Jump to content
Sign in to follow this  
jeune magique et intellig

地球上的淡水是否会有用完的一天?

Recommended Posts

_96028916_af7396ae-73f1-49e5-a083-c4a358

 

当你打开一罐饮料时,不妨想想里面的水是从哪里来的。比如印度的可口可乐含有经过处理的雨水,而马尔代夫的饮料中可能含有被处理过的海水。这些水之所以来源各异是因为全球正面临的淡水危机。

 

既然地球表面70%是水,而且容量保持不变(13.86亿立方公里),水资源怎么可能发生短缺?实际上,97.5%的地表水是不适合人类饮用的海水。随着人口增加,气候变暖,人类所拥有的淡水资源正面临巨大的压力。

 

全球水需求预计从2000年至2050年将增长55%。农业用水占全球淡水资源使用量的70%,而粮食产量到2035年将增加69%,才能养活日益增长的人口。另一方面,用于冷却电站的能源用水也将增加20%以上。换言之,不久的将来会出现一次又一次的淡水大危机。

 

更严重的是,目前,美国航空航天局(NASA)牵头的一项研究显示,世界上许多淡水资源的消耗速度比补充的速度要快。

 

_96032315_02b99bfb-54f7-49db-80dc-6fadd6

地球上的冰川和冰盖锁定了超过68%的淡水供应,但科学家发现由于气候变化,它们正在快速融化

 

全球37个主要含水层(充满砾石和沙子的地下水库)中,21个正在消退。这一现象遍及印度、中国、美国、法国。由于人口和灌溉需求,印度恒河流域水位每年降低6.31厘米。美国宇航局科学家杰伊·法米列蒂(Jay Famiglietti)警告说:"全球地下水位正在下降。而我们的水供应不是无限的。"
 
与此同时,建在古老河床上的墨西哥城,其部分地区正以每年9英寸的速度下沉。城市利用地下含水层,其效果就像是用吸管喝奶昔,导致曾经平坦的街道现在像小轮车赛道一样起伏。该城市用水的40%依靠外地输入。城市水资源系统主任拉蒙·阿基尔·迪亚兹(Ramón Aguirre Díaz)认为"应责怪强降雨,它不仅给城市带来更多的洪涝,也导致干旱更频繁,持续时间更长。"
 
加利福尼亚也发生了类似的事情。2011至2016年,该州遭受了1,200年来最严重的旱灾。它的主要含水层以每年1,600万英亩英尺的速度减少,约有1,900个源泉干涸。但在2017年头三个月,降雨比平时增加了228%。科学家认为,原因出在气候变化。该州北部奥罗维尔湖(Lake Oroville)在短短两个月的时间里,蓄水量从41%增加到101%,造成大坝被淹没,当地18.8万人被疏散。
 
但是即使像加利福尼亚这样以壮观的降雨结束干旱,地下含水层也不会迅速完成补水。法米列蒂说,根据加利福尼亚的平均降雨量,地下含水层需要四年才能补满。即使到那个时候,加州仍然会缺水,因为供水根本无法满足需求。
 
除了淡水供应很快将出现短缺,这还意味着什么?
 
一些假设认为,全球范围的水资源短缺将导致战争。包括华盛顿智库大西洋委员会(Atlantic Council)高级研究员彼得·恩格尔克(Peter Engelke)在内的多位专家认为叙利亚目前的战争就是一个例子。"2007年至2010年,叙利亚经历了有史以来最严重的干旱,大部分的农村社区被毁,成百上千的农村人口离开故土进入城市,并成为边缘群体,"他说。
 
一个名为2030水资源集团(2030 Water Resources Group)的多部门水资源团体的执行董事安德斯·博恩泰尔(Anders Berntell),还暗示了缺水与博科圣地(Boko Haram)和青年党(Al-Shabaab)的关系。年轻人意识到,由于自然资源的缺乏,土地和水资源退化,他们失去了生存机会,没有未来。这让他们很容易成为这些组织的目标。"他们较容易变成激进分子。
 
这些都预示着暗淡的前景——但一些国家给出了令人印象深刻解决方案,可供世界其他地区借鉴。
 
_96032317_db176b04-538c-4054-b54f-af233d
在自然灾害过后,可用淡水的供应变得尤为重要,图为2008年孟加拉国在经历过气旋锡德(Sidr)之后的景象
 
举例而言,澳大利亚之所以度过了1997年至2009年的"千年干旱",是因为当时迅速实施了商业用水和居民用水减半的措施。

"澳大利亚是黄金标准,"世界银行水业务部门的全球首席经济学家理查德·达米阿那(Richard Damania)说到,他曾在阿德莱德大学(University of Adelaide)任职。他认为关键是水的定价,并且使它们成为可交易的商品。

"假设我有水,但只能种小麦。而你种植葡萄或一些比小麦价值更高的东西,却没有水,"他补充道,"那样的话,我可以把水卖给你,而不是灌溉我的低价值作物。正是通过这样的方法,澳大利亚有幸躲过了'千年干旱'。"

