日前全國“兩會”上,一份《從國家戰(zhàn)略安全的高度,加快規(guī)劃建設(shè)北方海水淡化基地的建議》,從政協(xié)會議提交海水淡化,一項(xiàng)在國內(nèi)曾被視為杯水車薪、而且成本高昂、有損海洋生態(tài)環(huán)境的技術(shù),近來常被專家學(xué)者提到戰(zhàn)略的高度。到黨中央、國務(wù)院,全國政協(xié)副秘書長盧昌華在這一方案中指出,北方淡水資源短缺已經(jīng)威脅到國家安全,大力發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)已是當(dāng)務(wù)之急;全國政協(xié)委員、國家開發(fā)投資公司董事長王會生說,水資源保障涉及國家安全,我們應(yīng)該把海水淡化這一項(xiàng)目上升到國家安全的角度來看待。
戰(zhàn)略高度,是否有點(diǎn)危言聳聽?記者就這一話題采訪天津科委社會發(fā)展科技處和國家海洋局海水淡化與綜合利用研究所等部門的專家和學(xué)者。
戰(zhàn)略突圍,向渤海開源要水
生活在大城市的人們,感覺不到缺水的困擾,水龍頭一擰,清水“嘩嘩”地涌流。其實(shí),中國是一個水資源嚴(yán)重短缺的國家,全國660多個城市中,400多個缺水,108個嚴(yán)重缺水,其中京津兩市就屬缺水最為嚴(yán)重的城市,北京水資源人均占有量在世界各國首都中排在百位之后,每人缺水均為4億立方米;天津水資源更加匱乏,人均占有量為全國人均占有水資源量的1/15,遠(yuǎn)低于國際人均占有水資源量600m3嚴(yán)重缺水的警戒線。
京津地區(qū)嚴(yán)重缺水,逼迫政府投巨資搞南水北調(diào)工程。人們曾把最大的希望寄托在這項(xiàng)工程上,殷切期待著長江之水滾滾來,不想南水北調(diào)中線工程又被宣布延遲五年,要到2014年才能完工。同時,一個不祥的信息警示著人們:近幾年氣候變化,中國南方長江流域也在不斷出現(xiàn)大的旱情,某些重要的支流甚至出現(xiàn)過斷流的情況,南水北調(diào)工程全部完工之日,調(diào)水量是否還能保證在規(guī)劃的水準(zhǔn)上?調(diào)水期究竟能維持到多久?而且,隨社會物價整體上升,有專家發(fā)現(xiàn)將來南水北調(diào)至京津地區(qū)的水,價格估計將到10元/m3以上,那將是一個沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。國際上西班牙政府就曾因?yàn)榇鷥r昂貴中止了一項(xiàng)長途調(diào)水的工程。
工業(yè)化、城市化進(jìn)程快速發(fā)展,工業(yè)用水、居民飲用水、環(huán)境生態(tài)用水水量都在急劇增長,相反北京“水缸”密云水庫早已處在入不敷出的狀態(tài),不得不啟用(非飲用)已有水質(zhì)問題的官廳水庫;天津“水渠”引灤入津工程因上流水源地日漸萎縮,也早已破滅了當(dāng)年“一勞永逸”的愿景。怎么辦?節(jié)水上想出諸多措施,最后連中水和污水也全被充分利用了,但都是權(quán)宜之計;外調(diào)水是京津地區(qū)水安全的生命線,但受時空的限制,總有命運(yùn)掌握在他人之手(譬如氣候、旱情、污染等異常事件)的感覺。最后,京津兩城,特別是天津,不得不戰(zhàn)略性突圍,向身邊的渤海開源要水。
世界水情,“海淡技術(shù)”養(yǎng)活著兩億人口
其實(shí),早在1999年3月18日,聯(lián)合國有關(guān)研究機(jī)構(gòu)就已發(fā)出警告,說缺水國家、特別是嚴(yán)重缺水國家的政府,應(yīng)當(dāng)提前采取有力的措施,否則到2005年,全世界將有近三分之一人口(約23億人)無法獲得安全的飲用水。2000年7月,中國工程院推出《二十一世紀(jì)中國可持續(xù)發(fā)展水資源短缺報告》,指出中國當(dāng)時一般年份全國總?cè)彼繛?00至400億立方米;預(yù)測到2010年中國年缺水量將達(dá)到1000億立方米;到2030年,估計中國用水總量每年7000至8000億立方米,高到全國可用水量的極限。
