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水资源看似无限,但缺水却已经成为全球性问题。联合国年度《世界水发展报告》指出,超过四分之一的人类——19亿人,其中73%在亚洲——已经生活在水资源面临严重稀缺的地区。与此同时,全球用水量已达到一个世纪前的六倍,预计到2050年还将增加20%到50%。目前的用水量为每年约4600立方千米,已经接近引发水供应危险萎缩的阈值。世界上最大的地下水系统中有三分之一面临干涸的危险。因此,预计到2050年,生活在严重缺水压力下的人数将增至32亿,如果计入季节性变化则为57亿。澳大利亚、意大利、西班牙,甚至美国都将遭遇严重水荒。乍看之下,海水淡化似乎为满足未来世界的用水需求提供了答案。但在现实中,将海水转变为淡水的做法远非灵丹妙药。除了价格高昂、能耗巨大,还有其他问题。欢迎前往《经济学人·商论》App回顾2021-04专题报道《水》。
西蒙·朗说,气候变化和人口增长使世界的水危机变得更加紧迫【专题报道《水》系列之一】美国国家航空航天局(NASA)在宇宙中搜寻外星生命的迹象时有这样一句座右铭兼使命宣言:“追踪水”。人体约70%由水构成,它说,而地表的70%被水覆盖。“水创造了一个维持和供养动植物及人类的环境,使地球完美地匹配一般意义上的生命。”如果水是生命本身的代名词,那么对地球上水质和水供应量的担忧会带着世界末日的意味或许也就不足为奇了。未来,人们将在酷热、干旱的气候里为了几滴水展开激烈、血腥的争斗——这是反乌托邦小说和电影的标准题材。本专题报道将审视这样的噩梦距离现实有多近。它将考察世界上淡水资源的现状以及对它不断增长的需求,并思索满足这些需求的方式。首先要认识到的是,70%这个数字与这场辩论无甚关系。它所代表的海洋是咸水,占地球上水总量的97.5%。另外还有1.75%冻结在地球两极、冰川或永冻层中。如此,全世界只能依靠其余的0.75%的水。这一部分几乎全是地下水,虽然位于地表的0.3%满足了59%的需求(见图表)。本报道将论述滥用水资源可能确实会引致一系列灾难。但是,避免它们的方法已经众所周知,而新技术也在不断演进以改善局面。... ... ...许多河流因污染和过度开发而处于危险状态【专题报道《水》系列之二】恒河仍然被污染,对健康造成危险,而且流量越来越小,部分原因是上游的水电大坝。2018年的一项研究发现,自上世纪70年代以来,某些河段的流量可能下降了50%。气候变化实际上鼓励了在河流上筑坝。有人估计,大约70%的恒河流量来自它的发源地喜马拉雅冰川的融水。工程师们认为,随着温度的升高,会有更多冰融化,增加河流的流量,从而增加水力发电的潜力。事实上,在过去的几年里,由于冬季降水减少,为喜马拉雅山河流供水的含水层一直在缩减。然而,从长远来看,冰川的命运可能会毁灭大河。尼泊尔智库国际山地综合开发中心2月发表的一项研究警告说,即使根据相对温和的全球变暖预测,到2100年,超过三分之一的喜马拉雅冰川将融化,河流流量从2060年代开始降低。... ... ...地下水帮助养活了世界,但在许多地方已经危险地消耗殆尽【专题报道《水》系列之四】印度穷人抽取地下水来饮用和洗澡只是地下水过度开采的次要原因。一个重要得多的原因是灌溉。目前,印度近60%的灌溉需求都依靠地下水来满足。上世纪70年代,绿色革命让印度自给自足的能力大为改观,将其变成了一个食品出口大国。而这场革命依赖由电泵驱动的管井。这场革命也使印度成为了世界上最大的地下水开采国。包括美国、中国、伊朗和巴基斯坦在内的五大用水国占了全球总开采量的67%。在印度,地下水是免费的。1882年的一项法律赋予每个土地所有者收集和处置其土地上和土地下所有水的权利。用泵把水从越来越深的地下送到地面所需的电力成本是一个限制因素。但是,每当接近选举时(在印度是常事),印度政客们喜欢向农村选民派送廉价或免费的电力。绿色革命使农业在总能源使用中的份额从1970年的10%上升到1995年的30%。... ... ...《经济学人·商论》2021-04《除盐有所值?》人造水可以补充自然水,但永远无法取代它【专题报道《水》系列之五】乍看上去,海水淡化似乎为世界用水需求提供了答案。这种做法确实很流行。联合国大学水资源、环境与健康研究所(UNU-INWEH)的学者综合了现有数据,显示全世界目前有15,906家海水过滤工厂投产,每天产出9500万立方米的淡化水。以色列的目标是到2030年将年产量从目前的每年6亿立方米提高到11亿立方米——要知道它还只占全球产量的2%;沙特阿拉伯占15.5%,阿联酋10.1%,科威特3.7%。而全球近半(48%)产量出自中东和北非。中国和美国的产能也很大(见图表)。有八个国家生产的淡化水量超过了取自天然水源的水量。
不过,只要把使用海水淡化技术的地区细分一下,就能知道为何它并非灵丹妙药。一是地理条件。如果海水是原料,那么把淡化水远距离输送到偏远内陆地区——比如中国西部——成本就太高了。其次,即使在沿海地区,海水淡化仍然非常昂贵,这就是为什么三分之二的现有设施都位于高收入国家。
烧钱的第二大原因是能耗大——通常占淡化水成本的一半到三分之二。以色列已经想办法实现了较高的能效,部分要归功于创新的反渗透膜。索莱克生产的水售价为每立方米0.50到0.55美元,低于以色列第一家淡化水厂的0.78美元。那家水厂以公私合营模式创立,于2005年开工。联合国大学的论文聚焦于海水淡化的第三个缺点。... ...
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