http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2010-07-05
北京缺水的出路
文/钱 易
传统的水资源，主要是地表水和地下水。地表水不够了，就开地下水。北京就用了大量的地下水，那么地下水不够了又有什么办法？就远距离地去调水，我们搞了个南水北调工程。在南水北调工程议论的时候我是人民代表，我曾反对建设南水北调工程。因为那么远距离的调水，会花好多好多的钱，而且还会造成长江地区生态的变化。
由于南水北调中线的工程已经基本结束，水都快要调过来了。但问题是调过来的水怎么用？南水北调调过来的水，成本至少是5元/m3。现在，水务局的领导就非常担心这个。给农民用，农民用不起；给居民用，居民有意见；给工业用，工业的成本要提高。所以，怎么用是很大的问题。
当时我不主张南水北调，主要是出于三个方面的考虑：第一，就是节约用水；第二，就是要治理污水，把污水变成水源；第三，就是要开发非传统的水资源。所谓非传统水资源，就是雨水。
另外，就是污水处理后的再生水，污水经过处理以后是可以再利用的。现在，已经有很多国家的城市在利用污水再生以后的水。新加坡还为此发明了一个新名词，叫新水。所谓新水，就是污水处理厂处理干净的水。他们处理到可以饮用的水平。我一般不太赞成直接处理到饮用水的水平，因为用不着花那么多钱，我认为处理到灌溉农业、灌溉城市的草地水平就可以了。另外，海水淡化现在发展得也很快。原来成本太高，但现在的成本跟南水北调的成本接近，而且还有希望再降低。
有一位气象学家告诉我，空中水也是非传统的水资源，如果有合适的气象条件，只要打一个化学弹上去，就可以下雨。所以，开发非传统的水资源非常重要。雨水我们要尽量地拦蓄起来，点滴的雨水其实是可以变成水资源的。比如，河北省农田旁边的雨水窖，有很多地方在房屋和居住区都收集雨水。在房屋的屋顶收集雨水来冲洗厕所，在居住区收集雨水，可供小区的绿化、清扫、洗车，也可作水塘的补充用水。
北京有两个成功的例子，一个是居住区老城区，处理后的雨水被收集以后回灌地下；还有一个是新建成的小区灌溉绿地。现在测算下来，北京市每年雨水可以利用的潜力达到3亿立方米，虽然北京雨水不多，但是还是一个很大的数字。而且，城市废水再生处理也可以拿来利用，经过处理以后，既消除污染，又增加水源，一箭双雕。并且它不受气候条件影响，因为任何时候都有污水，所以是一个稳定的水资源。可以作为工业冷却水、农业灌溉水、城市绿化水，洗扫和景观用水等等。现在，新加坡把它作为饮用水，以色列城市废水的回用率已经达到90%以上。以色列的水资源，比北京还要少，但是它的农产品还可以出口，就是因为它水资源的利用非常合理。
现在西方国家已经要向零排放进军，就是不排放污染物，这是很高的要求，我们目前还达不到。但我们要提高城市废水处理率和回用率，要尽快地着手进行面源污染源的治理防治，要加强对于受污染水体的修复，恢复水体的清澈面貌，最关键的是要确保饮用水的安全供给。
【北京科技报】
相关报道
海水淡化令人类“绝处逢生”
朱兆一 奇 云
6月20日，美国“杜鲁门”号航空母舰已率领11艘军舰穿过苏伊士运河驶入红海。同一天，离“杜鲁门”号不远的以色列宣布兴建两座世界上最大规模的海水淡化工厂。看似毫不相干的两件事使用了同一项技术——海水淡化。这项技术离人类并不遥远，荒岛求生、航空母舰、核电站、居民用水，海水淡化可以用一个铁锅完成，也可以用上千万美元的设备完成，问题的关键在于，它将为人类未来的生存提供基本保障。
每个人都能进行海水淡化
地球上到处都是海水，但人类却不能喝，原因就在于海水盐度是人体含盐量的好几倍，喝了海水会使体内总渗透压升高，虽然暂时可以解渴，但不久就会大量排尿，使体内水分迅速丧失，直至死亡。在15世纪，英国王室曾悬赏征集海水淡化方法。当时的主要手段也是现在荒岛求生主要办法，即找个铁锅煮海水，在锅盖内侧贴上毛巾，将蒸馏水的水珠吸附在毛巾上，然后再拧在容器内留着饮用。冬季，可将海水放在一个容器中冻结。当海水结冰时，大部分溶解在水中的盐分就会因结晶而离开水，因此，冰块基本上是淡化的。
