四水循环缓解水危机

朱剑文　楚国举

· 地球表面各种形式的水是以气态、液态、固态的形式存在的，但是还有一种以“雾态”存在的水现在逐渐引起了人们的注意，这种水成了气态、液态、固态水之外的第四种水资源

随着经济社会的不断发展，地球的水已经成为可持续发展的重要制约因素。如何有效解决水资源供需矛盾是当今人们重大的课题。

地球表面各种形式的水是以气态、液态、固态的形式存在的，但是还有一种以“雾态”存在的水现在逐渐引起了人们的注意，这种水成了气态、液态、固态水之外的第四种水资源，如能做到四种水的循环利用，则可有效缓解人类的水资源供需矛盾。

“雾态水”缓解水资源矛盾

据媒体报道，研究人员通过对存活于干旱和沙漠地区植物和动物的生存研究发现，这些生物体均具有从短暂飘过的雾气中获取水的能力。据此原理，过去17年来许多从雾气中取水的装置纷纷被制造出来。但如何使这种装置的取水效率达到理想状态仍然让人困惑。美国麻省理工学院（MIT）研究人员近日宣称，他们研究出一种新的雾气取水系统，可以将取水效率提高5倍以上。

从空气雾气中取水的基本原理是编织一张超大网络，让空气中的细小水珠遇到网丝（仿生蜘蛛网丝）后凝聚成大水珠而被收集。他们采用比头发丝粗3到4倍的不锈钢作为网丝编织网络。网丝之间的缝隙约2倍于网丝。并在网丝表面涂上一种容易让水珠下沉的化学涂料。减少网丝交会角滞留现象发生。并让在网丝上形成的雾珠向下流进底部得到收集。或采用具有渗透性、亲水、放水功能的有机材料作为网丝编织高效取水网络等绿色科技。具有渗透性功能的网状结构之所以具有很高的取水率，主要是因为风吹使雾珠围着网丝表面旋转而凝聚。这些称之为“雾珠采集系统”的垂直网丝结构，在轻雾条件下可以让系统获得10%以上的取水率。如果将网络叠加使用还可以得到更大的取水率。

形态转化采水装置

今天的中国已在水资源研究领域走到了世界的最前列：中国已经发明了工厂化污水挥发清除与大气形态转化采水装置：大气形态转化采水器、坎儿井大气形态转化采水装置。

大气形态循环转化多功能水陆建筑立体种植装置可以根据不同使用地点、时间、条件选择利用，诸如：深海低温、低温地层水或寒冷冬天或寒冷夜间低温及低温气流或丰富的太阳能、地热、废热和风能等各种各样自然的或人造的不同能量。模仿和强化了大气水形态循环转化为土壤水的条件和过程挥发清除污水或大气形态循环转化采水或大气水形态循环转化灌溉农作物。

工厂化污水挥发清除与大气形态转化采水装置是一个全球性的热点科技项目。据英国媒体披露：美国、澳大利亚、西班牙都将实施的“千米太阳塔”烟囱（管道） 效应发电，利用烟囱（管道） 效应加速空气对流，像古来皆知的风口晾衣加速水分蒸发，像桑拿浴房里的高温炉，加热房里的空气使喷水蒸发消失在空气中一样，使各型具有挥发清除污水功能的亲水滤清毛细挥发集水容器加速挥发，消弭所含物质种类和数量不同的各种水体。留下浓缩的化学物质、金属污泥沉淀从排污阀排出送到风干皿风干成固体方便回收利用。

从工厂化污水挥发清除与大气形态转化采水装置的科氏涡旋减压排气罐，排气管道或排气管道（烟囱）的进气口中再混入人工造雨剂或空气净化剂（如：盐、尿素、干冰、液化丙烷等催化剂），或水蒸气利用排气管（烟囱）的降压涡旋气流向高空播撒，达到人工造雨或遏制和消除雾霾、沙尘、净化空气目的。同时又可利用水的强化挥发吸热和毛细致冷效应产生的低温，像英国学生艾米丽发明的以太阳能为动力的冰箱一样，将在毛细材料蒸发层中埋设的U型多盘铜质热传导管内的流体冷却介质降温至5-6度。通过热传导及热传导对流作为各型采水器的制冷源重新制取纯净水。

军事和农业用水的救星

各型采水器就像洗完热水澡，浴室墙壁、镜子上会聚集一层水雾、水珠和澳洲纳米布甲虫背部的亲水、吸附性皮肤一样将大气中的水形态转化为纯净宝贵的饮用水。可以形成工厂化、产业化、规模化生产。缓解日趋恶化的水资源短缺和水安全对世界的经济和社会发展构成的威胁。

