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河北省應對水危機加快發展海水淡化的探討

2011-08-15 00:48孔繁德
河北環境工程學院學報 2011年6期
關鍵詞:淡化海水河北省

孔繁德

(中國環境管理干部學院,河北秦皇島066004)

河北省應對水危機加快發展海水淡化的探討

孔繁德

(中國環境管理干部學院,河北秦皇島066004)

21世紀水危機嚴重威脅河北省經濟社會發展。海水淡化是解決水危機問題的重要措施,具有良好的綜合效益和發展前景。河北省海水淡化條件較好,基礎比較雄厚,為此建議盡快編制河北省海水淡化規劃,加快建設海水淡化工程,積極發展海水淡化裝備制造業,并開展沿海熱電廠非采暖季節利用氣熱淡化海水的實驗研究。

河北??;水危機;海水淡化;新興產業;生態系統健康

1 21世紀水危機嚴重威脅河北省的發展

據統計,全世界20世紀用水量增加6~7倍,比人口增加速度高2倍,因此產生全球水危機。最近英國環境專家弗雷德·皮爾斯出版了他的著作《當江河枯竭的時候——21世紀全球水危機》。皮爾斯訪問了30多個國家,考察了這些國家的江河命脈,包括中國的黃河和長江、美國的科羅拉多河、非洲的尼羅河、南美洲的亞馬遜河、南亞次大陸的印度河等。他考察了這些地區的用水、缺水狀況,揭示了其背后深層次的科學、經濟、政治和歷史原因。這本書講了3個問題。首先是全球水危機的問題,作者用豐富的實例,講述了許多水危機悲涼的故事。其次是水危機導致的天災人禍,譬如大壩引起的生態問題、為爭奪水資源引起的爭端、因缺水導致的文明衰退等。在談到水資源爭端時,作者回顧了以色列與阿拉伯國家為搶奪約旦河水爆發的戰爭,認為這是第一場現代水資源戰爭。最后是應對水危機的解決方案,如尋找新水源、海水淡化、收集雨水、提高農業灌溉效率等??傊?,弗雷德·皮爾斯的著作為全世界敲響了警鐘。最近聯合國環境規劃署(UNEP)發表了《綠色經濟報告之水資源》,預測2030年世界水資源供需缺口將達40%,再次發出全球水危機的警報。

在21世紀城市水資源國際研討會中,中國被列為世界13個最缺水的國家之一,全國660個城市中有300多個城市缺水,110個城市嚴重缺水。中國內地31個省、直轄市、自治區中,有10個淡水資源已低于起碼的生存線,人均淡水資源不足500m3,主要分布在華北、西北、東北和沿海地區。淡水資源的短缺已經嚴重制約了中國的現代化建設和可持續發展。

河北省多年平均(1956-2000年)降雨量532mm,居全國第23位。全省多年平均水資源量205億m3,人均307m3,畝均211m3,僅為全國的1/7和1/9,其中南水北調受水區人均水資源量只有149m3。近10年全省人均水資源量僅為170m3,遠低于國際生存底線(人均300m3)的標準。按照國際標準,我省是受到人口、水資源、生態三重壓力的資源型極度缺水省份。近50年來,由于全球氣候變暖,21世紀前10年與20世紀50年代相比,年均降雨量由596mm減少到478mm,減少19.8%;年均水資源量由300億m3減少到131.2億m3,減少66.3%。目前河北省的水資源狀況,甚至還不如我國干旱的西北及世界上以干旱著稱的中東和北非地區。

改革開放以來,河北省經濟社會快速發展,用水量成倍增長,至1998年達到高峰,由于采取多項節水措施,1999年之后,用水量呈緩慢下降趨勢?!笆濉逼陂g,河北省GDP以年均10.7%的速度增長,但總用水量基本實現了零增長。2009年河北省總用水量193.72億m3,人均用水量275m3,萬元GDP用水量114m3,均比全國平均水平低1/3左右。河北省用全國0.7%的水資源,承載了全國5.3%的人口,生產了全國5.5%的糧食,達到了全國5.7%的GDP產值。河北省地處京、津兩大直轄市周圍,河北的水不但要負擔本省,而且要支持京津兩市的發展。近10年來,河北省水資源量減少35.9%,實際用水量是年均水資源量的1.5倍,年均超采超用71.57億m3,絕大部分是地下水(年均超采45億m3,累計超采超過1000億m3),以致出現了4萬km2的地下水超采漏斗區,以及咸水擴散、海水內侵、泉水干涸、地面沉陷開裂、建筑物和地下管線沉降裂縫、人畜飲水中毒、防洪排澇能力降低、樹草枯萎死亡與農作物減產絕收等一系列生態環境問題,這些生態環境問題為河北省敲起了生態警鐘。

河北省已進入了工業化、城鎮化加快發展的階段,對水資源和水環境的要求越來越高?,F在一般年份總缺水量124億m3,其中,經濟社會缺水72億m3,生態環境缺水52億m3。河北省目前的缺水狀況,不僅是單純的資源問題,而且已經上升為生態問題、民生問題和社會問題,成了威脅河北省發展甚至生存的根本性問題。

