脫水的海洋——被忽視的海洋濃縮

無論是“愛石油更愛淡水”的波斯灣白大袍伙計們，被反恐戰爭和一路狂飆或狂降的石油價格輪番調戲的老美托拉斯們，無時無刻不算計著復古當年風光的老牌歐羅巴們，還是和諧地與時俱進的黃皮膚們，都在為一個不算新鮮的想法而激動——海水淡化。隨著近幾年淡水資源的進一步枯竭和海水淡化成本跳樓大甩賣式的縮水，海水淡化工業已經像全球變暖一樣，炙手可熱得讓有志人士恨不得脫個光膀子一頭扎入這個新興藍海水域。當然，產業的前景是令人蠢蠢欲動的，但眼下所面臨的問題也是實實在在的。

淡化還是濃縮?這是個問題

據統計，2006年初，全球已經擁有12000多座海水淡化廠，擁有每天制造四千萬立方米淡水的能力。預計到2010年底，這個規模還能增長12％(數據源自世界衛生組織2007年報告)。

我們知道海水淡化技術就是從海水中提取淡水的技術。但是反過來講，海水淡化過程也是一個海水濃縮過程。拿現在最流行的反滲透處理法為例，當海水從半滲透膜通過時，水分子因為直徑小而通過了膜上的小孔完成了穿越，鹽分子卻只能吃個閉門羹，被乖乖擋在外面從而增加了海水的濃度。為了保證淡化的質量，防止小孔被過多的鹽分子堵住，濃縮的海水需要被及時帶走。于是，海水淡化就產生了副產品——淡化廢水。這廢水高鹽度、高堿度、還飽含重金屬。如果直接排放，對水下生物傷害很嚴重(想想咸水鴨就知道了)。如果淡化廢水來自蒸餾淡化水廠，排出的廢水還會改變海洋的溫度，對水下生物更是具有殺傷力(想想紅燜大蝦吧)。雖說濃縮就是精華，可這精華還真是令科學家頭疼。

最近的一個例子就是我國天津正在和新加坡合作建設的生態城。其中，國家海水淡化示范工程是其中的一個重頭戲。但是天津外的渤海灣是淺水灣，而且海水交換周期很長。如果建設一個日產10萬噸的海水淡化廠，連續三天直接把濃鹽水排入海中，八平方公里的海域鹽度就會提高20％，如果這么排放一個月，鹽度提高20％的面積將會上升到23平方公里。要知道，即使鹽度超過4％，部分海洋生物就已經翹辮子了。這些環境問題在海水淡化應用最廣泛的地區——中東地區就顯得更為突出了。該地區擁有世界50％的海水淡化能力，每天能生產1100多萬立方米的淡水。因此，淡化廢水的排放量也是驚人的。僅海灣地區，每秒鐘可以生產115立方米的淡水，但是制造1000‘立方米每秒的濃縮海水，快趕上當地最主要的沙特阿拉伯河1456立方米每秒的徑流量了。這么發展下去，海鹽商人會越來越開心，而漁業會遭遇毀滅性打擊。

比毒奶還厲害

淡化海水最讓人關注的兩種物質就是氯和銅。海水淡化廠引入的海水通常需要經過氯氣消毒，殘留的氯排放出來的大部分會自己分解和稀釋掉。然而相關毒物學研究表明低濃度的氯(低于100微克每升)依然是海洋生物的“鶴頂紅”。因此美國環境管理局規定，海水中氯的長期觀測值應該低于7.5微克每升，短期值也不得超過13微克每升。更為致命的是，氯和水中的氧形成的化合物，結合海洋中的有機物可以形成對身體造成不可逆損害的致癌物。類似于大部分的金屬離子，廢水中的銅離子通常會富集在海底的沉淀物中。這些沉淀物會被海底淤泥中的生物攝入，并通過食物鏈集中到大型海洋生物體內。如果把這種海鮮擺到餐桌上，問題就不僅僅是拉肚子或者是多喝水排石頭那么簡單了。事實上，由于近年來人類肆意向海洋排污的問題愈演愈烈，已經有許多深海魚類體內被發現攜帶重金屬致癌毒素。這令國外食品安全監測機構極為憂慮，不過這種老外的擔心還沒有蔓延到中國海鮮樓的餐桌上。

