建立苦咸水淡化示范基地的思考

孟 煒，王婧雅，孟 楠

(1.河北省滄州市水務(wù)局，河北 滄州 061000;2.河北省水利水電第二勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 河北 石家莊 050021;3.河北省滄州市南水北調(diào)工程建設(shè)委員會(huì)辦公室，河北 滄州 061001)

1 概述

滄州市位于河北平原東南部，海河流域下游，東臨渤海，西接太行山脈，素有“九河下稍”之稱。多年平均水資源總量為11.94×108m3。全市人均水資源占有量?jī)H為183m3，為全國平均值的8%，河北省平均值的61%。按照國際公認(rèn)的貧水與非貧水地區(qū)定量指標(biāo)，滄州屬絕對(duì)貧水區(qū)。其中，60%的淺層地下水為咸水或苦咸水，深層水含氟量較高，一般為3.0～5.0 mg/L，水質(zhì)較差，人民群眾一直為缺水、苦水、咸水、高氟水困擾，農(nóng)村飲水不安全問題十分突出。特別是近十幾年來，由于連年干旱，雨量偏少，地表無水，坑塘干涸，河道斷流，人飲困難加劇，直接影響了人民群眾的生活質(zhì)量和身心健康，也在一定程度上制約了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。截至 2011年底，滄州市 568.35萬農(nóng)村人口中，有188.49萬人飲用水不安全。

2 咸水、微咸水的開發(fā)利用

2.1 咸水、微咸水分布

滄州市地處黑龍港流域的濱海平原區(qū)，土壤含量鹽量較高，咸水、微咸水分布廣泛，主要分布在第Ⅰ(淺層)含水組和第Ⅱ含水組;第Ⅰ含水組咸水主要分布在滄州市運(yùn)河以東地區(qū)，水量較為豐富，其中2～3 g/L的微咸水可開采量4億m3;深層第Ⅱ含水組咸水幾乎覆蓋整個(gè)滄州市，底板埋深由運(yùn)西沖洪積平原區(qū)到濱海平原區(qū)逐漸加深。咸水體厚度亦呈此變化。運(yùn)東黃驊、海興沿海一帶大于200m，彈性儲(chǔ)量20多億 m3，溶解性總固體一般大于5 g/L，水量豐富，出水穩(wěn)定，開發(fā)利用程度低。

2.2 咸水、微咸水開發(fā)利用情況

滄州市淺層地下微咸水雖儲(chǔ)量豐富，但水質(zhì)基本不符合農(nóng)田灌溉標(biāo)準(zhǔn)和人飲標(biāo)準(zhǔn)，所以淺層地下微咸水的開采量不足儲(chǔ)量的10%，2010年微咸水開采量?jī)H為0.41億 m3，主要用于咸淡混澆和苦咸水淡化等。目前已有50多萬畝農(nóng)田利用咸水、微咸水進(jìn)行咸淡混澆，改變了微咸水不能澆地的歷史;海興、黃驊、孟村等縣利用咸水淡化技術(shù)用于人飲解困23萬人，解決了沿海地區(qū)一些群眾世代喝苦咸水、高氟水。

3 建立苦咸水淡化示范基地的必要性與可行性

3.1 示范基地的建設(shè)目標(biāo)

(1)利用3年時(shí)間，建立滄州苦咸水淡化技術(shù)推廣示范基地。

(2)完成對(duì)溶解性總固體為3g/L左右的咸水淡化的技術(shù)和設(shè)備的創(chuàng)新、集成，并在飲水不安全地區(qū)推廣應(yīng)用。

(3)研究、借鑒或引進(jìn)納濾技術(shù)和反滲透專用膜，達(dá)到可以淡化溶解性總固體＞5 g/L苦咸水淡化技術(shù)和設(shè)備，充分利用滄州第Ⅱ含水組豐富的咸水，從而為建設(shè)2 000～3 000m3/d的大型供水廠提供技術(shù)支撐。

(4)試驗(yàn)研究直接利用淺層咸水、微咸水，或適當(dāng)?shù)南趟糜谵r(nóng)業(yè)灌溉，為滄州缺水地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