然而,全世界最缺淡水的兩個國家沙特阿拉伯和阿拉伯聯(lián)合酋長國,此時卻無缺水之憂,因?yàn)樗麄兇罅渴褂昧撕K募夹g(shù)。而他們之所以要上海水淡化,正是水危機(jī)逼迫的結(jié)果。
所謂海水淡化,是用技術(shù)手段將海水脫鹽淡化成淡水。據(jù)說早在400年前人類就發(fā)現(xiàn)了通過蒸餾可讓海水變成淡水的秘密,但直到上世紀(jì)中東地區(qū)發(fā)現(xiàn)了大量石油,這一技術(shù)才開始被中東人以工業(yè)化形式正式啟用。
中東地區(qū)多被沙漠覆蓋,尤其沙特阿拉伯和阿拉伯聯(lián)合酋長國,全年降水稀少,境內(nèi)沒有淡水河流,以致中東人世世代代忍受著干旱和苦咸水的煎熬,是地下的石油意外拯救了他們。
海水淡化技術(shù)西方國家早就開發(fā)出來了,因成本高昂,最初只被用于大型艦艇和建于島嶼的軍事基地。中東人擁有石油財富之后,他們毫不吝嗇地以油換水,尤其沙特阿拉伯、阿聯(lián)酋兩國,大規(guī)模引進(jìn)海水淡化技術(shù),靠海喝海,終將自己從水危機(jī)中解脫出來。同時,中東地區(qū)海水淡化巨大的市場需要,也刺激、推動了歐美日本海水淡化技術(shù)的發(fā)展。
如今,中東各產(chǎn)油國、歐美、日本、澳大利亞等發(fā)達(dá)國家,都建有相當(dāng)規(guī)模的海水淡化廠,所產(chǎn)淡水,供養(yǎng)著兩億人使用。其中沙特阿拉伯海水淡化生產(chǎn)能力已達(dá)日產(chǎn)淡水301萬立方米,去年國家財政又給海水淡化擴(kuò)建工程撥款35億資金;阿聯(lián)酋海水淡化生產(chǎn)能力已達(dá)日產(chǎn)淡水82.2萬立方米,解決了全國98%家庭和工業(yè)的用水。回頭再看歐美日本等發(fā)達(dá)國家,為保護(hù)本國淡水資源他們也在競相發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè),不斷更新技術(shù)、降低成本的同時,還以行政手段將耗水的工業(yè)大戶、如冶金、發(fā)電、重化工等企業(yè)遷至海邊,強(qiáng)迫那些企業(yè)開發(fā)、利用海水淡化的技術(shù)。如今在海水淡化的國際市場上,歐美日本等發(fā)達(dá)國家每年拿走的成交額高過數(shù)百億美元。
相比之下,中國是一嚴(yán)重缺水國家,但在開發(fā)利用海水淡化技術(shù)方面,過去卻走得很慢。上世紀(jì)六十年代末期,出自戰(zhàn)備目的,如向海南西沙群島駐島部隊(duì)用船舶輸運(yùn)淡水成本太貴,國家有關(guān)部門曾組織過攻研海水淡化技術(shù)的會戰(zhàn),對電滲析、蒸餾等技術(shù)進(jìn)行研究。但直到1981年才在西沙島嶼上為部隊(duì)建成一臺實(shí)用的200m3/d(立方米每天)電滲析海水淡化裝置。第二年,另一臺日產(chǎn)200噸海水淡化裝置建在西沙的永興島。隨后便處于幾近停頓的狀態(tài)。
與國際相比,中國為何在海水淡化上落在后面?記者走訪有關(guān)科研所、大學(xué)和政府主管部門專業(yè)人士,得知原因如下:一、海水淡化技術(shù)只能應(yīng)用在海邊,但上世紀(jì)六七十年代,中國沿海絕大多數(shù)城市不缺水。譬如天津,年年防澇,熱火朝天地“根治海河”,不存在缺水的危機(jī),直到八十年代,人們還處在根治了海河的喜悅之中。二、改革開放前,中國工業(yè)基礎(chǔ)、科技研發(fā)能力都很薄弱, 海水淡化技術(shù)在科研上舉步維艱。三、觀念問題。中國沿襲“黃河文化”,祖祖輩輩擅長在固有基礎(chǔ)上自給自足;西方、尤其美國崇尚“海洋文化”,善于向外開拓。因此,同樣是缺水,西方人的思路是開發(fā)新水源,向大海要水;中國人首先想到的則是蓄水、節(jié)水,實(shí)在不行了就調(diào)水。