海水淡化路不远

潘锋

　　海水是地球上数量最大的资源，是取之不尽、用之不竭的水资源，开发利用海水谈化技术， 不仅是现代海洋开发的一项重要任务，而且也是未来开发新的水源，解决全球性水资源危机 的重要途径之一。

　　发展海水淡化是大热势所趋

　　联合国第一次环境与发展大会指出，“石油危机之后，下一个危机便是水”。1992年，一些 专家指出，到21世纪，在水、粮食和能源这三种资源中，最重要的是水。目前，地球表面人 类可利用的淡水资源只占全球水资源总量的0.26%，预计到2025年，全世界将有30亿人缺水 ，缺水所波及的国家和地区将达40多个。海水淡化是真正增加陆地淡水资源的唯一途径，海 水淡化已经越来越为世界各沿海国家所重视，美、英、法、日等十几个国家都开展了海水淡 化技术的研究。

　　据国家海洋局天津水淡化与综合利用研究所高级工程师阮国岭介绍，我国是淡水资源紧缺的 国家之一，近年来，由于人口的大量增长经济的快速发展，我国不少地区缺水形势日益严峻 。尤其是部分经济发达、人口密集、在国民经济中占有举足轻重地位的沿海地区，人均水资 源量都低于500立方米，因此，发展海水替代淡水，对解决城市水资源紧缺意义重大。天津 大学王世昌教授认为，发展海水淡化产业，向海洋要淡水是世界各国的共同趋势。解决淡水 紧缺的途径有多种多样，除了传统意义上的节水、调水和蓄水外，海水淡化也是有效的措施 之一。海水淡化是实现水资源利用的开源技术，也是世界各国竞相开发的朝阳产业。目前， 世界上通过海水谈化每天日产水量已达到2300万吨，并以10%到30%的年增长率攀升，世界海 水淡化市场年成交额已达数十亿美元。发展海水淡化产业化不仅有助于缓解我国的淡水危机 ，而且我国的海水淡化技术和产品还有可能参与国际市场竞争，为国创汇。

　　由于国内建设一个日产万吨的海水淡化工厂，需要投资1.7亿元，产水成本每吨7元，而其中 电价成本接近6元，因此，目前我国的海水淡化应用还只是在西沙、南沙、长山岛等严重缺 水的海岛开展。为尽快实现海水淡化产业化，国家正着手支持“海水资源利用技术产业化示 范工程项目”建设，海水淡化和海水直接利用被中国政府列为重点发展的海洋新兴产业。日 产千吨的反渗透海水淡化工程已在山东长岛的浙江嵊泗启动，下一步，我国将设计万吨级海 水淡化工程。

　　实践证明，利用现代科学技术进行海水淡化，确实是解决沿海城市和海岛淡水资源缺乏的有 效途径。海水淡化后得到的饮用水不仅水质符合国家标准，而且比我国某些大城市的自来水 水质要好。对海岛来说海水淡化的成本只是从大陆运水成本的五分之一。随着经济的高速发 展和人口的增长，社会对淡水的需求也将与日俱增，尤其是沿海经济发达地区的供需矛盾将 更为突出。沿海地区超采地下水，形成的地下漏斗，容易造成房屋倾斜，海水倒灌等环境危 害。相比于开采地下水或建引水工程，海水淡化可谓是非常符合环保要求的，解决居民饮水 问题的明智选择。

　　海水淡化技术基本成熟 海水淡化是需要先进的技术支持，海水淡化中广泛使用的电渗析和反渗透及纳滤淡化海水等 核心技术都要靠一张膜来完成，这种液体分离膜是由高分子材料制成。在通常情况下，海水 中的盐类是以离子形式存在的，钠带正电为正离子，氯带负电子为负离子。海水中正负离子 所带电荷总量相等，所以海水不显电性。海水在通电的情况下，正离子受负极吸引向负极移 动，负离子受正极吸引向正极移动。海水淡化的工作原理是，利用了海水中的离子在直流电 场作用下可以定向迁移的现象，借助具有选择透过性的离子交换膜，使海水得到分离。这样 ，如果把在两个电极之间用交替排列着的阴、阳离子交换膜分成许多室时，淡水和被浓缩的 海 水就会间隔地被分开，把淡化室中的水分别汇集起来，就可以得到所要的淡水。从50年代开 始，一些工业发达国家就竞相进行海水淡化技术的研究，到目前为止，已经投入使用的海水 淡化技术基本上都可满足工业生产的要求。应用蒸馏技术、膜技术等海水淡化技术将海水处 理成各种工业用水、饮用水、高纯水，涉及到的多极反渗透法、多极闪蒸法、电渗析法及冰 冻结晶法等高技术手段，目前已经被人们掌握。

　　我国的海水淡化技术研究开始于60年代，继在西沙日产200吨电渗析海水淡化装置成功运行 后，我国又先后在舟山建成了国内最大规模的日产500吨反渗透海水淡化站，在山东长岛建 立了我国第一座纳滤处理海岛地下苦咸水淡化站，海水淡化工程技术已达到或接近国外先进 水平，部分省区已将其投入生产和应用阶段。国家液体分离膜工程技术中心，在膜分离技术 领域已取得重大科技成果50多项，使我国成为世纪上少数几个掌握分离膜及组器件工业化制 造技术的国家之一。我国自行设计开发的反渗透海水淡化技术，从海水中生产1吨淡水的能 耗达到国际上5.5度电的水平，由于采用了国际先进的复合膜材料，使海水通过一级脱盐， 就可生产出优质的饮用水。

摘自科学时报