全球淡水危機

隨著全球人口的迅速增加和人均收入水平的提高，全球淡水資源緊缺的局面正在逐漸顯現。如果不採取節水措施，2050 年全球淡水需求量將增長兩倍，給淡水供應帶來極大壓力。

基本介紹

• 中文名：淡水資源危機
• 外文名：Fresh water resources crisis
• 解決途徑：開源節流

介紹

儘管地區每年都有相當數量的降雨，但他每天早晨都會被擴音器里刺耳的通知聲吵醒——那是在提醒人們，淡水只會在接下來的一個小時內供應。他只能匆匆忙忙地在浴缸和其他容器里灌滿水，以維持一整天的用水。新德里大面積缺水的主要原因在於:水資源管理者在幾年前決定，把上遊河流和水庫的水大量取用到農田灌溉，導致了城市用水緊缺。

現狀

淡水資源危機

21世紀將是水的世紀。20世紀初，國際上就有“19 世紀爭煤、20世紀爭石油、21世紀爭水"的說法。 第47屆聯合國大會更是將每年的3月22日定為"世界水日"，號召世界各國對全球普遍存在的淡水資源緊缺問題引起高度警覺。從全球範圍來看，根據聯合國統計，全球淡水消耗量比20世紀初以來增加了約6－7倍，比人口增長速度高2倍，全球目前有14億人缺乏安全清潔的飲用水，即平均每5人中便有l人缺水。估計到2025年，全世界將有近1/3的人口（23億）缺水，波及的國家和地區達40多個，中國是其中之一。中國被聯合國認定為世界上13 個最貧淡水的國家之一。我國淡水資源總量名列世界第六，但人均占有量僅為世界平均值的1/4，位居世界第109 位，而且水資源在時間和地區分布上很不均衡，有10個省、市、自治區的水資源已經低於起碼的生存線，那裡的人均水資源擁有量不足500立方米。目前我國有300 個城市缺水，其中110個城市嚴重缺水，他們主要分布在華北、東北、西北和沿海地區，水已經成為這些地區經濟發展的瓶頸。2010年後，我國將進入嚴重缺水期，有專家估計，2030年前中國的缺水量將達到600億立方米。因此，為保證我國經濟的可持續發展，淡水資源問題的解決己迫在眉睫。

解決途徑

解決淡水緊缺問題有很多途徑，核心原則是"開源節流"，地表水資源較豐富地區，可建儲水工程；地表水資源貧乏地區，可實施跨流域調水、海水和苦鹹水淡化，此外還有廢水利用、治理水污染、節約用水等。

在我國地下取水己受到越來越多的限制，為此幾十年來興建了一批大型蓄水工程和跨流域調水工程，但興建新的蓄調水工程，投資比過去大大增加，而跨流域引水則隨著調水距離越來越遠，調水成本越來越高，加上被引水地區的環境危害和間接經濟影響以及引水的質量問題，遠距離調水的傳統方法正受到越來越多的質疑。而最為關鍵的是，這些措施並沒有從根本上增加淡水資源的總量，淡水緊缺的問題依然十分嚴峻。所以海水淡化和廢水利用是解決淡水緊缺比較實用的方法。

針對淡水資源危機和水資源可持續利用的對策主要有：採用海水和苦鹹水淡化措施，向取之不盡、用之不絕的大海要淡水；大量對生活污水和工業廢水進行處理及回收利用，加強對水的自然循環的調控，增加水資源的利用率。節水：儘量減少從天然水體的取水量，保持水循環的正常運行。而有效的節水方法就“開源節流”。

相關方法

海水淡化

採用海水淡化的原因，地球表面的2/3被水覆蓋，可謂水資源極為豐富，但地球上的總儲量中97%是鹹水（包括海水和苦鹹水），在餘下的3%的淡水中，又有77%是人類難以利用的兩極冰蓋、冰川、冰雪。人類實際可利用的淡水只占全球水總量的0.7%，而且大部分屬於不可再生的枯竭性地下水。

我國海岸線的總長為 32647公里，被列為海洋大國，而且沿海和中西部地區擁有極為豐富的地下苦鹹水資源，在地下取水和跨區域調水受到越來越多的條件限制的情況下，開發和利用海水和苦鹹水資源，進行海水（苦鹹水）淡化就成為開源節流、解決我國淡水緊缺的一條有效的重要戰略途徑。而且，發展海水（苦鹹水）淡化技術，向大海要淡水也已經成為當今世界各國的共識。

