海水淡化是什么?它如何影响环境?beplay体育官网电脑

脱盐是通过除去盐和其他矿物质将海水转化为饮用水的过程。尽管自古以来已经使用了脱盐的基本形式，但仅在20世纪中期进行了工业规模的海水淡化方法，这些方法仅适用于世界各地的水不安全的沿海社区。今天，超过150个国家的约3亿人每天从大约20,000个海水淡化厂获得水。

行星上只有2.5％的地表水是淡水，只有一小部分可用，适合人类消费。随着气候变化的加剧，海水淡化提供替代饮用水和灌溉源。但是，它也具有重大的环境影响。beplay体育官网电脑新兴技术可以帮助减轻其中一些效果，但脱盐是在遇到对淡水来源的日益增加的人类需求和环境问题加剧之间的薪水之间的权衡。beplay体育官网电脑

流程和技术

在整个历史中，人们使用各种蒸馏和过滤方法来补充淡水供应。但直到20世纪中叶的脱盐才成为大规模的工业过程，能够向主要人口中心提供水。如今，广泛使用了三种基本类别的海水淡化：膜技术，热技术（蒸馏）和化学过程。目前，膜和热技术是最常用的海水淡化方法。

热蒸馏

热脱盐就是将水煮沸，直到水蒸发，留下盐。水蒸气，现在是无盐的，然后通过冷凝回收。大规模实现这一目标所需的热能来自蒸汽发生器、废热锅炉或从发电站涡轮机中提取蒸汽。

最普遍的热技术之一是多级闪蒸蒸馏（MFS），一种适用于构造和操作的设施，但却是极其能量密集的。据国际水协会(International Water Association)称，如今，无国界医生组织(MSF)的海水淡化技术在中东地区最为普遍，那里丰富的化石燃料资源使这一技术成为可能。

膜分离

膜式脱盐的基本技术包括施加高压，迫使海水通过几层微小的半透膜。这些膜允许水通过，但不允许溶解的盐通过。这听起来很简单，但这是另一项非常耗能的工作。最常见的膜工艺是反渗透，在20世纪50年代首次开发，在70年代商业化。这是目前中东和北非以外最广泛使用的脱盐方式。

beplay体育官网电脑环境效益和后果

海水淡化是支持干旱，干旱易于靠近盐水来源的干旱，干旱易发的社区的重要技术含盐的水。通过减少对地下水、河流和湖泊等淡水资源的需求，海水淡化可以帮助保护依赖于这些水资源的栖息地。

尽管价格昂贵，但海水淡化是当地一种可靠的清洁水源，不仅供人类使用，而且还可用于农业生产。农村缺水地区的小规模海水淡化设施可以帮助确保一些最脆弱社区的水安全。大型设施可以在确保城市居民获得安全可靠的饮用水方面发挥重要作用。未来几年，海水淡化技术的应用可能会扩大气候变化加剧了干旱并有助于淡水资源的数量和质量递减。

但海水淡化也不是没有缺点。最大的担忧是它的能源足迹，产生和释放回海洋的废水量，以及在过程的两端对海洋生物的有害影响。随着越来越多的设施上线，社区寻求更适应气候变化的水供应，海水淡化不会消失。新技术可能会减少其对环境的一些影响。beplay体育官网电脑

能源使用

绝大多数海水淡化厂仍然由化石燃料供电。这意味着海水淡化有助于温室气体排放和气候变化恶化。然而，可再生动力的海水淡化设施确实存在，但大多数情况下都是如此仅限于小规模经营．目前正在努力使它们更普遍、更具有成本效益。最近的证据表明，可再生能源的海水淡化几乎可以使用海水或咸水的任何地方工作。

太阳能、风能和地热已经为新的海水淡化设施提供了可行的能源，而太阳能是可再生能源海水淡化厂最常见的能源。在能源生产波动的时期，替代风能和太阳能等可再生能源的混合方法可能提供更大的可靠性。利用海洋能源进行海水淡化是另一个新兴的研究领域。

此外，正在开发的若干技术旨在提高海水淡化的能源效率。前进渗透是一个显示的新技术，显示了承诺。另一种涉及使用低温热脱盐，其在较低温度下蒸发水以减少能量消耗，然后以液体形式重建。较少的能源密集型技术可能与可再生能源合作，详见本研究的国家可再生能源实验室，探讨了具有地热能的低温热海水淡化。

对海洋生物的影响

用于海水淡化的一半以上的海水最终会变成含盐废水，在净化过程中加入有毒化学物质。高压喷气机冲洗此废水回到海洋，在那里它威胁到海洋生活。

最近的一项研究发现，废水中的盐水量比之前估计的要多50%。将废水排放回海洋的标准差别很大。在一些地区，特别是阿拉伯湾、红海、地中海和阿曼湾，海水淡化厂经常聚集在一起，不断地向沿海浅水排放暖水。这会提高海水温度和盐度，降低整体水质，对沿海海洋生态系统造成不利影响。

海水的最初摄入量也造成了海洋生物的风险。来自海洋的绘图水导致鱼类，幼虫和浮游生物死亡，因为它们无意中被拉入脱盐厂。每年，数百万条鱼和无脊椎动物被吸入海水淡化设施并陷入摄入屏幕上。那些足够小的穿过屏幕进入系统并在化学盐水加工过程中模具。

设计的改变可能会减少在这一过程中被杀死的海洋生物的数量，包括使用更大的管道放慢水的摄入量它可以让鱼在被困之前游出去并逃脱。新技术可以减少流入海洋的废水量，并更有效地分散这些废物，以减轻对海洋生物的影响。但是，这些干预措施只有在得到采纳和适当执行的情况下才能发挥作用。

更多数据，更好的标准

利用可再生能源为海水淡化系统供电，以及建造减少对海洋生物潜在危害的设施，都需要投资于研究，以更好地了解环境影响，并利用这些数据制定更好的设计和运营工厂的法规。beplay体育官网电脑一个有用的例子来自加利福尼亚州，它制定了海水淡化修正案对其海洋水质进行控制计划。这就要求全州范围内的海水淡化设施许可流程一致，要求满足特定的选址、设计和操作标准，以最大限度地减少对海洋生物的伤害。

好处大于环境影响吗?beplay体育官网电脑

据联合国称，约有23亿人住在水中的国家。和40亿人民 - 世界近三分之二的人口 - 体验严重的水资源稀缺至少一个月。这些数字可能会随着强化干旱和淡水消耗而增加。

水管理人员和政策制定者知道海水淡化不能成为水安全的唯一解决方案。它太贵了，它并不能保证无休止的淡水供应免于我们不断增长的全球人口的环境后果。beplay体育官网电脑相反，它必须与智能水保护技术相结合，以防止农业，住宅，提取和工业部门的废物。投资节约用水代表了一种可选择的策略，环境成本低得多。beplay体育官网电脑

世界各地的稀缺城市正在展示如何通过使用限制和创新策略的组合来实现保护，如灰水回收和废水再利用。例如，在2021年，内华达州拉斯维加斯强加了一个永久禁止装饰草作为主要水源，米德湖的用水量达到了危险的低水平，这是该市对用水的几项限制之一。同时，该地区的水区采用高科技废水处理工艺来处理净化灰水和污水用于当地高尔夫球场、公园和企业的再利用，并将一部分清洁水返还给米德湖供未来使用。

人类需要在书中使用每一招 - 以及一些我们没有梦想的技巧 - 确保为不断增长的人口安全，稳定的水供应。新的海水淡化技术肯定是其中，但海水淡化必须与强大，一致的标准和执法相结合，以确保成本不超过益处。