3.2 建設(shè)的必要性

2011年中央一號(hào)文件提出“到2013年解決規(guī)劃內(nèi)農(nóng)村飲水不安全問題，“十二五”期間基本解決新增農(nóng)村飲水不安全人口的飲水問題?！睖嬷菔兴Y源嚴(yán)重短缺，尤其是廣大的農(nóng)村地區(qū)群眾人畜飲水非常困難，部分沿海地區(qū)群眾長(zhǎng)期靠遠(yuǎn)距離拉水或飲用苦咸水、高氟水渡日。雖然目前正在大力發(fā)展農(nóng)村集中供水，但南水北調(diào)尚未通水，尤其是沿?？h市的村莊，幾乎沒有地表水，淺層水多為咸水，深層水含量氟超標(biāo)，經(jīng)濟(jì)條件差，投資上百萬元打一眼深井負(fù)擔(dān)不起。只能祖祖輩輩喝苦咸水，由于長(zhǎng)期飲用苦咸水和高氟水，嚴(yán)重影響了群眾身心健康，當(dāng)?shù)厝罕姷姆遣?、氟斑牙等發(fā)病率極高，經(jīng)常因?yàn)闋?zhēng)奪有限的淡水資源，發(fā)生水事糾紛，影響了社會(huì)的安定團(tuán)結(jié)，并嚴(yán)重影響和制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展和農(nóng)民群眾生產(chǎn)、生活。建立苦咸水淡化基地，研究建立大型淡化水廠技術(shù)，充分利用咸水、微咸水，解決人飲安全，保護(hù)水資源，實(shí)現(xiàn)地下水壓采，勢(shì)在必行。

3.2.1 改善生存條件、提高健康水平

苦咸水淡化可以改變?nèi)彼畢^(qū)農(nóng)村廣大群眾長(zhǎng)期飲水不衛(wèi)生、不安全狀況，降低疾病的發(fā)病率和農(nóng)民醫(yī)藥費(fèi)用的支出，改善當(dāng)?shù)厝罕姷纳鏃l件，提高農(nóng)民的健康水平和生活質(zhì)量。

3.2.2 促進(jìn)農(nóng)村社會(huì)穩(wěn)定

讓老百姓喝上了安全水、放心水，生存最基本條件得到保障，同時(shí)，減少了過去不少地方農(nóng)民常常為爭(zhēng)奪優(yōu)質(zhì)水源而發(fā)生的糾紛和械斗，有利于維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定，進(jìn)一步增強(qiáng)黨的凝聚力和向心力，密切了黨群、干群關(guān)系。

3.2.3 構(gòu)建和諧社會(huì)

農(nóng)村飲水安全關(guān)系到群眾身體健康和正常生活，近年來群眾及社會(huì)各界對(duì)解決飲水安全問題的呼聲越來越高，各級(jí)人大代表、政協(xié)委員涉及飲水安全問題的提案、議案很多。水質(zhì)、水量、保證率、方便程度和水價(jià)都會(huì)對(duì)農(nóng)村居民生活、工作和社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生直接影響，解決農(nóng)村飲水安全，是全面建設(shè)小康社會(huì)、解決“三農(nóng)”問題的重要內(nèi)容，是體現(xiàn)以人為本、構(gòu)建和諧社會(huì)的必然要求。

3.2.4 推進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)

滄州市苦咸水淡化技術(shù)不斷改進(jìn)，讓群眾從飲水困難的重負(fù)下解脫出來外出打工，在增加收入的同時(shí)，也帶來先進(jìn)的現(xiàn)代生活方式和理念，打破了農(nóng)村的封閉，有利于經(jīng)濟(jì)條件改善、生活方式改進(jìn)，縮小城鄉(xiāng)差別，推進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)。

3.2.5 改善生態(tài)環(huán)境

苦咸水淡化可以減少對(duì)深層地下水的開采，降低深層地下水位的下降速度和漏斗面積擴(kuò)大趨勢(shì)，減少由于地面下沉造成的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害，改善和修復(fù)生態(tài)環(huán)境，改善當(dāng)?shù)厝罕姷纳姝h(huán)境，提高健康水平。

3.2.6 促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的發(fā)展

在鹽堿地區(qū)，研究利用咸水、微咸水，并用適當(dāng)處理的咸水進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉，增加灌溉水源，發(fā)展蔬菜種植和設(shè)施農(nóng)業(yè)，既符合建設(shè)渤海大糧倉的戰(zhàn)略目標(biāo)，又促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)乃至國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3.3 建設(shè)的可行性

