20年內水危機爆發 科學家提議盡早應對 

2009年04月14日08:33  來源:中國科學報

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“開發水資源、治理污水是一項極為龐大艱巨的工作,絕對不是僅靠一些科研人員的努力就能達成目標的。治理污水是發展中國家亟待解決的大問題。而中國位居發展中國家之首,有責任在這方面作出貢獻。”

  近日,美國加州大學伯克利分校物理系教授、美國科學院院士、中國科學院外籍院士沈元壤向中科院遞交了一份關於開展水科學戰略研究的建議書。

  “中國應及早部署以解決水危機為長期目標的多學科交叉的水科學戰略研究。”沈元壤對《科學時報》表示,“在世界大部分地區,水危機將比能源危機爆發得更早。”

  目前的技術體系無法滿足需求

  水危機,主要是指生活所需潔淨水的缺乏。聯合國最近的報告指出,20年內水危機必然爆發,這將對中國及發展中國家的經濟和生活環境造成極大影響。

  沈元壤認為,雖然現在已經有很成熟的污水過濾、海水變淡水等工業技術,但在效率、價格等方面還亟待改善。

  中科院生態環境研究中心研究員潘綱在接受《科學時報》採訪時也表示了同樣擔憂:盡管近年來國家在水污染治理方面投入了巨大的財力、人力、物力,但現有水質改善及天然水體修復技術大都是在傳統的理論框架下改進或組合,在成本、效果和效率上還遠不能滿足水質危機高效控制的國家需求。

  潘綱以湖泊治理為例介紹,由於近年來我國湖泊受人類活動的影響劇烈,污染控制和綜合流域管理越來越被公認為治理湖泊的首要任務。“有些人認為,現有的湖泊治理技術不會在技術原理上有大的發展,主要是傳統技術的集成和組合,但實際上有些現有技術從原理上就存在著規模、生態安全和效率等方面的局限性,難以滿足大面積、高效率、低成本的湖泊治理實際需求。”

  2008年,國務院批准國家發改委提出的1300億元的太湖流域治理項目,滇池污染治理到2012年也計劃投入1000多億元。但據專家預測,像太湖、滇池這樣的大型湖泊,即使實現了零污染排放,也至少需要幾十年才能恢復健康的水生態系統。

  “如果從多學科交叉的基礎研究上提出解決現有技術原理固有缺陷的新原理,則有可能在搞好綜合流域管理的同時,大大加速湖泊治理的進程。”潘綱說。

  多年從事水的表面及界面科研工作的沈元壤,還參加了美國國家科學基金會(NSF)水純化科研中心的團隊,對水的研究問題逐漸形成了自己的看法。他以污水處理為例介紹,處理污水主要是將水中有害的無機有機雜質、病菌等清除或變成無害。用的方法一般有化學處理、光催化作用、蒸餾、過濾等。

  “需要由科研來解決的問題是,如何用更少的能量、更少的費用淨化污水,取得更多可飲可用的水。”沈元壤認為,這些問題牽涉到物理、化學、生物、材料、工程等各方面科研的結合。

  2008年第452期《自然》上一篇題為“Science and Technology for Water Purification in the coming Decades”的文章,對目前污水淨化的應用科研情況也有相當清楚的描述,文章指出了當前污水處理問題的症結所在,即研究的進展往往受阻於對材料、物化機理等基礎研究的認識不夠,也就是應用科研還需要基礎科研的輔助。

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(責編:王蕾(實習))
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