孙吉亭

(1.莫纳什大学 地理与环境科学学院，澳大利亚 维克多利亚州 3800;2.山东社会科学院 海洋经济研究所，山东 青岛 266071)

世界海水利用产业现状与我国发展相关产业的对策*

孙吉亭1,2

(1.莫纳什大学 地理与环境科学学院，澳大利亚 维克多利亚州 3800;2.山东社会科学院 海洋经济研究所，山东 青岛 266071)

淡水资源短缺现在已成为一个世界性的问题，人口的增加以及伴随着工业与农业活动的上升已经导致了现有水资源的过度开发与淡水资源的污染。现在解决淡水水源不足的方法有多种，以中水回用与海水淡化作为两大主要方式。尽管海水淡化表面上看可以提供无限的高质量饮用水等一系列的益处，但有关海水淡化存在着潜在负面影响的争论却依然增加。我国在发展海水利用产业方面应借鉴国际经验教训，大力提升公众的海洋意识以及对海水淡化、中水回用的认识，抓住机遇促进我国海水利用产业发展，积极开展海水淡化技术成果的国际交流和产学研合作，强化组织协调及建立海水淡化产业协会，加强规划与环境评估。

海水淡化；中水回用；淡水供应；淡水短缺

我国是一个海洋大国，海岸线总长达32000多公里，其中陆地海岸线18000多公里，岛屿海岸线14000多公里，拥有面积大于500平方米的海岛7300多个,海岛陆域总面积近8万平方公里，我国管辖的海域约300万平方公里。我国海岸带纵跨热带、亚热带和温带三个气候带，海洋资源种类繁多，包括海洋生物、海洋水资源、石油天然气、海底固体矿产、海洋动力资源、滨海旅游等资源，开发潜力巨大。因此，海洋强国战略赋予了海洋开发新的历史使命，海洋经济将成为我国国民经济新的增长点，承载着以海带陆，以陆促海，海陆统筹，引领整个国民经济发展的重任。

我国虽是海洋大国，但也是淡水匮乏大国。目前，随着我国国民经济的不断发展与人民物质生活水平的提高，淡水资源短缺矛盾日益突出，成为制约发展经济、提高人民生活水平的瓶颈因素。据统计，我国淡水资源总量约2.8万亿立方米，居世界第6位，但人均占有量不足2220立方米，是世界平均水平的1/4。[1]在我国600个最大城市之中有550个缺水，已被列为全世界13个最缺水国家之一。[2]

不仅在中国，淡水资源短缺问题也是世界各国面临的共同问题。为了应对水荒的困扰，世界沿海国家都想方设法开辟新的水源，包括利用海水资源。因此，了解掌握世界海水资源开发利用现状与出现的问题，趋利而避害，对化解我国淡水资源供需矛盾具有一定的启示。

一、淡水资源短缺是世界面临的普遍问题

水是人体内重要的组成部分，据医学统计，成年男性身体中有60%是体液，成年女性体液则占有55%，而新生儿体内水分更高达75%。因此，高质量的饮用水意味着幸福与健康。[2]尽管地球表面70%以上由水覆盖，但其中98%是海水，仅有2%是淡水。即使在这2%的淡水之中，90%又被冻在冰川里。[3]尤其二战以后，随着世界人口的增加以及伴随着工业与农业活动的上升，已经导致了现有水资源的过度开发与淡水资源的污染。[4]淡水资源短缺现在已成为一个世界性问题。目前在全世界，饮用水的需求量以每年2%的速度增加，到2030年估计达到69000亿立方米，大大超过了地球现存可持续自然供给的42000亿立方米。[5]在当今世界大约68亿人口中，有三分之一人口生活在水的消耗量超过总供给量10%的国家中，假如这种情况持续到2025年，世界将有三分之二的人生活在水荒中。

