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以色列这个行为是创新,还是造孽?

(2025-09-22 11:04:11) 下一个

为了应对水资源短缺,以色列启动了一个史无前例的项目,首次将海水淡化后的淡水注入其淡水湖——加利利海(又称基内雷特湖)。以色列官员称,此举是该国水安全的一项重要保障。

A view of Lake Kinneret (credit: TOURISM MINISTRY)

“加利利海是我们的国家水库。以色列的天然水资源并不丰富,所以这个湖泊在情感和战略上都至关重要。历史上,它是我们重要的饮用水源,即使在今天,它仍然是一个具有战略意义的国家水资源储备,”以色列水务局局长耶切兹克尔·利夫希茨(Yechezkel Lifshitz)在接受以色列新闻社采访时说。

水是生命(不仅仅是人类)和现代文明的必须品,根据联合国的数据,一个人每天需要大约 20-50升 的水来满足基本需求,如饮用、烹饪和卫生。如果加上洗澡、洗衣和清洁等,这个数字通常会上升到每天 100-200升。在水资源丰富的发达国家,人均直接用水量可能高达每天500升。而间接用水,即生产我们所消费的食物、衣物和所有商品所消耗的水。这是人类用水的最大部分。平均而言,一个人的间接用水量约为每天 2,000-5,000升。因此,光维持人类的生活,每天平均需耗水约3000升,全球人口70亿,那就是21千1百万亿升或21亿立方。这相当于一万个标准游泳池。

地球上不缺水,但可惜的是,地球绝大数的水人类都无法直接使用,人类能使用的是淡水,且大部分以冰川和永久积雪的形式存在于南北两极和高山地区,难以利用。其余的淡水分布在地下水、湖泊、河流、土壤湿气和大气中。人类真正能够直接利用的淡水资源,仅占地球总水量的 0.007% 左右。

由于地理和气候因素,全球各地的淡水分布极不均衡。一些地区,如南美洲和俄罗斯,淡水资源丰富;而另一些地区,如中东、北非和澳大利亚,则面临严重的水资源短缺。中东石油资源丰富,但淡水资源极其贫乏。好在中东国家多富豪,他们使用的大多数淡水都来自海水淡化技术。

海水淡化(desalination)技术,是指将海水中的盐分和其他矿物质去除,从而获得淡水的技术。它的发展经历了几个主要阶段:

蒸馏法:这是最古老、最传统的淡化技术,原理是加热海水使其蒸发,然后冷凝水蒸气得到淡水。这种方法能源消耗大,成本高,但技术成熟。早期主要用于航海船只和军事用途。

反渗透法(RO):这是目前最主流的淡化技术。它利用高压迫使海水通过半透膜,只允许水分子通过,而将盐分和杂质截留。反渗透法能耗远低于蒸馏法,成本较低,且设备紧凑。其效率的提升主要得益于膜材料的进步和能量回收技术的应用。另外还有一些新技术正在发展中。目前,反渗透法是主流方法,目前的成本,大约0.1美分/升。 这使得很多缺水但傍海的地区,和缺水的海岛的供水得到很大改善,其实多数游轮,也是使用淡化的海水供应船上所需,包括游泳池,桑拿。

对于以色列这样的国家,通过海水淡化足够满足其淡水需要。 但以色列最近这个举措,是为了在生态上拯救那个在圣经上经常被提到的加利利海。名为海,这其实是个淡水湖,古代时浩如烟海,一望无际,随着气候变化,现在已经变得很小了,而且在不断枯萎中。如果这个过程继续下去,作为圣地的加利利海不久将干涸,留下一个盐碱地。

为何淡水湖干涸也会变成盐碱地?淡水湖并非“无盐”,尽管我们称之为淡水湖,但河流、溪流和雨水在流经土壤和岩石时,会溶解并携带微量的矿物质和盐分。这些水流入湖泊,湖泊中便会不断累积这些微量盐分淡水湖之所以能保持低盐度,是因为它有一个重要的“出口”——河流。流入的淡水带着盐分,再通过流出的河流将一部分盐分带走,从而维持了湖水的盐度平衡。然而,当湖泊因为气候变化或人类活动(如引水灌溉)而开始干涸时,蒸发就成了主要甚至唯一的出水方式。

蒸发只会带走纯净的水分子,而将所有溶解在水中的矿物质和盐分留在原地。随着湖水越来越少,湖水的盐度会急剧升高,变得比海水还要咸。当湖水彻底蒸发殆尽,湖底的土壤中会富含大量的盐分,并在地表形成一层白色的盐壳。这些高浓度的盐分会破坏土壤结构,抑制植物生长,最终形成我们所说的盐碱地。

为了抑制和逆转这个过程,需要为湖不断地提供淡水,并保持流出通道。但对于加利利海来说,其流入的淡水,在冬季降到了1000升每秒,这不足以维持其水量平衡,据估算,至少需要4000升每秒才能维持该湖的基本生态。

但周围没有这样一个水源,而降雨也是越来越少,于是以色列科学家想到使用淡化的海水来补充水源。鉴于现在海水淡化的成本可以接受,而淡化厂和湖的距离也不算太远,这个计划被批准了,并经过了多年的建设,最近开始输水了。

但这个项目是否可行,还是很有争议的。首先是成本,虽然海水淡化拿来作为生活用水,其成本还是可以接受的,但拿来改善环境,其用量还是相当可观,就算5000升水每秒,一天86400秒,就是4.32千亿升,即使0.1美分一升,也得4.32亿美元。而且需要的不是一天,而是几周甚至几个月,耗费将是天文数字了。

其次,虽然淡化后的海水,听上去觉得很干净,应该没有什么已知的副作用,但和自然的环境一接触,可能会出现意想不到的的问题。比如浓盐水问题,淡化海水经过干涸的河道中,土壤中盐分浓度过高,会产生大量的高浓度浓盐水,其含盐量远高于海水。如果将这些浓盐水排入湖中,则会对生态系统造成破坏。

将淡化后的水泵入淡水湖的尝试极为罕见,这主要是因为存在重大的生态、技术和经济挑战。淡水生态系统非常脆弱,即使是经过净化的淡化水,也可能改变湖水的盐度、pH值和营养平衡,从而潜在地扰乱鱼类、植物和微生物。

但如果成功,这将成为一个壮举。干涸的湖泊,河流在世界上比比皆是,成为一个令人头疼的环境难题,还有盐碱地问题,中国的西北,甚至江苏沿海,都有广阔的盐碱地。对于一些傍海的地区,如果使用灌溉淡化水的方法,能逆转这些盐碱化地区,那还是一个值得去做的事。

但如果失败了,甚至成为一个灾难,那就是造孽了。这就和中国的的巨型水坝一个道理,让我们拭目以待吧!

 

 

 

 

 

 

 

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FollowNature 回复 悄悄话 试验一下可以
新林院 回复 悄悄话 消耗巨量电力淡化海水,会加速全球变暖,对环境有负面影响。
即使不烧油、气、煤发电,而是靠风能、太阳能发电,制造风车和太阳能板也消耗巨大资源。
如果听我的主意,让以色列搬到德克萨斯州南部,沿美墨边境建国,不但不用消耗巨量电力,Rio Grande 河还有取之不尽、用之不竭的淡水,够以色列永生永世用下去。

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