開源、節流
合理分配用水,節約用水,保護現有水資源和開發新的水資源已迫在眉睫。有關國際機構和國際組織多次召開會議,通過了一係列保證正常用水的決議或條文。世界上越來越多的國家積極采取措施開源、節流。
水資源並不是取之不盡、用之不竭的,水不夠用,就得開源節流。開源是當務之急,但建設新的水源工程受財力影響,且建設周期較長,在短期內難以受益。因此,節水是緩解水資源矛盾的關鍵,節水與開源並舉才是唯一可行的辦法。這也是中國經濟建設中的一項基本國策。
人類在尋找新水源方麵取得了可喜的成就。目前,中東地區擁有海水淡化工廠1000多座,日產淡水500萬噸左右。加拿大專家根據蜘蛛網能夠吸附霧露的原理,發明了截霧取水的新方法,一座霧水處理廠日均供水11萬升,濃霧季節可達13萬升。這項技術目前已推廣到20多個國家。科學家們還在非洲撒哈拉沙漠底層1300米處,發現蘊藏至少有700億立方米淡水,一旦開發利用,可望緩解撒哈拉地區幹旱缺水狀況。
沙特阿拉伯向大海要淡水的曆史可以追溯到本世紀初期。為解決吉達市居民的飲水問題,1928年就在那裏建立了兩套蒸餾設備,對海水進行淡化處理。盡管當時設備簡陋,生產能力有限,但確實找到了一條解決水源的路子。
沙特的大半國土被沙漠覆蓋,是一個淡水資源貧乏的國家。但是,沙特農業發展卻很迅速,耕種麵積已達300多萬公頃,糧食自給有餘,早在1991年就居世界小麥出口國的第6位。這一奇跡的關鍵在於沙特的海水淡化工廠。海水淡化,就是將海水中的鹽用化學方法分離出去,以獲得淡水。其方法有閃蒸法、電滲析法和反滲透法等。沙特基本上采用的是傳統的閃蒸法,雖然用閃蒸法的成本較高,因為使用閃蒸法的設備和管道均由銅鎳合金製成,但是使用這種方法可以一舉兩得,即在獲得淡水的同時,又可在對海水蒸發處理時帶動蒸汽渦輪機發電。
經過數十年的建設,沙特的海水淡化工程有了長足的進步,與1970年相比,工廠數量由少數幾個發展到目前的23個現代化工廠,淡水產量一翻再翻,由1970年日產023億升,增加到現在的2364億升,同時發電3600兆瓦。長期令沙特人苦惱的淡水問題,得到相當程度的解決。
節約水資源的潛力也是很可觀的。目前,中國農業灌溉年用水量4000多億立方米,有效利用率很低。渠道灌溉的有效利用率隻有30%到40%,井灌區也隻有60%左右。世界上節水農業搞得最好的以色列,灌溉用水有效率達到70%到80%。如果中國把水的利用率提高10%,每年可節水400多億立方米。這是一個多麼巨大的數字啊!
自80年代以來,以色列采用電腦控製的滴灌和噴灌技術,使農業用水減少了30%,同時將全國近70%的廢水經過處理後又用於農業灌溉,每立方米淡水的農業產出值比1950年翻了兩番。
日本的工業采用節水生產方式和廢水循環使用,使工業用水比過去減少了25%,重複使用率保持在70%以上。
德國工業用水重複利用率也在60%以上,它的許多造紙廠采用新工藝,7千克水就可生產1千克紙,耗水量隻占一些老廠的1%左右。節約生活用水也同樣有效。
美國波士頓通過開展公眾教育、安裝節水設備和對各公司實行用水檢查等措施,使全市生活用水量年均下降16%。
墨西哥對全國抽水馬桶進行改造,使一次衝水量降低一半多,每年可節水約32億升。
治理汙水也已經成為全人類的自覺要求,許多國家製定了“環境保護法”或“防止水汙染法”,並采用先進技術來改變汙染水質,其中效果較高的要數“微過濾法”。柏林聯邦環境局水、土壤和空氣衛生研究所的汙水處理專家多勞教授在1996年初說:“目前的問題是淨化方法造成的。”他說,重點是淨化的最後階段即沉澱。
從技術上講,通過沉澱除去包括細菌、病毒和寄生生物在內的懸浮物是不可能的。可是,用微過濾法使這一點成為可能。這種方法已通過了首次試驗。在柏林魯勒本淨化廠裏,已淨化的廢水在排入河流前先流經微過濾試驗裝置,所有較大的粒子都被擋住。對於細菌和寄生生物,這是一個無法逾越的障礙。即使是更小的病毒也會被薄膜擋住,因為病毒多數吸附在較大的粒子上。
此外,這種方法還可以使排出的廢水磷酸鹽的含量特別低。磷酸鹽是植物的養料,會導致水域中藻類的大量繁殖,使水域變綠。而且利用這種方法還可有效地濾去大腸杆菌。
人類在不斷地探索和努力,相互取長補短,加強國際間交往與技術合作。我們相信,隨著人類的覺醒,隨著科學技術的進步,總會有那麼一天,人類會從“水荒”的困境中擺脫出來!