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今年1月以來環(huán)渤海地區(qū)的海冰成災讓人記憶猶新，而如今我國西南地區(qū)正在大面積蔓延的旱災令人扼腕。如果能讓有害的冰變成有用的水？……聽上去這似乎是個笑談。然而，最新的研究表明，經(jīng)過近10年的努力，我國開展的海冰淡化技術研究已取得重大突破，居世界領先水平。這一重大突破在當今世界水資源日益緊缺的背景下，顯得尤為引人注目。海冰淡化技術，不僅可以讓海冰變害為利，而且有望使我國環(huán)渤海地區(qū)變?yōu)榫薮蟮摹八搿薄?/STRONG>
海冰淡化：渤海灣有望成北方淡水庫
北京師范大學教授顧衛(wèi)和國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心海洋環(huán)境動力研究室主任陳偉斌等專家告訴《經(jīng)濟參考報》記者，海冰淡化技術目前已經(jīng)進入產(chǎn)業(yè)化前期的關鍵設備研制和綜合實驗階段，盡管離產(chǎn)業(yè)化應用已為時不遠，但仍面臨重重困難，亟待政府和企業(yè)支持。相關人士呼吁，應盡快推動渤海海冰淡化的產(chǎn)業(yè)化進程，使海冰資源真正成為環(huán)渤海地區(qū)的巨大“水碗”。
渤海污染不影響海冰淡化水質
陳偉斌、顧衛(wèi)等專家認為，環(huán)渤海地區(qū)儲存的海冰正常年份平均可開采量100億立方米，資源豐富。而科學實驗證明，海冰脫鹽后可達到水庫、河流等地表水一類水標準，這表明渤海污染不會影響海冰淡化后的水質。
海冰淡化有很重要的現(xiàn)實需求
“隨著我國南、北各地用水量的不斷增加，最終將可能會出現(xiàn)調到渤海周圍地區(qū)的淡水分配量很難得到保證的情況。因此，如何在環(huán)渤海地區(qū)開發(fā)新的淡水資源，不僅是非常重要的科學研究，更有非常重要的現(xiàn)實需求。”
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海冰淡化水用途甚廣
海冰淡化水開采前景廣闊，其應用前景更是被專家看好。據(jù)介紹，海冰淡化水可以廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)等眾多領域。
目前的研究結果表明，海冰水在灘涂鹽堿地改良工程中有著非常廣泛的應用前景。在渤海灣沿岸，有著廣闊的沖積平原，這里地下水埋藏淺、鹽度高，土壤鹽堿化嚴重，大部分土地是只能生長蘆葦和鹽生植物的鹽堿灘，土地利用率低、農業(yè)產(chǎn)出少、農民生活比較困難。研究團隊在河北黃驊基地開展的海冰水農業(yè)利用研究中，提出了挖淺池、筑臺田、覆海冰、洗鹽堿的海冰水利用及鹽堿地改良模式，可以在兩年左右時間里，將鹽堿地改造為宜農、宜牧、宜林的良田，使種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)與旅游業(yè)有機結合，既可以增加我國耕地資源的戰(zhàn)略儲備，又可以為環(huán)渤海沿岸地區(qū)的發(fā)展建設大面積城郊服務型農業(yè)生產(chǎn)基地，還可以為營造海岸防護林或濱海生態(tài)林提供林業(yè)用地。
海冰淡化工藝流程
海冰淡化從工藝上來說，包括采集、輸送、脫鹽、存儲等四大流程。海冰采集分為岸邊采集和海上采集兩種形式，海冰輸送分為傳動輸送和氣動輸送兩種形式。
目前研究人員根據(jù)海冰微結構特點，利用離心原理對冰體內的鹵水胞進行分離，利用控溫方法擴充冰內的鹽水通道，攻克了海冰固態(tài)淡化的關鍵技術，自主研制出了海冰離心脫鹽機、海冰控溫凍融脫鹽裝置、海冰重力脫鹽裝置、海冰融水反滲透脫鹽設備，完成了從海冰采集、輸送到脫鹽、存儲的完整工藝過程，獲得的海冰淡水鹽度為2‰以下，達到國家水源地的水質標準。
海冰由固體淡水冰晶與液體鹽水鹵胞所構成，是固、液兩相共存的復合體。海冰淡化其實就是實現(xiàn)淡水冰晶與鹽水鹵胞的分離過程。研究人員根據(jù)海冰的內部結構特征，先后提出了微波法、混合法、擠壓法、重力法、離心法等海冰脫鹽方法。經(jīng)反復實驗，專家認為按現(xiàn)有技術水平和能力，可用于大規(guī)模海冰淡化工程的脫鹽方法是海冰重力脫鹽和海冰離心脫鹽方法。
海冰重力脫鹽是利用海冰內部存在的鹵管，經(jīng)過自然升溫過程使?jié)恹u水沿重力方向自然排出，從而實現(xiàn)淡水冰晶與鹵水的分離。這種基于自然能源利用的脫鹽方法，能耗較少、成本低廉、環(huán)境友好，脫鹽率可達到85%以上，便于沿岸大規(guī)模海冰淡化工程使用。
海冰離心脫鹽是利用海冰內部固體淡水冰晶與液體濃鹵水相間分布的特點，通過剖分過程和旋轉過程，使?jié)恹u水沿離心力方向被強制排出，從而實現(xiàn)淡水冰晶與濃鹵水胞的分離。海冰離心脫鹽雖然需消耗電能，但設備移動性強，脫鹽率可達到95%以上，便于工廠化大規(guī)模海冰淡化。目前研制的海冰離心脫鹽設備每小時可處理5噸海冰，脫鹽后的海冰鹽度為1.5‰左右，效果顯著。 |