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河北省应对水危机加快发展海水淡化的探讨

2011-08-15孔繁德

河北环境工程学院学报 2011年6期
关键词:淡化海水河北省

孔繁德

(中国环境管理干部学院,河北秦皇岛066004)

河北省应对水危机加快发展海水淡化的探讨

孔繁德

(中国环境管理干部学院,河北秦皇岛066004)

21世纪水危机严重威胁河北省经济社会发展。海水淡化是解决水危机问题的重要措施,具有良好的综合效益和发展前景。河北省海水淡化条件较好,基础比较雄厚,为此建议尽快编制河北省海水淡化规划,加快建设海水淡化工程,积极发展海水淡化装备制造业,并开展沿海热电厂非采暖季节利用气热淡化海水的实验研究。

河北省;水危机;海水淡化;新兴产业;生态系统健康

1 21世纪水危机严重威胁河北省的发展

据统计,全世界20世纪用水量增加6~7倍,比人口增加速度高2倍,因此产生全球水危机。最近英国环境专家弗雷德·皮尔斯出版了他的著作《当江河枯竭的时候——21世纪全球水危机》。皮尔斯访问了30多个国家,考察了这些国家的江河命脉,包括中国的黄河和长江、美国的科罗拉多河、非洲的尼罗河、南美洲的亚马逊河、南亚次大陆的印度河等。他考察了这些地区的用水、缺水状况,揭示了其背后深层次的科学、经济、政治和历史原因。这本书讲了3个问题。首先是全球水危机的问题,作者用丰富的实例,讲述了许多水危机悲凉的故事。其次是水危机导致的天灾人祸,譬如大坝引起的生态问题、为争夺水资源引起的争端、因缺水导致的文明衰退等。在谈到水资源争端时,作者回顾了以色列与阿拉伯国家为抢夺约旦河水爆发的战争,认为这是第一场现代水资源战争。最后是应对水危机的解决方案,如寻找新水源、海水淡化、收集雨水、提高农业灌溉效率等。总之,弗雷德·皮尔斯的著作为全世界敲响了警钟。最近联合国环境规划署(UNEP)发表了《绿色经济报告之水资源》,预测2030年世界水资源供需缺口将达40%,再次发出全球水危机的警报。

在21世纪城市水资源国际研讨会中,中国被列为世界13个最缺水的国家之一,全国660个城市中有300多个城市缺水,110个城市严重缺水。中国内地31个省、直辖市、自治区中,有10个淡水资源已低于起码的生存线,人均淡水资源不足500m3,主要分布在华北、西北、东北和沿海地区。淡水资源的短缺已经严重制约了中国的现代化建设和可持续发展。

河北省多年平均(1956-2000年)降雨量532mm,居全国第23位。全省多年平均水资源量205亿m3,人均307m3,亩均211m3,仅为全国的1/7和1/9,其中南水北调受水区人均水资源量只有149m3。近10年全省人均水资源量仅为170m3,远低于国际生存底线(人均300m3)的标准。按照国际标准,我省是受到人口、水资源、生态三重压力的资源型极度缺水省份。近50年来,由于全球气候变暖,21世纪前10年与20世纪50年代相比,年均降雨量由596mm减少到478mm,减少19.8%;年均水资源量由300亿m3减少到131.2亿m3,减少66.3%。目前河北省的水资源状况,甚至还不如我国干旱的西北及世界上以干旱著称的中东和北非地区。

改革开放以来,河北省经济社会快速发展,用水量成倍增长,至1998年达到高峰,由于采取多项节水措施,1999年之后,用水量呈缓慢下降趋势。“十五”期间,河北省GDP以年均10.7%的速度增长,但总用水量基本实现了零增长。2009年河北省总用水量193.72亿m3,人均用水量275m3,万元GDP用水量114m3,均比全国平均水平低1/3左右。河北省用全国0.7%的水资源,承载了全国5.3%的人口,生产了全国5.5%的粮食,达到了全国5.7%的GDP产值。河北省地处京、津两大直辖市周围,河北的水不但要负担本省,而且要支持京津两市的发展。近10年来,河北省水资源量减少35.9%,实际用水量是年均水资源量的1.5倍,年均超采超用71.57亿m3,绝大部分是地下水(年均超采45亿m3,累计超采超过1000亿m3),以致出现了4万km2的地下水超采漏斗区,以及咸水扩散、海水内侵、泉水干涸、地面沉陷开裂、建筑物和地下管线沉降裂缝、人畜饮水中毒、防洪排涝能力降低、树草枯萎死亡与农作物减产绝收等一系列生态环境问题,这些生态环境问题为河北省敲起了生态警钟。