在印度，许多地区面临着多年的缺水问题并有大量的村庄遭受内陆盐碱化问题。在以色列，尽管有许多新发明的存水技术，但取水量然后超过供给。埃及超过一半的食物依靠进口，因为国内没有足够的水来种植作物。[2]

二、国外解决淡水水源不足的主要方式

现在解决水源不足的方法有多种，诸如在不同地区之间调水，在工业与农业中将废水再利用，以及提高淡水资源的管理；而海水与苦咸水的淡化在世界许多地方已成为最重要的“非惯用的”饮用水源之一，并在那些发生水荒却找不到其它供水替代品的地区扮演着重要的角色。[4]其中以中水回用与海水淡化作为解决当前人类淡水资源匮乏问题、增加缺水地区淡水资源总量、优化配置水资源的两大主要方式，发挥了替代补充淡水资源的积极作用。

中水回用在世界许多地区，甚至包括那些通常不被认为面临水荒问题的国家都在与日俱增；中水回用呈上升趋势的国家包括美国、西欧、澳大利亚和以色列。

在严重缺水的国家和地区，中水回用的作用则具有更重要的意义。例如利比亚全国仅有的黎波里北部地区和班加西北部地区这两个地区年平均降雨量超过维持旱作农业的最小值(250-300毫米)，而超过93%的利比亚土地表面年平均降水低于100毫米。而且光地中海沿岸的耗水量就达到全国的68%，因为全国大多数人口集聚在这里。[7]依靠中水回用就能在一定程度上缓解这些问题。另外研究表明，洗车行业的中水回用能够通过减少0.3-0.7%的用水需求，从而提高城市用水的利用率，以及主要通过消除2.5%的表面活性剂来减少污染的压力。[8]

产业化规模的海水淡化起始于20世纪初期，但从20世纪60年代到80年代才开始了实际性的发展与推广。[9]仅1990-1995年，淡水消耗量就增加了六倍，超过了人口的双倍增长。[2]许多缺水的国家通过海水淡化，基本上实现了淡水的自给自足。例如，科威特从1925年到1950年一直由伊拉克的Shat-Al-Arab地区供水，在1950年，科威特石油公司安装了第一个大型海水淡化厂，采用了浸没管式类型进行蒸馏。在1953年和1955年，按照同样的原理又分别建立了一个同样的工厂，使科威特基本上摆脱了依靠别国输送水源。[10]

从目前的发展来看，波斯湾阿拉伯地区的沙漠国家90%的饮用水是通过海水淡化而来的，波斯湾地区的海水淡化量约占全球的50%。 沙特海水淡化公司(SWCC)最新发布的报告显示，[11]沙特仍然是全球第一大淡化海水生产国，其产量占全球总产量的18%。[12]2010年，以色列位于地中海沿岸的3家大型海水淡化厂，以及31家小规模的半咸水淡化厂共提供了3.2亿立方米的淡水，占当年生活用水需求的42%。[13]

在海湾地区，多极闪蒸和多效蒸馏海水淡化系统占到生产的90%；而西班牙的海水淡化厂则以反渗透海水淡化装置为主，具有这样装置的工厂占到95%。在红海，世界第三高浓度的海水淡化厂建成，产量为340万了立方米/日(占到世界总产量的14%)。[14]

构建耕地数量、质量、生态“三位一体”保护新格局 .......................................................................................7-1

