農(nóng)村苦咸水的危害及淡化處理方法

于全魁

(鄭州大學(xué) 土木工程學(xué)院，河南 鄭州 450001)

一 苦咸水的形成原因

在中國(guó)，苦咸水分布較廣泛，其主要在東部沿海地區(qū)和北方部分地區(qū)，其中有些地方儲(chǔ)量非常大。其形成原因根據(jù)分布區(qū)域的不同而有區(qū)別，在東部沿海地區(qū)，由于飲水量較大，導(dǎo)致水位降低，海水滲入地下水層，形成苦咸水;在北方部分地區(qū)，由于降水量少，蒸發(fā)量較大，導(dǎo)致地下水含鹽量普遍較高。苦咸水口感苦澀，很難直接飲用，苦咸水中的雜質(zhì)和超量鹽類(lèi)危害人體健康，長(zhǎng)期飲用苦咸水輕則引起皮膚過(guò)敏、腹瀉、腹脹等疾病，重則會(huì)誘發(fā)腎結(jié)石甚至一些癌癥;在農(nóng)業(yè)方面，如果長(zhǎng)期用苦咸水進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉，不僅會(huì)導(dǎo)致土壤團(tuán)遭到破壞，降低土壤的保水等性能，也會(huì)使耕作植物不能正常生長(zhǎng)，甚至死亡。在工業(yè)方面，以水為重要原料的飲食業(yè)、化工業(yè)等都會(huì)受到嚴(yán)重影響。由此可見(jiàn)，苦咸水對(duì)人們生產(chǎn)生活的危害甚是嚴(yán)重，所以解決苦咸水問(wèn)題迫在眉睫。

二 苦咸水的危害

苦咸水的危害主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1.苦咸水對(duì)人們身體健康造成了嚴(yán)重的危害?，F(xiàn)在很多農(nóng)村還沒(méi)有接通自來(lái)水，大多數(shù)農(nóng)民只能引用井水，在苦咸水集中分布的地區(qū)，人們只能引用苦咸水，苦咸水中的鹽堿濃度較高、硬度較大、高氟、高砷、高鐵錳、低碘、低硒，口感苦澀，很難直接下咽，長(zhǎng)期飲用苦咸水會(huì)導(dǎo)致人體胃腸功能紊亂、免疫力下降，甚至可能會(huì)導(dǎo)致腎結(jié)石和一些癌癥，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)約有3800萬(wàn)人口正在飲用苦咸水，如果水不得到有效的淡化，生活在苦咸水地區(qū)人民的身體將會(huì)受到嚴(yán)重的威脅，身體處于亞健康狀況，這會(huì)嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活，拉低當(dāng)?shù)氐纳钏健?/p>

2.苦咸水對(duì)農(nóng)村的生產(chǎn)生活也有一定的危害。因?yàn)榭嘞趟泻休^多的雜質(zhì)和鹽類(lèi)，農(nóng)村進(jìn)行灌溉多是抽取井水進(jìn)行灌溉，而且很大一部分農(nóng)民是通過(guò)“大水漫灌”的方法進(jìn)行澆水，如果長(zhǎng)期使用苦咸水進(jìn)行耕地灌溉，會(huì)破壞當(dāng)?shù)氐耐寥缊F(tuán)塊，使當(dāng)?shù)氐母刭|(zhì)量下降，影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)，影響當(dāng)?shù)氐氖粘桑嘞趟泻械拇罅葵}類(lèi)，也會(huì)對(duì)一些耕種植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生一定的危害，嚴(yán)重的話(huà)，苦咸水甚至?xí)鼓承┺r(nóng)作物枯萎甚至死亡，當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)作物產(chǎn)量下降，當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展勢(shì)必會(huì)受到直接的影響，人們的生活水平由于經(jīng)濟(jì)的不景氣也會(huì)有一定程度的降低。

3.苦咸水對(duì)當(dāng)?shù)氐牟糠止I(yè)發(fā)展也有一定的負(fù)面影響。有一些同業(yè)如化工業(yè)、造紙業(yè)等，需要大量的水作為材料，水的質(zhì)量在一定程度上決定了工業(yè)生產(chǎn)出來(lái)產(chǎn)品的質(zhì)量，在苦咸水集中分布的地區(qū)，這些工廠只能使用苦咸水，而長(zhǎng)期使用苦咸水不僅會(huì)降低其生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量，也會(huì)增加對(duì)生產(chǎn)機(jī)器的磨損程度，增大工業(yè)生產(chǎn)成本，滯緩當(dāng)?shù)氐墓I(yè)發(fā)展速度，影響當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展。

