官方网站-首页官方网站-首页

技术支持
技术支持 TECHNICAL SUPPORT
新闻中心
新闻中心 NEWS CENTER
Banner - 行业资讯 | 智能科技有限公司

在这里

发现最新动态

首页 > 公司动态
中国水周|人类为水有多拼?科学家的节水“黑科技”
公司动态日期:2025-03-27 09:30:09阅读量:518

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?

图片1.png

版权图库图片,转载可能引发版权纠纷

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(rán)而(ér),有(yǒu)专(zhuān)家(jiā)经(jīng)过(guò)计(jì)算(suàn)后(hòu)指(zhǐ)出(chū),至(zhì)少(shǎo)要(yào)使(shǐ)用(yòng)两(liǎng)个(gè)多(duō)月(yuè)至(zhì)两(liǎng)年(nián)半(bàn),才(cái)能(néng)让(ràng)这(zhè)些(xiē)黑(hēi)色(sè)塑(sù)料(liào)遮(zhē)阳(yáng)球(qiú)发(fā)挥(huī)出(chū)理(lǐ)想(xiǎng)的(de)保(bǎo)护(hù)效(xiào)果(guǒ)。而(ér)且(qiě),制(zhì)造(zào)这(zhè)些(xiē)塑(sù)料(liào)球(qiú)本(běn)身(shēn)需(xū)要(yào)消(xiāo)耗(hào)25万(wàn)-290万(wàn)立(lì)方(fāng)米(mǐ)水(shuǐ)资(zī)源(yuán)(具(jù)体(tǐ)取(qǔ)决(jué)于(yú)球(qiú)的(de)壁(bì)厚(hòu))。

图(tú)片(piàn)2.png

图(tú)片(piàn)由(yóu)AI生(shēng)成(chéng)

此(cǐ)外(wài),这(zhè)些(xiē)黑(hēi)色(sè)塑(sù)料(liào)球(qiú)可(kě)能(néng)会(huì)阻(zǔ)碍(ài)水(shuǐ)体(tǐ)的(de)氧(yǎng)气(qì)交(jiāo)换(huàn),导(dǎo)致(zhì)水(shuǐ)体(tǐ)缺(quē)氧(yǎng),影(yǐng)响(xiǎng)水(shuǐ)生(shēng)生(shēng)物(wù)的(de)生(shēng)存(cún)。而(ér)且(qiě),这(zhè)些(xiē)塑(sù)料(liào)球(qiú)在(zài)长(zhǎng)期(qī)使(shǐ)用(yòng)过(guò)程(chéng)中(zhōng)可(kě)能(néng)会(huì)逐(zhú)渐(jiàn)老(lǎo)化(huà)、破(pò)碎(suì),对(duì)水(shuǐ)库(kù)生(shēng)态(tài)环(huán)境(jìng)造(zào)成(chéng)潜(qián)在(zài)威(wēi)胁(xié)。不(bù)过(guò),科(kē)学(xué)家(jiā)们(men)并(bìng)未(wèi)因(yīn)此(cǐ)而(ér)气(qì)馁(něi),他(tā)们(men)正(zhèng)积(jī)极(jí)研(yán)发(fā)可(kě)生(shēng)物(wù)降(jiàng)解(jiě)材(cái)料(liào),期(qī)待(dài)未(wèi)来(lái)能(néng)为(wèi)水(shuǐ)库(kù)打(dǎ)造(zào)出(chū)既(jì)实(shí)用(yòng)又(yòu)环(huán)保(bǎo)的(de)“防(fáng)晒(shài)衣(yī)”。

02零(líng)能(néng)耗(hào)的(de)“沙漠饮水机”

液态淡水(shuǐ)不(bù)仅(jǐn)存在于江河湖海,还能以雾气形式悬浮空中。在极(jí)度(dù)干(gàn)旱(hàn)的秘鲁利马,人们将一(yī)种(zhǒng)特(tè)殊(shū)的(de)网(wǎng)挂(guà)在(zài)山(shān)坡(pō)上(shàng)捕(bǔ)捉(zhuō)雾(wù)气(qì),让(ràng)细(xì)小(xiǎo)的(de)水(shuǐ)滴(dī)凝(níng)结(jié)在(zài)网(wǎng)上(shàng),然(rán)后(hòu)顺(shùn)流(liú)而(ér)下(xià)到(dào)管(guǎn)道(dào)中(zhōng)收(shōu)集起(qǐ)来(lái)。据(jù)统(tǒng)计(jì),一(yī)张(zhāng)网(wǎng)一(yī)天(tiān)就(jiù)可(kě)以(yǐ)收(shōu)集300至(zhì)400升(shēng)淡(dàn)水(shuǐ)[2],虽(suī)然(rán)不(bù)能(néng)直(zhí)接(jiē)饮(yǐn)用(yòng),但(dàn)可(kě)以(yǐ)用(yòng)来(lái)洗(xǐ)衣(yī)、洗(xǐ)澡(zǎo)、洗(xǐ)菜(cài)和(hé)煮(zhǔ)沸(fèi)后(hòu)做(zuò)饭(fàn)。最(zuì)神(shén)奇(qí)的(de)是(shì),这(zhè)种(zhǒng)装(zhuāng)置(zhì)无(wú)需(xū)电(diàn)力(lì),仅(jǐn)靠(kào)昼(zhòu)夜(yè)温(wēn)差(chà)就(jiù)能(néng)循(xún)环(huán)工(gōng)作(zuò),堪(kān)称(chēng)最(zuì)节(jié)能(néng)的(de)“沙(shā)漠(mò)饮(yǐn)水(shuǐ)机(jī)”。如(rú)今(jīn),这(zhè)种(zhǒng)捕(bǔ)雾(wù)网(wǎng)已(yǐ)经(jīng)在(zài)秘(mì)鲁(lǔ)、玻(bō)利(lì)维(wéi)亚(yà)以(yǐ)及(jí)哥(gē)伦(lún)比(bǐ)亚(yà)的(de)一(yī)些(xiē)地(de)区(qū)广(guǎng)泛(fàn)应(yīng)用(yòng)。

图(tú)片(piàn)3.png

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)“海鲜奇迹”

以色列的大部分领土被内盖夫沙漠所覆盖,早在1970年,当地人在沙漠的地层中通过钻探寻找水源,结果发现了地热盐水。这种水不仅温度高,出水温度约为40℃,而且含盐度高于饮用水。科学家们经过试验,开发出了分级多次利用地热盐水的方法,他们将农业种植与水产养殖结合起来,先把地热盐水引入温室大棚,为种植的农作物保温,将其热量消耗掉一部分之后,再把冷却后的水按顺序分级流入不同的鱼塘,用来养(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)境的鱼类[5]。在这里,每一滴水都发挥到极致,真正实现了水资源的高效利用和循环利用。

图片4.png

无人机拍摄的新疆温泉县的一处冷水鱼养殖基地。(新华社发/李强摄)

我国的新疆最近也凭海鲜火出了圈。近年来,人们通过科技创新和水资源综合利用,利用沙漠中丰富的地下盐碱水资源,在沙漠中建设养殖池塘,调节水质以模拟海洋环境,用循环水系统保持水质清洁,并根据海鲜的生长需求,合理调控光照、通风等环境条件,在峡谷和盐碱地里养出了螃蟹、大虾等多种海鲜产品,成就了一段沙漠戈壁中的渔业传奇。

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(jīn)日(rì)依(yī)然(rán)未(wèi)能(néng)实(shí)施(shī)。

人(rén)类(lèi)与(yǔ)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

出品