为什么我们不能把盐水变成饮用水呢?

自从人们将海水煮沸并用海绵收集蒸汽以来，海水淡化在大约2400年的时间里取得了长足的进步。然而，最广泛使用的方法仍然是基于相同的原则:蒸馏．从本质上讲，蒸馏是人工模拟自然界的过程:加热的水蒸发成水蒸气，留下盐和杂质，然后冷却后凝结成淡水(也就是雨)。蒸馏装置通过人工加热和冷却，并在较低的空气和蒸汽压下蒸发水，大大降低水的沸点，从而精炼和加速这一过程。然而，这种方法需要大量的能量，所以蒸馏厂通常位于发电厂旁边，在那里可以利用余热将水提高到挥发性温度[来源:Water-technology.net］．

另一种方法,反渗透(RO)海水淡化它利用压力迫使水通过过滤器，在分子水平过滤掉其他物质。该工艺于20世纪60年代发展起来，在20世纪70年代开始在商业规模上可行，最终取代蒸馏作为大多数新的脱盐设施使用的方法，部分原因是它需要更少的能源[来源:NRC-WSTB］．除了除去盐外，这两种方法都能除去几乎所有的矿物质和大多数生物或有机化合物，从而生产出安全饮用的水，远远超过联邦和州饮用水标准[来源:Maloni］．

那么海水淡化有多普遍呢?具体的数据难以捉摸，因为新核电站不断增加，而关于已经关闭的核电站的数据却很少。区分蒸馏和反渗透装置的数量也很棘手。然而，一个粗略的数字是，全球有8000家RO海水淡化厂，每天生产约100亿加仑(37,854,117立方米)饮用水，而老的蒸馏厂的数量仍然超过RO[来源:Maloni］．

按容量大小计算，全球最大的海水淡化用户是沙特阿拉伯、阿拉伯联合酋长国、美国、西班牙、科威特和日本[来源:NRC-WSTB］．在沙特阿拉伯，海水淡化提供了70%的饮用水[来源:Maloni］．在美国，佛罗里达州、加利福尼亚州、得克萨斯州和弗吉尼亚州是最大的用水户，全国作为一个整体，每天有超过14亿加仑(560万立方米)的海水淡化能力。更准确地说，这还不到全国城市和工业用水的0.01%[来源:NRC-WSTB］．

巡航船、潜艇和战船使用海水淡化已经有几十年了。一个令人印象深刻的例子是，美国航空母舰卡尔文森号(U.S.S. Carl Vinson)每天可以生产大约40万加仑(1514立方米)的淡水，其中一半是多余的水，截至发稿时，这些水被用于援助海地的救灾[来源:帕吉特]。

尽管多年来海水淡化量有所增加，但这仍只是沧海一粟。在下一节中，我们将看看是什么阻碍了淡水供应的全面变化。

毫无疑问，世界需要更多的饮用水。同样显而易见的是，这种需求将与不断增长的人口和全球气候变化带来的压力保持同步。仅在美国，专家们一致认为水的需求已经超过供应，预计36个州将在未来三年内面临短缺。在15年内，全球将有近20亿人生活在缺水地区，而且根据大多数模式情景，这种缺水情况在气候变化下只会加剧[来源:Strassmann联合国政府间气候变化专门委员会)。事实上，水的可获得性和分配作为未来全球稳定的一个可能决定因素被广泛讨论[来源:美国地质勘探局]。

那么，是什么阻止了我们一头扎进去呢?直到最近，净化海水的成本大约是传统淡水来源的5到10倍[来源:美国地质调查局]。RO过滤器已经有了很长的路要走，然而，今天的脱盐成本只有10到15年前的一半。因此，交通、能源和环境成本现在已经取代技术，成为大规模脱盐的主要障碍[来源:Maloni，NRC-WSTB］．

能源消耗占淡化水总成本的三分之一之多，使得即使是沿海工厂的运营成本也很高[来源:Maloni，NRC-WSTB］．内陆国家还必须努力解决将海水运往内陆的巨额费用问题。他们可以选择使用当地的含盐(咸味)水源，但是他们面临一个不同的问题:如何处理副产品，一种沿海地区可以奢侈地泵回海洋的浓缩盐溶液(这一做法在环境界仍有争议)。零液体排放(ZLD)工厂是一种出路，但它们推高了本已是能源密集型过程的能源成本[来源:NRC-WSTB］．

海水淡化划算吗?答案可能取决于你住在哪里。由于淡水进口和回收费用高昂，海水淡化对缺水地区是一个越来越有吸引力的选择。海水淡化的潜力主要受到社会、政治、环境和经济因素的限制，这些因素因地而异。不管你怎么看，海水淡化的浪潮在未来几年里似乎仍将是我们水资源投资组合中不断增长的一部分。