3.3.1 政府重視

滄州市政府及水行政主管部門十分重視人飲安全及水利科技工作，并制定了相關(guān)的人飲安全規(guī)劃;滄州市水務(wù)局近年來完成十多項(xiàng)人飲安全方面科研成果的研究、轉(zhuǎn)化及推廣工作;同時(shí)，滄州區(qū)域內(nèi)有已有近二十家苦咸水淡化設(shè)備生產(chǎn)廠家，基本形成了苦咸水淡化設(shè)備的規(guī)?；a(chǎn)，并遠(yuǎn)銷京、津、魯?shù)鹊?，凈水效果獲得了良好的聲譽(yù)。

3.3.2 咸水、微咸水資源豐富

第Ⅰ含水組咸水主要分布在滄州市的運(yùn)河以東地區(qū)，水量較為豐富，其中2～3 g/L的微咸水面積4 563 km2，占全市總面積的32%，資源量為5.9億m3，可開采量4億m3;深層第Ⅱ含水組咸水幾乎覆蓋整個(gè)滄州市，面積13 717 km2，占總面積的98%，彈性儲(chǔ)量22億m3左右，溶解性總固體一般大于5 g/L，水量豐富，出水穩(wěn)定，開發(fā)利用程度低。

3.3.3 成本低廉

一般建一座每小時(shí)產(chǎn)凈化水1～1.5m3的苦咸水淡化示范站，投資15萬元左右，可解決一個(gè)中等村莊1 000～2 000人的飲水問題，2年左右可收回投資。

3.3.4 技術(shù)成熟

苦咸水淡化技術(shù)在滄州地區(qū)應(yīng)用早，受益早，其中電滲析和反滲透技術(shù)較為成熟，僅在滄州就有30多個(gè)廠家。且咸淡混澆技術(shù)在滄州已應(yīng)用多年，并取得良好的效果。

3.3.5 群眾積極性高

當(dāng)?shù)厝罕娛芸嘞趟_，對(duì)建設(shè)苦咸水淡化站有著較高的積極性;另建大型水廠易于管理，又能提高效益，群眾積極性高。

4 效益評(píng)價(jià)

4.1 社會(huì)效益

4.1.1 解決當(dāng)?shù)厝孙嫲踩?/p>

基地的建設(shè)可以解決滄州農(nóng)村群眾人飲安全問題，結(jié)束祖祖輩輩飲用苦咸水的歷史，提高健康水平和生活質(zhì)量，密切黨群關(guān)系，維護(hù)農(nóng)村的安定團(tuán)結(jié)和社會(huì)穩(wěn)定，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。

4.1.2 推進(jìn)深層地下水壓采

基地的建設(shè)，可增加水資源的利用量，緩解了水資源短缺危機(jī)，增加可替代水源，推進(jìn)了深層地下水壓采工作，為落實(shí)水利部提出的“三條紅線”奠定基礎(chǔ)。

4.1.3 提高咸水淡化技術(shù)

基地的建成可以使苦咸水淡化技術(shù)得以創(chuàng)新、提高和集成，研究大型淡化水廠建設(shè)技術(shù)，可提高淡化水平，節(jié)約淡化成本，易于管理。

4.1.4 促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展

研究利用咸水、微咸水或適當(dāng)?shù)南趟M(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉，可促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)乃至整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，符合建設(shè)渤海大糧倉的戰(zhàn)略。

4.1.5 為在全國示范推廣提供借鑒經(jīng)驗(yàn)

基地的建成可為咸水淡化、大型淡化水廠建設(shè)、咸水灌溉技術(shù)在全省乃至全國缺水農(nóng)村地區(qū)推廣應(yīng)用，提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

4.2 環(huán)境效益

4.2.1 減少深層地下水的開采量，改善生態(tài)環(huán)境

滄州當(dāng)?shù)赜绕涫菛|部地區(qū)人飲和農(nóng)業(yè)灌溉主要依賴開采深層地下水，基地的建設(shè)可以充分利用咸水、微咸水，減少深層地下水的開采，抑制滄州地下漏斗的發(fā)展，防止由于地面沉降等一系列環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。

4.2.2 “抽咸補(bǔ)淡”，促進(jìn)地下水的良性循環(huán)

淺層咸水的利用，可以騰出地下庫容，利于天然降水補(bǔ)給，實(shí)現(xiàn)“抽咸補(bǔ)淡”，形成地下水的良性循環(huán)，改善水環(huán)境。

5 結(jié)語

苦咸水淡化基地的建成，加大了對(duì)咸水、微咸水的利用，增加了水資源可利用量，緩解滄州水資源危機(jī)，保障了當(dāng)?shù)厝罕姷娘嬎踩?，為咸水、微咸水利用的推廣應(yīng)用提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。