面临水资源短缺压力“南水北调”后海水淡化依然重要
2015-01-14 17:59:26
admin
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据中国海洋在线2015年1月13日讯 2014年12月27日，规划半个世纪、施工十余载的南水北调中线工程正式通水。南水千里进京，每年将为北京引来10.5亿立方米清水,京津冀地区水资源总量也由南水北调前的258亿立方米增加到315.6亿立方米、人均水资源量从239立方米增加到288.7立方米、地表径流深从118毫米增加到144.5毫米，北方严重缺水的局面得到缓解。
南水北调后，有一种说法提出“海水淡化已经不重要了”。笔者认为，南水北调虽然可以缓解水资源紧缺状况，但不可规避的是，通水后的生活和生产用水仍未达到用水的*低限度，水资源短缺还将面临长期压力。解用水之困，海水淡化依然至关重要。
用水未达*低限
南水北调并非一劳永逸
随着经济发展和人口增加，许多国家和地区用水需求日益增大，水资源短缺正在成为全球性问题。目前，未受缺水困扰的只有加拿大、印尼等少数几个国家。
人类用水主要包括生活、生产和生态三个方面。笔者根据46个国家852个案例的统计平均值组织制定的《生活与生产用水的水资源标准》（表一）中，水资源丰欠标准从高到低共分为丰水、轻度缺水、中度缺水、重度缺水、极度缺水和可持续发展*低水资源量6个等级;《环境与生态用水的水资源标准》（表二）则把环境、生态维系的水资源标准细分为适宜人类社会经济系统发展、较好地维系当地自然生态系统、生态缺水地区3个标准。根据数字统计，京津冀地区水资源总量由南水北调前的258亿立方米增加到315.6亿立方米、人均水资源量从239立方米增加到288.7立方米、地表径流深从118毫米增加到144.5毫米。数据显示，南水北调后，京津冀地区的生活和生产用水仍未达到*低限度，生态水也难以维系森林生态系统。
以北京为例，目前北京每年超采地下水5亿立方米，并从河北购水3.5亿立方米。南水北调后北京一年实收10.5亿立方米水，用于填补上述的两部分亏空后，实余2亿立方米，用于支撑人口增加后的供水需求以及河流的生态修复。因此，南水进京后北京的人均生活、生产用水量没有增加，水资源仍然告急。
近十年来，我国人均水资源量为1999立方米，一直面临中等缺水的窘境。从目前的情况来看，南水北调的水源地也出现中度程度缺水，而“引江济汉”，就需在长江沿岸扩建污水处理厂，从经济效益考虑不太划算。所以，总体而言，南水北调并非一劳永逸。
几大特性显优势
缺水可由海水淡化补充
与南水北调相比，淡化海水是直饮水，类似纯净水，只是缺少了一些陆地淡水含的矿物质和其他对人有益的物质，淡化海水的含盐量较低，尤其是钙、镁等离子含量明显低于陆地水。不过首先这些微量元素是可以补充添加，其次作为饮用水来说，淡化海水要与原陆地淡水混合使用，比例不超过1/3。目前全世界有超过2亿人使用淡化水作为饮用水，中东等地区大规模使用淡化水作为饮用水已超过半个世纪，没有出现对人体健康不利的报道。
从生态影响来看，海水淡化对环境的主要影响在于浓盐水排回大海后，如果不能快速扩散，会造成盐度升高，影响近海海洋生态。通过优选厂址，以及有效的浓盐水排放安排，可以解决这个棘手的问题。如果海水淡化厂址附近有足够面积的盐场接纳浓盐水，就可以实现循环经济，一举两得。
从生产成本来看，对于建在渤海湾沿岸的日产10万吨（即3650万立方米/年）以上的海水淡化厂，出厂成本在5元～6元/吨。对于日产百万吨的海水淡化工程，由于规模效益的作用，生产成本显著低于日产10万吨的海水淡化工程。还可充分优化投融资结构，争取优惠能源价格、财政补贴和税收优惠，进一步降低成本。
从输水的成本来看，由于输水技术成熟，短期内成本和价格会保持稳定。对于向天津供水的100万吨/日（3.65亿立方米/年）海水淡化输送工程，不计工程投入输送成本约为0.6元/吨，因此远距离输送是不经济的。
从京津冀协同方面来看，假设建设向北京供水100万吨/日（3.65亿立方米/年）淡化海水输送工程，工程投资约为80亿元，输送成本约为2元/吨;建设向天津输送100万吨/日（3.65亿立方米/年）的淡化海水工程投资仅约为15亿元。南水北调中线工程同时向北京、天津供水，如果将天津的供水份额给北京，用海水淡化解决天津的缺水问题，无论是从经济还是技术角度都比较合理。
从全球气候变迁来看，海水淡化是必然趋势。其一，全球气候变迁产生了淡水变海水的大气运动。海水淡化是增加地底淡水总量*根本的方法。但是，海水淡化不仅大量耗能，占成本的40%以上，而且如果用碳氢能源淡化海水，又造成了大量二氧化碳的释放，加剧了温室效应。其二，受控热核聚变是我国*终解决水资源问题的*重要手段。乐观估计，2040年前受控热核聚变能可进入商用阶段，这种新能源价格比现有能源低3/4。利用受控热核聚变的商用能源，海水淡化的成本就可降低1/3以上。海水淡化的另一个主要成本——过滤膜的成本，随着新材料科学技术的发展，到2030年将下降2/3（包括价格的降低和寿命的延长），届时海水淡化的成本可以降到2元/吨以下，大规模海水淡化成为可能，从而低于南水北调的实际价格。同时，无需在水源地和沿途投入大量的治污成本，就可保证水质。
政策利好产业发展
海水淡化亟待解决三大问题
《国务院办公厅关于加快发展海水淡化产业的意见（国办发【2012】13号）》提出，2015年我国海水淡化能力要达到日产220万立方米～260万立方米，在加快海水淡化产业发展的同时，还需注意三大问题。
一是在海水淡化成本未低于南水北调之前，不宜急于扩大规模。海水淡化产业大发展不等于盲目发展，不能急于扩大规模。首先，节约用水是第一位，即使海水是无尽的资源，多用水也意味着要产生大量的污水，多建污水处理厂，进而加大投资、扩大占地规模、增大能耗。其次，我国能源目前以煤炭为主，耗能和污水处理会产生大量二氧化碳，从而加剧温室效应，加剧淡水变海水的趋势，形成恶性循环。其三，在目前海水淡化成本较高的情况下，还要考虑经济成本。
二是研究淡化水与江河湖库水、地下水的水质差异，避免饮用水缺少某种成分影响人体健康。淡化海水清洁无害已被实践证实，但是不同地区饮用水的来源各不相同，包括江河湖库和地下水。因此，本着“以人为本”的宗旨，对原用江河水、湖泊水、水库水和地下水的不同地区的人饮用海水做科学研究，以确定掺入淡化海水的比例，确保人民健康。
三是在某些地区，如渤海等与公海水交换速度不高的浅滩海域，要研究大规模抽海水后对近海生态的影响。海水淡化取自近海，不能以为与大海相连，有无限的补充与净化能力，就忽视对近海生态系统的影响。对于与公海水交换速度不高的内海和浅海尤其值得注意，我国的近海污染已经相当严重，大量取水排盐，会打破近海生态平衡，对近海海生动植物生态系统产生较大的影响。
（作者吴季松，系北京航空航天大学中国循环经济研究中心主任）