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世界面臨著越來越多復(fù)雜交錯(cuò)的挑戰(zhàn)。就影響而言，水缺乏是全球前五大風(fēng)險(xiǎn)之一，其影響將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出社會經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)，影響到人們的生計(jì)和福祉。
由于淡水資源和人口密度在世界各地分布不均，一些地區(qū)和國家已經(jīng)缺水。日益嚴(yán)重的缺水問題被認(rèn)為是沖突、社會動(dòng)蕩和移徙的一個(gè)主要原因，同時(shí)，水越來越被視為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的國際合作工具。隨著有限水資源的壓力不斷增加，需要可持續(xù)地利用和評估缺水地區(qū)的每一種可用選擇。
5月26日，聯(lián)合國大學(xué)水、環(huán)境與健康研究所(UNU-INWEH)、聯(lián)合國大學(xué)材料通量和資源綜合管理研究所以及聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織聯(lián)合出版新書——《非常規(guī)水源》，呼吁各國利用地球上豐富的“非常規(guī)水源”——例如在地下深處或冰山中發(fā)現(xiàn)的水資源，幫助全球面臨飲用水、衛(wèi)生設(shè)施、農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展用水短缺的四分之一的人口。
“利用非常規(guī)水源的潛力可以使數(shù)十億人受益。”該書主編、UNU-INWEH副所長曼佐爾·卡迪爾說，“這些資源對于在干旱地區(qū)建立未來至關(guān)重要。”
該書確定了六大類非常規(guī)水源，它們的獲取方式各有不同：通過播云和集霧器從空氣中收集水；在近海和陸上開采淡水和微咸地下水；再利用水；微量收集原本會蒸發(fā)的雨水；充分利用船舶壓載艙水，或拖曳冰山將水以物理方式移動(dòng)到缺水區(qū)域；海水淡化等。
同時(shí)，卡迪爾強(qiáng)調(diào)，實(shí)施利用這些資源的國家行動(dòng)計(jì)劃首先需要對環(huán)境權(quán)衡進(jìn)行評估，以及全面的成本分析和創(chuàng)新的融資機(jī)制。
海陸空全方位收集水源
作者指出，大氣中估計(jì)有1.3萬立方千米的水蒸氣，這類水源可通過播云或增雨、霧收集等方式從空氣和地面上收集。
在適當(dāng)?shù)臈l件下，播云可以將降雨量增加多達(dá)15%。研究表明，增雨可以在合理的成本效益比下發(fā)揮作用。越來越多的國家計(jì)劃實(shí)施增雨以應(yīng)對水資源短缺和其他社會需求。
智利、摩洛哥和南非的偏遠(yuǎn)地區(qū)100多年來一直使用垂直網(wǎng)收集霧氣，每個(gè)大陸都有霧氣收集點(diǎn)。在濃霧天，每平方米網(wǎng)孔可收集超過20升的飲用水。以每平方米不到250美元的總成本持續(xù)超過十年，每平方米可生產(chǎn)約7.5萬升水，每升成本僅為33美分。
此外，作者還指出，還可開采海上和陸上深層地下水。可再生地下水的體積可能高達(dá)500萬立方千米，但其中大部分往往是微咸的。
世界各地大陸架淺水層的含水層中有大量的水(估計(jì)為30萬—50萬立方千米)。這些含水層離海面不到100公里，是數(shù)百萬年前海平面低時(shí)形成的。現(xiàn)在，新的海洋電磁勘探方法提供了近海淡水的詳細(xì)圖像。這些圖像與水平鉆井技術(shù)相結(jié)合，可以生產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)上可觀的淡水量，并可泵送至海岸，至少能持續(xù)30年。
含有咸水或微咸水的深層地下含水層也可為世界提供數(shù)百萬立方千米的水。以色列和西班牙已經(jīng)在用由微咸水生產(chǎn)的淡化水灌溉高價(jià)值作物。
物理化學(xué)方式結(jié)合開發(fā)水源
氣候變化加速了極地地區(qū)大塊冰(冰山)的破裂以及隨后冰山的“漂洋過海”。作者指出，每年有超過10萬座北極和南極冰山融化到海洋中，其中的淡水比世界消耗的還要多。
作者表示，利用冰山生產(chǎn)淡水并不是一個(gè)新想法，但人們還未曾嘗試長距離的冰山拖曳，因?yàn)樵谕弦愤^程中存在水體積的顯著損失和冰層的潛在破裂。然而，一項(xiàng)將冰山拖到南非開普敦的財(cái)務(wù)可行性分析表明，如果被拖曳的冰山足夠大，即1.25億噸，這在經(jīng)濟(jì)上是一個(gè)有吸引力的選擇。然而，還存在將冰山水變成飲用水以及對環(huán)境帶來影響的其他挑戰(zhàn)。
作者還將船舶確定為潛在資源，因?yàn)樗鼈兠磕昱欧偶s100億噸壓載水。
此外，作者強(qiáng)調(diào)，海水淡化和廢水再利用可作為其他重要選擇。海水淡化每天貢獻(xiàn)超1億立方米的水，供養(yǎng)了世界上大約5%的人口。盡管如今海水淡化是能源密集型的，但納米顆粒增強(qiáng)膜和正向滲透等創(chuàng)新技術(shù)正在將能源輸入減少20%—35%。
就廢水再利用而言，許多國家處理過的廢水越來越多地用于補(bǔ)給提供飲用水的地下蓄水層。經(jīng)過處理的廢水提供了納米比亞溫得和克25%的飲用水供應(yīng)，滿足了新加坡40%的需求。圣地亞哥、加利福尼亞和其他美國城市同樣通過這種方式獲得部分飲用水，而以色列和其他地方則使用經(jīng)過處理的廢水來滿足其近四分之一的農(nóng)業(yè)用水需求。
來源：科技日報(bào)
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