中国发明专利的工厂化海底大气形态转化采水，模仿和强化了地面高温大气水自动上升到高空，转化为高空低温凝结水的条件。加快地面高温大气水由压力大处向压力小处，温度高向温度低处对流进入海底大气形态，转化采水和温度调节集水容器内。就像无除霜冰箱内会有冷凝水一样，因工厂化海底大气形态转化采水和温度调节集水容器达到露点温度，过饱和而凝结成为纯净水再经集水容器出水阀，用水泵抽出海面或供给水下淡水供给系统。工厂化海底大气形态转化采水和温度调节集水容器就像一口位于海里的“淡水井”，冬天将海底大气形态转化采水和温度调节集水容器上升至入海深1-3米处温层，将此温层16-20度的海水温度经出气孔和保温导管用气流热传导到海面空调机的热传导装置，就可升高冬天室内温度。可以构建海洋平台的水上平台及水下平台的淡水供给系统和空调系统，以及为潜艇的进行隐蔽的水下淡水补给。

中国发明专利的坎儿井大气形态转化采水装置充分利用世界各地，特别是新疆的坎儿井或低温地层水的自然冷源。模仿和强化了自然界“四水”形态转化条件。不依赖水源、能源随时从大气中采集无污染的优质纯净水、放心水。同时提供饮用水和地下水。结构简单合理、成本低廉。引领了大气水转化为土壤水、饮用水新的发展方向。为扬中国古文明。保护中国古代三大工程。保护新疆的绿洲农业发展的生命之源。

改良水环境的能手

中国发明专利的大气形态循环转化多功能水陆建筑立体种植装置，可以在组合式抗风浪平稳型海洋平台上模仿土地、土壤等各种天然地质生态，模仿农业种植生产所需各种天然生态条件，不依赖于土地资源，不受限于海域风浪、气象条件。该装置覆盖浅海、近海、远海、深海、海面全方位海域，是一项陆海统筹、和谐共生的现代海洋农业种植生产系统。该装置可以在沙漠、荒瘠、缺水地区利用现有的陆地农业保温种植大棚、改进的陆地农业保温种植大棚、高效生态农业种植大棚、垂直立体农业摩天大楼等模仿土地、土壤等各种天然地质生态。该装置将引领未来农业种植生产方式蓝色革命，使得现代农业向集约化、立体化、智能化、蓝色化发展。

中国发明专利的工厂化污水挥发清除与大气形态转化采水装置。大气形态转化采水器。坎儿井大气形态转化采水装置。大气形态循环转化多功能水陆建筑立体种植装置。开启了人类利用大气形态循环转化处理污水、大气形态循环转化农业灌溉、利用自然冷源、不依赖水源、能源大气形态循环转化，同时提供地下水和纯净、宝贵饮用水的新路！可以相信不久的将来，在工业领域、农业领域、各个家庭、海洋上面、舰船、海岛、坑道、矿井、沙漠、飞行器、潜水器，凡有地球水气存在之处皆可见它们辛勤的身影。

使用本技术，将使得本是造福人类的各类化工厂不再被四处“举牌”驱逐，各种所含物质种类和数量不同的水体不再像“过街老鼠”背负“污”水骂名。水体各得其所，各安所命。分道扬镳，按其社会功能欢畅地为人民服务去了。自来水厂只供应盥洗水，不再提供饮用盥洗不分高标准的净化水。

使用本技术降低了自来水净化标准和成本，杜绝人类各种资源的浪费，节约了水资源。各种各样可回收、降解纸袋、能防水防菌的“纳米纸”袋装、可回收、降解纸盒装、能防水防菌的“纳米纸”盒装、可食用膜袋装、可食用膜盒装、即饮、即热、保质期长、饮用方便、便携、环保等五花八门的各种口味的纯净水、纯净苏打水、能量水、疗病水、养生水等将如雨后春笋般涌现，并走向千家万户，走进军营、学校，深入矿井、潜艇。

使用制冷机制冷方式的大气形态转化采水器，可制成家用式、便携式。运行制冷机就随时可供在家庭里、海面上、海岛上、舰船上、潜水器里、坑道里、沙漠中和航空器上采集纯净饮用水。居民饮用的是自己“眼睁睁”看着“无中生有”用过滤空气凝结出来的“放心水”。该技术引发了人类淡水生产领域的绿色变革，以后再也见不到居民排队抢购瓶装水的身影了。人民呼吸洁净空气、喝干净水的美丽梦想将成真！

在中国福建省东山岛附近海面、美国佛罗里达州与古巴东部之间海面、希腊东南爱琴海面等海面存在匪夷所思、奋发向上、奔涌不息的“玉带泉”“淡水井”“海中龙眼”等海面淡水区。大洋底类似淡水性质的“隐淡水”被发现。诸多自然迹象推测：地球可能像木卫二星一样存在“地幔水”。实践是获得真知的源泉，也是发明的土壤。只要善于去做，留心身边发生的一切。肯动脑筋，就能获得有价值的启示，在不经意间创造出奇迹。

面临新的挑战，人类定能做到四水循环！endprint