海水中的“宝”
海洋是水的王国,偌大的地球,70.8%的面积被水占领了,海水总体积是13.7 亿立方公里。所以水是形成海洋的第一要素,没有水便没有海洋。水本身就是“宝”,就是一个无与伦比的“宝库”。据测量,这13.7 亿立方公里的水中,含镁1800 万亿吨,钾500 万亿吨,碘930 亿吨,铷1900 亿吨,银5 亿吨,金1000 万吨,铀200 亿吨⋯⋯如果把海水中的氘(dāo 重氢)氚(chuān 超重氢)所蕴藏的能量,折算成石油,那么该有多少石油呢?那真会叫你大吃一惊,它将超过海水的总体积,这是一个多么大的宝库啊!
在这个特大的“宝库”中,我们说四个宝:第一说水,第二说盐,第三说铀,第四说电,这都是最最宝贵的,可谓“宝中之宝”。
水(海水淡化)
汪洋大海水虽多,那是不能喝的,也不能灌溉土地。海上航行,一旦发生断水事件,那比遇上十级大风还要糟糕。据调查,地球上缺水的干旱地区和半干旱地区有5000 万平方公里,占陆地面积34%。随着人口的增加,经济事业的发展,供水量越来越大。全世界工农业生产用水和居民的生活用水,1900 年是400 立方公里,现在是3000立方公里,到21 世纪需要6000 立方公里。我国首都北京,现在有8 个自来水厂,供水量比1949 年增加了27 倍,仍然满足不了各方面用水的需要。
1979 年联合国水利会议上,有人大声疾呼:“水在不久以后,将成为一个严重的社会危机!”解决用水问题,就要开辟水源。既然地球上有70.8%水域面积,又何愁没有水用呢?原来海水是不能喝的,主要是因为含盐太多,海水平均含盐量3.5%,人喝了海水,不仅不能解渴,而且渴得更加厉害。含盐分的水进入体内,随即从肾脏变成尿排出体外,人体肾脏排泄盐的功能非常有限,最高不能超过2%。遇到高于这种浓度的情况,口便渴得不行,生理上要求补充淡水把留存体内的盐水稀释。如果喝100 毫升海水,必须补充75 毫升淡水去稀释,倘若没有淡水去稀释,人体机能自动把细胞里面的水挤出来,去稀释盐分,再排出体外。这样一来,你喝进去100 毫升,排出去175 毫升,岂不是得不偿失?不仅不能解渴,严重的还会出现脱水现象。如果人体失水11%~20%,就会抽搐、耳聋、视觉模糊、精神紊乱,甚至死亡。
所谓海水淡化,主要就是去掉海水中过多的盐分。16 世纪英国女皇颁布一道嘉奖令,谁能想出廉价的淡化海水的办法,初高中地理网可以得1 万英磅的奖赏。这道嘉奖令发布了快400 年,仍没有人拿到这笔奖金。原因是海水淡化的方法虽多,但耗费都比较高,没有廉价的。
沙漠地带,水贵如油,人们曾用一种朽木作过滤器,可以得到少量的淡水,但是效果很不理想。
1606 年,西班牙船工用蒸馏器在大帆船上提炼出了淡水,开创了人工淡化海水的先例。但是,蒸镏水作饮水,一是太贵,二是不可久喝。
我们平日喝的水,里面含有人体需要的硫酸钾、硫酸镁、碳酸氢钠等微量元素。蒸馏水成分单一,久喝有损健康。所以直至今天,大海行船,都是预先储足用水,就像储足煤、油、粮食一样,航行中缺水断水,可以电话通知补给船送来。补给船就像公路上的加油站,它的任务是专给来往船舰加油添水的。贵是贵一点,比海水淡化还是要合算些。现在已普遍采用低温蒸馏法淡化海水。大家知道,高山上煮东西,压力小,不到100℃水就开了。如果只有1/43 个大气压,水温20℃就沸腾起来了。行船的废气废热用在低温蒸馏机上,便可得到廉价的淡水。海水淡化还有电渗析法、反渗析法、冷冻法。以上方法中,采用低温蒸馏法最普遍,占了90%以上。日本主要用反渗析法,最近一种低压、高流量、高脱盐率的反渗透膜研制成功,也可以获得廉价的淡水。这个“廉价”,只是对过去而言,最早淡化海水,1 公斤石油仅能生产35 公斤淡水,现在1 公斤石油可以生产300 公斤淡水,当然可以算廉价,但比之自来水公司供应的水,那要贵7~10 倍,所以英国女皇颁布的嘉奖令,至今仍有效,一直到目前,谁也没有去领这笔奖金。海水淡化,都是在缺水无可奈何的情况下进行的,例如:中东干旱缺水的科威特和沙特阿拉伯,气候炎热,年平均温度33℃,夏季最高52℃,年降雨量37 毫米,那里沙丘起伏,荒漠纵横,没有一处常年积水的江河湖泊,居民吃水用水,严加限制,工业用水更是困难之极。过去只好靠船载车拉,到国外去运水,现在已建成了许多淡化工厂,并将淡化的水储存在高耸入云、巍峨壮观的具有本民族艺术风格的水塔之中,保证居民的用水。