2 海水淡化應運而生,勢在必行

人類為了解決全球水危機問題,采取了一系列措施,促進了水產業的發展。國外有些專家預測,到2020年全世界的水產業規??赡芡黄?萬億美元。其中海水淡化效果很好,發展很快。近年來世界各國爭相發展海水淡化,例如沙特阿拉伯、科威特、以色列的海水淡化已占淡水供應量的70%以上,而美國、日本、西班牙等發達國家也都在加快發展海水淡化。目前國外運行的海水淡化工廠已超過12500家,日產淡水能力4700萬t。其中西班牙的巴塞羅那市海水淡化具有代表性。曾經在1992年成功舉辦奧運會的巴塞羅那市是西班牙第二大城市和經濟中心,在2007年初就已動工建設海水淡化工程了,而2008年的大旱又促使政府加大了投資力度,在世界性金融危機期間毅然投資2.3億歐元,使一座規模龐大的現代化海水淡化企業——普拉特公司應運而生。普拉特海水淡化公司的日淡化水能力為20萬m3,供水量約占當地總供水量的24%,使巴塞羅那及周邊地區100多個村鎮的450余萬居民受益,免遭斷水的厄運。該公司提供的是優質飲用水,其規模在歐洲排名第一。西班牙海水淡化建設方興未艾,他們正瞄準了這一可持續發展的新興產業,努力攀登海水淡化科技的制高點,不失時機地在全世界尋求商機,出口海水淡化技術和設備,已經在墨西哥、印度的海濱城市找到了客戶,在中東也有幾家合作伙伴,甚至還把中國定為潛在客戶。

我國海水淡化也在加快發展,天津、山東、浙江、遼寧等省市和河北省都已經開始了大規模海水淡化,并取得了很好的成效。目前全國海水淡化量規模大約為60萬t/d,其中天津海水淡化能力達到了20萬t/d,估計再過1年,天津日海水淡化能力有可能達到30萬~40萬t,至“十二五”末期或稍晚一點,天津海水淡化能力將達到60萬t/d。山東省青島市在海水淡化方面也走在前列。根據規劃,“十二五”期間,青島市海水淡化規劃將達到20萬t/d;而在缺水嚴重的浙江省舟山市,近幾年來大力發展海水淡化項目,其中嵊泗縣近幾年海水淡化水供水量已占縣城區全部供水量的70%以上,在其它島嶼上,淡化水也成了主要水源。最近北京市政府也開始謀劃將海水淡化引入北京的可行性。河北省唐山市曹妃甸和滄州市黃驊也在抓緊建設大規模海水淡化工程。最近曹妃甸海水淡化一期工程已峻工,這個工程是我國首個自主設計、國內總承建的大型海水淡化項目,日處理海水能力為5萬t,經過處理的淡化海水可達到飲用水標準。

3 海水淡化的良好效益及發展前景

海水淡化的開發利用具有多方面的良好效益。首先,海水淡化的大規模開發利用,可以從根本上解決河北省水資源短缺問題。其次,海水淡化的大規模開發利用,可以減輕河流水庫與地下水的供給壓力,增加生態用水,促進陸地水生系統的良性循環,保護陸地水生生態系統的健康。另外,海水淡化的大規模開發利用,還可以促進海水淡化裝備的生產,形成新型裝備制造業的新增長點。另外,海水淡化的大規模開發利用可以和海洋化工等產業結合,帶動海洋化工等產業的發展。特別重要的是,由于科技進步,海水淡化的成本已降到每噸4~7元,接近了大規模開發利用的經濟成本??傊?,海水淡化屬于戰略性新興產業,發展海水淡化可以促進戰略性新興產業的發展,促使河北省更快地完成產業結構的戰略性調整,促使河北省沿海經濟隆起帶的崛起。由于海水淡化具有很強的綜合效益,因此黨中央關于“十二五規劃”的建議和河北省委關于“河北省十二五規劃”的建議都將海水淡化納入其中。許多專家認為,海水淡化應升至國家戰略高度。近日發布的《國家“十二五”海洋科學和技術發展鋼要》明確我國“十二五”期間海水淡化規模將達到日產300萬t的目標。最近由國家發改委牽頭,11個部委參與制定的《加快海水淡化產業發展的意見》已經完成幾輪征求意見,并上報有關部門,年內有望以國務院的名義出臺,并將配套出臺《“十二五”海水淡化產業發展規劃》。水利部今年的一項重大課題就是《我國海水利用現狀、問題及發展對策》。從2011年7月25日開始,水利部組織相關課題組赴天津、大連、青島、浙江、廈門以及唐山等六大沿海省市展開為期一個月的調研,還將特聘海水淡化專家對以色列、美國、日本、西班牙等海水淡化發展比較發達的國家進行調研。相關調研報告將為海水淡化納入國家規劃以及地方水資源配置提供決策支撐??傊?,海水淡化產業即將迎來發展的黃金期,國家和地方的扶持政策有望密集出臺。

