世界上淡水用完了嗎?

2020-12-20 中國天氣

氣候變暖、人口增長帶來了嚴重問題,我們能做什麼來保護重要淡水資源?

當你打開一罐飲料,想想裡面的水是從哪裡來的。比如印度可口可樂中的水,含有被處理的雨水,而馬爾地夫的飲料中可能有被處理過的海水。這些水來源各異的原因正是全球淡水危機。

人們會問,地球表面70%是水,而且體積保持不變(13.86億立方公裡),水資源短缺怎麼可能?實際上,地表水的97.5%是不適合人類飲用的海水。而當前,人口增加,氣候變暖,少量的淡水正處在重壓之下。

全球水需求預計在2000年至2050年間增長55%,糧食產量到2035年將增加69%以養活日益增長的人口。屆時,農業用水佔全球淡水資源使用量的70%。同時,用於冷卻電站的能源用水也將增加20%以上。換言之,不久的將來或會出現一次大的淡水耗盡危機。

更甚的是,目前,美國航空航天局(NASA)牽頭的一項研究顯示,世界上許多淡水資源的排放速度比補充的速度要快。

冰川和冰蓋鎖定了超過68%的淡水供應,但科學家發現氣候變化使它們在快速融化。

全球主要含水層(被砂和礫石充填的地下水庫),37個中的21個正在減弱,範圍從印度、中國一直到美國、法國。

由於人口和灌溉需求,印度恆河流域每年降低6.31釐米。美國宇航局科學家JayFamiglietti警告說:「全球地下水位正在下降。我們沒有無限的水供應。」

與此同時,建在古老河床上的墨西哥城,其部分地區正以每年22.86釐米的迅速下沉。城市利用地下含水層,其效果就像是用吸管喝奶昔,導致曾經水平的街道現在像BMX軌道一般波動。該城市進口用水已經達到40%。水系統主任RamónAguirreDíaz說,更強烈的降雨不僅給城市帶來更多洪水,也帶來更長時間的乾旱。

加利福尼亞也發生了同樣的事情。2011至2016年,該州遭受了1200年來最嚴重的旱災。它的主要含水層以每年647萬公頃的速度減少,約有1900個源泉乾涸。但在2017年頭三個月,降雨比平時增加了228%,該州北部奧羅維爾湖在短短兩個月裡,含水量從41%增加到101%,造成大壩被淹沒,當地18.8萬人被疏散。

但是就像加利福尼亞,即使在乾旱結束,地下含水層也不會迅速補充水。Famiglietti說,根據加利福尼亞的平均雨量,需要四年才能補滿。水根本不夠該州所需。

這還意味著別的什麼?

一些假設認為,水資源短缺將導致戰爭。敘利亞目前的戰爭就被包括華盛頓智庫大西洋委員會高級研究員PeterEngelke在內的多位專家作為例證。2007年至2010年,敘利亞經歷了有史以來最嚴重的乾旱,毀掉了大部分的農村社區,迫使成百上千的農村人口進入城市,而在哪裡,他們又被邊緣化了。

一個名為2030水資源集團的多部門水資源團體,其執行董事AndersBerntell,還暗示了這些與博科聖地(BokoHaram)和青年黨(Al-Shabaab)的關係,以便讓年輕人意識到,由於自然資源的缺乏、土地和水資源退化,他們變得沒有生存機會,變得沒有未來,也容易成為目標,畢竟他們更加激進。

這些都預示著暗淡的未來——但一些國家給出了解決方案,並且令人印象深刻,能被世界借鑑。

可用淡水缺乏成為重要自然災害,圖為2008年孟加拉在氣旋Sidr之後的景象。

舉例而言,澳大利亞從1997年至2009年的「千年乾旱」中倖存,正是通過迅速實施了減半商業用水和居民用水的措施。

「澳大利亞是『黃金標準』。」世界銀行水實踐部門的全球首席經濟學家RichardDamania曾任職在阿德萊德大學,他說,關鍵是水的定價,並且使它們成為可交易的商品。

