李 仲 钦

国家海洋局南海分局

水是人类生存繁衍和经济社会发展的第一资源要素，是构建人与自然和谐最重要的物質基礎。因此，水资源是基础性自然资源和战略性经济资源。然而，随着现代化生产的迅猛发展，导致我国及至全球性贫水的现象日显严峻，其灾难性影响更是日渐深重。由此水资源将是21世紀全球主要矛盾和焦点，而海水利用无容置疑是关系到人类经济社会发展的重大战略问题，势在必然地成为当前和今后缓解淡水短缺的重要途径和根本出路。

海水利用泛指海水淡化利用和海水直接利用。海水淡化主要通过包括电渗析、反渗透、蒸馏、太阳能和冷冻等技术方法，脱除海水中的大部分盐类，使处理后的海水达到生活用水或工业用水标准，可直接作为居民生活饮用水和工业生产用水；海水直接利用是以海水为原水直接代替淡水，如利用海水直接作工业冷却用水、大生活用水〔海水冲厕、冲尘，洗涤、消防等〕、海水农业、环境工程和其它用水〔海水脱硫、印染、制冰等〕等方面。

1、海水利用的重大意义

中国陆、海域辽阔广博，是全球海水资源丰盛和淡水资源总量居高的大国，位于全世界第五。

然而，中国却又是世界上海水利用滞后和人均水资源稀缺的贫国，是世界人均占有量的25%，居世

界第88位，已被列入世界13个贫水国家之一。我国目前缺水总量约为400亿立方米，660多个城市中三分之二存在供水不足，约为400个，其中比较严重的缺水城市达108个，缺水总量为60亿立方米，日均缺水量达1，600万立方米，影响产值每年约为2400亿元。非但如此，更有存在水环境污染日趋严重的现实，在水源性缺水的同时，又及水质性缺水，还有浪费性缺水和工程性缺水，犹如雪上加霜、火上加油，由此将给人类社会带来灾难性威胁和影响。显然，我国正面临缺水危机日趋加重的严峻挑战，而且己成为我国经济社会可持续发展过程中的最大瓶颈制约之一。

因此，实施“海水开源”，大力发展海水利用技术并推进其产业化，对于迎战当今水危机，解决我国经济社会发展中的水资源瓶颈问题，保障水资源永续利用，实现全面建设小康社会的宏伟目标，具有非常重要的现实意义和战略意义。

1.1 海水利用是解决淡水资源增量和缓解缺水危机的根本出路

面对于我国水资源严重缺乏的现实，党和国家以及各级政府部门长期以来高度重视，并在合理使用水资源方面采取了许多重要措施，如跨流域调水、科学灌溉、节约用水、保护水质、污水资源化等等。这些措施无疑在实际中起到重要的作用，既有助于适度调节我国淡水资源时空分布不均的问题，并在一定程度上缓解我国北方部分地区用水紧张的状况。但这些方法、措施并不能增加淡水资源的总量，难以从根本上全面解决我国严重缺水的状况。从长远看，经济和社会发展对淡水资源的需求是刚性增长的，因此我们除了节约使用水资源有限的存量外，还必须在发展增量上花力气、下功夫。海洋，浩瀚深遂，是人类永存的最大水库。增加我国的淡水资源量最重要的途径之一就是海水开源，向大海要水。保护水资源，并加强水资源的开发，向大海取水更是缓解沿海地区缺水的重大措施和非常现实的必然选择，是实施水資源永续利用和可持续发展战略决策的根本出路和最终归宿。

