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海水为什么能净化用于生活用水

发布时间:2022-09-24 12:21:40

⑴ 海水资源利用能给人类生活带来什么好处

海洋是矿物资源的聚宝盆。经过20世纪70年代“国际10年海洋勘探阶段”,人类进一步加深了对海洋矿物资源的种类、分布和储量的认识。
油气田
人类经济、生活的现代化,对石油的需求日益增多。在当代,石油在能源中发挥第一位的作用。但是,由于比较容易开采的陆地上的一些大油田,有的业已告罄,有的濒于枯竭。为此,近20~30年来,世界上不少国家正在花大力气来发展海洋石油工业。
探测结果表明,世界石油资源储量为10,000亿吨,可开采量约3000亿吨,其中海底储量为1300亿吨。
中国有浅海大陆架近200万平方千米。通过海底油田地质调查,先后发现了渤海、南黄海、东海、珠江口、北部湾、莺歌海以及台湾浅滩等7个大型盆地。其中东海海底蕴藏量之丰富,堪与欧洲的北海油田相媲美。
东海平湖油气田是中国东海发现的第一个中型油气田,位于上海东南420千米处。它是以天然气为主的中型油气田,深2000~3000米。据有关专家估计,天燃气储量为260亿立方米,凝析油474万吨,轻质原油874万吨。
稀锰结核
锰结核是一种海底稀有金属矿源。它是1973年由英国海洋调查船首先在大西洋发现的。但是世界上对锰结核正式有组织的调查,始于1958年。调查表明,锰结核广泛分布于4000~5000米的深海底部。它们是未来可利用的最大的金属矿资源。令人感兴趣的是,锰结核是一各种生矿物。它每年约以1000万吨的速率不断地增长着,是一种取之不尽、用之不竭的矿产。
世界上各大洋锰结核的总储藏量约为3万亿吨,其中包括锰4000亿吨,铜88亿吨,镍164亿吨,钴48亿吨,分别为陆地储藏量的几十倍乃至几千倍。以当今的消费水平估算,这些锰可供全世界用33,000年,镍用253,000年,钴用21,500年,铜用980年。
目前,随着锰结核勘探调查比较深入,技术比较成熟,预计到21世纪,可以进入商业性开发阶段,正式形成深海采矿业。
海底热液矿藏
20世纪60年代中期,美国海洋调查船在红海首先发现了深海热液矿藏。而后,一些国家又陆续在其他大洋中发现了三十多处这种矿藏。
热液矿藏又称“重金属泥”,是由海脊(海底山)裂缝中喷出的高温熔岩,经海水冲洗、析出、堆积而成的,并能像植物一样,以每周几厘米的速度飞快地增长。它含有金、铜、锌等几十种稀贵金属,而且金、锌等金属品位非常高,所以又有“海底金银库”之称。饶有趣味的是,重金属五彩缤纷,有黑、白、黄、蓝、红等各种颜色。
在当今技术条件下,虽然海底热液矿藏还不能立即进行开采,但是,它却是一种具有潜在力的海底资源宝库。一旦能够进行工业性开采,那么,它将同海底石油、深海锰结核和海底砂矿一起,成为21世纪海底四大矿种之一。
大家知道,蛋白质是构成生物体的最重要的物质,它是生命的基础。现在人类消耗的蛋白质中,由海洋提供的不过5%~10%。令人焦虑的是,20世纪70年代以来,海洋捕鱼量一直徘徊不前,有不少品种已经呈现枯竭现象。用一句民间的话来说,现在人类把黄鱼的孙子都吃得差不多了。要使海洋成为名副其实的粮仓,鱼鲜产量至少要比现在增加十倍才行。美国某海洋饲养场的实验表明,大幅度地提高鱼产量是完全可能的。
在自然界中,存在着数不清的食物链。在海洋中,有了海藻就有贝类,有了贝类就有小鱼乃至大鱼……海洋的总面积比陆地要大一倍多,世界上屈指可数的渔场,大抵都在近海。这是因为,藻生长需要阳光和硅、磷等化合物,这些条件只有接近陆地的近海才具备。海洋调查表明,在1000米以下的深海水中,硅、磷等含量十分丰富,只是它们浮不到温暖的表面层。因此,只有少数范围不大的海域,那儿由于自然力的作用,深海水自动上升到表面层,从而使这些海域海藻丛生,鱼群密集,成为不可多得的渔场。
