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非常規(guī)水的非凡之用——探索節(jié)水開源新路徑
發(fā)布日期:2024/12/18 11:14:57
    從晶瑩露珠到磅礴雨幕,從潺潺溪流到浩瀚江海,水,以千變萬化的姿態(tài)滋養(yǎng)萬物。然而,能被人類直接利用的淡水資源只占地球水資源總量的2.5%。我國更是水資源短缺國家,人均水資源量僅為世界平均水平的35%,近三分之二的城市面臨不同程度的缺水難題。

    隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,直接可用、易于開發(fā)的淡水資源越來越難以滿足日益增長的需求,人們開始將目光轉向非常規(guī)水源:讓污水經(jīng)過凈化重獲新生,把雨水集結起來聽候調令,將海水淡化成汩汩甘泉,用科技點化鹽堿水后滋養(yǎng)綠洲……利用這些曾被打入“另冊”的非常規(guī)水源,看似科幻,實則正一步步成為現(xiàn)實。《中國水資源公報》顯示,2023年全國非常規(guī)水源利用量進一步增加,達212.3億立方米,占供水總量的3.6%。

    此刻,就讓我們踏上探索之旅,去看看各地如何因地制宜利用非常規(guī)水,為水資源的可持續(xù)利用貢獻智慧和力量。



    浙江舟山市岱山島,平移式噴灌機在由鹽田改造而成的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園中作業(yè)。新華社發(fā)

    1.雨水蓄用:“海綿機場”開源有道

    如何在嚴重缺水城市的低洼地建設大型機場?地處永定河泛區(qū)的北京大興國際機場,在規(guī)劃建設時就必須解開這道難題。

    在位于大興國際機場東北角的興旺公園內,有一大片景觀湖。這片寧謐美麗的景觀湖正與機場的雨洪蓄用緊密相關。

    “像這樣的景觀湖,我們有南北兩座,此外還有6個雨水調蓄池、3段排水明渠。所有海綿集雨設施加起來總共可蓄水超過300萬立方米,相當于1.5個昆明湖的容量。”大興機場工程師李海告訴記者。

    眼前這片湖就是雨水的“集合地”之一。雨水從天而降后,怎么就能“乖乖”匯入指定地點?原來,大興機場內的“海綿工程”星羅棋布,雨水不僅能夠迅速滲透,而且在達到飽和時,多余部分能向機場的七大排水分區(qū)匯聚,順著滯水塘、調蓄池等排入周邊水系。



    寧夏賀蘭縣立崗鎮(zhèn)永興村,在由鹽堿地改造而成的稻田中,工作人員在收獲稻田蟹。新華社發(fā)

    除了美化環(huán)境,收集起來的雨水還有何“用武之地”?“大興機場澇能蓄、旱能用、急能排。兩座景觀湖存蓄了大約50萬立方米的雨水,可以用來澆灌綠地、噴灑道路;航站樓樓頂?shù)挠晁{蓄設施容量有6000立方米,處理后可以用作空調循環(huán)冷卻水。此外,機場還有下凹式綠地、透水鋪裝、集雨花箱等設施,雨水收集率達100%。除了自然下滲外,每年循環(huán)利用的雨水量超過1000萬立方米。”大興機場工程師張寧詳細算起了“節(jié)水賬”。

    在干旱少雨的季節(jié),湖會干涸嗎?面對記者的疑惑,張寧笑著說:“十月后雨水就很少了,但湖水可不只雨水這一個來源。”他指向遠處,“那是我們的污水處理站”。

    在污水處理站,記者跟隨工作人員依次走過預處理區(qū)、生化區(qū)、生物膜反應區(qū)、消毒區(qū),最終來到了中水配水區(qū),眼見原本充滿垃圾廢渣的污臭水,經(jīng)過層層凈化,最終匯聚在光伏板下的凈水池中。池邊,一個方形大魚缸格外引人注目,一群錦鯉正歡暢游弋,而養(yǎng)魚的水正是凈化后的再生水。