三、目前世界在海水淡化中出现的问题和新兴的技术

尽管海水淡化表面上看可以提供无限量的高质量饮用水，还对人类健康、社会经济与环境产生了一系列的益处，但有关海水淡化是否存在着潜在负面影响的争论却依然增加。这主要是由于高浓缩的化学物质排放量造成的，这些物质损害了沿海水质和影响了海洋生物，并且淡化过程中需求大量能源也导致了空气污染物的排放。另外，开放式的取水口把水生动植物夹带进淡化厂而导致损失，进水口建筑物还对海底造成影响，使沉积物、营养盐或污染物再次悬浮，还影响水体交换与沉积物运输，或许还妨碍了轮船航线和其他的海洋用途。[15]再者，石油泄漏也会对海水淡化厂的吸入海水带来影响，不仅由于设备污染使海水淡化厂的效率下降，而且对生产出来的水也造成污染并导致饮用水全面停产。[16]在对每千瓦小时能量消耗中，释放出大量的二氧化碳。[5]在西班牙，环境影响评估制度作为一个基本环境问题规定建立于1986年，后来又出台了进一步的规定，例如发布了环境影响评估法令，其中包括一个需要强制进行环境影响评估的活动名单，海水淡化就是其中之一。[17]

由于常规的海水淡化技术所带来一系列的问题，所以许多国家开始寻找新的海水淡化方向或方法，以期消耗较少的化学制品、热能与电力。其中吸附法(简称AD)就是一种新兴的和低成本的方法。它可以利用在可再生能源或工业生产过程中广为存在的低温废热来进行淡化。只需要投入这种废热，就可得到两种有效的结果，即高级饮用水以及制冷。[5]另外，海水淡化科技正经历着一场令人敬畏的变革，涉及到应用纳米技术的新范式进展迅速。碳纳米管技术正越来越多的被研究并作为一个具有广阔前景的选择用来增强目前海水淡化系统的效能，以便于满足市政与工业用水的需求。[18]

四、发展我国海水利用产业的相关对策建议

我国在海水利用方面无论从科技还是产业规模都有了长足的发展，如2011年底，我国海水淡化能力已经达到66万立方米/日，是2005年水平(5万立方米/日)的13倍以上。同时，在经过多年科技攻关和工程示范后，我国在反渗透、低温多效等主流海水淡化技术方面均取得重大突破。[19]

2012年2月，我国发不了《关于加快发展海水淡化产业的意见》，正式标志着将海水淡化产业提升到国家战略层面。《关于加快发展海水淡化产业的意见》中提出，到2015年，我国海水淡化能力达到220万-260万立方米/日，对海岛新增供水量的贡献率达到50%以上，对沿海缺水地区新增工业供水量的贡献率达到15%以上；海水淡化原材料、装备制造自主创新率达到70%以上；建立较为完善的海水淡化产业链，关键技术、装备、材料的研发和制造能力达到国际先进水平。到2015年，在全国建成20个海水淡化示范城市。选择居民较多、淡水匮乏、关系国家海洋权益的海岛作为海水淡化示范海岛，将海水淡化水作为这些海岛新增供水的第一水源。鼓励结合地区特点，建设以海水淡化水作为重要水源的示范工业园区。[20]因此，应该充分借鉴世界海水利用中的经验与教训，使我国海水利用产业得到健康有序的发展。

建议我国在发展海水利用产业方面采取以下对策：

首先，大力提升公众的海洋意识以及对海水淡化、中水回用的认识。通过各种媒体和知识讲座，以及举办各种丰富多彩的活动等方式，大力宣传海洋意识以及对海水淡化、中水回用的认识。

通过宣传海洋知识，使公众深入认识21世纪是海洋的世纪,海洋是人类共同财产，是人类生存和发展的基本环境和重要资源，人与海洋和谐相处是人类社会和谐发展的重要基础，也是世界各国沟通、联系，和谐共处的桥梁和纽带。中国的崛起靠海洋，促进海洋发展，保护海洋资源环境，是功在当代、利在全球、造福子孙的伟业。向公众充分说明21世纪水资源正在成为一种宝贵的稀缺资源，水资源问题不仅仅是资源问题，更成为关系国家经济、社会可持续发展和长治久安的重大战略问题。现在一些人们对于我国海洋资源状况了解不多，对于淡水资源短缺问题认识不够，不知道海水淡化和中水回用的情况，只了解其他一些调水、引水的方式，甚至认为本地的淡水资源十分充足。另外，也有不少人由于对海水淡化产品的了解较少，对于海水淡化后的饮用水水质有所怀疑。对中水的用途知之甚少，不了解中水虽然不能饮用，但它可以用于一些对水质要求不高的场合，例如可用于城市景观和冲洗马路、车辆、厕所及绿化，甚至消防。再有一些地方政府和企业虽然深知海水淡化的重要性和广阔前景，但对具体的生产技术、设备采购及安装、生产过程管理、淡化产品如何进入市场等问题不甚掌握，从而也影响了海水淡化产业的快速发展。因此要特别强调我国淡水资源供给所面临的困难，宣传海水淡化的重要性与紧迫性。