海洋学家们从这些海域受到了启发,他们利用回升流的原理,在那些光照强烈的海区,用人工方法把深海水抽到表面层,而后在那儿培植海藻,再用海藻饲养贝类,并把加工后的贝类饲养龙虾。令人惊喜的是这一系列试验都取得了成功。
有关专家乐观地指出,海洋粮仓的潜力是很大的。目前,产量最高的陆地农作物每公顷的年产量折合成蛋白质计算,只有0.71吨。而科学试验同样面积的海水饲养产量最高可达27.8吨,具有商业竞争能力的产量也有16.7吨。
当然,从科学实验到实际生产将会面临许许多多困难。其中最主要的是从1000米以下的深海中抽水需要相当数量的电力。这么庞大的电力从何而来?显然,在当今条件下,这些能源需要量还无法满足。
不过,科学家们还是找到了窍门:他们准备利用热带和亚热带海域表面层和深海的水温差来发电。这就是所谓的海水温差发电。这就是说,设计的海洋饲养场将和海水温差发电站联合在一起。
据有关科学家计算,由于热带和亚热带海域光照强烈,在这一海区,可供发电的温水多达6250万亿立方米。如果人们每次用1%的温水发电,再抽同样数量的深海水用于冷却,将这一电力用于饲养,每年可得各类海鲜7.5亿吨。它相当于20世纪70年代中期人类消耗的鱼、肉总量的4倍。
通过这些简单的计算,不难看出,海洋成为人类未来的粮仓,是完全可行的
海洋技术
海洋能源、资源的开发与利用,海洋与全球变化、海洋环境与生态的研究是人类维持自身的生存与发展,拓展生存空间,充分利用地球上这块最后的资源丰富的宝地的最为切实可行的途径。
海洋开发,需要获取大范围、精确的海洋环境数据,需要进行海底勘探、取样、水下施工等。要完成上述任务,需要一系列的海洋开发支撑技术,包括深海探测、深潜、海洋遥感、海洋导航等。
向海洋要淡水已成定势。淡水资源奇缺的中东地区,数十年前就把海水淡化作为获取淡水资源的有效途径。美国正在积极建造海水淡化厂,以满足人们目前与将来对淡水的需求。全世界共有近8000座海水淡化厂,每天生产的淡水超过60亿米3。最近,俄罗斯海洋学家探测查明,世界各大洋底部也拥有极为丰富的淡水资源,其蕴藏量约占海水总量的20%。这为人类解决淡水危机展示了光明的前景。
深海是指深度超过6000米的海域。世界上深度超过6000米的海沟有30多处,其中的20多处位于太平洋洋底,马里亚纳海沟的深度达11000米,是迄今为止发现的最深的海域。深海探测,对于深海生态的研究和利用、深海矿物的开采以及深海地质结构的研究,均具有非常重要的意义。
美国是世界上最早进行深海研究和开发的国家,“阿尔文”号深潜器曾在水下4000米处发现了海洋生物群落,“杰逊”号机器人潜入到了6000米深处。1960年,美国的“迪里雅斯特”号潜水器首次潜入世界大洋中最深的海沟――马里亚纳海沟,最大潜水深度为10916米。
1997年,中国利用自制的无缆水下深潜机器人,进行深潜6000米深度的科学试验并取得成功,这标志着中国的深海开发已步入正轨。
海洋遥感技术,主要包括以光、电等信息载体和以声波为信息载体的两大遥感技术。
海洋声学遥感技术是探测海洋的一种十分有效的手段。利用声学遥感技术,可以探测海底地形、进行海洋动力现象的观测、进行海底地层剖面探测,以及为潜水器提供导航、避碰、海底轮廓跟踪的信息。
海洋遥感技术是海洋环境监测的重要手段。卫星遥感技术的突飞猛进,为人类提供了从空间观测大范围海洋现象的可能性。目前,美国、日本、俄罗斯等国已发射了10多颗专用海洋卫星,为海洋遥感技术提供了坚实的支撑平台。

