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干旱、洪水和海水淡化:加州的水难题

世界上最大的海水淡化厂在以色列哈代拉

世界上最大的海水淡化设施在以色列哈代拉。

卢西亚诺·桑坦德鲁

加州再次陷入干旱。加州北部和中央山谷的大部分地区正在经历严重缺水,内华达山脉积雪是加州上下干旱季节的重要水源,现在几乎已经消失了6.5月下旬正常值的百分比。

加州的水系统,已经被巨大的城市中心和农业部门的双重需求所强调,在气候变化面前正在崩溃。这个州的气候正变得越来越冷越来越不稳定,在干旱和洪水之间来回摆动,这使得供水很难预测。为了确保他们能够向加州的农场和城市输送足够的水,水资源管理者们正集中精力支持当地的供水。

但并不是每个人都同意这样做的最佳方式。在奥兰治县的亨廷顿海滩(Huntington Beach),这是一个拟议的海水淡化厂所在地。

亨廷顿海滩项目最早由波塞冬水务公司(poseidonwater)于上世纪90年代末提出,该公司在世界各地开发了多个大型海水淡化设施,其中包括卡尔斯巴德(Carlsbad)沿岸的一个设施。几十年来,亨廷顿海滩项目一直被不断变化的许可法规、法律挑战和政治动荡所困扰。

今年4月,随着一项新计划的批准,这家工厂逐渐接近现实钥匙许可证在一系列马拉松式的听证会之后,圣安娜地区水质控制委员会(Santa Ana Regional Water Quality Control Board)的一份报告显示了围绕这座核电站的争议。会议开始时,董事会讨论了要求三名成员回避的问题,此前他们私下与加州环保局局长贾里德·布鲁门菲尔德(Jared Blumenfeld)就项目进行了沟通,后者是该工厂的支持者,会议结束时,副主席在投票前明显地啜饮了一口酒杯。

在周期性干旱的推动下,南加州在蓄水和用水效率方面取得了长足的进步。该地区的用水量与40年前大致相同,当时人口少得多。

这一决定可能会受到环境正义倡导者的法律挑战,他们说,与增加当地供水的其他战略相比,淡化水将更昂贵、更能源密集,对海洋生态系统的危害更大。

拟建的核电站将向海洋中倾倒咸水,从而威胁海洋生物,但它也将为奥兰治县每天提供5000万加仑的水。

“这是一份保险单,”波塞冬水务副总裁斯科特·马洛尼(Scott Maloni)说除盐厂的全部目的是使供水组合多样化,以减少从北加州向南加州进口水的需要。”

虽然每个人都同意加州每个城市都需要不同的供水,但批评者质疑海水淡化厂是否是正确的解决方案。

他说:“首先也是最重要的是,这根本不需要。”安德里亚·勒翁·格罗斯曼,非营利组织Azul的气候行动主任。事实上,尽管加州北部和中部的41个县正处于干旱紧急状态,但南加州的情况却不容乐观记录金额根据南加州大都会水区的数据,保护区内有大量的水。

在周期性干旱的推动下,南加州在蓄水和用水效率方面取得了长足的进步。该地区的用水量与40年前大致相同,当时人口少得多。

他说:“加州对电器和固定装置的效率标准是最严格的希瑟·库利他是全球水资源智库太平洋研究所的研究主任新建的住宅必须配备更高效的设备,然后随着旧设备的磨损和损坏,人们只能购买更高效的设备。”

反渗透

废水在奥兰治县环卫区处理后,流入地下水补给系统,在那里经过最先进的净化工艺,包括微滤、反渗透和过氧化氢紫外线。

这些室内效率标准诞生于1987-1992年的加州旱灾,但直到最近的2012-2016年更严重的旱灾,该州才开始在室外效率方面取得进展,鼓励家庭和企业将耗水量大的草坪换成耐旱的本地植物。

库利说,该州可以采取更多措施,通过推出新的激励措施、更聪明的费率结构和教育活动,鼓励居民采用节水器具和耐旱植物。其他人同意。

他说:“脱盐应该是最后的选择。”纽沙阿贾米斯坦福大学西区水资源政策主管。系统中还有许多其他的低效问题可以解决,从而有可能利用更多的水资源。”

