4月6日，由國際脫鹽協會主辦的“2011海水淡化及水再利用國際會議”將在濱海高新區召開。天津，這個在海水淡化和綜合利用領域搞得規模最大、也最有特色的城市，將再度成為中國沿海缺水城市關注的焦點。

海水淡化，一項在國內曾被視為杯水車薪、而且成本高昂、有損海洋生態環境的技術，近來常被專家學者提到戰略的高度。日前全國“兩會”上，一份《從國家戰略安全的高度，加快規劃建設北方海水淡化基地的建議》，從政協會議提交到黨中央、國務院，全國政協副秘書長盧昌華在這一方案中指出，北方淡水資源短缺已經威脅到國家安全，大力發展海水淡化產業已是當務之急；全國政協委員、國家開發投資公司董事長王會生說，水資源保障涉及國家安全，我們應該把海水淡化這一項目上升到國家安全的角度來看待。

戰略高度，是否有點危言聳聽？記者就這一話題采訪天津科委社會發展科技處和國家海洋局海水淡化與綜合利用研究所等部門的專家和學者。

戰略突圍，向渤海開源要水

生活在大城市的人們，感覺不到缺水的困擾，水龍頭一擰，清水“嘩嘩”地涌流。其實，中國是一個水資源嚴重短缺的國家，全國660多個城市中，400多個缺水，108個嚴重缺水，其中京津兩市就屬缺水最為嚴重的城市，北京水資源人均占有量在世界各國首都中排在百位之后，每人缺水均為4億立方米；天津水資源更加匱乏，人均占有量為全國人均占有水資源量的1/15，遠低于國際人均占有水資源量600m3嚴重缺水的警戒線。

京津地區嚴重缺水，逼迫政府投巨資搞南水北調工程。人們曾把最大的希望寄托在這項工程上，殷切期待著長江之水滾滾來，不想南水北調中線工程又被宣布延遲五年，要到2014年才能完工。同時，一個不祥的信息警示著人們：近幾年氣候變化，中國南方長江流域也在不斷出現大的旱情，某些重要的支流甚至出現過斷流的情況，南水北調工程全部完工之日，調水量是否還能保證在規劃的水準上？調水期究竟能維持到多久？而且，隨社會物價整體上升，有專家發現將來南水北調至京津地區的水，價格估計將到10元/m3以上，那將是一個沉重的經濟負擔。國際上西班牙政府就曾因為代價昂貴中止了一項長途調水的工程。

工業化、城市化進程快速發展，工業用水、居民飲用水、環境生態用水水量都在急劇增長，相反北京“水缸”密云水庫早已處在入不敷出的狀態，不得不啟用（非飲用）已有水質問題的官廳水庫；天津“水渠”引灤入津工程因上流水源地日漸萎縮，也早已破滅了當年“一勞永逸”的愿景。怎么辦？節水上想出諸多措施，最后連中水和污水也全被充分利用了，但都是權宜之計；外調水是京津地區水安全的生命線，但受時空的限制，總有命運掌握在他人之手（譬如氣候、旱情、污染等異常事件）的感覺。最后，京津兩城，特別是天津，不得不戰略性突圍，向身邊的渤海開源要水。

世界水情，“海淡技術”養活著兩億人口

其實，早在1999年3月18日，聯合國有關研究機構就已發出警告，說缺水國家、特別是嚴重缺水國家的政府，應當提前采取有力的措施，否則到2005年，全世界將有近三分之一人口（約23億人）無法獲得安全的飲用水。2000年7月，中國工程院推出《二十一世紀中國可持續發展水資源短缺報告》，指出中國當時一般年份全國總缺水量為300至400億立方米；預測到2010年中國年缺水量將達到1000億立方米；到2030年，估計中國用水總量每年7000至8000億立方米，高到全國可用水量的極限。

