环保百科今天分享水资源短缺问题何解？海水淡化指明新方向，大家是否对水资源短缺问题何解？海水淡化指明新方向感兴趣呢。
在经过几十年的缓慢发展之后，海水淡化在全球范围内越来越多地被用于提供饮用水。加工咸水成饮用水的成本已经降低，但是这项技术仍然是个昂贵的选择，同时它产生了一些必须解决的环境问题。
坐落在加州海岸的克劳德“巴德”刘易斯-卡尔斯巴德海水淡化厂每天可向圣地亚哥县供应5000万加仑（1美式加仑=3.7升）的淡水。来源：波塞冬水务
在圣地亚哥以北大约30英里处，沿着太平洋海岸，坐落着名为克劳德“巴德”刘易斯-卡尔斯巴德的海水淡化厂，该厂是北美最大的海水淡化项目。
每天有1亿加仑的海水通过半渗透膜，生产出5千万加仑的淡水，并通过管道输送给市民用户。卡尔斯巴德海水淡化厂于2015年全面投入运营，它创造的淡水约占该地区310万人总使用量的10%，而成本是其他主要水源成本的两倍。
“价格昂贵，是的。但它是本地的同时也是可靠的，这一事实对我们来说非常重要。”圣地亚哥县水务局资源管理经理杰里米·克鲁奇菲尔德（Jeremy Crutchfield）说道，“在加利福尼亚州，干旱是一种反复出现的状况。”“我们在2017年刚摆脱一场持续了五年的干旱。这家工厂减轻了我们对进口物资的依赖，这在加州有时是一个挑战。所以它是可靠性的一个组成部分”
另一个类似卡尔斯巴德的工厂正在加利福尼亚州亨廷顿市建造，每天的生产能力同样为5000万加仑。目前，加利福尼亚州有11个海水淡化厂，另有10个正在规划中。
随着技术的发展和其他资源成本的增加，海水淡化的成本也在下降
海水淡化由来已久，简而言之就是水-盐分离。在近几十年里，不断有人告诉我们总有一天要把海洋中的水变成淡水，以解全球之渴。但是发展过程非常缓慢。
随着海水淡化在全世界许多地方逐步发挥作用，现在发了翻天覆地的变化。为了让新厂上线投产，几个因素正在汇聚。许多水资源匮乏的地区人口激增，包括中国、印度、南非和美国的部分地区，特别是亚利桑那州和加利福尼亚州。此外，干旱（其中一些是由不断变化的气候造成的）正在许多地区发生，不久前，这些地区还认为它们的水资源供应充足。
圣地亚哥是这些地方中的其中一个。在南加利福尼亚州的地中海气候，每年只有12英寸的降雨量并且没有地下水，该地区一半的水来自遥远的科罗拉多河。然而，在洛基山脉上的雪量却大大减少了，在过去20年里，这些雪水一直在这条大河里流动。据一些研究人员表示，这可能是西部地区永久干旱化的一部分。气候变化对于整个西南地区和其他地方的水资源管理者来说非常真实的现象。
过去几十年里，海水淡化在全球一直处于增长状态，来源：JONES ET AL, SCIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT, 2019
与此同时，随着技术的发展和其他资源成本的增加，海水淡化的成本也在下降。在最近的三十年里，海水淡化的成本已经降低了一半以上。
然而，海水淡化的兴起并不意味着任何一个可以进入海洋的地方都找到了新淡水来源。客观环境扮演着重要角色。“随着人口的增长以及现有地表水正在被开发利用，地下水枯竭或者被污染，那么问题就变得十分严重，我们必须做出选择。”对于海水淡化，加州大学伯克利分校法学院惠乐水研究所的迈克尔·凯巴斯基（Michael·Kiparsky）说道，“在世界各地，海水淡化可产生经济效益，尤其是在一些水资源压力大而又有丰富的能源资源的地区，例如中东。”
海水淡化的支持者承认，如果要继续发展，该行业必须面对并解决一些严重的环境问题。海水淡化需要大量的能源，在某些地方，这些能源目前是由化石燃料提供的。凯巴斯基警告，气候变化会导致更多的海水淡化需求量，而这会导致更多的温室气体排放，使气候变化更加严重，这是一个恶性循环。此外，还应重视工厂进水系统和含盐废水对海洋生物损害的问题。
在全球范围内，超过3亿人从海水淡化厂获得水，从美国西南部到中国
第一个大型的海水淡化工厂建于20世纪60年代，现在全球大约有2万个工厂将海水变为淡水。在沙特阿拉伯王国境内，拥有非常少的淡水资源，而在海水淡化中使用的化石燃料却非常廉价，能源成本很低。其通过海水淡化生产出的水，占到全世界总生产量的五分之一。
澳大利亚和以色列也是主要的参与者。20世纪90年代，一场千年一遇的旱灾对澳大利亚的东南部产生了巨大冲击，直到2009年该地区的供水系统的储存量下降到了其最低限度。面对危机，珀斯、墨尔本等城市掀起了大规模的海水淡化厂热潮。墨尔本的工厂于2017年首次供水，耗资35亿美元建造并提供了该市三分之一的用水量。这一点非常重要，因为这个地区在过去20年中有18年的降雨量低于平均水平。
无独有偶，以色列也致力于自海水淡化。目前该国有5座大型水厂在运作，并有另外5座正在筹划中。长期的水资源短缺现在已经成为过去，因为该国一半以上的水资源都来自地中海。
根据国际海水淡化协会的数据，目前全世界有3亿人从海水淡化厂获得他们的生活用水。
2017年，一名工人在加沙地带中部的迪尔巴拉赫一家海水淡化厂检查生产出的淡水。来源：法新社
但是尽管有样的需求，海水淡化厂也不能建在每一条海岸线。首先最大的障碍是建造一座海水淡化工厂的成本以及水处理的费用。圣地亚哥县水务局购买一英亩-英尺的水需要花费1200美金，这些水来自科罗拉多河和萨克拉门托圣华金河三角洲，并向南加州抽水数百英里。如果是在卡尔巴斯厂，同样的水量（足够供5个家庭使用一年）大约需要花费2200美金。由于密德湖（内华达州和亚利桑那州交界处为圣地亚哥供水的科罗拉多河水库）其水位在急剧下降，也许在未来几年里的某天，它将无法再为圣地亚哥供水。
然而，海水淡化还受到了一些严峻的环境问题的困扰。目前主要有两种脱盐方式：热脱盐，先将海水加热，再收集冷凝水；反渗透，将海水通过比头发直径小许多倍的膜孔，这样可以捕获海水中的盐分子，同时让水分子通过。两种方式都需要消耗大量能源，而能源使用导致温室气体的排放（尤其是在化石燃料发电的中东）是目前全球变暖的重要因素。
海水淡化还对生态造成一定的冲击。从2加仑的海水中只能获取1加仑的淡水，这意味着剩下的1加仑水非常的咸。通常这些废水的处理方法是排放到海洋中，如果处理不当导致其大面积扩散，则会耗尽海洋中的氧气，并对海洋生物产生负面影响。