另一个"黄金标准"是以色列,该国将供水视作国家安全问题。
 
以色列回收污水,包括生活污水。特拉维夫附近的Shafdan污水处理厂,每年提供了1.4亿立方米的水用于土地灌溉。以色列农业用水超过40%来自回收的污水。废污泥也被送到厌氧处理厂。这些工厂以甲烷为燃料生产可再生能源。

"如果在沙漠腹地的以色列能做到,那就说明,只要有正确的技术、经济资源和政治决心,大家都可以做到",2030水资源集团执行董事安德斯·博恩泰尔说。

还有更让人大开眼界的事情?以色列的水处理系统回收86%进入下水道的水,而位居第二的西班牙仅能收回19%。

以色列也是海水淡化领域的全球领导者——将海水转化为可携带的饮用水。该国一半以上的饮用水来自海水淡化。
 
这是否意味着世界能通过海水淡化的方式解决淡水资源危机?可能性不大。达米阿那说:"这种技术平均成本高出五到七倍,而且能源消耗巨大,而且还必须处理盐。如果看看科威特和迪拜沿海地区的航拍图像(那些高度依赖海水淡化的地区),你会看到这一做法导致海洋生态系统遭受破坏。不论是考虑经济成本,还是生态成本,这一方案只能是富裕国家的尖端解决方案。"

可口可乐公司称在大约30个沿海工厂进行海水淡化,但是该公司全球水资源管理部高级总监格雷格·考奇(Greg Koch)说:"我觉得对公司和世界上大多数地方来说,海水淡化并不是一种解决方案。它的投资成本比淡水处理的成本要高。"该公司采用的一个策略是"通过管道"把盐卤从沿岸输送到海洋深处。

一个更简单、便宜的解决方案是收集雨水。这个方法很古老,但它的时代可能已经来临。在土耳其的伊斯坦布尔,凯撒·查士丁尼(Caesar Justinian)(公元527 - 565年)建造的地下水宫殿(Basilica Cistern)可容纳8万立方米雨水。1,500多年过去了,许多城市现在正在模仿它。
 
墨尔本最大的雨水收集装置可储存四百万升经过初步处理的水;印度的喀拉拉邦(Kerala)、百慕大群岛(Bermuda)和美国维尔京群岛(US Virgin Islands)当局都要求所有新建筑物必须具备雨水收集功能;新加坡30%的用水来自雨水收集。

即使是英国曼彻斯特,这个平均每个月有12天下雨的地方,也正在努力收集雨水。
 
_96032319_695c7399-be6a-4378-b79a-fd248f
玻利维亚的水处理厂依赖冰川融水和雨水,这都会受到气候变化的威胁

2014年建成的曼彻斯特城市大学伯利校区(Birley Campus)有大约6,500名学生和工作人员,他们打算通过雨水收集,废水循环利用,在地下砂岩含水层钻孔等方式,彻底实现水的自给自足。

雨水收集在建筑物下面2万升的蓄水池中,用于洗澡和冲厕所。曼彻斯特城市大学财产部主任助理约翰·辛德利(John Hindley)解释:"这是为了资源的可持续利用。去年十月的暴风雨带来了洪涝,学校很多大楼被淹,这不再是偶然事件了,所以我们建设了可持续资源利用系统,不仅是在用水方面,还能够降低雨水流失速度,收集雨水,并减小雨水对排水系统的压力。这些系统对大学和城市中的商业都非常重要。"伯利校区的水费账单比其他地区低了60%。

由于成本压力,相比政府,企业对高效用水有更大的动力。安德斯·博恩泰尔认为:"许多跨国公司理解水资源的挑战,付诸行动,并走在政府前面。"考奇承认可口可乐公司"存在既得利益。我们刚刚在柬埔寨的金边开办了一家耗资1亿美元的工厂,并在孟加拉国开办了一家投资6,000万美元的工厂——我们希望这些工厂可以在数十年的时间里为临近市场提供服务,所以我们必须行动。"可口可乐公司还在共用地下含水层的农场安装最新的灌溉技术,不论对方是否为直接供应商。"

"在世界大多数地方,农业灌溉技术的效率相当低,"恩格尔克说,"高效的灌溉技术确实存在。发热的电能来源(核、煤、天然气)需要大量的冷却用水,而可再生能源——如太阳能、风能——却不需要水。这些都需要政策的鼓励和投资。"

"如果我们想要成为高效用水的社会,是有现成的方法的。"恩格尔克总结道,"要么增加每一滴水的利用率,要么彻底改变密集型用水的模式。"

无论我们提出何种高效节水模式,我们都必须尽快确定一种。
 
请访问 BBC Future 阅读 英文原文
 

Share this post


Link to post

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...
Sign in to follow this  

×
×
  • Create New...