然而，全世界最缺淡水的兩個國家沙特阿拉伯和阿拉伯聯合酋長國，此時卻無缺水之憂，因為他們大量使用了海水淡化的技術。而他們之所以要上海水淡化，正是水危機逼迫的結果。

所謂海水淡化，是用技術手段將海水脫鹽淡化成淡水。據說早在400年前人類就發現了通過蒸餾可讓海水變成淡水的秘密，但直到上世紀中東地區發現了大量石油，這一技術才開始被中東人以工業化形式正式啟用。

中東地區多被沙漠覆蓋，尤其沙特阿拉伯和阿拉伯聯合酋長國，全年降水稀少，境內沒有淡水河流，以致中東人世世代代忍受著干旱和苦咸水的煎熬，是地下的石油意外拯救了他們。

海水淡化技術西方國家早就開發出來了，因成本高昂，最初只被用于大型艦艇和建于島嶼的軍事基地。中東人擁有石油財富之后，他們毫不吝嗇地以油換水，尤其沙特阿拉伯、阿聯酋兩國，大規模引進海水淡化技術，靠海喝海，終將自己從水危機中解脫出來。同時，中東地區海水淡化巨大的市場需要，也刺激、推動了歐美日本海水淡化技術的發展。

如今，中東各產油國、歐美、日本、澳大利亞等發達國家，都建有相當規模的海水淡化廠，所產淡水，供養著兩億人使用。其中沙特阿拉伯海水淡化生產能力已達日產淡水301萬立方米，去年國家財政又給海水淡化擴建工程撥款35億資金；阿聯酋海水淡化生產能力已達日產淡水82.2萬立方米，解決了全國98%家庭和工業的用水。回頭再看歐美日本等發達國家，為保護本國淡水資源他們也在競相發展海水淡化產業，不斷更新技術、降低成本的同時，還以行政手段將耗水的工業大戶、如冶金、發電、重化工等企業遷至海邊，強迫那些企業開發、利用海水淡化的技術。如今在海水淡化的國際市場上，歐美日本等發達國家每年拿走的成交額高過數百億美元。

相比之下，中國是一嚴重缺水國家，但在開發利用海水淡化技術方面，過去卻走得很慢。上世紀六十年代末期，出自戰備目的，如向海南西沙群島駐島部隊用船舶輸運淡水成本太貴，國家有關部門曾組織過攻研海水淡化技術的會戰，對電滲析、蒸餾等技術進行研究。但直到1981年才在西沙島嶼上為部隊建成一臺實用的200m3/d（立方米每天）電滲析海水淡化裝置。第二年，另一臺日產200噸海水淡化裝置建在西沙的永興島。隨后便處于幾近停頓的狀態。

與國際相比，中國為何在海水淡化上落在后面？記者走訪有關科研所、大學和政府主管部門專業人士，得知原因如下：一、海水淡化技術只能應用在海邊，但上世紀六七十年代，中國沿海絕大多數城市不缺水。譬如天津，年年防澇，熱火朝天地“根治海河”，不存在缺水的危機，直到八十年代，人們還處在根治了海河的喜悅之中。二、改革開放前，中國工業基礎、科技研發能力都很薄弱，海水淡化技術在科研上舉步維艱。三、觀念問題。中國沿襲“黃河文化”，祖祖輩輩擅長在固有基礎上自給自足；西方、尤其美國崇尚“海洋文化”，善于向外開拓。因此，同樣是缺水，西方人的思路是開發新水源，向大海要水；中國人首先想到的則是蓄水、節水，實在不行了就調水。中國研究海水淡化的權威機構不在水利部，而是在國家海洋局，海洋局不管陸地的事，海水淡化也就很難進入陸上抗旱的規劃。四、政治體制不同，美國各州自治，沿海地區缺水是你自己的事情，異地長途調水的設想，除非國家強權干預，幾乎是妄想，沿海缺水地區不得不自謀出路；中國是社會主義大家庭，全國一盤棋，沿海大城市缺水，有黨中央、國務院為你排憂解難，億萬財政資金投入，長江之水逆勢北上，這是社會主義制度的優越性，但也不得不承認，面對水危機，不少人形成了“等、靠、要”的習慣。五、在原有技術條件下，海水淡化確實存在成本高昂和污染環境的問題。

