岛国淡水哪里来

图文: | 2016-07-01

导语: 位于印度洋上的千岛之国马尔代夫是无数人都心驰神往的旅游胜地,它也被人们形象地比喻为“上帝抛洒人间的项链”。这个由99%海水和1%洁白沙滩组成的国家却在近日面临着严峻的水荒危机,由于首都马累海水淡化厂4日下午失火导致部分设备损毁,全岛淡水供应中断,约10万居民面临缺水问题。那么,岛国人民日常生活使用的淡水到底从哪里来?海水又是怎样被淡化的?本期的微专栏,我们一起聊聊岛国的淡水资源。

马尔代夫水荒事件

    12月4日下午2时左右,马尔代夫首都马累唯一的海水淡化厂失火,导致该国约有10万人面临水荒。由于损毁严重,制水设备可能需要一周甚至更长时间才能修复。事故发生后,马尔代夫政府紧急从其他岛屿调集淡水支援马累,并向中国、印度、斯里兰卡、美国等国求援。

    不过,在马尔代夫旅游的游客们可以不必太担心,由于每个度假岛都有独立的海水淡化厂,首都马累的停水危机不会影响到游客。

岛国淡水哪里来?

    世界上约有48个岛国,这些岛国四面环海,有些甚至远离大陆而分布在广袤的大洋中央,那么这些岛国人民从哪里获取足够的淡水呢?

    像英国、印度尼西亚等国家,岛屿面积非常大,因此可以自身形成相对充足的淡水资源,如河流、湖泊等;然而,像马尔代夫、斐济等分布在大洋中央的小岛屿就会面临淡水资源紧缺的问题,这样的国家通常需要进口淡水资源或者是开发海水淡化技术来满足淡水需求。

    城市岛国新加坡一直面临着水资源短缺的问题,400万民众的生活淡水主要依靠蓄水和从马来西亚进口。为了减少对进口水的依赖,新加坡政府花重金开发海水淡化技术来开拓新的淡水资源,同时开发和利用“新生水”,将家庭和工业产生的废水通过高科技手段加以处理重新达到可以饮用的标准。


海水淡化

    海水淡化是指利用海水脱盐生产淡水,可以提供给沿海居民的生活和工业用水。目前全球海水淡化技术超过20余种,包括海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法等。从大的分类看,主要由蒸馏法和膜法两大类,其中低温多效蒸馏法、多级闪蒸法和反渗透膜法是全球主流技术。

    古代就有从海水中去除盐分的故事,但直到16世纪,人们才开始从海水中提取淡水。当时欧洲探险家在漫长的航海旅行中,就用船上的火炉煮沸海水以制造淡水。加热海水产生水蒸气,冷却凝结就可得到纯水,这是日常生活的经验,也是海水淡化技术的开始。

            蒸馏法原理                          膜法原理

    渗透法是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。原理是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜,将海水与淡水分隔开的。在通常情况下,淡水通过半透膜扩散到海水一侧,从而使海水一侧的液面逐渐升高,直至一定的高度才停止,这个过程为渗透。此时,海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压,那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2,蒸馏法的1/40。因此,从1974年起,美日等发达国家先后把发展重心转向反渗透法。

    目前反渗透法海水淡化以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点迅速占领市场,逐步取代蒸馏法成为应用最广泛的海水淡化方法。

展品聚焦——全球水资源概况

    在中国科技馆四层A展厅,有这样一件展品——全球水资源概况。它直观地展示了全球淡水资源缺乏的现状,通过选择不同的按键,您可以通过led灯亮起的体积看到全球水资源总量、全球淡水资源总量、可用水总量以及污染水资源的情况,同时,背景上四个显示器里播放的是四类水资源的相关主题视频。

    随着人类工业化进程的加快,全球水资源的污染也日趋严重。目前,水资源的污染和缺乏也已经成为全球性的问题。虽然地球表面大约有 71%的面积被海水所覆盖,但是,这并不代表地球上的淡水资源十分丰富,地球上的淡水资源仅占地球总水量的 2%左右,而其中可被人类利用的淡水总量却仅占淡水总蓄量的0.34%。

    目前,世界上已有超过一半的陆地面积、遍及一百多个国家和地区缺水,二十亿人饮水困难。而人类正以每 15 年增加 1 倍的淡水需求消耗着水资源。到目前为止,人类淡水消费量已占全世界可用淡水的 54%。也许再过五十多年,无水可饮的境地就将摆在人类眼前。因此,当您打开水龙头时,请想想我们的子孙后代吧,您的每一个节水的举动都将赢得全人类的尊重。

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