海水資源

海水資源

海水資源人類利用的海水及其中所含的元素和化合物。浩瀚的海洋是一個巨大的寶庫,海水就是一項取用不盡的資源,它不僅有航運交通之利,而且經過淡化就能大量供給工業用水。海水總體積約有137億立方千米,已知其中含有80多種元素,可供提取利用的有50多種。海水淡化方法在20世紀30年代主要是 採用多效蒸發法;20世紀50年代至20世紀80年代中期主要是多級閃蒸法(MSF),至今利用 該方法淡化水量仍占相當大的比重;20世紀50年代中期的電滲析法(ED)、20世紀70年代的 反滲透法(RO)和低溫多效蒸發法(LT-MED)逐步發展起來,特別是反滲透法(RO)海水淡化 已成為目前發展速度最快的技術。

釋義


海水約佔地球表面積的71%,具有十分巨大的開發潛力。僅以海水資源為例,海水水資源的利用和海水化學資源的利用具有非常廣闊的前景。
限於經濟和技術條件,從海水中主要提取食鹽和溴、鉀鹽、鎂及其他化合物、鈾、重水及滷水等原料。其中,食鹽3.77×10^6億噸,鎂1800億噸、鉀550億噸、溴95億噸、碘820億噸、鈾45億噸、金1500萬噸。海水中提取淡水、食鹽、金屬鎂及其化合物、溴等已形成工業規模,重水芒硝、石膏和鉀鹽的生產也有一定的規模,將來還可望提取鈾、碘和金等化學資源。