后來，是什么原因讓中國突然重視起海水淡化的問題？是日益嚴重的水危機；是氣候與環境不斷出現令人意想不到的變化。

首先，自上世紀八十年代起，全球氣候變暖，降水減少，大規模的旱情開始不斷出現。同時江河水源地萎縮，土地大面積沙化，山林因人類開發而被破壞，讓旱情進一步惡化。具體到京津地區，當年為“根治海河”，海河流域上流地區修起數千大小水庫，如今上游地區為自身發展截留部分水資源，其做法無可厚非，誰都得發展，人人都有改善自己生活條件的權利，但流向下游地區的水資源自然也就更少。

其次，改革開放后，沿海開放城市工業迅猛發展，工業乃耗水大戶，用水量約占城市供水的50%，工業規模、產值成倍增長，自然加劇了沿海城市的水危機。

再就是，長江流域的水量也曾因為氣候干旱、環境惡化等原因在減少，有識之士開始擔心將來即使修好了南水北調的工程，是否還能得到規劃的水量？還有就是江河水質污染的問題，某年某地曾發生過這種事件，政府花費巨資買來救急用的外調水，一驗發現水質不夠飲用水平，只好將其暫時存入一座備用水庫。人們終于意識到，要想發展，解決水危機的主動權必須掌握在自己手里，“等、靠、要”的方法已非良策。于是，好多沿海城市已開始把求水的目光轉向海洋，就連遠離海岸線200公里左右的北京，也開始打起海水淡化技術的主意。

創建海水淡化利用示范城市

與全國相比，天津研發使用海水淡化技術的歷史較早。

上世紀八十年代末期，全國首次從海外引進海水淡化先進技術的是天津大港電廠，兩臺日產3000噸淡水的多級閃蒸海水淡化裝置（美國技術、韓國制造），先后于1989年10月和1990年5月投產運營，所產淡水除供本廠4臺機組發電用水外，還可外銷除鹽水。嘗到甜頭后，1994年天津大港電廠聯合有關單位，參加引進的設備，自行研制出日產1200噸淡水的多級閃蒸系統原型中間試驗裝置。

天津研發海水淡化具有得天獨厚的條件，一是天津具有堅實的工業基礎，綜合制造能力強，而且有頗具規模的化工業；二是全國研究海水淡化技術最權威的機構、國家海洋局淡化和綜合利用研究所在天津，此外還有其他一大批涉海科研機構和大專院校，以及實力雄厚的涉海企業；三是濱海新區屬新建高科技產業集群，思想開放，敢于創新，樂于接受和使用新技術。

因此，當進入新世紀、海水淡化成為由國家決策的課題后，國務院首先要求天津成為研發并使用海水淡化技術的基地。

2003年，國務院發布[2003]13號文件《全國海洋經濟發展規劃綱要》，其中對天津提出明確要求：“發展海水淡化和綜合利用產業，天津要建成海水淡化利用示范城市。”

當年，在天津市委、市政府領導下，天津科委組織海水淡化所、天津大學、天津工業大學、天津科技大學和自來水公司等部門，建成一座日產千噸純水的試驗性示范工程。隨后便在這一平臺上，對海水淡化過程中必須面對的一系列技術難題，如預處理、能量回收、濃海水制鹽和綜合利用等，展開深入的研究，幾年下來，成果頗豐。

如今，天津市淡化海水的產能已超過22萬m3/d，其中有大港新泉海水淡化廠10萬m3/d、大港電廠0.6萬m3/d、泰達新水源海水淡化廠2萬m3/d和剛剛形成生產能力的北疆電廠海水淡化工程10萬m3/d。

