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      非常規(guī)水的非凡之用——探索節(jié)水開源新路徑

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      非常規(guī)水的非凡之用——探索節(jié)水開源新路徑

      2024年12月18日 13:40 來源:光明日?qǐng)?bào)
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        從晶瑩露珠到磅礴雨幕,從潺潺溪流到浩瀚江海,水,以千變?nèi)f化的姿態(tài)滋養(yǎng)萬(wàn)物。然而,能被人類直接利用的淡水資源只占地球水資源總量的2.5%。我國(guó)更是水資源短缺國(guó)家,人均水資源量?jī)H為世界平均水平的35%,近三分之二的城市面臨不同程度的缺水難題。

        隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,直接可用、易于開發(fā)的淡水資源越來越難以滿足日益增長(zhǎng)的需求,人們開始將目光轉(zhuǎn)向非常規(guī)水源:讓污水經(jīng)過凈化重獲新生,把雨水集結(jié)起來聽候調(diào)令,將海水淡化成汩汩甘泉,用科技點(diǎn)化鹽堿水后滋養(yǎng)綠洲……利用這些曾被打入“另冊(cè)”的非常規(guī)水源,看似科幻,實(shí)則正一步步成為現(xiàn)實(shí)?!吨袊?guó)水資源公報(bào)》顯示,2023年全國(guó)非常規(guī)水源利用量進(jìn)一步增加,達(dá)212.3億立方米,占供水總量的3.6%。

        此刻,就讓我們踏上探索之旅,去看看各地如何因地制宜利用非常規(guī)水,為水資源的可持續(xù)利用貢獻(xiàn)智慧和力量。

        1.雨水蓄用:“海綿機(jī)場(chǎng)”開源有道

        如何在嚴(yán)重缺水城市的低洼地建設(shè)大型機(jī)場(chǎng)?地處永定河泛區(qū)的北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng),在規(guī)劃建設(shè)時(shí)就必須解開這道難題。

        在位于大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)東北角的興旺公園內(nèi),有一大片景觀湖。這片寧謐美麗的景觀湖正與機(jī)場(chǎng)的雨洪蓄用緊密相關(guān)。

        “像這樣的景觀湖,我們有南北兩座,此外還有6個(gè)雨水調(diào)蓄池、3段排水明渠。所有海綿集雨設(shè)施加起來總共可蓄水超過300萬(wàn)立方米,相當(dāng)于1.5個(gè)昆明湖的容量?!贝笈d機(jī)場(chǎng)工程師李海告訴記者。

        眼前這片湖就是雨水的“集合地”之一。雨水從天而降后,怎么就能“乖乖”匯入指定地點(diǎn)?原來,大興機(jī)場(chǎng)內(nèi)的“海綿工程”星羅棋布,雨水不僅能夠迅速滲透,而且在達(dá)到飽和時(shí),多余部分能向機(jī)場(chǎng)的七大排水分區(qū)匯聚,順著滯水塘、調(diào)蓄池等排入周邊水系。

        除了美化環(huán)境,收集起來的雨水還有何“用武之地”?“大興機(jī)場(chǎng)澇能蓄、旱能用、急能排。兩座景觀湖存蓄了大約50萬(wàn)立方米的雨水,可以用來澆灌綠地、噴灑道路;航站樓樓頂?shù)挠晁{(diào)蓄設(shè)施容量有6000立方米,處理后可以用作空調(diào)循環(huán)冷卻水。此外,機(jī)場(chǎng)還有下凹式綠地、透水鋪裝、集雨花箱等設(shè)施,雨水收集率達(dá)100%。除了自然下滲外,每年循環(huán)利用的雨水量超過1000萬(wàn)立方米?!贝笈d機(jī)場(chǎng)工程師張寧詳細(xì)算起了“節(jié)水賬”。

        在干旱少雨的季節(jié),湖會(huì)干涸嗎?面對(duì)記者的疑惑,張寧笑著說:“十月后雨水就很少了,但湖水可不只雨水這一個(gè)來源?!彼赶蜻h(yuǎn)處,“那是我們的污水處理站”。

        在污水處理站,記者跟隨工作人員依次走過預(yù)處理區(qū)、生化區(qū)、生物膜反應(yīng)區(qū)、消毒區(qū),最終來到了中水配水區(qū),眼見原本充滿垃圾廢渣的污臭水,經(jīng)過層層凈化,最終匯聚在光伏板下的凈水池中。池邊,一個(gè)方形大魚缸格外引人注目,一群錦鯉正歡暢游弋,而養(yǎng)魚的水正是凈化后的再生水。

