让地球不再“口渴”

　　为了应对伊朗长期存在的水危机，该国总统Hassan Rouhaini上一年11月在推特上标明：“咱们需求农业上的节约用水方案，防止自来水的过度运用，保护地下水资源，并阻挠不合法地下水挖掘。”

　　并非只要伊朗面对着这种情况。从美国西南部到西班牙南部和我国北部，水短少要挟着地球上的许多当地。近8亿人短少安全的饮用水，25亿人没有恰当的卫生设备。

　　“即便没有全球环境改变，到2050年，养活90亿人在农业上还需求别的的2000到3000立方千米的淡水。”瑞典斯德哥尔摩大学水资源专家、斯德哥尔摩应变中心负责人Johan Rockstr?觟m说，“新的办法，例如集水技能，在未来肯定是至关重要的。”

　　大多数国家都在寻求运用地下含水层扩洪流来历。一起，一些国家还在实验将循环水用于农业或其他方面。不过许多国家期望运用十分规来历，从雾到海洋，缓解缺水危机。《天然》杂志日前撰文介绍了5种十分规来历的淡水发生办法。

　　像一切的地中海国家相同，以色列的大部分降水都发生在冬天。但上一年冬天，这儿几乎没有降雨。在曩昔，这样的干旱会使以色列的820万人遭受严峻问题。但现在因为以色列在曩昔10年中树立了海水淡化厂，这个国家的水龙头并没有干枯。

　　以色列的4个大型“反渗透”设备位列世界上最大和最有用的海水淡化设备之首。到下一年，它们每年将供给超越5亿立方米的淡水，约为以色列需水量的一半。2012年，运转其间3个设备的IDE技能公司签署协议，方案在美国加利福尼亚卡尔斯巴德邻近树立一个耗资10亿美元的海水淡化工厂。在2016年完成后，它将为日子在圣迭戈县320万人口的1/10供给淡水。

　　在曩昔20年中，作为一个快速增长的全球工业，海水淡化现已为中东、澳大利亚、美国和南非等国家供给了重要的淡水资源。

　　“全球有将近一半的人口居住在100公里的海岸区域中，人们不能防止采纳海水淡化的办法。”沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）海水淡化与收回中心负责人Gary Amy说道，“海水淡化的趋势现已构成，并且规划一定会越来越大。”

　　工程师们正在企图经过运用比如低能泵和先进膜等元件进步反渗透技能。一些工程师还在实验用石墨膜替代现在运用的聚合物膜。在海水淡化进程中将化石燃料转向可再生能源的尽力正在全球范围内进行。

　　虽然存在这些尽力，海水淡化的本钱仍然是贵重的，联合国代尔夫特水利学院的水处理专家Maria Kennedy标明，“没有人会挑选海水淡化，除非他们有其他的挑选”。

　　在每年的7月和8月，数以百万计的印度朝圣者都会涌向圣城哈利瓦。为城市供给淡水的水源无法应对每年涌入的人群，因而这儿需求另一个水源。恒河的河滨供给了一个处理方案。

　　自19世纪70年代，莱茵河畔的德国人就一向运用河滨对水进行过滤。该办法很简单：在坐落适合地质区域的河滨挖井，河水经过沙子和砾石进行过滤，剥离出大部分的化学和生物污染物，然后得到相对洁净的水。

　　“处理过的水少纵即逝并不总能满意对水质的要求。”联合国水资源研究所环境工程师Saroj Sharma标明，不过当河道比较洁净，地质条件也比较有利时，如在哈里瓦，由此收集水少纵即逝只需求少数的消毒就能够运用。