    “為景觀湖補水只是這些再生水的休閑去處,大部分凈化達標后的再生水都將被泵回機場,踏上循環(huán)利用之旅。大興機場每年產(chǎn)生的中水量達200萬立方米,實現(xiàn)了污水全收集、全處理、全回用。”北京首都機場動力能源有限公司工程師袁長鳴介紹。



    天津南港工業(yè)區(qū)一海水淡化主裝置生產(chǎn)車間內,工作人員在取樣淡水。新華社發(fā)

    “通過創(chuàng)新一系列水資源管理措施,大興機場從規(guī)劃、建設到管理、運營等各個環(huán)節(jié),全方位踐行了‘節(jié)水優(yōu)先’的治水思路,實現(xiàn)了經(jīng)濟效益與社會效益、生態(tài)效益的多贏。”北京市水務局節(jié)水辦相關負責人說。

    2.向海借水:好借好還物盡其用

    被蔚藍大海環(huán)抱、擁有千里綿延海岸線的山東煙臺市,卻是個典型的資源性缺水城市,人均水資源占有量僅為全國平均值的五分之一。如何向浩瀚大海汲取發(fā)展之源,一直是當?shù)厝瞬恍柑剿鞯闹匾n題。

    在煙臺市萊山區(qū)的金正環(huán)保產(chǎn)業(yè)園內,兩條平板反滲透膜組件全自動化生產(chǎn)線正在忙碌運轉。這里生產(chǎn)的膜組件不僅能在高難工業(yè)廢水處理領域大顯身手,還能將苦澀海水轉化為甘甜淡水,為飽受缺水之苦的海島居民解決“吃水難”問題。

    南隍城島的居民便是這項技術的受益者。這座位于渤海深處的小島,層巒疊嶂,海灘如畫,而且盛產(chǎn)鮑魚、海參等珍味,吸引無數(shù)游客前來游玩。然而,就在幾年前,該島在旅游旺季還面臨嚴峻的供水挑戰(zhàn),定時定量的供水方式不僅影響居民生活,更制約了旅游業(yè)發(fā)展。



    寧夏賀蘭縣譚渠村的南美對蝦養(yǎng)殖基地,昔日的鹽堿地如今成為水產(chǎn)養(yǎng)殖的“聚寶盆”。新華社發(fā)

    “在政府的號召下,我們完成了新型海水淡化設備的設計、生產(chǎn)和調試,南隍城島終于實現(xiàn)了24小時供水。”金正環(huán)保科技有限公司膜材料研發(fā)專家張慶磊說。

    向大海借水,必須好借好還。“傳統(tǒng)的海水淡化是從海水中拿出一部分淡水后,把剩余濃水排入海中,我們則是在淡化海水的同時,把其中有用的化學資源,如溴素、氯化鈉和氯化鉀提取出來加以回收,這樣既能做到物盡其用,又能大大減少污染隱患。”張慶磊說,“我們自主研發(fā)特種耐酸膜、特種耐堿膜、高效分鹽膜、硫酸鈣結晶技術,有效推動了海水、礦井水和污廢水資源的處理與利用。”

    海水淡化作為海水資源的開源增量技術,已成為解決全球水資源危機的重要途徑。近年來,煙臺市積極培育節(jié)水產(chǎn)業(yè),海水淡化行業(yè)得到快速發(fā)展。裕龍石化已建成日處理能力達14萬噸的海水淡化工程,所有工業(yè)用水均來自海水淡化。萬華蓬萊化工產(chǎn)業(yè)園一期也已建成日處理能力達10萬噸的海水淡化工程,規(guī)劃海水淡化水利用占比達用水量八成以上。

    “下一步,我們將加大對非常規(guī)水利用企業(yè)的服務和支持力度,推動非常規(guī)水在更多場景應用,替代寶貴的淡水資源。”煙臺市水利局黨組成員、副局長景旭說。

    3.鹽堿水養(yǎng)殖:海鮮的沙漠奇緣

    全國15億畝鹽堿地,新疆占了近三分之一。如何利用好這些被視作農(nóng)業(yè)“禁區(qū)”的土地,讓其煥發(fā)勃勃生機?