4 河北省海水淡化條件較好

4.1 沿海經濟隆起帶的發展為海水淡化提供了難得的歷史機遇

河北省秦皇島市、唐山市、滄州市共有海岸線326km,沿海經濟技術基礎雄厚,而且國務院將河北省沿海經濟隆起帶納入國家戰略,這為海水淡化的開發利用提供了難得的歷史機遇。

4.2 沿海海水質量較好

河北省沿海海水質量普遍較好,除幾條主要河流河口附近水質有些污染外,其余大部分海域水質都屬良好范圍。另外部分海域海水中泥沙含量也較少。這些自然條件都為海水淡化提供了良好的自然基礎。

4.3 海水淡化基礎比較雄厚

首先河北省唐山市曹妃甸和滄州市黃驊都已開始建設大規模的海水淡化工程。其次,1974年建廠的秦皇島船用機構廠主要任務就是研制海水淡化設備,2003年由該廠的原技術人員組建了專門研發海水淡化的秦皇島新源水工業公司。經過多年的建設與發展,通過學習引進與自主創新相接合,新源水工業公司已擁有多項海水淡化技術專利。該公司研制的100t/d低溫高效海水淡化裝置運行成本為6.01元/t,1000t/d低溫高效海水淡化裝置運行成本為4.837元/t。這兩種裝置的性能和運行成本均達到國內先進水平,而且隨著技術的進步和海水淡化規模的擴大,運行成本還可以進一步降低。最近該公司已成功研制開發出2萬t/d的海水淡化裝置,運行成本大約4元/t,性能已達到國際先進水平。

4.4 沿海各熱電廠的余熱可為海水淡化提供能源

河北省熱電廠以發電為主,冬季采暖期兼為城市供熱,非采暖期的余熱可以為海水淡化提供方便的低成本能源。熱電廠的余熱用來為海水淡化提供能源在技術上是可行的,經過實驗與研究一定能夠成功,并可以節約大量的能源。

5 對河北省發展海水淡化的建議

5.1 提高認識,編制規劃

各級領導務必增強水危機意識,提高對海水淡化必要性的認識。為此建議將海水淡化及其裝備制造納入河北省“十二五”規劃的各相關專項規劃,并盡快編制全省海水淡化規劃,而且盡快啟動實施,使其發揮良好的綜合效益。

5.2 加快建設海水淡化工程

首先對已啟動的唐山市曹妃甸二期、滄州市黃驊的海水淡化工程建設加大力度,加快速度;其次盡快謀劃并啟動秦皇島市的海水淡化工程建設,盡快謀劃將海水淡化水由沿海地區輸往河北省平原缺水區的可行性,進而從根本上解決河北省水資源危機,逐步恢復河北省河流生態系統的健康。

5.3 重點扶持海水淡化裝備制造業

建議河北省重視并進一步發展海水淡化裝備制造,并將其做為戰略性新興產業加以重點扶持與幫助。充分利用秦皇島市現有海水淡化裝備制造的技術優勢,使其做強做大,在為河北省海水淡化制造裝備的同時,還可向其他沿海省份輸出產品。

5.4 開展沿海熱電廠利用余熱淡化海水的研究與實驗

河北省沿海3市已有一些熱電廠,今后還可以建設熱電廠。熱電廠在非采暖期利用余熱淡化海水,既可降低成本,又可減少能耗,一舉兩得,應盡快開展研究與實驗。

[1]中華人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要[M].北京:人民出版社,2011.3.

[2]河北省國民經濟和社會發展十二個五年規劃綱要[EB/OL].(2011-03-24)[2011-09-23]http://www.ii.hd.gov.cn/contents/603/1287.html.

[3]郭沛源.應對21世紀全球水危機——評《當江河枯竭的時候》[J].世界環境,2010(3):264-265.

[4]鳳山.淡化海水造福人類[J].世界環境,2010(4):58-59.

[5]王會生.海水淡化是解決水資源短缺的有效途經[N].人民日報,2011-04-01(7).

A Study on Speeding the Development of Seawater Desalination in Coping with Water Crisis in Hebei Province

Kong Fande
(Environmental Management College of China,Qinhuangdao Hebei 066004,China)

Into the 21stcentury water crisis seriously imperils Hebei province's economic and social development.Seawater desalination is an important resolution to water crisis,and has good comprehensive benefit and development prospect.Seawater desalination conditions in Hebei province are better,foundation is abundant.The paper suggested to work out seawater desalination plan as soon as possible,to speed the construction pace of seawater desalination project,to actively develop equipment manufacturing industry of seawater desalination,to carry out experimental research on seawater desalination with aero-thermal method in non heating period in coastal steam supply and power generating plants.

Hebei province;water crisis;seawater desalination;burgeoning industries;ecosystem health

X324

A

1008-813X(2011)06-0021-04

10.3969/j.issn.1008-813X.2011.06.006

2011-10-17

孔繁德(1945-),男,山東東平縣人,畢業于北京師范大學自然地理專業,碩士,教授。

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