除了海上遇险者需要海水淡化，海上巨无霸航空母舰也需要这项技术。目前，一般的航母都使用蒸汽弹射器来弹射战机升空。每起飞一架飞机，约消耗1吨淡水。此外，航母上的数千名官兵，数量庞大的设备都要消耗大量的淡水，因此，航母既有海水淡化设备，也有大型贮水池，只有这样才能保证持续航行和作战能力。今年1月，美国派出“卡尔文森”号核航母到海地救灾，该航母凭借自身的淡化系统，每天可向岸上输送100多万升淡水。
与航母相同，核电站也是用水大户。出于安全、用水量大、便于运输等原因，各国一般都将核电站建在海边。8月18日，我国正式开工建设东北首个核电站——红沿河核电站。据报道，红沿河核电站一期四台百万千瓦级核电机组一秒钟就需要200立方米海水循环冷却，这相当于一条中等河流的流量。循环后的海水大部分将排入大海，其余部分将在核电站里专门修建的海水淡化厂进行海水淡化处理。不少发达国家都将核电站与海水淡化相结合，既可以解决核电站运行问题，也可以解决海水淡化的耗能问题。
大规模海水淡化技术主要有两类
目前，全球开发的海水淡化技术有多种，从大的分类来看，主要分为蒸馏法和反渗透法两大类。前者是将海水加热汽化，再使蒸汽冷凝为淡水，优点是水质好，但是耗能高；后者是给海水加压，使水分子通过半透膜而留住盐分，从而得到淡水。不过海水预处理要求高，比如以色列的海水淡化厂，需要从海面下20米的地方抽取较纯净海水，这种技术在我国深圳等海水较浑浊的地区不易推广。
在全球海水淡化的热潮中，以色列是较为典型的一个。6月20日，以色列国会决定在该国沿海兴建两座世界上最大规模的海水淡化厂，预计到2013年，以色列80%的居民将喝上淡化水，并在不远的将来成为第一个“全民喝海水”的国家，而这也许是越来越多国家将要面临的选择。
由于连续5年大旱，目前以色列每年淡水缺口高达6亿吨，遭遇了自1920年代以来最严重的干旱。以色列前内务部部长谢特里特对《环球时报》记者表示，“海水淡化可以让水资源‘从无到有’，以色列缺水问题要想彻底解决，只有这一条路可以走。”
海水淡化也有不少问题
尽管发展迅速，但目前海水淡化仍存在一些问题，比如能耗成本高。对于中东石油富国而言，大量使用蒸馏法获取淡水不是难事，通过淡化，阿联酋居民用水达到了每天550升，甚至远远高于欧洲。但对于其他国家来说，海水淡化则是不小的压力。据以色列国有水务公司估计，以色列政府必须将现有水价（每立方2.1新谢客，约合3.7元人民币）统一提高40%，方可让海水淡化工程有足够资金支持。
除成本较高外，海水淡化还存在其他一些问题，比如环境污染和健康隐患。在反渗透过程中，会有大量的高浓度盐水产生，如果处理不当将严重破坏生态。此外，由于淡化水“过于纯净”，缺少人体必需的矿物质如镁、铁等，长期饮用会导致人体骨骼矿物质流失，目前各国采取了向淡化水中反向加盐等手段解决。但一些卫生机构认为，在未进行全面检测前，让全民饮用淡化水将带来不可预知的巨大风险。
但毫无疑问，在干旱面前，人们对海水淡化的研究必须继续。目前人们已经开始研究使用风能、太阳能、潮汐能进行海水淡化，这将极大降低淡化成本；在澳大利亚西南部一些小镇，小型淡化设备已经能满足全镇用水需求；而中东地区剑拔弩张的国际局势，也正因为各国的海水淡化合作而获得缓和的契机。以色列本·古里安大学海水淡化项目负责人基尔隆博士这样对《环球时报》记者描述海水淡化对人类未来的重要性：海水淡化工程既关乎环境，也关乎和平。通过海水淡化，人类可以尽量不用天然淡水，不和其他动植物争夺水源；另外，海水淡化技术可以缓解水源紧张状况，避免“水战争”的发生。▲
【环球时报】