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摘要：全国大面积缺水、各地用水量不断增加等问题，已经成为影响我国经济发展和社会进步的重要瓶颈。随着淡水资源的日趋稀缺，海水淡化技术作为开发淡水资源的重要措施已经越来越受到重视，但是，从某种意义上说海水淡化也是一种破坏生态的行为，将对海洋生态、大气造成一定影响。文章叙述了当前国内主要海水淡化技术的方法分类及海水淡化对环境造成的影响，主要环境影响有高盐度污染、热污染、温室气体排放污染以及人工添加的化学污染。
关键词：海水淡化；生态环境；环境影响
1海水淡化技术发展现状
1.1国内外海水淡化现状
仅2000年统计数据，全世界共有100吨级以上海水淡化厂就已发展至1.1万家，以年增长15%~25%攀升，淡化产水量达2437万吨/天，成效额已达数百亿美元。淡水产量最高的是沙特阿拉伯占全世界总产量的25%；美国产量位居世界第二位，占世界总产量的15.2%。目前世界最大的蒸馏法海水淡化厂建于沙特阿拉伯，日产淡水量46万吨左右，是多级闪蒸造水与电厂热法电双重目的的结合，另一套同类型、同效用的装置建在阿联酋，日产淡水量32.4万吨左右，单机产水量4500~5700吨/日，淡化设备的投资约5.44亿美元。
1.2国内主要海水淡化技术
海水淡化是将海水中盐和水分离的过程，当前国内海水淡化技术主要分为两类[3]：一是反渗透法，又称膜法，即以一定的压力将海水压向反渗透膜，这种膜只允许海水中水分子渗透通过，而绝
大部分海水中的盐分被膜阻挡截留，从而得到淡水。二是蒸馏法，又称热法，分为多级闪蒸和多效蒸馏法两种，前者是将热海水忽然减压，产生蒸汽，再冷却后得到淡水；后者采取的方式是持续加热蒸发，同时进行蒸汽冷却，以连续不断得获取淡水。目前我国已经建成的海水淡化装置中普遍采取的是反渗透和低温多效的方式淡化海水。
1.2.1反渗透法（SWRO）
反渗透法最初仅用于污水的处理，随后逐渐成为大型海水淡化的主要技术之一，但该技术对海水的预处理需求较高且关键工艺设施比较复杂。海水的预处理主要目的是为了防止反渗透膜的淡化性能降低，避免造成产水量和脱盐率下降、组件压差的增大等问题，包括灭菌杀藻，添加混凝剂、助凝剂降低浊度，过滤除浊，电渗析除铁和锰，去除有机物、异味、异臭、悬浮物、胶体、溶解气体，过滤氯氧化剂及添加抑制结构的药剂等。经过前期预处理，海水经高压泵送至薄膜分离室内，并借助半透膜可除去90%~99%的盐类、95%~99%的有机物及胶体。
1.2.2多效蒸发法（MED）
多效蒸发法（MED）是海水淡化技术中较早发展的方法之一，即让加热后的海水在多个串联蒸发器中蒸发，前一个蒸发器发出的蒸汽作为下一个蒸发器的热源，并冷凝成为淡水。而低温多效蒸发法（LT-MED）由于节能的因素，近年来发展迅速，装置的规模日益扩大，成本日益降低，主要表现为提高装置单机造水能力、采用廉价材料降低工程造价、提高操作温度、提高热传导率等。
2我国海水淡化技术对环境的影响
海水淡化是实现水资源可持续利用、长远解决我国水资源短缺问题的重要战略措施。但是在海水淡化的同时将产生有可能造成海洋环境污染的污染物。海水淡化对环境的影响主要表现在几个方面：
2.1盐度
海水经反渗透淡化后一般会浓缩1.3~1.7倍，这些浓缩海水排回到海洋中，将其对海洋环境造成一定影响，其影响的大小取决于水文环境等因素，这些因素综合制约着浓盐水和海水的混合程度以及影响范围。已有研究表明，按照我国2010年规划的海水淡化规划量计算，所产生的排海浓盐水导致了我国胶州湾地区局部海域盐度和高盐度水域面积明显增加[5]。
