既要發(fā)展海水淡化，又不能僅靠海水淡化

最近，北方沿海城市天津宣布，將海水淡化水作為京津冀協(xié)同發(fā)展的戰(zhàn)略資源。

近日出臺(tái)的《天津市促進(jìn)海水淡化產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》提出，到2025年，天津海水淡化水年供水量將達(dá)1億立方米左右。

而自2022年3月1日起施行的《天津市促進(jìn)海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干規(guī)定》則明確，要將符合規(guī)定的海水淡化水進(jìn)入市政供水管網(wǎng)。

不止天津，北方沿海城市青島最近也在加大力度發(fā)展海水淡化。該市日前出臺(tái)的補(bǔ)助細(xì)則顯示，將給予符合要求的海水淡化項(xiàng)目，不超過1000萬元的一次性獎(jiǎng)補(bǔ)。

一直以來，海水淡化都與極端干旱的沙漠地區(qū)相聯(lián)系。天津、青島等城市為何如此積極推動(dòng)海水淡化？

天津 圖/圖蟲創(chuàng)意

缺水的沿海城市

海水淡化的成本并不低。天津、青島為什么要海水淡化？這不得不從兩城的用水困境說起。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國669座城市，有400余座供水不足，其中近110座嚴(yán)重缺水。32個(gè)百萬人口以上的城市中，有30個(gè)長期受缺水困擾。

而更嚴(yán)重的是，經(jīng)濟(jì)空間與水資源空間并不完全匹配，進(jìn)一步加劇了城市缺水。

武漢大學(xué)水利學(xué)院教授王長德告訴中國新聞周刊，國內(nèi)城市缺水的原因之一是氣候變化。

“像天津，海河流域在上世紀(jì)五六十年代降水豐沛，而如今這一帶干旱嚴(yán)重?！彼f，而另一方面，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，用水量卻不斷增加。

值得注意的是，不論是天津還是青島，近年來城市供水的主力都是調(diào)來的“客水”。

青島人均占有水資源量186立方米，僅為全國平均水平的9.5%。

2012年南水北調(diào)東線工程通水，暫時(shí)緩解了青島的缺水現(xiàn)狀。近四年來，青島每年調(diào)引的長江水黃河水平均在4億立方米左右。

高峰期，青島的城市供水對客水的依賴程度高達(dá)90%以上。

隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大，用水量不斷攀升，目前調(diào)引工程已不能滿足青島的供水需求。

據(jù)市水務(wù)局統(tǒng)計(jì)，青島年城市供水保障能力為6.7億立方米，預(yù)計(jì)到2035年，城市年需水量為16億立方米，缺水9.3億立方米。

天津的情況也差不多。天津?qū)儆谫Y源型缺水城市，農(nóng)業(yè)和生態(tài)用水一直存在缺口。

多年來，天津依靠引灤入津等工程，解決了部分用水緊張問題。2014年底至今，南水北調(diào)中線工程已累計(jì)向天津引調(diào)長江水超70億立方米。

天津水務(wù)局相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，引來的江水，在當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)供水總量中的比重已超過80%，成為城鎮(zhèn)供水的主要水源。

但是，依賴“客水”的天津，也面臨著隱患。

天津市水務(wù)局局長張志頗曾對媒體表示，天津是水資源短缺的城市，引灤水已經(jīng)給天津供水30多年，但由于水質(zhì)等問題，已不能保障天津發(fā)展，目前主要依靠南水北調(diào)中線的水源，如果長江上游遇到干旱怎么辦？

此外，跨流域調(diào)水工程浩大。不少業(yè)內(nèi)專家建議，如果新規(guī)劃調(diào)水工程，需要更加慎重。

中規(guī)院（北京）規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司生態(tài)市政院院長王家卓對中國新聞周刊表示，跨流域調(diào)水肯定會(huì)對下游生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響，“有些影響是我們目前知道的，有些是目前還未認(rèn)識到的”。

浙江工業(yè)大學(xué)海綿城市研究中心主任陳前虎也認(rèn)為，跨流域調(diào)水不僅投資巨大，而且對生態(tài)環(huán)境影響也超出了目前科學(xué)界的認(rèn)知。

“大型工程對流域生態(tài)環(huán)境的影響，科學(xué)界至今都很難評估。”他說。

在這個(gè)大背景下，作為沿海城市的青島和天津，發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)，無疑成為必然選擇。

昂貴的淡化成本

國際上不少國家在海水淡化上，已經(jīng)探索了多年。在異常干旱的一些國家，海水淡化早已融入當(dāng)?shù)孛癖姷纳a(chǎn)與生活中。

1998年，新加坡建立了第一座海水淡化廠，開始探索海水淡化。目前，僅吉寶濱海東一家海水淡化廠每天就能生產(chǎn)約11.36萬立方米用水，約占新加坡每天用水量的7%。

目前，青島海水淡化產(chǎn)能達(dá)22.4萬立方米/日，占全國已建成規(guī)模的近六分之一。

青島海水淡化工廠 圖/中新圖片

為了鼓勵(lì)海水淡化項(xiàng)目，近日出臺(tái)的《青島市海水淡化項(xiàng)目建設(shè)獎(jiǎng)補(bǔ)政策實(shí)施細(xì)則（試行）》顯示，對符合條件的海島海水淡化項(xiàng)目，按照固定資產(chǎn)投資的20%給予不超過1000萬元的一次性獎(jiǎng)補(bǔ)；對符合條件的非海島海水淡化項(xiàng)目，按照固定資產(chǎn)投資的10%給予不超過1000萬元的一次性獎(jiǎng)補(bǔ)。