盡管這些企業目前所產淡水規模還不大，對緩解天津缺水狀況仍是杯水車薪，但它讓人切實看到了向大海開源討水的希望。大港電廠海水淡化生產的純凈水“海德潤滋”早已走向市場。北疆電廠日產淡水能力今年年底可能形成20萬m3/d，遠期能力將達40萬m3/d，該廠生產的淡水不久將按一定的比例進入市政管網，供濱海新區漢沽使用。

此外，與國際相比，天津對海水淡化的研發和使用起步雖晚，但在規劃上科學嚴謹，技術選擇上盡量做到了綠色減排。因為就環境而言，僅以提取淡水為目的的海水淡化，具有一定的負面影響。海水淡化裝置提出淡水后，剩余的海水鹽分增高，這種濃海水被排回大海，日久天長會改變近岸海域含鹽濃度，海洋生態被破壞，部分水生物就會遭殃。解決這一問題最好的方案，是讓海水淡化做到零排放，即把海水淡化和重化工綁在一起，讓制鹽制堿等化工企業，把海水淡化后生成的濃海水全部消化掉。可惜直至目前，世界上好多利用海水淡化技術的國家，最后都以直排方式把濃海水作為廢料排回大海，因為他們沒有可對濃海水做深處理的化工業。即使在歐美日本等發達國家，因海水淡化都是企業個人生產行為，一般很少具有再建一個與之配套的化工企業的能力。

天津則不然，其發展海水淡化的路子著眼點遠非單一的解決水荒，而是要綜合利用這一技術，既要提取生產、生活所需的淡水，還要生產化工所需的原料；既要保護海洋環境，又要改善和利用濱海新區近海灘涂的土地資源。這聽來像是天方夜譚，但在社會主義體制下，這看似難以實現的事情已在天津變成了現實。說來也簡單，在中國，國企是國家的企業，得聽政府的指揮；天津濱海新區內電廠、鹽堿等化工企業都是現成的，電廠能為海水淡化提供成本低廉的能源，鹽廠能消化海水淡化的廢液，市委、市政府通過科學布局和調控，就完成了對相關企業的優勢整合，短短幾年，就已打造出一條“熱電海水淡化濃海水制鹽海水化學提取利用”的產業鏈。事實證明，這條產業鏈做到了既為緩解濱海新區水危機貢獻力量，又能零排放保護渤海水環境，還為鹽堿等化工企業提供了理想的化工原料。

一件有趣的事情是，天津如此規劃海水淡化的建設與發展，還能為天津騰出一片寶貴的土地資源。采訪天津科委社會發展科技處，一位高級工程師就節省土地問題跟記者算過這樣一筆賬：天津鹽廠占地240平方公里，其中用于初級曬鹽的曬鹽田占地70多平方公里。傳統的制鹽法是先把海水放到初級的曬鹽田，通過溫度和風力將海水含鹽量濃縮到一定濃度，然后再抽到級別更高的曬鹽田。

如今，因為海水淡化后生成的濃海水，其鹽濃度恰巧能達到鹽廠初級晾曬所需的標準。經計算，海水淡化20萬m3/d淡水的裝置，所產濃海水就能滿足天津鹽廠一年生產所需的用量。那就意味著，投資一座日產20萬噸淡水的海水淡化廠，每年除得7300萬噸淡水外，還可省下初級曬鹽所用70多平方公里的土地。其中即使刨除建設海水淡化廠和其他配套設施所需的20至30平方公里土地，至少還能騰出40多平方公里的曬鹽田。試想40多平方公里的土地可建多少企業？可解決多少人員就業？極其荒冷的鹽田，還能變得像都市花園一樣。如此規劃和設計，堪稱是一項科學完美的海水淡化項目。

海水淡化與水安全

天津在海水淡化技術利用上走到了全國的前面。據有關部門介紹，天津今后還將積極擴大海水直接利用的規模和領域，預計到2015年，天津市海水淡化的能力將達到日產淡水60萬噸，海水直接利用的能力將達到每年40億噸。為實現這一目標，天津除將繼續上馬一些海水淡化的項目外，還要把已有的海鹽生產基地，改擴建成具有年產300萬噸的生產能力，在提取海水中鉀、溴、鎂等化學資源的同時，還要開發出從海水中提取鋰、銣等貴重金屬的技術。