1.2 加大海水利用力度是优化沿海城市（海岛）水资源结构的迫切要求

据报道，2 003年，我国沿海11省、区、市以全国15 ％的土地，养活了全国40％的人口，创造了全国67 ％的国内生产总值（GDP ) ，在我国经济社会生活中占有极其重要的地位，但水资源总量仅占全国的1 / 4 ，人均水资源量为1266 立方米，不足全国人均水资源量的60 % 。目前，我国不少沿海城市的水资源结构单一，大多过度依赖地表水；不少城市过度开采地下水，造成地面沉降，区域性地下漏斗面积增加，海水倒灌、生态环境恶化，城市发展受到严重制约，水资源亟待保护和科学利用；另外农业、工业、生活互相争水等用水结构性问题严重。海水利用可在优化沿海城市水资源结构中发挥独特的作用：一方面扩大海水淡化规模，以海水淡化水增加居民饮用水和工业用除盐水的供给能力；另一方面在重点用水行业大力推广应用海水作为冷却水，置换出工业发展所用的淡水，有效保护淡水资源；利用海水又可满足大生活方便用水的需要，并有助于推动海水农业的发展，从而有助于水资源结构的优化调整，以缓解供需矛盾。

1.3 海水利用是海岛用水最优选择

我国面积大于500 平方米的岛屿有6500 多个，大多数因缺乏淡水水源而无法居住和开发，400 多个有常驻居民，也普遍存在缺水问题。海岛具有重要的经济和军事战略地位，关系国家权益和国家安全，而能否解决水资源供应，是关系到海岛能否维持人类生活，从而是海岛开发必须解决的首要问题。海水利用对于解决海岛的用水问题，具有非常紧迫和极为重要的意义。因此，海水更应成为海岛的第一用水水源。

1.4 海水利用是增强企业后劲，推动经济发展的有效措施

工业大规模直接利用海水作为冷却水是我国海水利用的主力军，直接利用海水、替代淡水作为冷却水，将有效地降低高用水企业的用水成本，是企业提高效益的重要举措。尤其在淡水资源紧张、水价偏高的沿海地区，更是企业降低生产成本和提高运行效益的有效途径。

2、国内外海水利用的发展

2.1 国外发展概况

国际上利用海水资源的技术先进俱全，持续不断地得到较快发展，应用日益广泛，已达到相当的规模，其中海湾国家用水的70%来自海洋。海水利用量值最大为海水淡化，其次是工业冷却用水，此外，还有大生活用水和农业用水也占相当份额。

海水淡化在国际上是21世纪40年代以蒸馏法为主开始研究，50年代和60年代的初期又先后研究开发了电渗析、反渗透技术，到70年代前后初步形成了工业化生产体系和以蒸馏法、反渗透法为主的海水淡化产业。蒸馏法以多级闪蒸（MSF）为主，另外有低温多效蒸馏（LT-MED）和低温压汽蒸馏（VC）等。近年来，世界上海水淡化正向高效化、低能化和规模化的目标发展。目前全世界已有125个国家应用海水淡化技术，全球有海水淡化厂1.3万多座，海水淡化日产量约为3775万立方米，其中80％用于生活饮用水，解决了1亿多人的供水问题。中东地区日产多于全球海水淡化产量的一半。据预测，未来二十年仅海水淡化的国际市场就将有近700亿美元的商机。总之，海水淡化作为淡水资源的替代与增量技术，愈来愈受到世界上许多沿海国家的重视。

除海水淡化外，海水冷却也普遍用于发达国家沿海的发电厂、炼油厂、化工厂、钢铁厂等耗水大户，全球直接利用海水作为工业冷却水总量每年约6000亿立方米，替代了大量宝贵的淡水资源。日本工业冷却水总用量的60％—80％来自海水，每年高达3000亿立方米；美国大约25％的工业冷却用水直接取自海洋，年用量也在1200亿立方米以上；英、法、荷、意等西欧国家，2005年直接利用海水达2500多亿立方米立方米。海水直接利用的另一方面是冲厕，日本和美国同样是世界上应用最为广泛的国家。

随着生物技术的不断发展，近30年来海水灌溉作为现代农业的一个新的分支农业在世界各国兴起，对以淡水为基础的传统农业是一个巨大的挑战，对21世纪农业的发展具有重要意义。