但不少業(yè)內(nèi)人士直言，即便有重金獎(jiǎng)勵(lì)，目前海水淡化成本仍然較高，應(yīng)用范圍因此大受限制。

我國海水淡化成本已接近世界平均成本，每噸在5-8元之間，但相比自來水的價(jià)格，仍然偏高。

海水淡化成本由多種因素構(gòu)成，主要包括設(shè)備、材料投資、能源消耗、管網(wǎng)鋪設(shè)以及預(yù)處理等。

其中，能耗占到成本的60％以上，比如萬噸級以上海水淡化工程，如果將蒸餾法消耗的熱折算成電，將是一個(gè)非?？捎^的數(shù)字。

目前海水淡化主要利用的反滲透法，反滲透膜價(jià)格高昂，在使用過程中容易被污染，一般3-5年需要更換一次。

在遠(yuǎn)距離輸送淡化海水過程中，管網(wǎng)鋪設(shè)成本也較高。以唐山曹妃甸工業(yè)區(qū)海水淡化工程為北京輸水為例，每噸水管網(wǎng)鋪設(shè)成本高達(dá)１元，占輸水后總成本的15％。

在對海水進(jìn)行淡化前，需要對海水進(jìn)行預(yù)處理，以便去除海水中的顆粒泥沙等雜質(zhì)，環(huán)渤海地區(qū)每年有５個(gè)月的時(shí)間海水水溫低于１０℃，在對其進(jìn)行預(yù)處理時(shí)首先要進(jìn)行加熱，預(yù)處理成本在海水淡化成本中也占據(jù)了較大的比例。

沙特是世界最大的海水淡化國，70%的飲用水來自海水淡化。據(jù)了解，沙特自來水約每立方米水價(jià)6里亞爾（約10.2元人民幣），目前天津采取階梯水價(jià)，居民用水每立方米約4.9-6.2元。

如果天津市將海水淡化水納入供水管網(wǎng)，如此高的淡化水成本，是否會(huì)帶來城市整體水價(jià)上升，仍然值得探討。

“海水淡化的成本在持續(xù)下降，隨著工藝的進(jìn)步，能運(yùn)用的領(lǐng)域越來越多，不過目前依然主要集中在工業(yè)領(lǐng)域。”王家卓坦言。

僅海水淡化，還遠(yuǎn)不夠

雖然技術(shù)層面不斷取得新的進(jìn)展，但受限于成本，我國淡化的海水最主要的應(yīng)用場景，依然集中在對水純度要求相對較低的工業(yè)領(lǐng)域，居民日常用水使用淡化海水的比例非常低。

業(yè)內(nèi)不少專家認(rèn)為，城市缺水難題下，如何利用好本地水資源是首先需要思考的。

陳前虎說，新加坡一直極度缺水，但是現(xiàn)在反而能夠?qū)ν赓u水，這樣的經(jīng)驗(yàn)非常值得借鑒。

新加坡雖然是發(fā)達(dá)國家，但由于沒有內(nèi)流河，與馬來西亞在供水協(xié)議方面多次發(fā)生爭執(zhí)，還一度受到斷水的威脅。水資源一直是新加坡發(fā)展的生命線。

在水資源的物盡其用和再生問題上，新加坡不斷地以沖刺的速度進(jìn)行探索和研發(fā)。

2002年，新加坡正式啟動(dòng)再生水計(jì)劃，并將經(jīng)過二級污水處理而來的水命名為新生水（NEWater）。這些新生水的水質(zhì)達(dá)到了歐洲和美國的飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

王家卓說，對比而言，國內(nèi)不少城市對水的利用還比較粗放，比如在雨水利用方面就有很多提升空間。而新加坡在這方面就有不少值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

據(jù)了解，新加坡目前把三分之二領(lǐng)土面積上的雨水收集起來，轉(zhuǎn)化為水資源加以利用。

為此，新加坡政府在全島范圍內(nèi)大興水利設(shè)施，修建了17個(gè)水庫。新加坡政府的計(jì)劃是最終把全島集水區(qū)的面積擴(kuò)大到全島面積的90%，將全國變成一個(gè)巨大的水庫。

除了新加坡，世界上還有不少其他國家先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。

在王家卓看來，處于極端干旱環(huán)境下的以色列的經(jīng)驗(yàn)，同樣值得借鑒。

在以色列建國的時(shí)候，英國人預(yù)測這片土地的人口承載力不會(huì)超過200萬，但如今，以色列人口將近千萬。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前以色列約75%的土地使用滴灌技術(shù)。滴灌種植的水稻不僅產(chǎn)量超過傳統(tǒng)方式，而且用水量減少了70%。

以色列農(nóng)業(yè)和農(nóng)村發(fā)展部數(shù)據(jù)顯示，該國將17%的農(nóng)業(yè)預(yù)算用于支持科技研發(fā)。這其中，以節(jié)水為導(dǎo)向的精準(zhǔn)灌溉系統(tǒng)占據(jù)了較大比例。

此外，依靠物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及人工智能技術(shù)，以色列的數(shù)字節(jié)水革命正發(fā)生在田間地頭。在農(nóng)業(yè)節(jié)水領(lǐng)域，目前以色列有100多家公司負(fù)責(zé)測量、分析、監(jiān)測自動(dòng)化等工作，確保農(nóng)作物和土壤的精確需水量，盡量做到最少的水資源浪費(fèi)。

以色列農(nóng)戶僅需下載手機(jī)應(yīng)用程序，就可及時(shí)監(jiān)控某一特定時(shí)間段某一小塊地上的精確需水量，從而智能操控灌溉。

“可以說，以色列幾乎將農(nóng)業(yè)、工業(yè)方面的精細(xì)化節(jié)水方案做到極致，非常值得我們借鑒。”王家卓說。