⑵ 海水净化是什么原理,得到是水可以直接饮用吗

一般情况下来说,正常里面的海水是不能直接饮用的,而且由于杂质比较多以及金属盐成分含量较高,所以不能够直接饮用,而且如果直接用海水灌溉的话,也可能会导致植物出现问题,所以正常的海水很难被人们所利用,因此得到净化之后的海水相对杂质较少,而且相对较为纯净经过多层过滤的海水是可以直接饮用的,总的来说要从现在几个方面出发来思考问题。

3,海水里面杂质相对较多,而且里面的金属含量,很难达到饮用的标准,所以导致直接过滤的水是无法饮用的。

其实不得不说是还是和淡水相比还是有很多的不足,而且正是因为如此海水淡化是一个相对复杂的过程,不仅仅是过滤海水中的杂质,L过滤其他成分以得到纯净水,所以如果没有经过相对缜密的净化流程的话,得到的水是无法直接饮用的。

其实对我们来说,海水净化只是过滤海水中的杂质和其他成分,得到纯净水,而净化的过程比较繁多,所以一般净化的水是无法达到饮用标准的。

⑶ 海水可以淡化处理吗把海水经过淡化处理,可以有效解决用水问题吗

最后,从缺水的实际情况看,绝大部分的地区的生活用水还是可以保证的(量的层面),缺的部分主要是生产用水,特别是农业。这需要更低成本的水源,目前确实只能就地解决,这也是出现缺水的现实情况。像我们国家采用大工程,比如南水北调,调节水资源分布不均的实例,可行。但不是根本的解决之道。从现实层面来看,目前的缺水情况,更多是经济效能的比较结果。从长远来看,人类要解决水源的问题,还是需要从能源着手。能源成本低,水源才会源源不断。比如,海水的电离,产生源源不断的氢气和氧气,哪里需要水,就把氢气和氧气(也可以从空气中取,不建议)输送到哪里,然后合成水。

⑷ 海水能不能净化成能喝的水

海水可以通过净化蒸馏消毒等措施达到饮用水的标准,不过由于成本很高,所以除了一些干旱而又钱多的地方基本很少用。。像阿拉伯一些石油比水多的地方,就是靠净化和外来输入得到饮用水的

⑸ 沙特阿拉伯生产生活用水大量依靠大海淡化的原因

属于热带沙漠气候,蒸发量极大,降水量稀少。不仅地表水没有,甚至地下水也没有,附近也缺乏高大的山脉而有冰川。唯一优势就是靠海,所以可以考虑海水淡化。
当然其实还有一个隐藏因素,应试不用去答:因为矿产资源富饶(主要是石油),所以生活工业用水可以接受海水淡化的成本。【不然同样的事情,你问问也门,索马里敢不敢大规模海水淡化?!】