　　印度将有必要添加运用天然水处理体系。地下水现在供给了该国85%的日子用水，但供应量正在下降：依据世界银行的数据，在20年后，印度地下蓄水层的60%将严峻退化。

　　研究人员现在正在寻觅进步印度天然水过滤和再运用技能的功率，这是由欧盟赞助的耗资650万美元的Saph Pani项目的一部分。

　　埃塞俄比亚北部的提格雷区域十分枯燥，曾多次阅历饥馑。但科拉洛村的乡民却不再面对水资源短少，这多亏了引进的古代技能。

　　美国哥伦比亚大学水中心负责人Upmanu Lall将该技能作为哥伦比亚大学千禧村项目的一部分引进科拉洛，该项目经过社会团体的领导企图处理非洲的赤贫与饥饿。Lall从2000年前波斯工程师创造的暗渠供水体系中得到创意。这些杂乱的地道将高海拔的地下水运至干枯的山沟和平原；伊朗和阿拉伯半岛部分区域正在运用一些古代的供水体系。2009年，Lall的学生开端规划现代版的暗渠。在埃塞俄比亚工程师和当地乡民的协助下，这些学生规划了一个坐落山顶的小型石坝，能够操控地表径流，答应雨水进入地下。

　　这些水从山上流到水沟中，该水沟从山脚延伸至4公里外的村子。该体系能够包容36000立方米的水，现已运转了3年。这些水为乡民带来了一个额定的栽培时节，并且在旱季间歇期能够弥补灌溉。

　　成功的音讯传达开来，提格雷区域的其他社区也方案选用相似的技能。Lall标明，该办法能够应用在许多有着恰当地势和水文的区域，刀口上舔血大多数非洲的半干旱高地。Lall把眼光投向了非洲之外：他正在与印度东北部的贾坎德邦评论在该区域开发暗渠。

　　农业出产出高于它所耗费的水和能量，这似乎是天方夜谭。不过在卡塔尔的沙漠中，科学家正在标明，海水和阳光能够在自我保持的循环中得到食物和洁净的水。

　　撒哈拉森林方案（SFP）由一家挪威公司在2009年树立，由奥斯陆的肥料公司Yara和卡塔尔肥料公司Mesaieed支撑，在多哈之外运营着一个耗资850万美元的飞翔灌溉设备。据SFP称，上一年，700平方米的温室出产出的蔬菜量适当于整个欧洲的商业温室出产量。

　　温室通常会保存热量，但像卡塔尔这样酷热的当地则相反。从100米外的海洋中运来的水会在温室顶风面的格子中活动。水蒸腾时就会添加进入温室的空气的湿度，并使其温度下降10摄氏度左右，令室内气候适合黄瓜和西红柿等蔬菜的栽培。其他作物，如大麦和有用的沙漠植物，则生长在温室下风向处。

　　晚上沙漠降温时，温室内外表的水分凝聚，并被搜集用于灌溉和饮用。海水淡化设备会对其进行进一步的淡化。整个进程运转所需的电力来自太阳能。

　　这一概念在任何挨近海平面的枯燥和阳光充足的区域都能作业，海邻近区域的抽水本钱较低。即便如此，海水温室现在的花费仍很高，KAUST沙漠农业中心负责人Nina Fedoroff标明，“其概念是风趣的，但它出产食物的方法仍适当贵重，少纵即逝不会引起巨大的商业重视”。

　　在人们的形象里，居住在危地马拉Tojquia小山村的女人不得不在枯燥的冬天，翻山越岭到山沟底部收集淡水，然后再上山回到家里。不过现在，她们能够经过从常常笼罩着村子的雾中取得水。

　　一立方米的雾包括0.5克液态水，收集方法也相对简单。一个大型的笔直网格面板能够在风吹动水经过其纤维时收集水滴。液滴经过合并与集合，之后会抵达沟槽底部和储蓄罐中。

　　Tojquia海拔3300米，冬天多风枯燥但多雾，是运用该技能的抱负地址。在加拿大非营利安排FogQuest项目研究人员的协助下，Tojquia的居民自2006年起现已安装了35个收集器，均匀每年可发生6300升饮用水，满足约30个家庭在旱季运用。旱季贮存罐中的收成则更多。

　　科学家还经过开发先进的网格资料来改进这项技能。德国明斯特大学气候学家Otto Klemm标明：“假如气候条件适合，重要的是，假如当地人能够在训练后独立保护设备，那么它有少纵即逝一年到头为乡村社区供给名贵的淡水。”（张冬冬）