发出来，以解决人类生活与工业用水的危机。国外从本世纪初开始研究开发海水淡化技术，50年代末我国也开始了这方面的研究工作，现已形成了电渗析、反渗透和蒸馏淡化等三大海水淡化技术。 电渗析技术比较成熟，已广泛应用于海水、苦咸水的淡化和各种工业用水的处理。1986年我国在西沙永兴岛建成日产200吨淡水的电渗析海水淡化站，其规模为世界之最。我国生产的电渗析器和电渗析装置的数量居世界首位，产品已进入国际市场。电渗析装置容量大多为数吨至数百吨，属中小型淡化装置，常用于海岛、舰船等制取淡水，其工艺简单，易于普及和实现自动化，但耗能较高。 海水蒸馏淡化法是海水淡化研究中最早获得成功的技术，也是目前使用最多、应用最广的海水淡化技术。自从30年代在中东地区建立了小型海水蒸馏淡化装置以来，经过几十年的发展，海水淡化装置由小到大，现已达到百万吨级的规模。海水蒸馏淡化的方式有真空沸腾、多级闪蒸、压汽式蒸馏和低温多效蒸馏等。它们的共同特点是淡化水纯度高，适合大规模生产等，存在的主要问题是结垢严重，使传热系数降低，淡化效率下降，设备腐蚀严重，成本较高等。 反渗透海水淡化技术是建立在现代膜技术之上的。海水在通过反渗透海水淡化装置中的膜时，大于水分子的无机盐、有机物等受到膜的阻隔无法通过，从而达到淡化的目的。反渗透海水淡化装置具有一次性投资较少，吨水耗电量较省等优点，但对海水的前处理要求较高。国外应用反渗透技术淡化海水已有多年的历史，其装机容量仅次于海水蒸馏淡化。我国在这方面差距较大，虽然目前从事反渗透技术研究的单位和生产卷式与中空纤维反渗透膜组件的企业已有数十个，但主要用于苦咸水、工业用水和高纯水的制备等，应用于海水的淡化还处于实验阶段。1998年在舟山创建的反渗透技术海水淡化示范工程，标志着我国反渗透海水淡化技术在产业化方面迈出了可喜的第一步，然而要真正实现规模生产和产业化的目标尚需时日。随着膜技术的发展，反渗透海水淡化技术将日趋完善，得到更加广泛的应用。 我国是一个沿海国家，具有得天独厚的地理区位优势，开发利用海水资源，将使我们摆脱淡水资源匮乏的困扰，开创更加美好的未来。