浓盐水排入海洋后，在风浪以及海洋水力条件下，与海水发生混合稀释，浓度会逐渐降低，但是含盐量超过海水自身2倍的浓盐水，排放到局部区域中，海水的稀释作用将减弱，造成局部盐度高于平均值。海水局部盐度的增加会引起分层现象，从而阻止和降低光的穿透性，影响海洋水生物的光合作用，造成溶解氧的降低，导致深海物种、幼虫和幼小个体死亡。同时由于溶解氧的改变，造成水生化学作用反应，有毒化学物质的存在更加剧了水生生物的死亡，并最终影响生物链的高端。
此外，淡化后的浓盐水直接排放还会对海洋中浮游植物的生长繁殖能力及细胞形态产生一定的影响。蔺智泉[6]研究了在高盐度条件下的海洋原甲藻、塔玛亚历山大藻、中肋骨条藻、小球藻等四种海洋微藻的生长和繁殖能力的变化，以及塔玛亚历山大藻和中肋骨条藻细胞形态的变化，结果表明，随着盐度的升高，四种海藻的生长和繁殖能力均会受到不同程度的影响。
2.2化学污染物
由于海水淡化技术中前期需要对海水进行预处理。预处理中用到的主要化学药剂有：杀菌剂、混凝剂、阻垢剂、缓蚀剂、消泡剂、还原剂、酸碱等，若这些药剂不加以处理而直接随浓盐水排放到海体中，将对海洋生态系统造成严重破坏。多数海水淡化厂采用的杀菌剂主要为液氯，含氯产物加入到海水中，会发生一系列的化学反应，并生成Hcl、Hclo、Hclo3、Hclo4等含氯产物，这些产物具有强氧化性，除了能抑制水中病菌、藻类外，还能与海水中其他的无机物和有机物发生反应，产生一系列的有毒有害物质，同时还会使海水的浊度升高、透光性降低，造成海体富营养化，导致海水COD增大，甚至对深海生物造成一定影响。另外，由于海水淡化过程中，混凝产物导致过滤器堵塞后，需采用酸、碱化学剂反复冲洗，清洗后产生的酸碱废液未经处理排放也会造成海洋环境的污染。
2.3热污染
冷却水系统排放的海水中伴随着一定的热量排放，这会对海洋环境造成一定的热污染。亚热带海洋生物一般适应的温度在20~30℃，而海水淡化系统排放的浓盐水温度一般比环境温度要高3-5℃左右。从生物学的角度，海水温度对海洋生态系统和各类海洋生物活动起着极为重要的作用，它对生物个体的生长发育、新陈代谢、生殖细胞的成熟以及生命周期都有显著的影响，在自然环境条件下，海洋水温度的变化比陆地环境小得多，因此海洋生物对温度变化的适应性也较差，热污染对它们的影响也就相应要严重的较多。
另外，海水淡化废水排放后的热影响，还能使水体含氧量降低，使水中一些有毒物质的毒性增大，腐殖质增多，造成局部水体恶化，从而影响海洋生物的正常生存，并通过生物链最终影响到人类。
2.4温室气体
目前，我国的海水淡化技术虽然已经取得了较大的发展，但是在能源消耗上依然是个比较严峻的问题，低效高能的海水淡化技术依然制约着我国海水淡化产业的发展，大量不可再生能源的消耗过程中会排放大量温室气体，从而导致温室效应。
3小结及建议
今天，中国的经济发展模式正向科技创新转型，海水淡化技术对其而言既是挑战，也是机遇，对我国解决水资源短缺的紧张局面有着重要意义，但与此同时海水淡化的利用发展却又对生态环境产生了新的挑战，带来了新的问题。为了更高效、环保的利用好海水淡化技术，中国还必须深入研究，通过自主科技创新提升国内海水淡化技术水平，以顺应新时代中国可持续发展的要求。
参考文献：
[1]冯厚军，谢春刚．中国海水淡化技术研究现状与展望[J]．化学工业与工程，2010，16（02）：45-49
[2]高忠文，阑智权，等.我国海水利用现状及其对环境的影响[J].海洋环境科学，2008，27（6）：
[3]阮国岭，冯厚军．国内外海水淡化技术的进展[J]．中国给水排水，2008（20）．
[4]F.GalenHodgeandW.JsilencePredictingtheCorrosivityofOperatingFGDSystem[J].PowerEngg1994，98（12）：30-33
[5]王效萌，刘学海，梁生康等.海水淡化排海浓盐水对胶州湾盐度分布影响[J].海洋学报学，2009，31（1）：44-51
作者简介：
李鹏（1985-），男，硕士研究生，工程师，主要从事环境工程、给排水方面的工作