        “為景觀湖補(bǔ)水只是這些再生水的休閑去處,大部分凈化達(dá)標(biāo)后的再生水都將被泵回機(jī)場(chǎng),踏上循環(huán)利用之旅。大興機(jī)場(chǎng)每年產(chǎn)生的中水量達(dá)200萬(wàn)立方米,實(shí)現(xiàn)了污水全收集、全處理、全回用?!北本┦锥紮C(jī)場(chǎng)動(dòng)力能源有限公司工程師袁長(zhǎng)鳴介紹。

        “通過創(chuàng)新一系列水資源管理措施,大興機(jī)場(chǎng)從規(guī)劃、建設(shè)到管理、運(yùn)營(yíng)等各個(gè)環(huán)節(jié),全方位踐行了‘節(jié)水優(yōu)先’的治水思路,實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益、生態(tài)效益的多贏?!北本┦兴畡?wù)局節(jié)水辦相關(guān)負(fù)責(zé)人說。

        2.向海借水:好借好還 物盡其用

        被蔚藍(lán)大海環(huán)抱、擁有千里綿延海岸線的山東煙臺(tái)市,卻是個(gè)典型的資源性缺水城市,人均水資源占有量?jī)H為全國(guó)平均值的五分之一。如何向浩瀚大海汲取發(fā)展之源,一直是當(dāng)?shù)厝瞬恍柑剿鞯闹匾n題。

        在煙臺(tái)市萊山區(qū)的金正環(huán)保產(chǎn)業(yè)園內(nèi),兩條平板反滲透膜組件全自動(dòng)化生產(chǎn)線正在忙碌運(yùn)轉(zhuǎn)。這里生產(chǎn)的膜組件不僅能在高難工業(yè)廢水處理領(lǐng)域大顯身手,還能將苦澀海水轉(zhuǎn)化為甘甜淡水,為飽受缺水之苦的海島居民解決“吃水難”問題。

        南隍城島的居民便是這項(xiàng)技術(shù)的受益者。這座位于渤海深處的小島,層巒疊嶂,海灘如畫,而且盛產(chǎn)鮑魚、海參等珍味,吸引無(wú)數(shù)游客前來游玩。然而,就在幾年前,該島在旅游旺季還面臨嚴(yán)峻的供水挑戰(zhàn),定時(shí)定量的供水方式不僅影響居民生活,更制約了旅游業(yè)發(fā)展。

        “在政府的號(hào)召下,我們完成了新型海水淡化設(shè)備的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和調(diào)試,南隍城島終于實(shí)現(xiàn)了24小時(shí)供水?!苯鹫h(huán)保科技有限公司膜材料研發(fā)專家張慶磊說。

        向大海借水,必須好借好還。“傳統(tǒng)的海水淡化是從海水中拿出一部分淡水后,把剩余濃水排入海中,我們則是在淡化海水的同時(shí),把其中有用的化學(xué)資源,如溴素、氯化鈉和氯化鉀提取出來加以回收,這樣既能做到物盡其用,又能大大減少污染隱患?!睆垜c磊說,“我們自主研發(fā)特種耐酸膜、特種耐堿膜、高效分鹽膜、硫酸鈣結(jié)晶技術(shù),有效推動(dòng)了海水、礦井水和污廢水資源的處理與利用?!?/p>

        海水淡化作為海水資源的開源增量技術(shù),已成為解決全球水資源危機(jī)的重要途徑。近年來,煙臺(tái)市積極培育節(jié)水產(chǎn)業(yè),海水淡化行業(yè)得到快速發(fā)展。裕龍石化已建成日處理能力達(dá)14萬(wàn)噸的海水淡化工程,所有工業(yè)用水均來自海水淡化。萬(wàn)華蓬萊化工產(chǎn)業(yè)園一期也已建成日處理能力達(dá)10萬(wàn)噸的海水淡化工程,規(guī)劃海水淡化水利用占比達(dá)用水量八成以上。

        “下一步,我們將加大對(duì)非常規(guī)水利用企業(yè)的服務(wù)和支持力度,推動(dòng)非常規(guī)水在更多場(chǎng)景應(yīng)用,替代寶貴的淡水資源。”煙臺(tái)市水利局黨組成員、副局長(zhǎng)景旭說。

        3.鹽堿水養(yǎng)殖:海鮮的沙漠奇緣

        全國(guó)15億畝鹽堿地,新疆占了近三分之一。如何利用好這些被視作農(nóng)業(yè)“禁區(qū)”的土地,讓其煥發(fā)勃勃生機(jī)?

