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向海洋要淡水
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大概在地球上没有一个人会不熟悉水.生命离不开水,人体含有水约占体重的2/3.一个人的生命,每天起码需用2 升水来维持,工农业生产离不开水,庄稼成长要靠水来浇灌.生产1 千克猪肉,要用4500~8500 升水,造一辆汽车要用5000 升水,全世界一昼夜耗水量是70 亿吨。

人类生活和工农业生产需要的水是淡水,可是,占地球表面71%的水中,97.2%是海洋中的水,实际上能利用的淡水,只占世界水总量的0.63%.随着世界人口的增加和生活水平的提高,随着工农业生产的发展,世界淡水用量正以每年4%的速度急剧地增加.据统计,近20年来,世界不少地区供水不足,目前估计有12 亿人口缺水.这样发展下去,到2000年,世界供水将不及需要量的一半,人类社会将出现水危机。

这怎么办? 唯一的办法是向海洋要水。

可是,海水平均含有3.5%的盐份,不能使用.人喝了海水,会渴上加渴,引起机体脱水.用海水浇灌农作物,农作物会"腌死".有些靠海的浅滩地常由于海水的浸渍而变成盐碱地,几乎寸草不长.在工业上也不能用海水,因为海水含有大量的矿物盐类,不合纯度要求,如果用来烧锅炉,会生成厚厚的锅垢,损坏锅炉。

这该怎么办呢? 办法是使海水淡化,把海水中的盐份与水分开.蒸发法是海水淡化最简单的方法,就是将海水加热蒸发,再将水蒸气冷却,提取淡水.太阳能蒸馏淡化装置就是使用这种方法。

太阳能蒸馏淡化装置,像一座座矮小的房子,屋顶用玻璃或透明塑料板组成,可以使阳光透过,照射在海水上.海水变热蒸发,水蒸气上升后,碰到玻璃会凝结成水滴,收集到两旁的淡水槽中。

蒸发法还有许多种,目前世界90%的海水淡化装置是由多级闪急蒸发法生产的.闪急蒸发法是给加热了的海水施加高压,然后突然降压,使水在瞬间蒸发的方法.所谓多级就是把许多蒸馏器串联起来,让压力下降几次使水蒸发。

《旧约圣经》里有这样一段记载: 先知摩西带领以色列人从红海走到阿拉伯一个叫书珥的旷野,在旷野里走了三天都找不到水.后来,到了一个叫玛拉的地方,那儿的水苦也不能喝,大家都向摩西抱怨道: "我们喝什么呢? " 摩西向天主呼求,天主让他看到一颗树,他把这树丢在水中,水就变甜了.离子交换树脂,我们对它已不太陌生,它就是科学家手中的"摩西神树",用它放在海水中,它可以像海绵吸水那样,吸附出海水中的盐份,使海水变成淡水。

用离子交换树脂使海水淡化的方法叫离子交换法,这种方法适应于海洋上的遇难人员应急之用。

海水淡化还有一种方法是电渗析法,就是在海水淡化装置中插入两根电极,在两极之间放入一种特种薄膜.这样就把海水淡化装置隔成三室,一个叫阳极室,一个叫阴极室,一个叫中间室.当接通电源后,奇迹就会发生,海水中的盐份会向两个电极"靠"去,使得两个极室的海水愈来愈浓,而中间室的海水逐渐被淡化.这种方法适用于中小型淡化厂,我国西沙永兴岛上的海水淡化站,是目前世界上最大的电渗析淡化装置,每天生产淡水20 多吨。

在自然界有这样一种膜,它只能透过水分子,不能透过其他物质,科学家把这种膜叫做半透膜.动植物的细胞膜都是半透膜,如干大豆放在水中浸泡后会膨胀,就是因为水通过细胞向干果内部渗透的结果。

利用半透膜可以淡化海水,这种方法叫反渗透法.用人造半透膜把水和海水分开.海水是盐水溶液,水分子会透过膜渗透到海水中,使海水稀释,并且产生一种压力,叫渗透压.然后,向海水加一个压力,大于渗透压,这时,海水中的水分子就会被挤出海水,透过半透膜,到纯水这边来。

反渗透法脱盐效率高.近年来,各国都在研究、推广应用,是一种前途诱人的方法.在1978年到1982年期间,世界已建成21 家日产300 吨以上的反渗透海水淡化厂。

向海洋要水,一些国家生奇想,把漂浮在南太平洋的南极冰山,用船拖来,让它融化掉,供人类利用.一座小冰山可供几十万人的城市用一年,初步试拖,已取得成功。

有了海水淡化技术,海洋就成了人类取之不尽用之不竭的淡水库。

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