⑹ 海水可以净化,世界的水资源就不少了吧

现在海水的净化多采用以下方法

冷冻法,即冷冻海水使之结冰,在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去。 蒸馏法,即将水蒸发而盐留下,再将水蒸气冷凝为液态淡水。这个过程与海水制盐的过程相似,其相异的地方是人类要攫取的是淡水。蒸馏法海水淡化技术利用热能将海水转化为优质淡水,它又分为低温多效、多级闪蒸和压汽蒸馏三种技术。蒸馏法海水淡化技术是最早投入工业化应用的淡化技术。蒸馏法具有可利用电厂和其他工厂的低品位热、对原料海水水质要求低、装置的生产能力大等优点,是当前海水淡化的主流技术,占海水淡化技术总市场份额的57%以上。 这两种方法都有难以克服的弊端,其中蒸馏法会消耗大量的能源并在仪器里产生大量的锅垢,而所得到的淡水却并不多;而冷冻法同样要消耗许多能源,但得到的淡水味道却不佳,难以使用。 低温多效蒸馏海水淡化技术,是指盐水的最高蒸发温度tbt不超过70℃的海水淡化技术,其特征是将一系列的水平管降膜蒸发器或垂直管降膜蒸发器串联起来并被分成若干效组,用一定量的蒸汽输入通过多次的蒸发和冷凝,从而得到多倍于加热蒸汽量的蒸馏水的海水淡化技术。 多级闪蒸海水淡化技术,是利用闪蒸原理进行海水淡化的工艺过程,成熟于本世纪60年代初,是目前主流的淡化技术。所谓的闪蒸是使热原料水引入到一个压力较低的空间内,由于环境压力低于受热原料水的温度所对应的饱和蒸汽压,此时原料水过热水而急速地部分汽化,产生蒸汽,经冷凝而变成淡水。 利用这一原理便可做成多级闪蒸海水淡化装置。此种淡化装置其规模可以较大,成为大型海水淡化工厂,并可以与热电厂建在一起,利用热电厂的余热加热海水,而水电联产将可以大幅度降低生产成本,现行大型海水淡化厂大多采用此法。 压汽蒸馏海水淡化技术,是海水预热后,进入蒸发器并在蒸发器内部分蒸发。所产生的二次蒸汽经压缩机压缩提高压力后引入到蒸发器的加热侧。蒸汽冷凝后作为产品水引出,如此实现热能的循环利用。 美国国际水能公司日前发明了一种叫做“快速喷雾蒸馏法”(rsd)的海水淡化方法。通常的方法是在一个真空的容器中通过蒸馏海水和过滤的办法获得淡水,三加仑的海水仅可获得一加仑(一加仑合3.785升)的淡水,排出另外两加仑含盐量很高的水,造成一定的环境污染。而“快速喷雾蒸馏法”可以获得两加仑的淡水,并同时将余下的部分制作成工业用盐。这种具有创新意义的淡化海水的原理是将海水喷向热气流,使颗粒非常微小的海水中的水分迅速变成水蒸气,而盐则成为固体。这种方法不用过滤器,既不浪费海水资源,也不需要对获得的淡水进行化学处理,而且还不需要排出剩余海水,对保护环境非常有利。与传统的多阶段海水淡化等方法相比,“快速喷雾蒸馏法”另一个重要特点就是它所需的成本很低,淡化一立方米的海水只需要0.35美元,而多阶段海水淡化法淡化一立方米的海水则需要1.56美元。不仅如此,用“快速喷雾蒸馏法”获得的淡水可以直接饮用。 电渗析法 渗析是属于一种自然发生的物理现象。如将两种不同含盐量的水,用一张渗透膜隔开,就会发生含盐量大的水的电介质离子穿过膜向含盐量小的水中扩散,这个现象就是渗析。这种渗析是由于含盐量浓度不同而引起的,称为浓差渗析。渗析过程与浓度差的大小有关,浓差越大,渗析的过程越快,否则就越慢。因为是以浓差作为推动力的。因此,扩散速度比较慢。如果在膜的两边施加一直流电场,就可以加快扩散速度。电解质离子在电场的作用下,会迅速地通过膜,进行迁移过程,这样,就形成了去除水中离子的淡水室和离子浓缩的浓水室,将浓水排放,淡水即为除盐水。这就是电渗析法除盐原理。 反渗透海水淡化法是二十世纪六十年代后期发展起来的一项新技术。渗透是一种物理现象,当两种含有不同浓度盐类的水,如用一张只让淡水通过而不让盐分通过的“半透膜”隔开,就会发现含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中,而所含的盐分并不渗透,这样,直到两边含盐浓度相等为止。然而,要完成这一过程需要很长时间,这一过程也称为自然渗透。但如果在含盐量高的水侧,试加一定压力,其结果可以使上述渗透停止,这时的压力称为渗透压力。如果压力再加大,可以使水向相反方向渗透,而盐分剩下。因此,反渗透淡化法,就是在有盐分的水中(如原水),施以比自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反方向进行,把原水中的水分子压到膜的另一边,变成洁净的水,从而达到除去水中盐分的目的,这就是反渗透淡化法的原理