        為了探尋答案,記者來到了塔克拉瑪干沙漠西北緣的阿拉爾市。在這里,塔里木河上游灌區(qū)排放的水匯聚成河,形成了一片4300余畝的鹽堿水域。

        走進(jìn)隴達(dá)水產(chǎn)養(yǎng)殖農(nóng)民專業(yè)合作社的溫室大棚,記者的目光瞬間被道路兩側(cè)一眼望不到頭的培育池所吸引。碧澄澄的水面細(xì)波蕩漾,氣泡如珠璣般點(diǎn)綴其上,一派生機(jī)勃勃。

        彭仁凱是該合作社的理事長(zhǎng)。說話間,他彎腰從池中舀起半盆活蹦亂跳的對(duì)蝦,笑著對(duì)記者說:“去年我們一座溫室就成功產(chǎn)出了5000公斤的南美白對(duì)蝦,產(chǎn)值高達(dá)60萬(wàn)元?!?/p>

        這些年,“海鮮陸?zhàn)B”為當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展開辟了新思路,而彭仁凱的“海鮮夢(mèng)”并未止步,他渴望養(yǎng)殖更多種類的海鮮。愿望的實(shí)現(xiàn)談何容易,過去幾年里,一批批技術(shù)員嘗試在鹽堿水中養(yǎng)殖石斑魚,但都未能成功。

        浙江援疆科技特派團(tuán)的到來,帶來了轉(zhuǎn)機(jī)??萍继嘏蓡T們通過精準(zhǔn)幫扶模式,為當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展注入了科技動(dòng)力。其中,浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)科的舒妙安教授,在深入調(diào)研阿拉爾市地下鹽堿水后,成功研發(fā)出了鹽堿水的“類海水”調(diào)控技術(shù),為石斑魚的養(yǎng)殖創(chuàng)造了可能。

        “海水是流動(dòng)水,其水質(zhì)離子比值和鹽度更加均衡,鹽堿水則受地理環(huán)境、地質(zhì)土壤和氣候等多種因素影響,成分復(fù)雜多樣。我們按照缺什么補(bǔ)什么的原則,為海魚模擬出適宜的海水生長(zhǎng)環(huán)境。”舒妙安說。

        在舒妙安團(tuán)隊(duì)的精心指導(dǎo)下,今年5月,2000多尾珍珠龍膽石斑魚魚苗從海南空運(yùn)至阿拉爾,在合作社的溫室大棚里找到了新家。經(jīng)過數(shù)月的精心呵護(hù),這些石斑魚長(zhǎng)勢(shì)良好。

        舒妙安對(duì)新疆地區(qū)的鹽堿水綜合利用充滿信心,并提出“棄水—養(yǎng)殖—治沙灌溉”的生態(tài)造田新思路?!梆B(yǎng)殖后的水會(huì)變肥,沉積的糞便經(jīng)過固液分離后,能產(chǎn)出改良鹽堿荒漠地的有機(jī)肥,還能通過蒸發(fā)排放的循環(huán)水為灌溉農(nóng)作物提供水源。”他解釋說。

        鹽堿水的“變廢為寶”不僅大幅提升了鹽堿水漁農(nóng)的綜合生產(chǎn)能力,還通過“以漁治堿”的方式有效改善了土壤結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了鹽堿地的復(fù)耕和生態(tài)環(huán)境的顯著改善,為鹽堿地綜合治理探索出了一條可持續(xù)發(fā)展的新路徑。

        “實(shí)踐證明,低洼鹽堿地通過洗鹽排堿和漁業(yè)養(yǎng)殖,土壤鹽度能大幅下降。平均每開挖1畝鹽堿地養(yǎng)殖池塘,就有3至8畝的鹽堿土壤得以改良。”阿拉爾市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局二級(jí)調(diào)研員陶學(xué)江說。

        從高山之巔到大海之濱,從沃野平疇到戈壁荒原,非常規(guī)水源正逐漸成為我們?nèi)粘S盟某R?guī)選擇……

        (光明日?qǐng)?bào) 記者 陳煜 趙明昊 靳昊 孫金行)

        (項(xiàng)目統(tǒng)籌:記者 陳海波)

      【編輯:田博群】
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