与此同时，也要向广大民众讲明，海水淡化的生产过程对环境可能产生的影响，使其对海水淡化有一个完整明晰的认识。

其次，抓住机遇促进我国海水利用产业发展。从世界范围来看，世界海洋经济开发已进入了新的阶段，特别是《联合国海洋法公约》正式生效后，许多海洋国家都纷纷出台了各自国家层面的海洋发展战略与政策，如日本的《海洋开发规划》、韩国的《韩国21世纪海洋》、澳大利亚的《澳大利亚海洋政策》、俄罗斯的《国家海洋政策》、加拿大的《加拿大海洋战略》与《海洋行动计划》、美国的《21世纪海洋蓝图》和《美国海洋行动计划》、欧盟的《欧盟海洋战略》、《海洋政策》绿皮书及其具体的产业行动计划《海洋产业集聚对策》、《近海风能行动计划》、《海洋与海洋产业研究战略》和《海洋空间规划路线图》以及荷兰的《自然政策计划》、英国的《海洋能源行动计划》等，分别从国家战略的高度提出了海洋资源开发与海洋产业培育对策，力求在维护海洋生态环境的基础上，推动海洋资源的开发利用，并带动沿海经济的发展，维护国家的海洋权益。

在我国，近年来制定的《山东半岛蓝色经济区发展规划》、《浙江海洋经济发展示范区规划》、《广东海洋经济综合试验区发展规划》等一系列以海洋经济为主题的区域发展战略获得国务院的批复，在陆海统筹、区域合作、产业升级等方面卓有成效，对促进全国范围的海洋经济试点、维护国家战略利益、加快转变经济发展方式和促进区域协调发展的重大影响也日益显现出来，充分说明海洋经济建设对落实国家海洋强国战略至关重要，将成为实施国家海洋强国战略的重要载体与平台。

按照建设海洋强国的基本要求，国家必将出台一系列新的政策举措，海洋经济未来将面临更大发展机遇。这些机遇包括：按照人口资源环境相均衡、经济社会生态效益相统一的原则，调整空间结构的机遇；加快实施主体功能区战略，推动各地区严格按照主体功能定位发展的机遇；提高海洋资源开发能力的机遇；扶持发展海洋战略性产业的机遇；保护海洋生态环境的机遇；重大资金投入与重大战略工程的机遇，等等。[18]可以说，海水利用产业现在正面临着千载难逢的重大战略机遇期。

从国外海水淡化产业的发展经验看，海水淡化产业发展离不开政府的主导与推动。因此要认真贯彻落实国务院《国务院办公厅关于加快发展海水淡化产业的意见》等有关文件，加紧研究制定促进海洋强国建设的海水利用产业发展政策和法规。允许海水利用产业跨地区、跨行业的资本重组、兼并，吸引民营资本进入海水利用产业。政策上的扶持和法制环境的完善是海水产业发展壮大的保障。要积极讨论制定有关法规，进一步健全法律体系，规范海水产业市场，做到有法可依，有法必依。要结合国务院已批准的海洋经济规划，打造一批海水利用试点示范城市和产业园区。针对我国海水淡化技术发展较快，海水淡化装备制造业发展较慢的情况，加快发展海水淡化装备制造产业。