因为成本很高,所以无法普及。至少目前为止,世界还是渴的。

⑺ 海水可不可以淡化成日常饮用水

可以
蒸馏法:蒸馏法虽然是一种古老的方法,但由于技术不断地改进与发展,该法至今仍占统治地位。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程,其原理如同海水受热蒸发形成云,云在一定条件下遇冷形成雨,而雨是不带咸味的。根据所用能源、设备、流程不同主要可分设备蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等。
冷冻法:冷冻法,即冷冻海水使之结冰,在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去。冷冻法与蒸馏法都有难以克服的弊端,其中蒸馏法会消耗大量的能源并在仪器里产生大量的锅垢,而所得到的淡水却并不多;而冷冻法同样要消耗许多能源,但得到的淡水味道却不佳,难以使用。
反渗透法:通常又称超过滤法,是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜,将海水与淡水分隔开的。在通常情况下,淡水通过半透膜扩散到海水一侧,从而使海水一侧的液面逐渐升高,直至一定的高度才停止,这个过程为渗透。此时,海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压,那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2,蒸馏法的1/40。因此,从1974年起,美日等发达国家先后把发展重心转向反渗透法。
反渗透海水淡化技术发展很快,工程造价和运行成本持续降低,主要发展趋势为降低反渗透膜的操作压力,提高反渗透系统回收率,廉价高效预处理技术,增强系统抗污染能力等。
太阳能法:人类早期利用太阳能进行海水淡化,主要是利用太阳能进行蒸馏,所以早期的太阳能海水淡化装置一般都称为太阳能蒸馏器。馏系统被动式太阳能蒸馏系统的例子就是盘式太阳能蒸馏器,人们对它的应用有了近150年的历史。由于它结构简单、取材方便,至今仍被广泛采用。目前对盘式太阳能蒸馏器的研究主要集中于材料的选取、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用上。与传统动力源和热源相比,太阳能具有安全、环保等优点,将太阳能采集与脱盐工艺两个系统结合是一种可持续发展的海水淡化技术。太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们重视。
低温多效:多效蒸发是让加热后的海水在多个串联的蒸发器中蒸发,前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一蒸发器的热源,并冷凝成为淡水。其中低温多效蒸馏是蒸馏法中最节能的方法之一。低温多效蒸馏技术由于节能的因素,近年发展迅速,装置的规模日益扩大,成本日益降低,主要发展趋势为提高装置单机造水能力,采用廉价材料降低工程造价,提高操作温度,提高传热效率等。
多级闪蒸:所谓闪蒸,是指一定温度的海水在压力突然降低的条件下,部分海水急骤蒸发的现象。多级闪蒸海水淡化是将经过加热的海水,依次在多个压力逐渐降低的闪蒸室中进行蒸发,将蒸汽冷凝而得到淡水。目前全球海水淡化装置仍以多级闪蒸方法产量最大,技术最成熟,运行安全性高弹性大,主要与火电站联合建设,适合于大型和超大型淡化装置,主要在海湾国家采用。多级闪蒸技术成熟、运行可靠,主要发展趋势为提高装置单机造水能力,降低单位电力消耗,提高传热效率等。
电渗析法:该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。离子交换膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片,按其选择透过性区分为正离子交换膜(阳膜)与负离子交换膜(阴膜)。电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交替排列,组成多个相互独立的隔室海水被淡化,而相邻隔室海水浓缩,淡水与浓缩水得以分离。电渗析法不仅可以淡化海水,也可以作为水质处理的手段,为污水再利用作出贡献。此外,这种方法也越来越多地应用于化工、医药、食品等行业的浓缩、分离与提纯。
压汽蒸馏:压汽蒸馏海水淡化技术,是海水预热后,进入蒸发器并在蒸发器内部分蒸发。所产生的二次蒸汽经压缩机压缩提高压力后引入到蒸发器的加热侧。蒸汽冷凝后作为产品水引出,如此实现热能的循环利用。
露点蒸发法:露点蒸发淡化技术是一种新的苦咸水和海水淡化方法。它基于载气增湿和去湿的原理,同时回收冷凝去湿的热量,传热效率受混合气侧的传热控制。
水电联产:水电联产主要是指海水淡化水和电力联产联供。由于海水淡化成本在很大程度上取决于消耗电力和蒸汽的成本,水电联产可以利用电厂的蒸汽和电力为海水淡化装置提供动力,从而实现能源高效利用和降低海水淡化成本。国外大部分海水淡化厂都是和发电厂建在一起的,这是当前大型海水淡化工程的主要建设模式。
热膜联产:热膜联产主要是采用热法和膜法海水淡化相联合的方式(即MED-RO或MSF-RO方式),满足不同用水需求,降低海水淡化成本。目前,世界上最大的热膜联产海水淡化厂是阿联酋富查伊拉海水淡化厂,日产海水淡化水量为45.4万立方米,其中,MSF日产水28.4万立方米,RO日产水17万立方米。其优点是:投资成本低,可共用海水取水口。RO和MED/MSF装置淡化产品水可以按一定比例混合满足各种各样的需求。

⑻ 既然海水能净化成淡水,人类以后是不是不用怕没水喝

可以,目前已经有海水淡化技术了。
海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且不受时空和气候影响,可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。
从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。 现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法、以及可实现盈利的碳酸铵离子交换法,目前应用反渗透膜的反渗透法以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点迅速占领市场,逐步取代蒸馏法成为应用最广泛的方法。
世界上有十多个国家的一百多个科研机构在进行着海水淡化的研究,有数百种不同结构和不同容量的海水淡化设施在工作。一座现代化的大型海水淡化厂,每天可以生产几千、几万甚至近百万吨淡水。淡化水的成本在不断地降低,有些国家已经降低到和自来水的价格差不多。某些地区的淡化水量达到了国家和城市的供水规模。

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