中國研究海水淡化的權(quán)威機(jī)構(gòu)不在水利部,而是在國家海洋局,海洋局不管陸地的事,海水淡化也就很難進(jìn)入陸上抗旱的規(guī)劃。四、政治體制不同,美國各州自治,沿海地區(qū)缺水是你自己的事情,異地長途調(diào)水的設(shè)想,除非國家強(qiáng)權(quán)干預(yù),幾乎是妄想,沿海缺水地區(qū)不得不自謀出路;中國是社會主義大家庭,全國一盤棋,沿海大城市缺水,有黨中央、國務(wù)院為你排憂解難,億萬財政資金投入,長江之水逆勢北上,這是社會主義制度的優(yōu)越性,但也不得不承認(rèn),面對水危機(jī),不少人形成了“等、靠、要”的習(xí)慣。五、在原有技術(shù)條件下,海水淡化確實(shí)存在成本高昂和污染環(huán)境的問題。
后來,是什么原因讓中國突然重視起海水淡化的問題?是日益嚴(yán)重的水危機(jī);是氣候與環(huán)境不斷出現(xiàn)令人意想不到的變化。
首先,自上世紀(jì)八十年代起,全球氣候變暖,降水減少,大規(guī)模的旱情開始不斷出現(xiàn)。同時江河水源地萎縮,土地大面積沙化,山林因人類開發(fā)而被破壞,讓旱情進(jìn)一步惡化。具體到京津地區(qū),當(dāng)年為“根治海河”,海河流域上流地區(qū)修起數(shù)千大小水庫,如今上游地區(qū)為自身發(fā)展截留部分水資源,其做法無可厚非,誰都得發(fā)展,人人都有改善自己生活條件的權(quán)利,但流向下游地區(qū)的水資源自然也就更少。
其次,改革開放后,沿海開放城市工業(yè)迅猛發(fā)展,工業(yè)乃耗水大戶,用水量約占城市供水的50%,工業(yè)規(guī)模、產(chǎn)值成倍增長,自然加劇了沿海城市的水危機(jī)。
再就是,長江流域的水量也曾因?yàn)闅夂蚋珊怠h(huán)境惡化等原因在減少,有識之士開始擔(dān)心將來即使修好了南水北調(diào)的工程,是否還能得到規(guī)劃的水量?還有就是江河水質(zhì)污染的問題,某年某地曾發(fā)生過這種事件,政府花費(fèi)巨資買來救急用的外調(diào)水,一驗(yàn)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)不夠飲用水平,只好將其暫時存入一座備用水庫。人們終于意識到,要想發(fā)展,解決水危機(jī)的主動權(quán)必須掌握在自己手里,“等、靠、要”的方法已非良策。于是,好多沿海城市已開始把求水的目光轉(zhuǎn)向海洋,就連遠(yuǎn)離海岸線200公里左右的北京,也開始打起海水淡化技術(shù)的主意。
創(chuàng)建海水淡化利用示范城市
與全國相比,天津研發(fā)使用海水淡化技術(shù)的歷史較早。
上世紀(jì)八十年代末期,全國首次從海外引進(jìn)海水淡化先進(jìn)技術(shù)的是天津大港電廠,兩臺日產(chǎn)3000噸淡水的多級閃蒸海水淡化裝置(美國技術(shù)、韓國制造),先后于1989年10月和1990年5月投產(chǎn)運(yùn)營,所產(chǎn)淡水除供本廠4臺機(jī)組發(fā)電用水外,還可外銷除鹽水。嘗到甜頭后,1994年天津大港電廠聯(lián)合有關(guān)單位,參加引進(jìn)的設(shè)備,自行研制出日產(chǎn)1200噸淡水的多級閃蒸系統(tǒng)原型中間試驗(yàn)裝置。
天津研發(fā)海水淡化具有得天獨(dú)厚的條件,一是天津具有堅實(shí)的工業(yè)基礎(chǔ),綜合制造能力強(qiáng),而且有頗具規(guī)模的化工業(yè);二是全國研究海水淡化技術(shù)最權(quán)威的機(jī)構(gòu)、國家海洋局淡化和綜合利用研究所在天津,此外還有其他一大批涉海科研機(jī)構(gòu)和大專院校,以及實(shí)力雄厚的涉海企業(yè);三是濱海新區(qū)屬新建高科技產(chǎn)業(yè)集群,思想開放,敢于創(chuàng)新,樂于接受和使用新技術(shù)。