4.我國(guó)是世界上13個(gè)貧水國(guó)家之一，我國(guó)淡水資源總量約為28000億立方米，居世界第六位，但是我國(guó)人口較大，人均淡水資源量?jī)H有2300立方米，世界排名19位，所以我國(guó)水資源形勢(shì)十分嚴(yán)峻，而苦咸水的存在又使我國(guó)嚴(yán)峻的淡水形勢(shì)雪上加霜，如能通過(guò)一些切實(shí)有效且又簡(jiǎn)便的方法對(duì)苦咸水進(jìn)行淡化，轉(zhuǎn)化為飲用水，這不僅會(huì)緩解人們的飲水健康問(wèn)題、農(nóng)業(yè)灌溉問(wèn)題和工業(yè)生產(chǎn)問(wèn)題，對(duì)緩解我國(guó)嚴(yán)峻的淡水形勢(shì)也有著十分積極的意義。

三 苦咸水的淡化處理工藝

苦咸水對(duì)人們的日常生產(chǎn)生活、工業(yè)生產(chǎn)等造成了巨大危害，所以苦咸水問(wèn)題亟待解決，目前我國(guó)對(duì)于苦咸水絕大部分使用的是淡化處理的方法，其中包括蒸餾法、電滲析法等，各種淡化方法有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，要綜合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，恰當(dāng)選擇淡化處理方法，以達(dá)到效果最優(yōu)，下面詳細(xì)介紹幾種淡化處理工藝。

1.蒸餾法:蒸餾法是將苦咸水加熱至沸騰，將蒸餾出的蒸汽加以冷凝，形成冷凝水的過(guò)程，蒸餾法是最早使用的淡化方法之一，其主要有以下特點(diǎn):操作容易、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、所得水質(zhì)較好，蒸餾法主要包括以下幾種:多效蒸發(fā)、多級(jí)閃蒸、壓氣蒸發(fā)和膜蒸餾，雖然現(xiàn)在的淡化容量70%是蒸餾法，但是隨著科技的進(jìn)步，這種趨勢(shì)正在逐漸改變，一些新型的技術(shù)正在逐步替代蒸餾法而得到廣泛的應(yīng)用。

2.電滲析法:電滲析法是利用水中離子在電場(chǎng)力的作用下做定向移動(dòng)，利用選擇透過(guò)性的離子交換膜，使離子從一種水中進(jìn)入另一種水，從而達(dá)到淡化的目的。這種技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)比較成熟，且具有成本較低、除鹽率高、操作方便、工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，20世紀(jì)50年代美國(guó)、英國(guó)等國(guó)家開(kāi)始將這種技術(shù)應(yīng)用于苦咸水淡化，我國(guó)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始使用這種技術(shù)進(jìn)行苦咸水淡化和一些工業(yè)過(guò)程，并收到了較好的效果。

3.反滲透法:反滲透法是利用與滲透相反的過(guò)程對(duì)苦咸水進(jìn)行淡化的工藝，使用選擇透過(guò)性膜將容器分為兩部分，一部分注入水，另一部分注入苦咸水，在苦咸水水面上加上適當(dāng)?shù)膲毫?，使得苦咸水中的一些離子通過(guò)選擇透過(guò)性膜進(jìn)入另一部分水中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)苦咸水的淡化作用，反滲透方法可以從水中除去90%以上的溶解性鹽類(lèi)和99%以上的膠體微生物及有機(jī)物。反滲透法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、常溫下可操作、操作簡(jiǎn)單、占地小、效益高等特點(diǎn)，反滲透法非常經(jīng)濟(jì)，甚至超過(guò)了電滲析法，反滲透法應(yīng)用前景十分廣闊。

4.其他方法:隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，現(xiàn)在又出現(xiàn)了一些新型的苦咸水淡化處理工藝，其中以納濾為代表，納濾的原理與反滲透法相似，但其使用的是外界能量和化學(xué)位差來(lái)推動(dòng)離子的遷移。納濾是20世紀(jì)80年代末發(fā)展起來(lái)的一種新型膜分離技術(shù)，國(guó)外對(duì)納濾的研究和應(yīng)用比較早，所以技術(shù)比較成熟，在國(guó)內(nèi)納濾起步較之晚一些，20世紀(jì)90年代中國(guó)引入了納濾，技術(shù)相對(duì)不太成熟，但是納濾在污水和廢水處理、飲用水凈化方面顯現(xiàn)出極大的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在已逐漸為人們所熟知。

四 結(jié)語(yǔ)

綜上，苦咸水無(wú)論是對(duì)人們的飲用水安全、農(nóng)田灌溉、工業(yè)生產(chǎn)等方面都造成了極大的影響，通過(guò)蒸餾法、電滲析法、反滲透法以及一些新型的淡化處理工藝，對(duì)苦咸水進(jìn)行淡化處理，不僅可以減少苦咸水對(duì)人們生產(chǎn)生活造成的危害，也有助于我國(guó)的節(jié)約用水，一定程度上緩解我國(guó)的淡水短缺，使我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展更加科學(xué)、和諧、可持續(xù)。