Calaude“Bud”Lewis Carlsbad海水淡化厂在加州海岸为圣地亚哥提供了5000万加仑的淡水。

Calaude“Bud”Lewis Carlsbad海水淡化厂在加州海岸为圣地亚哥提供了5000万加仑的淡水。波塞冬水

随着水资源短缺的加剧,海水淡化厂也在不断增加

经过几十年的缓慢进展,海水淡化正在全球范围内越来越多地用于提供饮用水。将盐水加工成饮用水的成本已经下降,但这仍然是一种昂贵的选择,而且会造成必须解决的环境问题。

在圣迭戈以北约30英里的太平洋沿岸,坐落着克劳德·“巴德”·刘易斯·卡尔斯巴德海水淡化厂,这是北美最大的将盐水转化为淡水的工程。

每天1000万加仑海水被半透明膜推动,以创造5000万加仑的水,这些水在市政用户。卡尔斯巴德该项目于2015年全面投入使用,为该地区310万人口提供了大约10%的淡水,成本大约是其他主要水源的两倍。

昂贵,是的,但对于它是本地可靠的事实至关重要。“干旱是加利福尼亚州的经常性条件,”圣地亚哥县水务局的水资源经理Jeremy Cruckfield说。“我们刚刚在2017年脱离了五年的干旱。该工厂减少了对进口物资的依赖,在加州的时代挑战。所以它是可靠性的一个组件。“

与卡尔斯巴德类似的第二家工厂正在加州亨廷顿海滩建造,日产能同样达到5000万加仑。目前在加州有11个海水淡化厂,还有10个正在筹划中。

随着技术的发展,淡化水的成本一直在下降,而其他来源的成本则在增加

海水淡化——简称de-sal——已经有很长一段时间了。几十年来,我们一直被告知,有一天它会把海洋中的盐水变成淡水,消除世界的干渴。但进展缓慢。

现在正在改变,因为海水淡化正在世界各地的许多地方发挥作用。有几个因素正在融合,以带来新的植物。人口在许多水中的地方蓬勃发展,包括中国,印度,南非和美国的部分地区,特别是在亚利桑那州和加利福尼亚州。此外,干旱 - 其中一些受到不变的气候驱动的 - 在许多地区发生,并不是很久以前认为他们的供应是充足的。

圣地亚哥就是其中之一。在南加州的地中海气候下,每年的降雨量只有12英寸,而且没有地下水,该地区一半的水来自遥远的科罗拉多河。落在落基山脉的雪的数量和保持这条大河的流动,然而,在过去的二十年里,已经大大减少,根据一些研究人员,可能是一部分永久性地区西方。气候变化是西南和其他地方的水管理人员是一个非常真实的现象。

在过去十年中,海水淡化一直在稳步发展。

在过去十年中,海水淡化一直在稳步发展。琼斯等,2019年总环境科学

与此同时,随着技术的发展,淡化水的成本一直在下降,而其他来源的成本则在增加。在过去的三十年里,海水淡化的成本下降了一半以上。

然而,淡水的大量增加并不意味着任何可以进入大海的地方都找到了新的淡水来源。环境起着很大的作用。加州大学伯克利分校法学院惠勒水资源研究所的迈克尔·基帕斯基(Michael Kiparsky)说,“随着人口的增长,现有地表水供应正在枯竭或受到污染,那么问题就会变得非常严重,我们必须做出选择。”他说:“世界上有些地方,de-sal在经济上是有意义的,在这些地方,水资源和大量可用能源面临巨大压力。”

除萨尔比利斯承认该行业必须面对并解决一些严重的环境问题,如果继续增长。海水淡化需要大量的能量,在某些地方目前由化石燃料提供。Kiparsky警告反馈回路,在那里需要更多的脱盐,因为行星温暖,这导致更多的温室气体排放。此外,对植物进气系统和盐水含量的海洋生物损害有严重担忧。

全球范围内,从美国西南部到中国,现在有超过3亿人从海水淡化厂获得水。

第一家大型脱盐厂建于20世纪60年代,现在全球有大约20,000种设施,将海水变成新鲜。沙特阿拉伯王国,淡水鲜水和化石燃料的廉价能源成本,它在其脱盐植物中生产了最新鲜的水,全世界的五分之一。

澳大利亚和以色列也是主要的参与者。从上世纪90年代末到2009年,澳大利亚东南部遭遇了千年干旱,该地区的供水系统降到了其储水量的一小部分。面对危机,珀斯、墨尔本和其他城市开始了大规模的海水淡化工程。这座位于墨尔本的工厂于2017年首次供水,建造成本为35亿美元,提供了墨尔本三分之一的供水。这是至关重要的,因为在过去20年里,该地区有18年的降雨量低于平均水平。