    為了探尋答案,記者來到了塔克拉瑪干沙漠西北緣的阿拉爾市。在這里,塔里木河上游灌區(qū)排放的水匯聚成河,形成了一片4300余畝的鹽堿水域。

    走進隴達水產(chǎn)養(yǎng)殖農(nóng)民專業(yè)合作社的溫室大棚,記者的目光瞬間被道路兩側一眼望不到頭的培育池所吸引。碧澄澄的水面細波蕩漾,氣泡如珠璣般點綴其上,一派生機勃勃。

    彭仁凱是該合作社的理事長。說話間,他彎腰從池中舀起半盆活蹦亂跳的對蝦,笑著對記者說:“去年我們一座溫室就成功產(chǎn)出了5000公斤的南美白對蝦,產(chǎn)值高達60萬元。”

    這些年,“海鮮陸?zhàn)B”為當?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展開辟了新思路,而彭仁凱的“海鮮夢”并未止步,他渴望養(yǎng)殖更多種類的海鮮。愿望的實現(xiàn)談何容易,過去幾年里,一批批技術員嘗試在鹽堿水中養(yǎng)殖石斑魚,但都未能成功。

    浙江援疆科技特派團的到來,帶來了轉機。科技特派員們通過精準幫扶模式,為當?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展注入了科技動力。其中,浙江大學動物科學學院水產(chǎn)養(yǎng)殖學科的舒妙安教授,在深入調研阿拉爾市地下鹽堿水后,成功研發(fā)出了鹽堿水的“類海水”調控技術,為石斑魚的養(yǎng)殖創(chuàng)造了可能。

    “海水是流動水,其水質離子比值和鹽度更加均衡,鹽堿水則受地理環(huán)境、地質土壤和氣候等多種因素影響,成分復雜多樣。我們按照缺什么補什么的原則,為海魚模擬出適宜的海水生長環(huán)境。”舒妙安說。

    在舒妙安團隊的精心指導下,今年5月,2000多尾珍珠龍膽石斑魚魚苗從海南空運至阿拉爾,在合作社的溫室大棚里找到了新家。經(jīng)過數(shù)月的精心呵護,這些石斑魚長勢良好。

    舒妙安對新疆地區(qū)的鹽堿水綜合利用充滿信心,并提出“棄水—養(yǎng)殖—治沙灌溉”的生態(tài)造田新思路。“養(yǎng)殖后的水會變肥,沉積的糞便經(jīng)過固液分離后,能產(chǎn)出改良鹽堿荒漠地的有機肥,還能通過蒸發(fā)排放的循環(huán)水為灌溉農(nóng)作物提供水源。”他解釋說。

    鹽堿水的“變廢為寶”不僅大幅提升了鹽堿水漁農(nóng)的綜合生產(chǎn)能力,還通過“以漁治堿”的方式有效改善了土壤結構,實現(xiàn)了鹽堿地的復耕和生態(tài)環(huán)境的顯著改善,為鹽堿地綜合治理探索出了一條可持續(xù)發(fā)展的新路徑。

    “實踐證明,低洼鹽堿地通過洗鹽排堿和漁業(yè)養(yǎng)殖,土壤鹽度能大幅下降。平均每開挖1畝鹽堿地養(yǎng)殖池塘,就有3至8畝的鹽堿土壤得以改良。”阿拉爾市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局二級調研員陶學江說。

    從高山之巔到大海之濱,從沃野平疇到戈壁荒原,非常規(guī)水源正逐漸成為我們日常用水的常規(guī)選擇……

    來源:光明網(wǎng) 
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