向“龍官”要淡水

趙葉

希臘東南面的愛(ài)琴海中有一處涌泉，這里一晝夜就能流出100萬(wàn)立方米的淡水。人們?cè)谟咳車(chē)娩摻罨炷林鹨蛔髩?，利用涌泉灌溉周?chē)?00平方千米的旱地。

又苦又成的海水里真的可以涌出那一汪清泉嗎？當(dāng)然！人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了三種從海洋獲取淡水的方法，向“龍宮”要淡水還真有可能解決地球上的淡水危機(jī)呢！

拖動(dòng)的“淡水庫(kù)”

冰山，是冰川在重力作用下斷裂而漂流到海洋里的板塊。如今地球表面有1550多萬(wàn)平方千米的面積為冰川所覆蓋，它約占陸地總面積的10%，占地球淡水總量的76%。據(jù)估計(jì)，南極分布著22萬(wàn)座冰山，格陵蘭島每年可斷裂出1.5萬(wàn)座冰山。如果把南極的冰山拖到嚴(yán)重缺水的干旱地帶，淡水緊張的局面便可迎刃而解。雖然冰川資源極其豐富，但是想要利用其中的淡水卻非常困難。即便一座中小型的冰山，也有幾億噸或幾十億噸重，目前世界上最大的船只也很難拖運(yùn)。如何將這一座座“淡水庫(kù)”搬運(yùn)到急需淡水的國(guó)家？美國(guó)發(fā)明家約瑟夫·科納爾提出了一個(gè)最現(xiàn)實(shí)的想法：利用溫差產(chǎn)生動(dòng)力驅(qū)使冰山航行。他認(rèn)為冰山底下的海水溫度比冰山本身高11℃，這個(gè)溫度足以把液態(tài)氟利昂變成氣體。這樣一來(lái)，受熱膨脹的氣體產(chǎn)生的壓力就可以推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使冰山像輪船一樣行駛起來(lái)。如果人們能在冰山里鉆洞埋管，氣態(tài)的氟利昂就可送入冰山深處，那里的低溫將使氟利昂重新凝成液體，以繼續(xù)循環(huán)使用。12個(gè)氟利昂動(dòng)力系統(tǒng)就可以推動(dòng)一座小型冰山行駛。但如何解決冰山在推動(dòng)過(guò)程中的融化消耗以及運(yùn)抵目的地后如何獲取淡水等問(wèn)題，人們?nèi)耘f束手無(wú)策。

日新月異的海水淡化技術(shù)

目前，海水淡化技術(shù)仍是科學(xué)家從海洋中獲取淡水的不二之選。美國(guó)能源部的研究人員在進(jìn)行海水熱能轉(zhuǎn)換的科研工作中，找到了將海水迅速變成淡水的方法。在試驗(yàn)中，他們把溫度25℃左右的海洋表層海水抽入低壓室內(nèi)，由于低壓室內(nèi)的壓力只有大氣壓力的1%，將有約1%的海水會(huì)急驟蒸發(fā)成蒸汽，依靠蒸汽驅(qū)使渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。他們?cè)購(gòu)暮Ｆ矫嬉韵?00米處抽取較冷的海水，使先前的蒸汽冷凝成淡水。如此一來(lái)，每小時(shí)可得到1500升的淡水。一個(gè)1萬(wàn)千瓦的海水發(fā)電廠，每天能生產(chǎn)2千萬(wàn)升的淡水和足夠的電力，供人們使用。

德國(guó)基爾大學(xué)應(yīng)用物理研究所發(fā)明了一種更為簡(jiǎn)易的海水淡化技術(shù)。他們?cè)诘孛嫫鲆粋€(gè)水池，并墊上黑色塑料布，然后用透明的塑料薄膜搭一個(gè)“帳篷”。依靠太陽(yáng)的能量使水池中的海水蒸發(fā)，并在塑料薄膜上凝結(jié)成水滴，淡水滴將會(huì)順著薄膜流出。據(jù)德國(guó)科學(xué)家統(tǒng)計(jì)，一個(gè)4立方米的水池，一天可生產(chǎn)20升的淡水。

其實(shí)，海水的淡化過(guò)程和雨水的形成過(guò)程一樣，只不過(guò)人們把大自然的緩慢過(guò)程濃縮在了人工裝置中而已。目前，“蒸餾法”仍是淡化海水的主要方法，其淡化海水的總產(chǎn)量占整個(gè)海水淡化產(chǎn)量的86%。盡管世界各國(guó)都在進(jìn)行海水淡化，但由于成本過(guò)高，它仍無(wú)法大規(guī)模投產(chǎn)。