以色列也在全力进行海水淡化。它有5家大型工厂在运营,并计划再建5家。地中海的水满足了该国一半以上的国内需求,长期缺水已成为过去。

根据国际海水淡化协会,在全球范围内,超过3亿人从解盐水厂获得水。

2017年,一名工人在加沙中部Deir el-Balah的海水淡化厂开业。

2017年,一名工人在加沙中部Deir el-Balah的海水淡化厂开业。哈提卜说/法新社/盖蒂图片社)

但是,尽管需要,de-sal工厂不会建在每一条海岸线上。最主要的障碍是建造一个工厂的成本和处理水的成本。圣地亚哥县水务局从科罗拉多河和萨克拉门托-圣华金河三角洲抽取一英亩的水,并从数百英里外的地方抽到南加州,为此要支付约1200美元。同样数额的卡尔斯巴德工厂——足够一个五口之家用一年——成本约为2200美元。随着米德湖——内华达-亚利桑那边界上科罗拉多河的水库,为圣迭戈提供水源——的急剧下降,它可能有一天,也许在未来几年内,再也无法为圣迭戈提供水源。肯定是至关重要的。

然而,脱士被一些严重的环境问题困扰。有两种类型的脱盐 - 热量,热量加热水,然后捕获冷凝,并反渗透,其迫使海水通过膜的孔比小于人头发的直径多倍。该捕获盐分子,但允许较小的水分子通过。两者都需要大量的能量,并且由所需的力量产生的温室气体排放 - 特别是在中东,化石燃料产生电力 - 是全球变暖的重要贡献者。

这也会对生态造成影响。生产一加仑淡水需要两加仑的海水,这意味着一加仑的海水是咸的。如果处理不当,将其大面积扩散到海洋中,就会耗尽海洋中的氧气,对海洋生物产生负面影响。

最近的一项研究发现,海水淡化过程中产生的卤水废物问题被低估了50%。

一个研究联合国水、环境和健康研究所今年早些时候发表的一份报告认为,卤水废水的问题被低估了50%,当与防止系统污垢的化学物质混合时,卤水是有毒的,会造成严重污染。

另一个问题来自于处理过程中吸收海水。当一条鱼或其他大型生物被卡在入口屏幕上时,它就会死亡或受伤;此外,鱼的幼虫、卵和浮游生物被吸入系统并被杀死。

卡尔斯巴德工厂的所有者Poseidon Water的发言人杰西卡·琼斯(Jessica Jones)说:“我们吸入的是微小的有机体,相当于每天吸进一磅半的成鱼。”“为了缓解这个问题,我们正在恢复圣地亚哥湾66英亩的湿地。我们刚刚获得了新的准入许可,这将减少影响。”

新加坡的大士海水淡化厂于2018年投入使用,每天可生产3000万加仑淡水。

新加坡的大士海水淡化厂于2018年投入使用,每天可生产3000万加仑淡水。美联社

根据太平洋研究所的研究主任,希瑟公司的说法,“海洋生活的影响周围有很多未知数。在设施上没有很多监控。“越来越多地用于避免或减少的策略是埋葬海底下面的海水进口,并使用沙滩底部作为天然过滤器。

2016年,加州通过了海水淡化修正案美国政府加强了对摄入和盐水处理的规定。海水淡化的支持者认为,这些变化是繁重的,正在减缓迈向海水淡化未来的步伐。

由于海水加工成本和对海洋的影响,大部分近似脱盐增长涉及使用咸水。咸水中的固体是海水中的十分之一,这使得该过程更便宜。

最近的大部分脱盐增长都参与了使用咸水的水,其比海水更便宜。

亚利桑那州,永远缺乏水和面对科罗拉多河供应短缺,看着一个海水de-sal植物与墨西哥——海洋访问国家缺乏,在植物可以治疗6亿英亩-英尺的微咸水存款的状态估计。

与此同时,德克萨斯州现在有49个处理微咸水的市政脱盐工厂,包括地面和地下。圣安东尼奥目前正在建设这将是该国最大的半咸水淡化厂。在第一阶段,它每天生产1200万加仑,足够4万个家庭使用,但到2026年,这个被称为H2Oaks的工厂每天将生产3000万加仑。半咸水处理的价格是每英亩英尺1000到2000美元。

太平洋研究所的Cooley认为,在建立脱萨尔植物之前,市政当局应该充分实施保护计划,推动饮用重复使用 - 重复使用废水,也称为厕所 - 点击回收 - 或治疗风暴水径流。“首先做更便宜的选择是有道理的,并在您需要时留下更昂贵的选择沿着要开发的道路,”她说。

2019年7月8日更正:这篇文章的早期版本错误地指出,加州亨廷顿市正在兴建海水淡化厂。它正在加利福尼亚的亨廷顿海滩建造。