变灾害为资源——海冰淡化攻关取得重要进展.docx

变灾害为资源海冰淡化攻关取得重要 进展 国家海洋局北海预报中心 1 月 30 日预测，受 1 月 31 日至 2 月 1 日中等强度冷空气影响，渤海和黄海北部海冰 冰情将略有发展。未来 5 天，辽东湾浮冰最大外缘线为 40 海里至 50 海里，平整冰厚一般为 10 厘米至 20 厘米，最大 35 厘米；渤海湾浮冰最大外缘线为 5 海里至 15 海里，莱州 湾和黄海北部浮冰最大外缘线均在 10 海里至 20 海里之间。 “辽东湾海冰发展速度相对前一阶段减慢，但还未进 入消融阶段，仍维持在比较严重的程度。”国家海洋环境 监测中心海洋环境动力研究室主任陈伟斌研究院刚刚随破 冰船出海归来，对海冰灾害忧心忡忡。据陈伟斌介绍，渤 海海冰是我国重要的海洋灾害之一，它封锁港口、堵塞航 路、冻结船舶、破坏海上采油平台，给港口设施、海上交 通和海洋生产造成严重威胁。1936 年、1947 年、1969 年的 渤海大冰封，都曾造成重大经济损失和人员伤亡事故，抵 御海冰破坏，成为渤海海域海上防灾减灾的重要工作之一。 事实上，海冰既是自然灾害，也是一种自然资源。一 同前往辽东湾勘察海冰灾情的 XX 师范大学地表过程与资源 生态国家重点实验室博士、教授顾卫认为，当务之急是科 学利用海冰，变灾害为资源，使之快速进入产业化进程。 “海冰淡化这一课题目前经过 10 几年的公关，目前已经有 了可供产业化的技术成果。”据介绍，以 XX 师范大学史培 军教授为首席科学家，由 XX 师范大学、国家海洋环境监测 中心、天津大学、大连理工大学、国家海洋局天津海水淡 化与综合利用研究所、中国农业科学研究院、中国科学院 等单位组成的科研团队，在科技部、国家自然科学基金委 员会、发改委、教育部、海洋局等部门的支持下，从 XX 年 起，先后在国家 863 计划项目、国家自然科学基金重点项 目、国家科技支撑计划项目、国家高新技术产业化项目、 教育部重点项目中，拨出专项资金资助海冰作为淡水资源 的开发利用研究，在科研人员近十年的努力下，海冰淡化 研究已经取得了重要进展。 研究发现，海水冻结后会出现淡水冰晶与盐水卤胞相 互分离现象，大量盐分被排出冰体，使得海冰的盐度远远 低于海水的盐度。渤海海水的盐度为 2831，而渤海海 冰的盐度仅为 811，最低可达到 46。科研团队经 过理论研究、实验室实验和现场实验，最终确定了可用于 大规模海冰淡化工程的脱盐方法：海冰重力脱盐和海冰离 心脱盐。海冰重力脱盐是利用海冰内部存在的缝隙，通过 堆放过程和控温过程，使浓卤水沿重力方向自然排出，从 而实现淡水冰晶与浓卤水胞的分离。这种基于自然能源利 用脱盐方法，效果显著、成本低廉、环境友好、脱盐率可 达到 85%以上，脱盐后水的盐度可降到 2以下，便于沿岸 大规模海冰淡化工程使用。 海冰离心脱盐是利用海冰内部固体淡水冰晶与液体浓 卤水胞相间分布的特点，通过剖分过程和旋转过程，使浓 卤水沿离心力方向被强制排出，从而实现淡水冰晶与浓卤 水胞的分离。海冰离心脱盐虽然要消耗电能，但设备移动 性强，脱盐率可达到 95%以上，便于海上大规模海冰淡化工 程使用。目前研制的海冰离心脱盐设备每小时可处理 5 吨 海冰，脱盐后的海冰盐度为 1.5左右。 科研团队在河北黄骅基地和辽宁瓦房店基地开展了海 冰淡化中间试验，完成了海冰从采集、输送到脱盐、存储 的完整工艺过程，海冰淡水盐度为 2以下，达到国家有关 生活用水的水质标准，淡化成本为每立方米 5 元，充分显 示出海冰作为淡水资源进行产业化开发利用的可行性。目 前研制出的岸边采集设备每小时可采海冰 200 立方米，海 上采集设备每小时可采海冰 1000 立方米。 顾卫表示，海冰淡化后的水可以在工业、农业、城市 生活等众多领域得以利用。目前的研究结果表明，海冰水 在滩涂盐碱地改良工程中有非常广泛的应用前景。在渤海 湾沿岸，有着广阔的冲积平原，这里地下水埋藏浅、盐度 高，土壤盐碱化严重，大部分土地是只能生长芦苇和盐生 植物的盐碱滩，土地利用率低、农业产出少、农民生活比 较困难。科研团队在河北黄骅基地开展的海冰水农业利用 研究中，提出了挖浅池、筑台田、覆海冰、洗盐碱的海冰 水利用及盐碱地改良模式，可以在两年左右的时间里，把 盐碱地改造为宜农、宜牧、宜林的良田，使种植业、养殖 业与旅游业有机结合，既可以增加我国耕地资源的战略储 备，又可以为天津等地滨海新区的发展建设大面积城郊服 务型农业生产基地，还可以为营造海岸防护林或滨海生态 林提供林业用地。 “简单地破冰不能根除海冰灾害，而海冰淡化则可科 学用好海冰，变灾为利。”陈伟斌说，根据卫星遥感资料、 海岸雷达监测资料和海上及沿岸冰调资料，按最低保证率 估算，近 20 年来渤海海冰可探明储量为 1360 亿立方米， 其中轻冰年约为 1320 亿立方米，常冰年为 2040 亿立 方米，重冰年为 4060 亿立方米。距海岸 20 公里范围内 的海冰可开采量为 1030 亿立方米，考虑到海冰再生周期， 海冰资源的潜在储量