北京屬內陸城市，但也在考慮向渤海開源要水。北京首都鋼廠當年之所以要遷往河北唐山曹妃甸，其中一大原因就是要讓它改用海水資源，從而為北京省下數量可觀的水量。如今向大海開源要水的觀念日益被政界所接受，北京有關部門準備和曹妃甸新區管委會合作，利用首鋼生產中產生的熱量，投資興建大型海水淡化工程，然后用管道向北京輸送海水淡化水。

寂寞多年的海水淡化，終于遇到了發展的好時機，中國沿海地區日益嚴重的水危機，終于得到了人們的重視；城市不斷升高的自來水水價，終于有了走向市場的可能。今后隨著生產規模的擴大和技術的不斷更新，相信其成本會更加降低，因此也就更有競爭力。

今年，海水淡化在全國“兩會”上被人大、政協的代表提到了戰略的高度，記者就此問題采訪天津科委社會發展科技處和國家海洋局海水淡化與綜合利用研究所等部門幾位專業人士，他們認為此言絕非聳人聽聞，理由是作為基礎性自然資源的淡水，在全球變暖的氣候環境、政治矛盾日益尖銳的國際環境和江河湖泊受到污染的情況下，越來越突現出它的戰略價值和意義。專家們認為在中國應把海水淡化作為戰略性新興產業去發展，像投資南水北調工程那樣，扶持海水淡化技術的研制和開發。相信在不久的將來，海水淡化將會發展成為中國沿海地區保障水安全的一道科技型防線。

鏈接：何為海水淡化

海水淡化，是指通過技術手段從海水中獲得含鹽量低的可供生產、生活使用的淡水。其技術手段有凍結法、電滲析法、蒸餾法和反滲透法等十幾種，目前主要使用的是膜法和蒸餾法。

蒸餾法多以多級閃蒸（MSF）為主，另有低溫多效蒸發（LT-MED）等技術。

海水淡化多級閃蒸法開發于上世紀五十年代。過程是將海水加熱到一定溫度后依次引入各閃蒸室，讓海水在各室中部分汽化，汽化物冷凝后則得淡水。其優點是由于加熱面和蒸發面是分開的，加熱面上結垢現象輕，所以多級閃蒸法一經問世后，迅速得到發展。目前，國際上多級閃蒸的設備單機容量最高可達4.5-5.7萬m3/d，能耗為8-10kwh/m3淡水。

多效蒸發法發明于上世紀三十年代，起初結垢和腐蝕現象嚴重。上世紀七十年代科技人員改進此技術，將其操作溫度控制在60-70℃，結垢和腐蝕問題有所減緩。它的特點是可使用比較廉價的材料，能耗通常在6kwh/m3淡水，在利用低品位蒸汽造水方面具有一定的市場。

膜法以反滲透（SWRO）為主。其裝置由預處理系統、反滲透系統、后處理系統、能量回收系統、供電系統和控制監測系統等組成。生活在海水中的魚，身上長有反滲透膜，此膜具有納米級小孔，鹽分等較大的分子無法通過，顆粒極小的水分子能夠通過這道膜進入魚體，被魚吸收。海水淡化膜法技術運用的就是這一仿生學，它用一定的壓力，讓海水透過不同的膜塊，先經預處理膜塊去除海洋生物等雜質，后用反滲透膜塊截留鹽分等較大顆粒的分子，再進一步過濾氯化物等雜質，即可得到純凈的淡水。近些年反滲透膜不斷進步，能量回收技術不斷提高，其能耗被降低到3kwh/m3淡水，具有很強的競爭力。近幾年國際海水淡化招標中，這種技術常以投資最低、能耗最省、成本最低、建造周期短等優勢屢屢中標。