河北省已进入了工业化、城镇化加快发展的阶段,对水资源和水环境的要求越来越高。现在一般年份总缺水量124亿m3,其中,经济社会缺水72亿m3,生态环境缺水52亿m3。河北省目前的缺水状况,不仅是单纯的资源问题,而且已经上升为生态问题、民生问题和社会问题,成了威胁河北省发展甚至生存的根本性问题。

2 海水淡化应运而生,势在必行

人类为了解决全球水危机问题,采取了一系列措施,促进了水产业的发展。国外有些专家预测,到2020年全世界的水产业规模可能突破1万亿美元。其中海水淡化效果很好,发展很快。近年来世界各国争相发展海水淡化,例如沙特阿拉伯、科威特、以色列的海水淡化已占淡水供应量的70%以上,而美国、日本、西班牙等发达国家也都在加快发展海水淡化。目前国外运行的海水淡化工厂已超过12500家,日产淡水能力4700万t。其中西班牙的巴塞罗那市海水淡化具有代表性。曾经在1992年成功举办奥运会的巴塞罗那市是西班牙第二大城市和经济中心,在2007年初就已动工建设海水淡化工程了,而2008年的大旱又促使政府加大了投资力度,在世界性金融危机期间毅然投资2.3亿欧元,使一座规模庞大的现代化海水淡化企业——普拉特公司应运而生。普拉特海水淡化公司的日淡化水能力为20万m3,供水量约占当地总供水量的24%,使巴塞罗那及周边地区100多个村镇的450余万居民受益,免遭断水的厄运。该公司提供的是优质饮用水,其规模在欧洲排名第一。西班牙海水淡化建设方兴未艾,他们正瞄准了这一可持续发展的新兴产业,努力攀登海水淡化科技的制高点,不失时机地在全世界寻求商机,出口海水淡化技术和设备,已经在墨西哥、印度的海滨城市找到了客户,在中东也有几家合作伙伴,甚至还把中国定为潜在客户。

我国海水淡化也在加快发展,天津、山东、浙江、辽宁等省市和河北省都已经开始了大规模海水淡化,并取得了很好的成效。目前全国海水淡化量规模大约为60万t/d,其中天津海水淡化能力达到了20万t/d,估计再过1年,天津日海水淡化能力有可能达到30万~40万t,至“十二五”末期或稍晚一点,天津海水淡化能力将达到60万t/d。山东省青岛市在海水淡化方面也走在前列。根据规划,“十二五”期间,青岛市海水淡化规划将达到20万t/d;而在缺水严重的浙江省舟山市,近几年来大力发展海水淡化项目,其中嵊泗县近几年海水淡化水供水量已占县城区全部供水量的70%以上,在其它岛屿上,淡化水也成了主要水源。最近北京市政府也开始谋划将海水淡化引入北京的可行性。河北省唐山市曹妃甸和沧州市黄骅也在抓紧建设大规模海水淡化工程。最近曹妃甸海水淡化一期工程已峻工,这个工程是我国首个自主设计、国内总承建的大型海水淡化项目,日处理海水能力为5万t,经过处理的淡化海水可达到饮用水标准。

3 海水淡化的良好效益及发展前景

海水淡化的开发利用具有多方面的良好效益。首先,海水淡化的大规模开发利用,可以从根本上解决河北省水资源短缺问题。其次,海水淡化的大规模开发利用,可以减轻河流水库与地下水的供给压力,增加生态用水,促进陆地水生系统的良性循环,保护陆地水生生态系统的健康。另外,海水淡化的大规模开发利用,还可以促进海水淡化装备的生产,形成新型装备制造业的新增长点。另外,海水淡化的大规模开发利用可以和海洋化工等产业结合,带动海洋化工等产业的发展。特别重要的是,由于科技进步,海水淡化的成本已降到每吨4~7元,接近了大规模开发利用的经济成本。总之,海水淡化属于战略性新兴产业,发展海水淡化可以促进战略性新兴产业的发展,促使河北省更快地完成产业结构的战略性调整,促使河北省沿海经济隆起带的崛起。由于海水淡化具有很强的综合效益,因此党中央关于“十二五规划”的建议和河北省委关于“河北省十二五规划”的建议都将海水淡化纳入其中。许多专家认为,海水淡化应升至国家战略高度。近日发布的《国家“十二五”海洋科学和技术发展钢要》明确我国“十二五”期间海水淡化规模将达到日产300万t的目标。最近由国家发改委牵头,11个部委参与制定的《加快海水淡化产业发展的意见》已经完成几轮征求意见,并上报有关部门,年内有望以国务院的名义出台,并将配套出台《“十二五”海水淡化产业发展规划》。水利部今年的一项重大课题就是《我国海水利用现状、问题及发展对策》。从2011年7月25日开始,水利部组织相关课题组赴天津、大连、青岛、浙江、厦门以及唐山等六大沿海省市展开为期一个月的调研,还将特聘海水淡化专家对以色列、美国、日本、西班牙等海水淡化发展比较发达的国家进行调研。相关调研报告将为海水淡化纳入国家规划以及地方水资源配置提供决策支撑。总之,海水淡化产业即将迎来发展的黄金期,国家和地方的扶持政策有望密集出台。

