全球应对水资源短缺的科学战略措施与解决方法

作者: 2014-11-27 10:29 来源:其他
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据2014年7月斯德哥尔摩国际水研究所(SIWI)的最新研究[1]指出:目前,全世界大约1/3的人口生活在缺水地区;到2025年,全球将有2/3的人口遭受水短缺的困扰;按当前的技术和水消耗总量计算,到2030年对水资源的需求将从目前的4.5万亿立方米增加到6.9万亿立方米,全球用水缺口将达到40%。

一、未来全球水资源短缺面临的风险

水资源短缺引发的危机:(1)制约社会经济发展,世界经济论坛发布的《2014全球风险报告》中水资源短缺被列入最影响全球经济发展的三大因素之一[2];斯德哥尔摩国际水研究所(SIWI)认为水资源紧缺可能把人类推向一场全球性的危机,经济增长将陷入停滞,预计到2050年,全球企业为缺水而付出的成本将占全球GDP的2.9%,高达4.7万亿美元。(2)威胁国际安全,美国国家情报总监办公室(ODNI)预测[3],未来水源短缺可能引发地区的国家安全问题,导致不稳定局势乃至国家政府失去控制能力进而加剧地区性紧张关系;最近几个月,中纬度地区超过10亿民众遭遇了干旱和饮用水短缺,尤其叙利亚、伊拉克等国已造成无数难民背井离乡,而且还笼罩在战争的阴影之下。

二、应对水资源短缺的六大关键战略措施

2014年9月,科学家在Nature Geoscience期刊撰文[4],提出联合全球不同的节水方法以“水楔”为框架制定减少用水量的政策(类似于缓解气候变化的楔形减排方案),并建议采取六个关键的战略措施:

软措施(1)提高农业用水效率,通过种植新品种、植物营养高效利用等;(2)提高农业灌溉效率,大水漫灌改进为喷灌或滴灌;(3)用水紧张的地区提高生活和工业用水效率;(4)限制人口增长的速度。

硬措施:(5)增加水库的储水量,通过新建水库、减少水库的沉积物或者扩建现有的水库等;(6)利用海水淡化技术来减缓沿海地区的水压力,增加海水淡化厂的数量或提高海水淡化产能。

三、探索非常规淡水方法应对水短缺

2014年6月,Nature撰文[5]介绍了5种非常规来源的淡水产生方法:(1)海水淡化:工程师们试图提高反渗透技术使用的元件如低能泵和先进膜,同时也试验用石墨膜代替目前使用的聚合物膜。(2)河岸过滤:自19世纪70年代,莱茵河畔的德国人使用河岸过滤水,选择合适的地质区域开辟小河道,通过沙子和砾石的过滤剥离了大部分的化学和生物污染物得到相对干净的水源,再经过消毒即可使用。(3)古代技术:埃塞俄比亚北部地区利用隧道将高海拔的地下水运至干涸的山谷和平原,伊朗和阿拉伯半岛部分地区仍在沿用古代的供水系统。(4)绿化沙漠:在卡塔尔的沙漠里,科学家发现海水和阳光在自我维持的循环中得到干净的水,收集的凝结水用于灌溉和饮用。(5)收集雾气:自2006年起,危地马拉Tojquia的居民已安装了35个网格采集器,平均每年可产生饮用水6300L,可满足30个家庭在旱季使用。科学家还研制出可渗透的纤维材料,收集雾的速率比传统网格提高了5倍。    

(唐霞)


[1] New Study on Water as a Financial Risk. http://www.siwi.org/news/new-study-on-water-as-a-financial-risk/.

[2] 2014年全球风险报告.www3.weforum.org/docs/WEF_GlobalRisks_Report_2014_CN.pdf.

[3] Global Water Security. http://www.dni.gov/nic/ICA_Global%20Water%20Security.pdf.

[4] Wedge approach to water stress. http://www.nature.com/ngeo/journal/v7/n9/full/ngeo2241.html.

[5] Researchers are exploring unconventional sources of fresh water to quench the globe's growing thirst.

http://www.nature.com/news/the-parched-planet-water-on-tap-1.15411.

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