因此,當(dāng)進(jìn)入新世紀(jì)、海水淡化成為由國家決策的課題后,國務(wù)院首先要求天津成為研發(fā)并使用海水淡化技術(shù)的基地。
2003年,國務(wù)院發(fā)布[2003]13號文件《全國海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃綱要》,其中對天津提出明確要求:“發(fā)展海水淡化和綜合利用產(chǎn)業(yè),天津要建成海水淡化利用示范城市。”
當(dāng)年,在天津市委、市政府領(lǐng)導(dǎo)下,天津科委組織海水淡化所、天津大學(xué)、天津工業(yè)大學(xué)、天津科技大學(xué)和自來水公司等部門,建成一座日產(chǎn)千噸純水的試驗(yàn)性示范工程。隨后便在這一平臺上,對海水淡化過程中必須面對的一系列技術(shù)難題,如預(yù)處理、能量回收、濃海水制鹽和綜合利用等,展開深入的研究,幾年下來,成果頗豐。
如今,天津市淡化海水的產(chǎn)能已超過22萬m3/d,其中有大港新泉海水淡化廠10萬m3/d、大港電廠0.6萬m3/d、泰達(dá)新水源海水淡化廠2萬m3/d和剛剛形成生產(chǎn)能力的北疆電廠海水淡化工程10萬m3/d。
盡管這些企業(yè)目前所產(chǎn)淡水規(guī)模還不大,對緩解天津缺水狀況仍是杯水車薪,但它讓人切實(shí)看到了向大海開源討水的希望。大港電廠海水淡化生產(chǎn)的純凈水“海德潤滋”早已走向市場。北疆電廠日產(chǎn)淡水能力今年年底可能形成20萬m3/d,遠(yuǎn)期能力將達(dá)40萬m3/d,該廠生產(chǎn)的淡水不久將按一定的比例進(jìn)入市政管網(wǎng),供濱海新區(qū)漢沽使用。
此外,與國際相比,天津?qū)K难邪l(fā)和使用起步雖晚,但在規(guī)劃上科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),技術(shù)選擇上盡量做到了綠色減排。因?yàn)榫铜h(huán)境而言,僅以提取淡水為目的的海水淡化,具有一定的負(fù)面影響。海水淡化裝置提出淡水后,剩余的海水鹽分增高,這種濃海水被排回大海,日久天長會改變近岸海域含鹽濃度,海洋生態(tài)被破壞,部分水生物就會遭殃。解決這一問題最好的方案,是讓海水淡化做到零排放,即把海水淡化和重化工綁在一起,讓制鹽制堿等化工企業(yè),把海水淡化后生成的濃海水全部消化掉。可惜直至目前,世界上好多利用海水淡化技術(shù)的國家,最后都以直排方式把濃海水作為廢料排回大海,因?yàn)樗麄儧]有可對濃海水做深處理的化工業(yè)。即使在歐美日本等發(fā)達(dá)國家,因海水淡化都是企業(yè)個人生產(chǎn)行為,一般很少具有再建一個與之配套的化工企業(yè)的能力。
天津則不然,其發(fā)展海水淡化的路子著眼點(diǎn)遠(yuǎn)非單一的解決水荒,而是要綜合利用這一技術(shù),既要提取生產(chǎn)、生活所需的淡水,還要生產(chǎn)化工所需的原料;既要保護(hù)海洋環(huán)境,又要改善和利用濱海新區(qū)近海灘涂的土地資源。這聽來像是天方夜譚,但在社會主義體制下,這看似難以實(shí)現(xiàn)的事情已在天津變成了現(xiàn)實(shí)。說來也簡單,在中國,國企是國家的企業(yè),得聽政府的指揮;天津?yàn)I海新區(qū)內(nèi)電廠、鹽堿等化工企業(yè)都是現(xiàn)成的,電廠能為海水淡化提供成本低廉的能源,鹽廠能消化海水淡化的廢液,市委、市政府通過科學(xué)布局和調(diào)控,就完成了對相關(guān)企業(yè)的優(yōu)勢整合,短短幾年,就已打造出一條“熱電海水淡化濃海水制鹽海水化學(xué)提取利用”的產(chǎn)業(yè)鏈。事實(shí)證明,這條產(chǎn)業(yè)鏈做到了既為緩解濱海新區(qū)水危機(jī)貢獻(xiàn)力量,又能零排放保護(hù)渤海水環(huán)境,還為鹽堿等化工企業(yè)提供了理想的化工原料。