2.2 国内发展概况

我国海水利用起步早，而且是世界上少数几个掌握海水淡化先进技术的国家之一。经过40多年的努力，在海水利用方面取得积极成效和长足进步，作为一门独立的新型学科和水处理技术专业，已在我国初步形成体系和特色，技术方面比较成熟，并有成功应用的示范工程，基本具备产业化发展的优势和良好的基础条件。

2.2.1海水淡化

我国海水淡化技术研究始于1958年，从电渗析技术起步，逐步向以反渗透技术和蒸馏技术为主过渡。全国第一个规模化、实用化的电渗析海水〔200t/d〕、亚海水〔300t/d〕和反渗透海水〔500 t/d〕淡化站分别于1981年、1984年和1997年在西沙群岛、广东沙仔岛、浙江嵊泗由国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心创建落成。第一套大型化多级闪蒸的海水淡化设备〔3000t/d，两台〕于1988年从国外引进，入户天津大港电厂，为国内投入运行最早、规模最大的蒸馏法海水淡化设施。我国海水淡化技术在“八五”、“九五”期间发展较快，水准较高，一些关键技术领域取得了重大突破，已全面掌握国际上商业化的蒸馏法和反渗透膜法等海水淡化主流技术，“十五”期间进入了工程示范阶段，千吨、万吨和十万吨级规模的海水淡化工程相继在山东、大连、天津等地建成投产。反渗透海水淡化引入高效能量回收装置，有效降低能耗；低温多效海水淡化攻克了传热增强和物理防垢、低温蒸馏设计、设备制造和安装调试等关键技术难题，蒸汽热压缩系列装置、双效压汽蒸馏工业试验装置、多功能传热实验平台研制取得了成功，为我国蒸馏海水淡化的规模化发展提供了良好基础。据报道，我国已建成运行的海水淡化水产量约为12万立方米/日，在建和待建的工程规模为38.1万立方米/日。海水淡化成本也在大幅度降低，反渗透海水淡化成本已经和国际水平同步，约为5元／m³，亚海水淡化成本为2元/ m³左右；目前的我国蒸馏法海水淡化实现产业化之后在价格上与发达国家有40％左右的竞争优势，走向世界前景广阔。

近年来，我国海水淡化膜技术产业发展渐快，初具规模，已成为继欧美、日本之后世界膜技术大国。据分析预测：2005年我国膜市场需求达50亿元以上，2015年膜市场需求可望超过200亿元，将占世界总量的10%－15%。据粗略统计，进入我国膜市场的研究开发、生产、经销企业现有1000多家，但从企业规模看，小型企业居多，中大型企业较少，年产值在一千万元以上占40%左右，年产值超亿元的约占5%，其余小型企业占有率近60%。国内总产值约占全球总产值的1.5%。

总之，我国海水淡化事业在政府支持和国家重点攻关项目驱动下持续发展，电渗析、反渗透和蒸馏海水淡化技术的研究开发己取得了丰硕成果和丰富的经验，不仅具备大型装置设计和建造能力，而且技术、经济指标达到了同等容量的世界水平，技术日益成熟，成本日渐降低，具备了产业化发展的基本条件。与此同时，培养和造就了一大批科研与工程开发的专业技术人才。

2.2.2 海水直接利用

我国海水直流冷却有近70年的应用历史，循环冷却技术水平近年不断提高并取得积极进展，尤其在电力、石化、化工等行业具有很大的开发潜力。大连、天津、青岛、上海、宁波、厦门、深圳等沿海城市的近百家单位均有利用海水作为工业冷却用水的实践，海水循环冷却千吨级和万吨级示范工程运行良好。目前我国利用海水作冷却水用量达350亿立方米/年以上，其中电力企业利用海水作冷却水量约占90 ％。2004年9月10日在深圳福华德电力有限公司建成14 000 立方米 /小时海水循环冷却技术示范工程并投入运行。这是我国第一次在电力系统较大规模应用海水循环冷却技术。深圳2004年一年中，以电力行业工业循环冷却用海水为主的海水利用高达73亿吨，“十一五”期间预计海水利用量将会更大。目前，大连市有21个单位直接利用海水，年利用海水量13.14亿立方米，日均360万立方米。海水大部分用于工业设备间接冷却水，全市共有海水冷却设备1166台，间接冷却用海水量为12.86亿立方米，占全市海水直接利用量的97.87%。