尋找海底淡水

拖運(yùn)冰山困難重重，海水淡化成本高昂，地球的淡水危機(jī)是否真的很難解決？經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)期的探索，科學(xué)家們把目光投向了海底“龍宮”——從那里尋找淡水。

曾有一個(gè)日本捕魚(yú)船隊(duì)在阿根廷沿岸作業(yè)。正值阿根廷革命戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)，船隊(duì)不能靠岸，只能在拉普拉塔河口外拋錨。幾天過(guò)去了，船隊(duì)的食物、淡水即將用盡，只好向阿根廷政府求救，很快阿根廷政府派出交通艇運(yùn)來(lái)糧食、蔬菜，但沒(méi)有淡水，并回電說(shuō)：“貴船即在淡水區(qū)域之中?！贝瑔T們將信將疑地從大海中打上一筒水嘗了嘗，竟然真的是淡水，原來(lái)這是一個(gè)淡水區(qū)。

此后，人們利用遙感技術(shù)、紅外航空攝影發(fā)現(xiàn)，日本東京灣一帶、夏威夷島附近淺海區(qū)、非洲剛果河河口處、黑海多瑙河河口，以及我國(guó)浙江省嵊泗附近、福建省漳浦古雷半島附近等許多海域，都有淡水區(qū)。

這些海底淡水是怎么形成的？一些科學(xué)家提出了“滲透理論”，他們認(rèn)為海底的淡水完全來(lái)自陸地。每年有33萬(wàn)立方千米的海水變成水蒸汽，而后化作雨雪降落在陸地上，一部分滲入地下，遇到不透水的巖層，便形成了蓄水層，如果這蓄水層靠近大海，就有可能流入海底的巖層中。但是，“滲透理論”無(wú)法解釋幾千米下的海底淡水來(lái)自何方。隨之，一種“巖漿理論”由奧地利的一位地質(zhì)學(xué)家提出。他設(shè)想地球深處存在著“放氣帶”，那里每時(shí)每刻都釋放出數(shù)量極為可觀的氣體，其中含有大量的氧氣與氫氣，這些氧氣與氫氣的相互結(jié)合，便形成了巖漿水（又稱(chēng)原生水）。據(jù)這一理論推算，地球內(nèi)部有140億立方千米的地下水，約等于地球表面水量的十倍！還有一種“沉降理論”則認(rèn)為深層地下水的起源與海底沉積物的沉積過(guò)程有關(guān)。海水中攜帶的大量泥沙，不斷地在海底沉積，隨著海底沉積物厚度日益增加，下層的沉積物在重力的作用下被壓實(shí)，其中的水分就被擠壓出來(lái)，被擠壓的水又隨沉積物的下降被帶入地層的深處，從而形成了地下水。

根據(jù)這些理論，科學(xué)家們進(jìn)一步研究，最終得出這樣的結(jié)論：海底淡水主要屬于沉降水和滲透水。

總之，海底有著極為豐富的淡水資源，它們不僅分布在淺海大陸架，在遠(yuǎn)離海岸120千米、深達(dá)1000多米的海底都有它們的蹤影。

人們渴望開(kāi)發(fā)這豐富而潔凈的海底淡水資源，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，向“龍宮”要淡水的日子絕不是夢(mèng)。曾經(jīng)，孫悟空來(lái)到“龍宮”向龍王借寶，如今，人們也要向龍王借淡水一用了。

相關(guān)鏈接：

巖漿水：指來(lái)自最初熔融的深層巖石的水，巖漿中含有的或從巖漿中分化出來(lái)的水。它不是來(lái)自沉積巖層的水，也不是來(lái)自大氣中的降水。

世界水日：聯(lián)合國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)致力于解決因水資源需求上升而引起的全球性水危機(jī)。1993年1月18日，第47屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)作出決議，確定每年的3月22日為“世界水日”。

在我國(guó)，海水淡化發(fā)展到了什么程度？目前我國(guó)較有規(guī)模的海水淡化廠主要是天津兩個(gè)海水淡化廠，生產(chǎn)電廠冷卻水。浙江、廣東正在籌建，主要還是用于解決沿海城市工業(yè)用水和海島生活用水。用于市政供水的大型海水淡化工程在國(guó)內(nèi)尚屬空白。現(xiàn)在海水淡化每噸造價(jià)接近三塊錢(qián)，技術(shù)壟斷加上成本限制海水淡化的大規(guī)模運(yùn)用。目前國(guó)內(nèi)工業(yè)用水每噸三塊多，居民用水是每噸一塊多錢(qián)，如果海水要淡化成居民用水，單成本就要每噸3塊錢(qián)以上，隨著海水淡化科技的進(jìn)步，其成本必然降低，未來(lái)市場(chǎng)十分樂(lè)觀。