一件有趣的事情是,天津如此規(guī)劃海水淡化的建設(shè)與發(fā)展,還能為天津騰出一片寶貴的土地資源。采訪天津科委社會發(fā)展科技處,一位高級工程師就節(jié)省土地問題跟記者算過這樣一筆賬:天津鹽廠占地240平方公里,其中用于初級曬鹽的曬鹽田占地70多平方公里。傳統(tǒng)的制鹽法是先把海水放到初級的曬鹽田,通過溫度和風(fēng)力將海水含鹽量濃縮到一定濃度,然后再抽到級別更高的曬鹽田。
如今,因?yàn)楹K笊傻臐夂K潲}濃度恰巧能達(dá)到鹽廠初級晾曬所需的標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)計算,海水淡化20萬m3/d淡水的裝置,所產(chǎn)濃海水就能滿足天津鹽廠一年生產(chǎn)所需的用量。那就意味著,投資一座日產(chǎn)20萬噸淡水的海水淡化廠,每年除得7300萬噸淡水外,還可省下初級曬鹽所用70多平方公里的土地。其中即使刨除建設(shè)海水淡化廠和其他配套設(shè)施所需的20至30平方公里土地,至少還能騰出40多平方公里的曬鹽田。試想40多平方公里的土地可建多少企業(yè)?可解決多少人員就業(yè)?極其荒冷的鹽田,還能變得像都市花園一樣。如此規(guī)劃和設(shè)計,堪稱是一項(xiàng)科學(xué)完美的海水淡化項(xiàng)目。
海水淡化與水安全
天津在海水淡化技術(shù)利用上走到了全國的前面。據(jù)有關(guān)部門介紹,天津今后還將積極擴(kuò)大海水直接利用的規(guī)模和領(lǐng)域,預(yù)計到2015年,天津市海水淡化的能力將達(dá)到日產(chǎn)淡水60萬噸,海水直接利用的能力將達(dá)到每年40億噸。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),天津除將繼續(xù)上馬一些海水淡化的項(xiàng)目外,還要把已有的海鹽生產(chǎn)基地,改擴(kuò)建成具有年產(chǎn)300萬噸的生產(chǎn)能力,在提取海水中鉀、溴、鎂等化學(xué)資源的同時,還要開發(fā)出從海水中提取鋰、銣等貴重金屬的技術(shù)。
北京屬內(nèi)陸城市,但也在考慮向渤海開源要水。北京首都鋼廠當(dāng)年之所以要遷往河北唐山曹妃甸,其中一大原因就是要讓它改用海水資源,從而為北京省下數(shù)量可觀的水量。如今向大海開源要水的觀念日益被政界所接受,北京有關(guān)部門準(zhǔn)備和曹妃甸新區(qū)管委會合作,利用首鋼生產(chǎn)中產(chǎn)生的熱量,投資興建大型海水淡化工程,然后用管道向北京輸送海水淡化水。
寂寞多年的海水淡化,終于遇到了發(fā)展的好時機(jī),中國沿海地區(qū)日益嚴(yán)重的水危機(jī),終于得到了人們的重視;城市不斷升高的自來水水價,終于有了走向市場的可能。今后隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和技術(shù)的不斷更新,相信其成本會更加降低,因此也就更有競爭力。
今年,海水淡化在全國“兩會”上被人大、政協(xié)的代表提到了戰(zhàn)略的高度,記者就此問題采訪天津科委社會發(fā)展科技處和國家海洋局海水淡化與綜合利用研究所等部門幾位專業(yè)人士,他們認(rèn)為此言絕非聳人聽聞,理由是作為基礎(chǔ)性自然資源的淡水,在全球變暖的氣候環(huán)境、政治矛盾日益尖銳的國際環(huán)境和江河湖泊受到污染的情況下,越來越突現(xiàn)出它的戰(zhàn)略價值和意義。專家們認(rèn)為在中國應(yīng)把海水淡化作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)去發(fā)展,像投資南水北調(diào)工程那樣,扶持海水淡化技術(shù)的研制和開發(fā)。相信在不久的將來,海水淡化將會發(fā)展成為中國沿海地區(qū)保障水安全的一道科技型防線。
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