一半是沙漠的以色列,幾乎不下雨,為什麼能讓一噸淡水…


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一半是沙漠的以色列,幾乎不下雨,為什麼能讓一噸淡水僅賣5元?

地球約70%的面積都被海洋覆蓋,但可供人類使用的淡水資源卻是少之又少,水資源短缺問題一直存在。

世界上的水資源問題是由多個因素引起的,比如降水的減少、世界人口的增加以及貧困地區工業的迅速發展等。

人類要發展就避免不了這些問題,既然客觀原因無法消除,那我們只能改變生產和使用水的方式。

沙漠中的“水都”

素有“中東小霸王”之稱的以色列無疑是這方面的優秀生,在人類真正開始重視水危急時,他們已經鑽研了半個多世紀。

以色列西靠地中海,北鄰黎巴嫩,東瀕敘利亞和約旦,西南邊則是埃及,最南邊毗鄰亞喀巴灣。

現有國土面積為22072平方公里,而其南部的內蓋夫沙漠的面積就超過了12000平方公里。

以色列主要為地中海型氣候,夏季漫長炎熱,降雨量很少,只有在涼爽短暫的冬季,才會有較多的降雨。

狹小的國土,少雨的氣候,廣闊的沙漠,稀缺的河流…無論從哪方面來講,稱以色列極度缺水都不為過。

但事實是,現在的以色列已經完全擺脫了水資源短缺危急,他們的淡水生產量已經遠超全民的需求。

而且,通過對外出口水資源技術專利他們還獲取了不菲的收益,僅在2013年水技術出口額就達到了22億美元。

那麼以色列是如何從一個沙漠中的干旱國搖身一變成水資源豐富的“水都”的呢?主要有四方面的原因。

滴灌技術,四兩撥千斤

以色列的農業灌溉技術一直為世人所稱道,國內新聞也有過相關的報導,他們採取的是一種叫做滴灌的灌溉方式。

滴灌就是將一定數量的水和肥料一滴一滴地輸送到植物根部的灌溉方法,它既保證了植株的養分和水分需求,又做到了每一滴水都盡其用。

早期的滴灌是一位以色列水利工程師發明的,他只是將水管和計時器連接了起來併校準了時間,算是比較簡陋。

直到上世紀60年代,一家以色列公司開始接手並完善了這項技術,他們為系統配備了人工智能,使得滴灌更加地精細化。

在農業中,包括滴灌在內的小流量灌溉系統和自動化的廣泛效率使平均的灌溉效率從之前溝灌的64%提高到了90%。

因此,單位農田面積的平均用水量從1975年的8700立方米每公頃下降到了目前的5500立方米每公頃。

同時,在農業方面總耗水量保持不變的情況下,農業產量增加了12倍,當然,這與抗旱種子等其他的創新也有關係。

防止洩漏,動用高科技

在世界上的許多國家的居民供水系統中,大量的水由於洩漏、浪費、不規則的水壓以及不及時的維修而白白流失。

耶路撒冷是以色列人口最多的城市,這里居住著70多萬居民,他們的供水系統是由一家叫Hagiho的公司管理的。

近些年中,Hagiho公司僱傭了一系列高科技公司,為耶路撒冷打造了世界上最先進的供水系統。

而他們最注重的地方是發現和修復供水系統中的漏洞,為此他們在管道中佈置了許多以小型水力發電針輪驅動的傳感器,讓其以10秒的增量記錄水流的聲音。

圖為:傳感器

然後傳感器會通過蜂窩網絡將數據傳輸到中央計算機,中央計算機通過分析處理得到的數據就能知道管道的洩漏情況,因為當水發生洩漏時,水流的聲音會發生變化,傳感器收集的數據也隨之改變。

同時,Hagiho公司還派出了許多“偵察機器人”,它們在GPS的引導下在水管中爬行並尋找漏洞。

事實證明,Hagiho的舉措十分有效,它成功地讓耶路撒冷的總體水資源損失降低到了6%~11%,相比之下,許多歐洲國家是20%~40%。

沿海建廠,海水變淡水

儘管多種有效措施極大地提高了以色列的水資源利用效率,但這並不足以使得他們的水資源有盈餘。

從建立國家至本世紀初,以色列的淡水來源一直是北部的加利利湖,它提供了全國三分之一的淡水,另外的三分之二則是地下水。

以色列的新聞每天都要報導加利利湖的水位高度,它就在紅線上方幾厘米處,紅線是警戒線,紅線下面的黑線則是禁用線。

如果水位線到達了黑線,根據他們的法律,為了保護加利利湖,任何人都不得再從湖中攝取淡水。

在加利利湖的淡水吃緊,而地下水又無法過多的開采的情況下,快速發展的以色列通過建造海水淡化廠實現了“水獨立”。

以色列背靠地中海,有著得天獨厚的海岸線優勢,在美國以及猶太國家基金會的幫助下,他們投資了各種淡化海水的方法。

起初,他們嘗試了冷凍水以及蒸餾的辦法,但真正讓這項工程取得突破的是美籍猶太裔帶來的逆滲透法。

什麼是逆滲透呢?我們知道,水分子能自發地通過半透膜從低濃度溶液流向高濃度溶液,這種現象叫滲透。

而當我們在高濃度溶液施加力的作用時,高濃度溶液中的水分子就會通過半透膜進入到低濃度溶液。

圖為:逆滲透示意圖

類似的,當把含鹽量高的海水用力推過半透膜時,就能使淡水和鹽、礦物質等分離,得到純淨的水。

以色列的第一家逆滲透海水淡化廠於2005年在阿什凱隆建立,此後,他們又建立了四家相似的淡化廠。

到2014年的時候,這五家工廠已經為以色列提供了一半的飲用水,比十年前從加利利湖攝取的還多。

突然之間,以色列已經完全擺脫了本世紀初嚴重干旱帶來的影響,而且他們掌握了根據需求量產淡水的方法。

廢水回收,實現再生水

廢水利用也是水資源利用的重要環節,在節水意識深入人心的以色列,他們將廢水回收做到了極致。

在以色列,完全被淨化的污水有85%被重新用於農業,有10%用於增加河流流量以及撲滅森林大火,只有5%被排入海洋中。

他們的污水回收率達到了90%,是世界第一,排第二的是西班牙,他們的污水回收率是25%(另有數據顯示是17%)。

以色列的廢水回收計劃不是在水資源有了盈餘之後才提出的,而是在建國之初與其他措施一併同行,這也是它日臻完備的基礎。

早期以色列利用沙子充當天然過濾器,然後將處理完的水泵送到南方的缺水地帶, 1990年代,他們已經建立了一系列完備的處理設施和存儲設施等。

到了21世紀,以色列在全國范圍內安裝了低流量的馬桶和淋雨噴頭,國家稅務局建立了更高效的污水處理系統。

而且,他們還找來明星宣傳節約用水的意識,父母們都會告訴自己的孩子加利利湖正在乾涸,可不能再浪費水!

圖為:節水宣傳

最後

以色列的全民皆兵為人們熟知,他們的全民節水也是相當令人欽佩,沒有人可以否認他們在解決水危急方面做出的成績。

有意思的是,以色列儘管在水資源方面取得了歷史性的突破,但他們卻表現的很低調,可能是怕人們不珍惜水吧!