中国海水淡化技术与应用

我国自然条件十分复杂，各地区影响地下水形成的主导因素各不相同，造成各地区的地下水形成和分布、数量和质量有着显著差异。地下水按照形成特点和循环更新的特性可分为浅层地下水和深层承压水，在这两种地下水形式中都存在苦咸水，一般各地区和城市主要开采的是浅层地下苦咸水。苦咸水在各个地区呈现出不同的成因。例如，河南省苦咸水形成原因有两个方面，一是局部地区富含盐，随着地下水位的起伏，苦咸水呈现点状分布；二是河水冲积平原区，苦咸水呈面状分布，即盐碱地区。目前，我国农村饮用苦咸水的人口有3800多万人，苦咸水口感苦涩，很难直接饮用，长期饮用导致胃肠功能紊乱，免疫力低下。

（一）全国苦咸水资源量分布

根据2002年由国土资源部组织的全国地下水质量评价工作的数据表明：我国苦咸水所覆盖地区占国土面积的16％，可开采的苦咸水资源有198.48亿m3/年，主要分布在我国北方和东部沿海地区。

含盐量1000～3000mg/L的微咸水是在比较干旱条件下形成的，主要分布在内蒙古高原的中东部、甘肃西北部、塔里木盆地、准噶尔盆地山前地区、东北平原中部地区和华北山前冲积平原与中部冲积平原交接位置，分布面积占全国面积的7.63％。

含盐量在3000～5000mg/L的半咸水主要分布在我国西北内陆区的罗布泊东北哈密地区、塔里木盆地边缘、准噶尔盆地周边，以及东北平原中南部、华北平原中东部等地区，分布面积占全国总面积的3.49％。

含盐量在5000～10000mg/L的苦咸水主要分布在我国西北干旱地区的塔里木盆地、内蒙古西北部、柴达木盆地东部边缘区，东北、华北中东部平原区及东南沿海的局部地区，分布面积占全国面积的4.87％。

此外，我国沿海地区发生海水入侵的地区包括辽宁、河北、山东、广西和海南等省份。其中，环渤海地区海水入侵发展迅速，2003年海水入侵面积达到2457km2，比20世纪80年代末增加了937km2，增幅为62km2/年。

（二）全国可开采苦咸水资源量的分布

我国有开采价值尚待开采利用的微咸水和半咸水资源量分别为144亿m3/年和54.46亿m3/年，主要分布在华北平原、长江三角洲地区和黄河中下游地区的鄂尔多斯高原和银川平原。黄淮海平原是我国苦咸水所占比例最高的地区，同时也是苦咸水资源开发程度最大的资源区之一，其微咸水和半咸水可开采量为129.02m3/年，占全国可开采量的65％，其次是长江下游地区，占全国可开采量的10.04％。表7-2为全国苦咸水资源分布较多的四大流域或区域的苦咸水分布情况。(www.xing528.com)

表7-2　各流域区可开采地下苦咸水资源量　单位：亿m3/年

在全国省级行政区中，山东省地下水中的微咸水量最多，达到56.14亿m3/年，占全国微咸水可开采量的39％。表7-3为各省级行政区地下水苦咸水可开采资源量。

表7-3　各省级行政区地下水苦咸水可开采资源量　单位：亿m3/年

（三）国内苦咸水淡化利用情况

近年来，党中央、国务院对包括苦咸水在内的农村饮水安全问题十分关心，多次指示要让人民群众喝上放心水。水利部在“十一五”农村饮水安全建设规划和2020年农村饮水安全建设总体规划中，明确了建设总体目标，在“十一五”期间优先解决饮用水含盐量严重超标（＞2000mg/L）等问题。《2005～2006年农村饮水安全应急工程规划》中提出2005～2006年要解决2120万人的农村饮水安全问题，其中包括苦咸水200万人。

我国自20世纪60年代末就开始用电渗析进行苦咸水淡化，应当说在苦咸水利用方面取得了一定经验，技术也日益成熟，至今已推广应用得相当普遍。年产离子交换膜40多万m2，电渗析装置近千台。特别在低盐度苦咸水脱盐方面占据了较大的市场，日产水量约60万m3。河北沧州是河北省最缺水的城市之一，人畜饮水极为困难。浅层咸水（2000～5000mg/L）面积为4000km2，可开采量为3.39亿m3。经过多年努力，沧州地区已逐渐发展形成小型苦咸水淡化站239处（村），使23.05万人喝上了淡化水。淡化水的成本为4元/m3左右，水质达到了饮用水标准，一个农民一年的饮水费用在12元左右。

我国从20世纪80年代开始反渗透苦咸水淡化，随着反渗透膜和相关技术的进步，反渗透在苦咸水淡化中的竞争地位越来越强，日产水量约50万m3。仅大庆油田苦咸水处理量日产近1.2万m3，主要供饮用。目前，我国苦咸水淡化日产水量达50万m3左右，已成为解决广大苦咸水地区用水紧张的重要手段。在河北平原用矿化度4000～6000mg/L和2000～4000mg/L的苦咸水灌溉小麦、玉米，比不灌的旱作小麦、玉米增产1.2～1.6倍。河北省还利用苦咸水灌溉研究成果，引进了联合国IFAD贷款1200万美元，大面积开发利用苦咸水，改造治理盐碱低产田13333hm2，1983～1987年使农田灌溉面积增加一倍，盐碱地面积减少1/2，农业产值及人均收入翻了两番。