3月22日-3月28日是中国水周。3月22日,在“节水中国行·北京朝阳”主题宣传活动北京朝阳主会场,正式发布了“2024中国节水十大经典案例”,其中既有管理上的革新,也有技术上的进步。除此之外,你还知道哪些关于节水护水的方法呢?

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01 给水库铺上“防晒衣”
2015年8月, 9600万个黑色空心高密度聚乙烯球在洛杉矶艾芬豪水库缓缓铺开,宛如给水库穿上了一层厚厚的“防晒衣”。这些直径10厘米的小球漂浮在水面上,能够有效阻挡阳光射入,每年可减少约115万立方米蒸发量[1]。
然而,有专家经过计算后指出,至少要使用两个多月至两年半,才能让这些黑色塑料遮阳球发挥出理想的保护效果。而且,制造这些塑料球本身需要消耗25万-290万立方米水资源(具体取决于球的壁厚)。

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此外,这些黑色塑料球可能会阻碍水体的氧气交换,导致水体缺氧,影响水生生物的生存。而且,这些塑料球在长期使用过程中可能会逐渐老化、破碎,对水库生态环境造成潜在威胁。不过,科学家们并未因此而气馁,他们正积极研发可生物降解材料,期待未来能为水库打造出既实用又环保的“防晒衣”。
02零能耗的“沙漠饮水机”
液态淡水不仅存在于江河湖海,还能以雾气形式悬浮空中。在极度干旱的秘鲁利马,人们将一种特殊的网挂在山坡上捕捉雾气,让细小的水滴凝结在网上,然后顺流而下到管道中收集起来。据统计,一张网一天就可以收集300至400升淡水[2],虽然不能直接饮用,但可以用来洗衣、洗澡、洗菜和煮沸后做饭。最神奇的是,这种装置无需电力,仅靠昼夜温差就能循环工作,堪称最节能的“沙漠饮水机”。如今,这种捕雾网已经在秘鲁、玻利维亚以及哥伦比亚的一些(xiē)地(de)区(qū)广(guǎng)泛(fàn)应(yīng)用(yòng)。