例如,加州因老化的管道和基础设施泄漏而损失数十亿加仑的净化水,而该州一年中确实有几次地表水过剩——当冬季风暴淹没其水道时——大部分淡水流入太平洋。

海伦·达尔克加利福尼亚大学戴维斯分校的副教授正研究如何通过加利福尼亚北部和中部山谷的农田灌溉来获取多余的地表水,并将其转化为地下水。

达尔克说:“为了利用我们所说的土地量——一年可能有100万到200万英亩英尺——你必须把它分布在一大片土地上,我们州唯一的大片土地就是我们的农业用地。”。

捕捉到如此多的水需要数百万美元的新基础设施。达尔克正在研究实际情况,他与农民合作,利用现有的灌溉设备将洪水转移到农田,让水渗入地下,重新补给蓄水层。通过这个过程,她可以确定哪些作物田最经得起洪水的侵袭。

达尔克说,因为它依赖重力,而不是抽水,这是一种相对廉价的地下水补给方式,这就是为什么它正在成为许多地区遵守《可持续地下水管理法》计划的关键组成部分,2014年的一项法律要求过度开采的地下水盆地在2040年前恢复到可持续的水平。过度开采的盆地对储存地下水的作用越大,该州对未来干旱的抵御能力就越强。

城市也可以从雨水收集中受益。据估计,洛杉矶县一英寸的降雨可以产生大约100亿加仑的径流,这些径流在历史上一直被输送到下水道,排向大海。许多城市正在发展“绿色”基础设施,包括可渗透的路面和植被,使水可以渗透到地面。一些国家还部署了屋顶蓄水池来收集雨水或雨水分流径流它能渗入和补给地下水的区域。

德沙来了;只是时间问题。我想问题是,海水淡化的幅度有多大。

专家表示,回收废水虽然比被动捕获雨水成本更高,但也比海水淡化成本更低,能耗更低,橘子县已经是废水回收的领头羊。

县里的地下水补给系统吸收本应排放到太平洋的废水,对其进行净化以达到饮用水标准,然后将其泵入补给池。之后,这些水在进入饮用水系统之前被再次提取和处理。除了增加当地的供水外,该系统还保护含水层。奥兰治县将经过处理的水注入海洋附近的地面,形成一道屏障,防止海水污染淡水含水层。

处理后的废水也可返回饮用水系统。这项技术是存在的,虽然听起来不太好,但它是完全安全的。公用事业公司正在等待州政府出台有关此类水再利用的法规。

同时,现场回收正在全州范围内扩展。旧金山需要建造超过250000平方英尺的新建筑,建造现场雨水回收系统。灰水(淋浴、洗碗机和洗衣机的水)用于冲厕和灌溉农田。Ajami说,最终,这样的现场系统可能会流入更小的建筑,甚至是家庭,就像太阳能电池板重塑能源系统一样,重塑水系统。

据海水淡化的支持者说,海水淡化的主要优势在于它是一种稳定的、适应气候的水源。

马洛尼说:“太平洋是世界上最大的水库。”它总是满的,我们有技术把盐水变成饮用水。”

但这项技术将使依赖它的社区负担不起水,利昂格罗斯曼说。加州人已经欠了超过10亿美元根据州水资源控制委员会和奥兰治县水区的数据,亨廷顿海滩工厂估计,未付的水费将使普通居民每月的水费(现在大约50美元)增加3至6美元。

但是,尽管在回收利用、效率和节约方面的进步可以减轻加州老化的水资源基础设施带来的压力,但它们不一定能大大减少水电费。这是因为,虽然居民按用水量付费,但大多数供水商的成本是固定的,因此随着加州人节约用水,公用事业公司必须提高费率,以支付基础设施维护和升级、处理、人员配备和其他成本。

阿贾米说,加州需要重新考虑水公用事业的商业模式,以更好地奖励节约。

Ajami说:“很难要求一个不符合这些条件的商业模式去做一些不该做的事情,那就是激励人们节约用水。”我们的问题变了,所以我们的解决方案也变了。”

面对愈演愈烈的水危机,一些地方建设海水淡化厂以应对干旱已不可避免。但是考虑到高昂的财政和环境成本,专家们说,海水淡化仍然应该是最后的手段,保留在完全切断国家供水的地区。

“德萨尔来了;“这只是时间问题,”马洛尼说我想问题是,到底会有多少脱盐。”

这个故事最初出现在:

对!杂志

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