另外，中水回用产业也具有部分公共事业的特点，因此决定了政府支持的必要性，中水回用系统独立于自来水供应系统，要求建设另一套给排水系统，需要大量的管网作为基础，也离不开政府的主导作用。

第三，积极开展海水淡化技术成果的国际交流和产学研合作。不断跟踪国际上海水淡化技术、装备制造技术、材料与配套的创新技术，把握研究前沿进展与发展趋势，通过多种方式和平台与国际脱盐及相关领域的资深专家、学者、知名企业家和投资商进行交流。此外，要通过国内产学研相结合，将实验室的新成果、新技术尽快转移为现实生产力。进行人才培养，整体推进各类人才队伍建设，着力培养急需紧缺专业人才，在关键技术领域形成以领军人才为核心的创新团队，以支持企业获得自主开发能力。还应健全有效的激励机制，使人才在物质上和精神上得到应有的回报，还要抓好对既有人才的继续学习与提高，注重人才队伍的再教育和知识更新。

第四，强化组织协调及建立海水淡化产业协会。发展海水淡化产业是一项系统工程，需要各相关政府部门、各相关地区的齐抓共管和互相配合。科技、经信、财政、环保、建设、水利、质检、能源、海洋等有关部门按照职责分工开展工作。围绕海洋强国建设战略和《关于加快发展海水淡化产业的意见》，建立健全海水淡化工作的组织和协调机构，有效组织国内的各种科研与企业资源，统筹协调中央和地方有关单位和社会有关方面的海水淡化建设行为，综合开发海水资源的价值，有利于形成中央和地方共建海水利用产业的大格局。而建立海水淡化产业协会，及时把握海水淡化产业发展趋势与前沿，提供海水淡化产业发展的建议，加强海水淡化产业的行业指导，是海水淡化产业发展的重要条件，海水淡化产业协会的主要功能是设立为海水淡化发展服务的窗口和社会化、专业化的服务系统，为中外企业的投资、经营、消费提供服务。

第五，发展海水利用产业是一项长期任务，需要各级政府统筹规划、分步实施。贯彻落实《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国环境影响评价法》、《中华人民共和国循环经济促进法》、《规划环境影响评价条例》、以及国家环保部《关于做好“十二五”时期规划环境影响评价工作的通知》等法律法规和有关通知，根据产业和区域资源环境特点，开展主要污染物的影响预测，分析规划实施可能造成的直接、间接或累积不良环境影响，论证规划实施的区域资源环境承载能力，提出产业污染物总量控制方案。在控制耕地使用、产业选址、布局、规模以及污染集中防治设施建设等方面论证时要有公众参与意识，通过调查问卷、座谈会、论证会、听证会等适当形式，征求有关部门、专家和公众的意见，使产业规划实施更为合理。

(致谢：本课题研究中曾得到澳大利亚莫纳什大学和Rebekah Brown教授的支持帮助，特此感谢。)

[1] 解振华.加快推进海水淡化产业快速健康发展.中国经贸导刊[J].2012,(19):5-9.

[2] F. Macedonioa, b, E. Drioli a, b, c, A. A. Gusevd, A. Bardowe,h, R. Semiatf, M. Kuriharag, Efficient technologies for worldwide clean water supply, Chemical Engineering and Processing 51 (2012) 2-17.

[3] R. Sheikholeslami, Strategies for future research and development in desalination-Challenges ahead, Desalination 248 (2009) 218-224.

[4] Tian-xiang He, Li-jun Yan，Application of alternative energy integration technology in seawater desalination，Desalination 249 (2009) 104-108.

[5] Kim Choon Ng, Kyaw Thu, Youngdeuk Kim, Anutosh Chakraborty, Gary Amy, Adsorption desalination: An emerging low-cost thermal desalination method, Desalination 308 (2013) 161-179.

[6] http://www.unwater.org/downloads/UN-Water GLAAS 2010 Report.pdf..