海水淡化技術和發展，海水淡化，亦稱海水脫鹽，是通過裝置和除去海水中鹽分並獲得淡水的工藝過程。海水淡化的方法可分為蒸餾法和膜法。海水淡化的蒸餾法主要有：多級閃蒸（MSF）、低溫多效（LT-MED）和壓汽蒸餾（MVC）三種技術。前兩種技術採用蒸汽做汽源，多與電廠結合、抽取透平的乏汽製造蒸餾水。壓汽蒸餾技術是利用熱泵蒸發技術，它僅使用電能，套用對象主要是沒有熱源的島嶼地區。膜法主要指反滲透（RO）技術，它利用半透膜，在壓力下允許水透過而使鹽分和雜質截留的技術。

海水淡化是當今世界競相研究的高新技術，美、法、日、以色列等國的技術已經非常發達，而且已形成海水淡化產業。我國的海水淡化技術研究始於50年代，經過40多年的發展，鍛鍊了自己的海水淡化專門人才，組建了一些專門研究開發機構，在蒸餾淡化、反滲透兩大技術領域，經過幾個五年計畫的攻關，多項工程的實踐，已經具有豐富的經驗。但由於人們對海水淡化技術的認識不完全，國家經費投入少，使這項技術不能得到很快地發展。

海水淡化的能耗與成本，在海水淡化技術已成熟的今天，經濟性是決定其廣泛套用的重要因素。在國內，"成本費用過高"一直被認為海水淡化的主要問題，但實際上這是一個"認識"問題。

目前世界上常用的淡水取用方式主要有地下取水、遠程調水和海水（苦鹹水）淡化三種。開採地下水作為一個重要的開源措施，工程量小、成本低，這是很吸引人的優點，但地下取水受資源條件限制很大，而且許多地區多年來由於過度開採地下水，己形成地下漏斗，造成房屋傾斜，遠程調水，目前並沒有把工程投資費用以及取水的間接經濟損失計算在內，僅以日常運行費用、管理費計算其成本，這與真正成本相差很大。其實引水工程，除了巨額的投資外還要占用大量耕地，還存在被引水地區的環境危害等問題。如引黃濟青（島）工程，占地達6.2萬畝，還會造成黃河斷流、植被破壞等生態環境問題，而生態環境的破壞在經濟上是難以估量的。 80年代實施的引灤入津工程，時至今日每立方米仍達2．3 元左右，距離天津市民的用水價1.4元有0．9元的政府補貼。專家預測，南水北調工程實施後，長江水流到北京，按現行不變成本計算，綜合成本在5元/立方米以上，甚至有專家預測每立方米將達20元。美國有資料認為，遠程調水40公里，成本將超過海水淡化。

對於海水淡化，能耗是直接決定其成本高低的關鍵。40多年來，隨著技術的提高，海水淡化的能耗指標降低了90%左右（從 26.4kWh/m3降到 2.9 kWh/m3），成本隨之大為降低，目前我國海水淡化成本已經降至4－7 元/立方米，而苦鹹水淡化成本降至2-4元/立方米，如天津大港電廠的海水淡化的成本為5元/立方米，如進一步綜合利用，把淡化後的濃鹽水用來製鹽和提取化學物質等，則其淡化成本還可大大降低。可見，如果拋開政府補貼等政策性因素而單從經濟技術方面分析，海水淡化尤其苦鹹水淡化的單位成本實際上是很有競爭力的。

污水處理與利用

地球上的水是處於不停的自然循環之中，城市用水、排水是干擾水自然循環的子循環。人們從自然水體取用的水是水質良好的自然水，還給水體的水也應該是水體自淨所能允許的，經過污水再生處理後排放到水體以保障水環境不遭破壞和水資源的可持續利用。然而，我國城市污水基本未經處理就排到江湖之中，各地將生活和生產中產生的大量有機物、營養物、有毒物質源源不斷地向江、河、湖、海中傾瀉。破壞了天然水的良好循環，使水質遭到了污染。以致全國城市水源只有30%符合衛生標準，全國有65%以上的人飲用受污染的水，解決這種狀況的唯一可行途徑就是在城市內修建污水處理廠，將污水處理到水環境自淨要求的處理程度，然後才能排放，或者經深度處理後再生回收利用。