图(tú)片(piàn)来(lái)源(yuán):WaterSeer
2017年(nián),美(měi)国(guó)加(jiā)州(zhōu)大(dà)学(xué)伯(bó)克(kè)利(lì)分(fēn)校(xiào)研(yán)发(fā)了(le)一(yī)种(zhǒng)名为(wèi)“waterseer”的(de)空(kōng)气(qì)取(qǔ)水(shuǐ)装(zhuāng)置(zhì)。这(zhè)个(gè)装(zhuāng)置(zhì)的(de)使(shǐ)用(yòng)方(fāng)法(fǎ)十(shí)分(fēn)简(jiǎn)单(dān),只(zhǐ)需(xū)将(jiāng)其(qí)插(chā)入(rù)地(de)面(miàn),然(rán)后(hòu)利(lì)用(yòng)上(shàng)层(céng)空(kōng)气(qì)与(yǔ)插(chā)入(rù)地(de)面(miàn)以(yǐ)下(xià)部(bù)分(fēn)的(de)温(wēn)差(chà)来(lái)产(chǎn)生(shēng)水(shuǐ)分(fēn),就(jiù)像(xiàng)空(kōng)调(diào)机(jī)里(lǐ)产(chǎn)生(shēng)的(de)冷(lěng)凝(níng)水(shuǐ)一(yī)样(yàng)。经(jīng)过(guò)试(shì)验(yàn),WaterSeer每(měi)天(tiān)收(shōu)集的(de)产(chǎn)量(liàng)可(kě)达(dá)37升(shēng)[3、4]。有(yǒu)了(le)它(tā),那(nà)些(xiē)地(de)下(xià)水(shuǐ)严(yán)重(zhòng)缺(quē)乏(fá)的(de)地(de)区(qū),人(rén)们(men)就(jiù)能(néng)利(lì)用(yòng)空(kōng)气(qì)生(shēng)产(chǎn)出(chū)安(ān)全可(kě)靠(kào)的(de)饮(yǐn)用(yòng)水(shuǐ),再(zài)也(yě)不(bù)用(yòng)为(wèi)喝(hē)水(shuǐ)发(fā)愁(chóu)了(le)。
03 沙(shā)漠(mò)里(lǐ)的(de)“海(hǎi)鲜(xiān)奇(qí)迹(jī)”
以(yǐ)色(sè)列(liè)的(de)大(dà)部(bù)分(fēn)领(lǐng)土(tǔ)被(bèi)内(nèi)盖(gài)夫(fu)沙(shā)漠(mò)所(suǒ)覆(fù)盖(gài),早(zǎo)在(zài)1970年(nián),当(dāng)地(de)人(rén)在(zài)沙(shā)漠(mò)的(de)地(de)层(céng)中(zhōng)通(tōng)过(guò)钻(zuān)探(tàn)寻(xún)找(zhǎo)水(shuǐ)源(yuán),结(jié)果(guǒ)发(fā)现(xiàn)了(le)地(de)热(rè)盐(yán)水(shuǐ)。这(zhè)种(zhǒng)水(shuǐ)不(bù)仅(jǐn)温(wēn)度(dù)高(gāo),出(chū)水(shuǐ)温(wēn)度(dù)约(yuē)为(wèi)40℃,而(ér)且(qiě)含(hán)盐(yán)度(dù)高(gāo)于(yú)饮(yǐn)用(yòng)水(shuǐ)。科(kē)学(xué)家(jiā)们(men)经(jīng)过(guò)试(shì)验(yàn),开(kāi)发(fā)出(chū)了(le)分(fēn)级(jí)多(duō)次(cì)利(lì)用(yòng)地(de)热(rè)盐(yán)水(shuǐ)的(de)方(fāng)法(fǎ),他(tā)们(men)将(jiāng)农(nóng)业(yè)种(zhǒng)植(zhí)与(yǔ)水(shuǐ)产(chǎn)养(yǎng)殖(zhí)结(jié)合(hé)起(qǐ)来(lái),先(xiān)把(bǎ)地(de)热(rè)盐(yán)水(shuǐ)引(yǐn)入(rù)温(wēn)室(shì)大(dà)棚(péng),为(wèi)种(zhǒng)植(zhí)的(de)农(nóng)作(zuò)物(wù)保(bǎo)温(wēn),将(jiāng)其(qí)热(rè)量(liàng)消(xiāo)耗(hào)掉(diào)一(yī)部(bù)分(fēn)之(zhī)后(hòu),再(zài)把(bǎ)冷(lěng)却(què)后(hòu)的(de)水(shuǐ)按(àn)顺(shùn)序(xù)分(fēn)级(jí)流(liú)入(rù)不(bù)同(tóng)的(de)鱼(yú)塘(táng),用(yòng)来(lái)养(yǎng)殖(zhí)不(bù)同(tóng)品(pǐn)种(zhǒng)、适(shì)宜(yi)不(bù)同(tóng)生(shēng)存(cún)环(huán)境(jìng)的(de)鱼(yú)类(lèi)[5]。在(zài)这(zhè)里(lǐ),每(měi)一(yī)滴(dī)水(shuǐ)都(dōu)发(fā)挥(huī)到(dào)极(jí)致(zhì),真(zhēn)正(zhèng)实(shí)现(xiàn)了(le)水(shuǐ)资(zī)源(yuán)的(de)高(gāo)效(xiào)利(lì)用(yòng)和(hé)循(xún)环(huán)利(lì)用(yòng)。

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04 人工干预向海洋要水
有时候,人们还会通过人工干预的方式改变水资源的流向,以合理调配水资源。不过,让河水改变流向,不仅需要具备改天换地的勇气,更需要精准无误的规划设计与实力雄厚的经费支持,若要取得成功绝非易事。例如,以含盐度高而著称的死海,水位仍在以大约每年1米的速度继续下降,为了拯救死海,曾有学者提出设想——从红海中抽水,经过淡化处理之后将淡水供当地人使用,再把盐水注入到死海。然而,因这项工程耗费巨大,还有可能对死海的生态环境造成破坏,时至今日依然未能实施。
人类与水的博弈,是科技与自然的碰撞,每一项技术创新的背后都隐藏着对自然的敬畏。我们只有在高效利用与生态保护间找到平衡,才能真正守护生命之源。
参考文献:
[1]张梦然.洛杉矶水库实验表明:用遮阳球减少水分蒸发并不可行[N].科技日报,2018年07月20日.
[2]央视新闻.说说这张神奇的捕雾网[N].总台环球资讯广播,2024年5月19日.
[3] WaterSeer可在空气中取水[N].中国民商,2016年第12期.
[4] https://offgridworld.com/waterseer-provides-endless-supply-pure-water-thin-air/
[5]郝雨.沙漠鱼塘[J].大自然探索,2022年第5期。
作者:马志飞 地质高级工程师,中国地质学会会员,自然资源优秀科普图书奖获得者
审核:徐奎 天津大学水利水电工程系副教授
策划:翟国庆
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