4 河北省海水淡化条件较好

4.1 沿海经济隆起带的发展为海水淡化提供了难得的历史机遇

河北省秦皇岛市、唐山市、沧州市共有海岸线326km,沿海经济技术基础雄厚,而且国务院将河北省沿海经济隆起带纳入国家战略,这为海水淡化的开发利用提供了难得的历史机遇。

4.2 沿海海水质量较好

河北省沿海海水质量普遍较好,除几条主要河流河口附近水质有些污染外,其余大部分海域水质都属良好范围。另外部分海域海水中泥沙含量也较少。这些自然条件都为海水淡化提供了良好的自然基础。

4.3 海水淡化基础比较雄厚

首先河北省唐山市曹妃甸和沧州市黄骅都已开始建设大规模的海水淡化工程。其次,1974年建厂的秦皇岛船用机构厂主要任务就是研制海水淡化设备,2003年由该厂的原技术人员组建了专门研发海水淡化的秦皇岛新源水工业公司。经过多年的建设与发展,通过学习引进与自主创新相接合,新源水工业公司已拥有多项海水淡化技术专利。该公司研制的100t/d低温高效海水淡化装置运行成本为6.01元/t,1000t/d低温高效海水淡化装置运行成本为4.837元/t。这两种装置的性能和运行成本均达到国内先进水平,而且随着技术的进步和海水淡化规模的扩大,运行成本还可以进一步降低。最近该公司已成功研制开发出2万t/d的海水淡化装置,运行成本大约4元/t,性能已达到国际先进水平。

4.4 沿海各热电厂的余热可为海水淡化提供能源

河北省热电厂以发电为主,冬季采暖期兼为城市供热,非采暖期的余热可以为海水淡化提供方便的低成本能源。热电厂的余热用来为海水淡化提供能源在技术上是可行的,经过实验与研究一定能够成功,并可以节约大量的能源。

5 对河北省发展海水淡化的建议

5.1 提高认识,编制规划

各级领导务必增强水危机意识,提高对海水淡化必要性的认识。为此建议将海水淡化及其装备制造纳入河北省“十二五”规划的各相关专项规划,并尽快编制全省海水淡化规划,而且尽快启动实施,使其发挥良好的综合效益。

5.2 加快建设海水淡化工程

首先对已启动的唐山市曹妃甸二期、沧州市黄骅的海水淡化工程建设加大力度,加快速度;其次尽快谋划并启动秦皇岛市的海水淡化工程建设,尽快谋划将海水淡化水由沿海地区输往河北省平原缺水区的可行性,进而从根本上解决河北省水资源危机,逐步恢复河北省河流生态系统的健康。

5.3 重点扶持海水淡化装备制造业

建议河北省重视并进一步发展海水淡化装备制造,并将其做为战略性新兴产业加以重点扶持与帮助。充分利用秦皇岛市现有海水淡化装备制造的技术优势,使其做强做大,在为河北省海水淡化制造装备的同时,还可向其他沿海省份输出产品。

5.4 开展沿海热电厂利用余热淡化海水的研究与实验

河北省沿海3市已有一些热电厂,今后还可以建设热电厂。热电厂在非采暖期利用余热淡化海水,既可降低成本,又可减少能耗,一举两得,应尽快开展研究与实验。

[1]中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要[M].北京:人民出版社,2011.3.

[2]河北省国民经济和社会发展十二个五年规划纲要[EB/OL].(2011-03-24)[2011-09-23]http://www.ii.hd.gov.cn/contents/603/1287.html.

[3]郭沛源.应对21世纪全球水危机——评《当江河枯竭的时候》[J].世界环境,2010(3):264-265.

[4]凤山.淡化海水造福人类[J].世界环境,2010(4):58-59.

[5]王会生.海水淡化是解决水资源短缺的有效途经[N].人民日报,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,山东东平县人,毕业于北京师范大学自然地理专业,硕士,教授。

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