污水處理的方法，我國地域廣闊各地之間差異極大，污水處理不宜採用同一類技術，更不宜推行一種工藝方法。污水處理方法主要為物理處理法、化學處理法和生物處理法三類，同時在自然池沼、濕地發達的地方，也應有條件地採用自然淨化污水的方法，採用科學有效的措施，即能保護生態環境不受污染又經濟可行。

物理處理法即通過物理作用分離、回收廢水中不溶解的懸浮狀態污染物的方法；化學處理是通過化學反應和傳質作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態的污染物或將其轉化為無害物質的方法；生物處理法即是通過微生物的代謝作用，使水中呈溶解、膠體以及微細懸浮狀態的有機污染物轉化為穩定、無害的物質的方法。缺水城市特別應注重污水再生的技術路線，發展污水回用技術，我市已為全國缺水城市做出了示範。

污水處理水的有效利用，污水處理水和深度淨化水用於農田灌溉、工業用水、市政用水的技術已經解決，相應規範與水質標準已經建立。當前我國每天產生約1億m3的污水，如果利用其20%-30%就可以解決近10年-20年的城市水資源的不足。污水處理水的有效利用，不但緩解水資源的不足，同時也減輕了環境污染。污水回用的經濟效益還能帶動污水處理事業的發展，取得更大的環境效益和社會效益，是保護環境、合理利用水資源的可行的戰略方針，是一箭雙鵰之舉。對於缺水城市污水經處理和深度淨化供給工業用水，是解決水荒的可行方法，是勢在必行之路。同時污水回用也遠比遠距離調水經濟，可以節省水資源費、長距離輸水管道建設費用和電費。我市目前用水量120×104 m3/d，產生城市污水90×104 m3/d。如果建設30×104 m3/d以城市污水二級處理水為原水的工業淨化水廠，比從碧流河水庫取水建設自來水廠節省基建投資3億元，年節省運行費用5500萬元。經濟效益是非常可觀的，所以我市在馬攔河污水廠規劃建設了二期污水再生水廠。

乾旱局勢

隨著全球人口的迅速增加和人均收入水平的提高，全球淡水資源緊缺的局面正在逐漸顯現。居住在氣候乾旱的美國鳳凰城，很少看到灑水裝置為草坪和高爾夫球場灑水。儘管鳳凰城位於美國索諾蘭沙漠（Sonoran Desert）腹地，他卻享受到了真正無限制供水的快樂。當地政府允許將農場灌溉用水引入城市和郊區提供生活用水，並把再生水用作城市景觀用水和其他非飲用水。

與新德里和鳳凰城一樣，在如何管理水資源方面，世界上任何一個地區的政策制定者都掌握著影響力巨大的決策權。如何明智地行使這項權力變得越來越重要，因為在全球許多地區，淡水資源的需求量正在增長，甚至超過了當地的淡水供給量，而且這種狀況沒有任何減緩的徵兆。全世界每6 個人中，就有一個因無法獲得安全的淡水而飽受折磨，總人數超過了10 億！根據聯合國提供的資料，到2025年，全球半數以上的國家將面臨巨大的供水壓力（即淡水供應量無法滿足民眾日益增長的用水需求），甚至出現供水不足。到21 世紀中葉，世界上3/4 的人口將面臨嚴重的淡水資源短缺。

科學家估計，缺水問題會變得越來越普遍，主要原因是世界人口正在增長，很多人變得更加富有（因此用水需求也大大增長），全球氣候變化也會導致許多地區乾旱加劇、供水量減少。此外，許多水源還受到不恰當垃圾處理、工業廢棄物排放、農業化肥污染和海水倒灌等的嚴重威脅，導致可利用的淡水資源進一步減少。淡水短缺能夠導致飢餓、疾病、社會動亂甚至武裝衝突，因此，一旦對這一問題處置失當，就會引發嚴重的危機。慶幸的是，已知的科學技術和政策措施能在很大範圍內保護現有淡水資源，並且尋找到更多的水源。我會討論幾項看起來特別有效的技術和政策，但現在最緊迫的就是實際行動。各國政府和各級主管部門必須建立和實施具體計畫，實施政治、經濟和技術上的各項措施，確保現在和未來幾十年內的用水安全。