「假設我有水,但只能種小麥。但你種植葡萄或一些比小麥更高價值的東西,卻沒有水。」他補充道,「我可以賣給你水,而不是灌溉低價值作物。正是通過這樣的方法,澳大利亞從『千年乾旱』中倖存。」

另一個「黃金標準」是以色列,該國將水的可用性作為國家安全問題。

以色列回收汙水,包括生活汙水。特拉維夫附近的Shafdan汙水處理廠,每年提供了1.4億立方米的水用於土地灌溉。超過40%的以色列農業用水是由汙水處理而來。廢汙泥也被送到工廠,使用甲烷作為燃料生產可再生能源。

「在沙漠腹地的以色列能做到。」2030水資源集團執行董事AndersBerntell說,「這意味著,只要有正確的技術、經濟資源、政治決心,大家都可以做到。」

還有什麼更令人興奮?以色列的水處理系統重新捕回86%進入下水道的水,而位居第二位的西班牙,僅能收回19%。

以色列也是海水淡化的全球領導者——將海水轉化為飲用水。該國一半以上的飲用水來自海水淡化。

這是否意味著世界能通過海水淡化的方式解決淡水資源危機?答案是否定的。Damiane說:「這種技術昂貴,能源消耗巨大。如果看看科威特和杜拜沿海地區的航拍圖像(那些高度依賴海水淡化的地區),會看到海洋生態系統被破壞。考慮到無論是經濟還是生態成本,這一方案只是富有地方的精品解決方案。」

可口可樂公司說,它在大約30個沿海工廠進行海水淡化。公司全球水資源管理部高級總監GregKoch說:「我不覺得公司,也不覺得世界上大多數地方,將海水淡水作為解決方案。投資成本比汙水處理的成本要高。」

一個更簡單、便宜的解決方案是雨水收集。這個方法很古老,在伊斯坦堡,土耳其,凱撒查士丁尼(公元527-565)建造的教堂蓄水池可容納8萬立方米雨水。1500多年過去了,許多城市正在模仿它。

墨爾本最大的雨水收集裝置可儲存四百萬升水;喀拉拉邦、百慕達群島和美國維京群島當局都要求所有新建築物都有雨水收集功能;新加坡要求30%的用水通過雨水收集;即使是英國曼徹斯特,這個平均每個月12天下雨的地方,也正在努力捕捉雨水。

玻利維亞的水處理廠依賴於來自冰川的水和雨水,它受到氣候變化影響。

2014建成的曼徹斯特城市大學伯利校區,有6500名學生和工作人員,他們打算通過雨水收集、廢水循環利用、在地下砂巖含水層鑽孔等方式,實現水的自給自足。

雨水被收集在房屋之下2萬升的蓄水池中,用於洗澡和衝廁所。曼徹斯特城市大學財產部主任助理JohnHindley解釋,這是資源的可持續利用。去年十月的暴風雨帶來了很多洪水,學校很多大樓被淹,這不是偶然事件,所以建設可持續資源利用系統,可以捕捉那些流掉的水。這些系統對大學和企業都非常重要。伯利校區的水帳單比其他地區低了60%。

由於成本壓力,相比政府,企業對效率用水有更高的驅動性。AndersBerntell認為:「許多跨國公司理解和踐行效率用水,並且做在政府前面。Koch則說,這已經有既得利益。他們公司剛剛啟動了在柬埔寨金邊的耗資1億美元的裝置和在孟加拉的耗資6千萬美元的裝置。「我們希望這些裝置可以數十年地為臨近市場提供服務,所以才會有所行動。這包括在與可口可樂公司共用地下含水層的農場,安裝最新的灌溉技術,並且不考慮對方是否為直接供應商。」

「在大多數地方,世界各地的農業灌溉技術是很低效的。」Engelke說。「高效的灌溉技術存在。熱功率源(核、煤、天然氣)需要大量的冷卻用水。可再生能源如太陽能風能卻不需要。如此嘗試還需要政策的鼓勵和投資。

「如果我們想成為高效用水的社會,是有路可循的。」Engelke總結,「要麼增加每一滴水的使用率,要麼乾脆從密集型用水的模式中轉移出去。」

但無論採用何種方式,都必須立刻行動了。

 

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