開發利用


海洋是生命的搖籃,海水不僅是寶貴的水資源,而且蘊藏著豐富的化學資源。加強對海 水(包括苦鹹水,下同)資源的開發利用,是解決沿海和西部苦鹹水地區淡水危機和資源短 缺問題的重要措施,是實現國民經濟可持續發展戰略的重要保證。
海水淡化,是開發新水源、解決沿海地區淡水資源緊缺的重要途徑
海水淡化,是指從海水中獲取淡水的技術和過程。
據國際脫鹽協會統計,截至到2001年底,全世界海水淡化水日產量已達3250萬立方米,解決了1億多人口的供水問題。這些海水淡化水還可用作優質鍋爐補水或優質生產工藝用水,可為沿海地區提供穩定可靠的淡水。國際海水淡化的售水價格已從20世紀60年代、70年代 的2美元以上降到目前不足0.7美元的水平,接近或低於國際上一些城市的自來水價格。隨著 技術進步導致的成本進一步降低,海水淡化的經濟合理性將更加明顯,並作為可持續開發淡 水資源的手段將引起國際社會越來越多的關注。
我國反滲透海水淡化技術研究歷經"七五""八五""九五"攻關,在海水淡化與反滲 透膜研製方面取得了很大進展。現已建成反滲透海水淡化項目13個,總產水能力日產近1萬 立方米。目前,我國正在實施萬噸級反滲透海水淡化示範工程和海水膜組器產業化項目。
蒸餾法海水淡化技術研究已有幾十年的歷史。天津大港電廠引進兩台3000立方米/日 多級閃蒸海水淡化裝置,於1990年運轉至今,積累了大量寶貴經驗。低溫多效蒸餾海水淡化 技術經過"九五"科技攻關,作為"十五"國家重大科技攻關項目正在青島建立3000噸/日 的示範工程。
海水直接利用,是直接替代淡水、解決沿海地區淡水資源緊缺的重要措施
海水直接利用技術,是以海水直接代替淡水作為工業用水和生活用水等相關技術的總稱。包括海水冷卻、海水脫硫、海水回注採油、海水沖廁和海水沖灰、洗滌、消防、製冰、印 染等。
海水直流冷卻技術已有近百年的發展歷史,有關防腐和防海洋生物附著技術已基本成熟。目前我國海水冷卻水用量每年不超過141億立方米,而日本每年約為3000億立方米,美國 每年約為1000億立方米,差距很大。
海水循環冷卻技術始於20世紀70年代,在美國等國家已大規模應用,是海水冷卻技術的 主要發展方向之一。我國經過"八五""九五"科技攻關,完成了百噸級工業化試驗,在海 水緩蝕劑、阻垢分散劑、菌藻殺生劑和海水冷卻塔等關鍵技術上取得重大突破。"十五"期 間,通過實施國家重大科技攻關項目,正在建立千噸級和萬噸級海水循環冷卻示範工程。
海水脫硫技術於20世紀70年代開始出現,是利用天然海水脫除煙氣中SO2的一種濕式煙 氣脫硫方法。具有投資少、脫硫效率高、利用率高、運行費用低和環境友好等優點,可廣泛 應用於沿海電力、化工、重工等企業,環境和經濟效益顯著。目前,擁有自主知識產權的海 水脫硫產業化技術亟待開發。
海水沖廁技術20世紀50年代末期始於我國香港地區,形成了一套完整的處理系統和管 理體系。"九五"期間,我國對大生活用海水(海水沖廁)的后處理技術進行了研究,有關 示範工程已經列入"十五"國家重大科技攻關技術,正在青島組織實施。
海水化學資源綜合利用,是形成產業鏈、實現資源綜合利用和社會可持續發展的體現
海水化學資源綜合利用技術,是從海水中提取各種化學元素(化學品)及其深加工技術。主要包括海水製鹽、苦鹵化工,提取鉀、鎂、溴、硝、鋰、鈾及其深加工等,現在已逐步 向海洋精細化工方向發展。
我國經過"七五""八五""九五"科技攻關,在天然沸石法海水和滷水直接提取鉀鹽、製鹽滷水提取系列鎂肥、高效低毒農藥二溴磷研製、含溴精細化工產品及無機功能材料硼 酸鎂晶須研製等技術已取得突破性進展。"十五"期間正在開展海水直接提取鉀鹽產業化技 術、氣態膜法海水滷水提取溴素及有關深加工技術的研究與開發。
利用海水淡化、海水冷卻排放的濃縮海水,開展海水化學資源綜合利用,形成海水淡化、海水冷卻和海水化學資源綜合利用產業鏈,是實現資源綜合利用和社會可持續發展的根本 體現。
海水資源開發利用,是實現沿海地區水資源可持續利用的發展方向
展望未來,增強海水是寶貴資源的意識,制定海水資源開發利用政策、法規和發展規劃,建設國家級海水資源開發利用綜合示範區和產業化基地,強化海水資源開發利用裝備研發 和生產基礎,培育我國具有自主知識產權的海水淡化、海水直接利用和海水資源綜合利用技 術、裝備和產品體系,是推動我國海水資源開發利用朝陽產業形成、發展、成為我國沿海地 區的第二水源、並走向世界的重要保障。

淡水缺乏的中國

中國現階段屬於嚴重缺水國家,很大一部分城市都處於缺水、甚至是嚴重缺水狀態。這都是由於我國過去沒有認真重視這個問題所造成的,所以今天就必須嚴肅地面對這個現狀。
淡水資源是極為有限的,在人類發展進步的過程中即使努力節約,也很難充分滿足人們生產生活的需要。所以,在這樣的情況下人們就自然會把目光投向廣泛復蓋著地球的海洋。海洋是大自然賜予我們的巨大財富,在今天這樣的時刻,我們不得不求助於大海,因此,利用海水來為人類服務就成為一條必由之路。我國長期以來是重陸輕海的國家,對海水資源的開發利用一直重視不夠。如解決沿海城市缺水問題,缺乏利用海水緩解濱海城市缺水的思路和政策引導。沿海工業用海水在發達國家已達90%以上,如果我國也能大力推廣海水利用,是可以大大緩解濱海城市缺水問題的。另外,對綜合利用海水也欠研究,就濱海發電廠來說,不僅可以發展海水直接冷卻利用,而且可以發展海水淡化和海水化學物質的綜合利用。

海水利用現狀

我國目前的海水利用缺乏聯合,產業規模也太小。海水利用及其技術裝備生產缺乏相對集中和聯合,因而技術攻關能力弱,低水平重複引進、研製多,科研與生產脫節現象嚴重。這是影響海水利用技術產業發展,特別是影響海水綜合利用發展的一個突出問題。