[8] H. El Hares and M.Aswed, Trends in Libyan desalination and water reuse policy, Desalination,30 (1979)163-173.

[8] Rafael Zaneti, Ramiro Etchepare, Jorge Rubio, More environmentally friendly vehicle washes: water reclamation, Journal of Cleaner Production 37 (2012) 115-124.

[9] Imad Alatiqi, Hisham Ettouney, Hisham E1-Dessouky, Process control in water desalination industry: an overview, Desalination 126 (1999) 15-32.

[10] Ali M.H. El-Saie, History, experience and economics of water production in Kuwait, Desalination 1 (1) (1966) 77-95.

[11] 新华网，阿拉伯城市启动"绿色海水淡化"试点工程，http://www.twwtn.com/information/19_162738.html.

[12] 王俊鹏，沙特海水淡化产量全球第一，http://finance.china.com.cn/roll/20130313/1326466.shtml.

[13] 中国商务部，以海水淡化概况以及海水淡化领域合作建议，http://info.water.hc360.com/2012/05/030950368408.shtml.[14] Sabine Lattemann, Thomas H?pner，Environmental impact and impact assessment of seawater desalination，Desalination 220 (2008) 1-15.

[15] S.A. Al Malek, A.M.O. Mohamed，Environmental impact assessment of off shore oil spill on desalination plant，Desalination 185 (2005) 9-30.

[16] J. Jaime Sadhwani, Jose M. Veza, Carmelo Santana，Case studies on environmental impact of seawater desalination，Desalination 185 (2005) 1-8.

[17] P. S. Goh, A. F. Ismail, B. C. Ng, Carbon nanotubes for desalination: Performance evaluation and current hurdles, Desalination 308 (2013) 2-14.

[18] 赵沛楠.海水淡化：朝阳产业遇三大挑战[J].中国投资[J].2012，(6)：62-63.

[19] 国务院办公厅关于加快发展海水淡化产业的意见[Z].http://www.gov.cn/zwgk/2012-02/13/content_2065094.htm.

[20] 郑贵斌.海洋强国战略：蓝区建设大机遇[N].大众日报[14]，2013-01-19.

Acknowledgments: The author would like to express gratitude to Professor Rebekah Brown and Monash University for the support of this paper's completing and the visitor's research work at Monash University.

AStudyonWorldwideSeawaterDesalinationIndustryandRelatedIndustriesDevelopmentinChina

Sun Jiting1,2

(1. Urban Water Governance Team, Centre for Water Sensitive Cities, Faculty of Arts, School of Geography and Environmental Science, Monash University, VIC 3800, Australia; 2. Research Institute of Marine Economics, Shandong Academy of Social Sciences, Qingdao 266071, P. R. China)

Water scarcity is becoming a worldwide problem. The increased population and industrial and agricultural activity have resulted in excessive exploitation of available water resources and pollution of fresh water resources. Although the seawater desalination can seemingly provide human beings with unlimited potable water of high quality, the concerns of potential adverse impact of seawater desalination is increasing. In China's development of seawater use industry, we should draw lessons from international experience, strengthen the public marine consciousness as well as the understanding of seawater desalination and water reclamation, seize the opportunity to advance the development of seawater use industry, promote international communication and cooperation in science and technology of seawater desalination, set up seawater desalination industrial association, and enhance planning and environmental impact assessment.

seawater desalination; water reclamation; water supply; water scarcity

2013-04-01

山东省社会科学规划研究项目“山东低碳经济发展战略研究”(12BJJJ03)和齐鲁文化英才2013年项目的阶段性成果

孙吉亭(1964- )，男，山东青岛人，澳大利亚卧龙岗大学博士后流动站研究人员，澳大利亚莫纳什大学访问学者，山东省社会科学院海洋经济研究所研究员，博士，主要从事海洋经济与管理研究。

F062.2

A

1672-335X(2013)04-0013-05

责任编辑：鞠德峰