对于海水冲厕的大生活用海水，我国香港地区20世纪50年代末开始一马当先，坚持不断，领先全球，现有508万人使用海水冲厕，占总人口76％，每年节省淡水约2.12亿立方米，在缓解水资源不足方面发挥了很大作用。大连较早实施海水冲厕的示范，青岛和深圳等地相关项目正处于筹建中。

海水农业方兴未艾，开发研究工作己列入我国沿海部分省市“十五”发展规划和重大科技攻关专项计划中。国家“863”计划耐海水蔬菜项目已通过国家验收，十多种海水蔬菜中试成功和大量“盐生植物”培值生长，并取得可观的经济效益和生态效益，由此标志我国利用海水资源发展农业生产，向海水要效益进入起步的新阶段，前景广阔，潜力巨大。

3、加速海水利用产业开发刻不容缓

我国海水利用事业虽然发展较快，日臻成熟，而且已取得丰硕成果。但是，总体尚处于发育、成长阶段，与世界上先进国家水平和国内形势发展需求相比仍有较大差距：实施水资源可持续利用的开发力度欠缺，贡献率不高；技术装备国产化水平低，工程规模小，尚未形成产业群系，大面积推广应用不足，贡献率不高。目前国内海水淡化总产水量仅为全球海水淡化总产量的千分之二；全国直接利用海水作为工业冷却水总量只占全球的6﹪，仅为美国和日本的28﹪、12﹪。如此现状与泱泱的海洋大国极不相称。

为了加速我国海水利用事业发展的步伐，缓解我国，尤其沿海地区水资源严重贫乏的困局，2005年9月20日由国家发展和改革委员会、国家海洋局和财政部联合颁布实施我国第一个《海水利用专项规划》，充分显示海水利用势在必然和当务之急的重大意义，标志着我国海水利用事业将步入了一个跨越式发展的新阶段。由此必须採取积极有效的对策和措施全面贯彻落实《规划》，加深、加大、加快开发力度，并向产业化、规模化、市场化、现代化推进。

1. 明确海水利用指导思想和战略方针，坚定不移走海水开源之路；遵循海水利用基本原则要求，矢志不渝实现规划目标和任务；

2. 加强组织领导，建立和落实主管的职能部门，以科学发展观为指导，统筹规划，准确定位，因地制宜，分类指导，全面兼顾，统一协调；

3. 广泛宣传，统一思想，增强意识，提高理念，唤起从政府到全社会对海水利用的高度重视和关注，进一步强化《海水利用专项规划》的指导；

4. 加强海水利用规范化管理，加快立法步伐，建立健全法规体系、政策体系、质量监督体系和海水利用标准体系，做好海水利用功能区选化和环境影响评价工作；

5. 坚持“五个相结合”：政府宏观调控与发挥市场机制作用相结合；海水有效替代与优化沿海地区水资源结构相结合；海水利用与保护海洋生态环境相结合；突出重点与全面推进相结合；加强自主创新能力建设为主，与引进消化吸收相结合；

6. 加强科技支撑和引领，促进海水利用技术向规模大型化、环境友好化、水电联产、热膜耦合、循环经济产业链发展，形成一个以海水综合利用为主线，以‘水电热盐’联产为特色的资源节约、环境友好、循环经济的产业链。

综上所述，我国海水利用产业的发展正进入前所未有的战略机遇期，己迎来明媚的春天，形势喜人，前景怡人。总之，海水利用，势在必行，天地宽广，大有可为！