毒藥滿漢全席

和單獨的物理化學分析不同，現實中的淡化廢水不是簡單的毒性疊加，而是一個毒藥滿漢全席。通過復雜的機理，鹽度、堿度、高溫和化學屬性很有可能相互勾結組成一個加強連。然而我們對這些潛在的毒性還知之甚少，需要更多相關的研究來揭示其中的機理。另一方面，海邊生態環境對淡化廢水的排放也有很大影響。例如，海底的海草，水藻和珊瑚礁都能阻礙海水的流動和海底沉淀物的遷移，從而把廢水排放問題轉換為局部環境的災難。因此，淡化廢水排放口的位置應該盡量躲開這種海底動植物茂密的地方。當然，如果毒性強悍到致使海底植物大規模死亡的話，就不用考慮這個問題了。

此外，海水淡化還是一個“電老虎”工業。盡管采用先進的反滲透技術以后。消耗能量大大降低，不過能源消耗還是非常驚人的。和其他工業項目相同，海水淡化工業還占用了大片土地，造成了空氣污染等其他環境問題。

美好愿景

不過太陽還要照常升起的，人們還是要喝水洗澡的，所以海水還是要繼續淡化的。所謂兵來將擋水來土掩，科技總是在向前走的。于是有人開始想辦法解決這些棘手的淡化廢水。

方法一：腌成菜

有好吃的人提出先處理掉廢水中的有害物質，然后拿來腌咸菜。這個提議很有建設性，不過考慮到眼下科學家還沒找出適用的方法來過濾掉其中的毒性，再加上我國的食品安全機構頻頻在關鍵時候掉鏈子，如果沒天良的奸商利用這個空檔直接拿廢水腌咸菜，恐怕老百姓連喝水排毒的機會都沒有，送醫院洗胃之前就掛掉了。

方法二；利用發電廠廢熱來進一步蒸餾廢水，收集結晶物體制成工業原料或是農業化肥。

這個提議解釋了：你姥姥為什么喜歡早起買農民伯伯自留地里的蟲眼小白菜和長相磕磣的西紅柿，而不是超市里形狀規則、鮮亮好看的“干凈菜”。

方法三：設計更有效的排放口，盡早稀釋廢水。

對于排放的廢水進行無害化處理很重要，看過韓國災難電影《怪物》的朋友肯定都還記得，片中的武器生化學家圖一時方便，將未經稀釋的化學藥品直接通過洗手池倒進漢江，結果使江水中的魚苗基因突變成畸形的吃人八爪怪獸。這并非是電影人的幻想，上世紀九十年代，就有外國專家在自家城市的下水道中發現了白色的鱷魚。我們知道生物界是沒有白色鱷魚的，所以有推斷認為是居民中有人將未經處理的化學藥品倒進了下水道，使鱷魚苗的身體遭到化學污染。至于城市下水道里怎么會出現熱帶雨林中的鱷魚，市政人員推斷可能是被寵物店或者是喜愛養古怪動物的當地居民遺棄的。

方法四：同時研究鹽海和近海珊瑚礁等生物結構，提高近海海水交換的速率。

這個方法只能是短期內的權宜之計，但還是不能避免給海洋環境增添壓力。當然，有規劃的排污比沒規劃的排污的影響要小得多。海水自身的凈化能力可以幫助自己降低這種傷害程度。

方法五：利用高鹽堿度的廢水和海水的濃度差來發電。

這個提議還比較靠譜，但現階段海水淡化工廠在全球還未遍地開花，發電的原料來源是否充足以及消耗的能量與經濟收益是否成正比還是個未知數。

大家的相關提議很多，其實說白了，還要因地制宜，發揮勞動人民的主觀能動性，你說是吧?