人与自然 系列丛书-第94章

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煤、油、粮食一样，航行中缺水断水，可以电话通知补给船送来。补给船就像公路上的加油站，它的任务是专给来往船舰加油添水的。贵是贵一点，比海水淡化还是要合算些。　
　　现在已普遍采用低温蒸馏法淡化海水。大家知道，高山上煮东西，压力小，不到100℃水就开了。如果只有1/43个大气压，水温20℃就沸腾起来了。行船的废气废热用在低温蒸馏机上，便可得到廉价的淡水。　
　　海水淡化还有电渗析法、反渗析法、冷冻法。以上方法中，采用低温蒸馏法最普遍，占了90％以上。日本主要用反渗析法，最近一种低压、高流量、高脱盐率的反渗透膜研制成功，也可以获得廉价的淡水。　
　　这个“廉价”，只是对过去而言，最早淡化海水，1公斤石油仅能生产35公斤淡水，现在1公斤石油可以生产300公斤淡水，当然可以算廉价，但比之自来水公司供应的水，那要贵7～10倍，所以英国女皇颁布的嘉奖令，至今仍有效，一直到目前，谁也没有去领这笔奖金。　
　　海水淡化，都是在缺水无可奈何的情况下进行的，例如：中东干旱缺水的科威特和沙特阿拉伯，气候炎热，年平均温度33℃，夏季最高52℃，年降雨量37毫米，那里沙丘起伏，荒漠纵横，没有一处常年积水的江河湖泊，居民吃水用水，严加限制，工业用水更是困难之极。过去只好靠船载车拉，到国外去运水，现在已建成了许多淡化工厂，并将淡化的水储存在高耸入云、巍峨壮观的具有本民族艺术风格的水塔之中，保证居民的用水。




海洋之宝海水中的“宝”　盐（海水制盐）
　　人必须每天吃盐，才能维持体液的正常盐分。人的血清中含盐0。9％，所以浓度为0。9％的盐水叫做生理盐水，注射用的就是这种生理盐水。健康人每天需要补充10～12克盐。盐对人体的新陈代谢起着重要作用。胃液中的盐酸就是由盐产生的，盐酸不仅有帮助消化的作用，而且有杀菌作用，它能杀死随食物进入胃里的细菌。所以食盐不仅是重要调味品，也是人体正常生理活动所必不可少的物质。　
　　古代的人，缺少制盐的技术，面对含盐极富的大海，却没有盐吃。那些远离海洋的人，盐就是“宝”，是“宝中之宝”。公元六世纪，撒哈拉南部，1两食盐可换1两黄金。阿比西尼亚曾以盐砖作通用货币，用3～5块盐砖能买回一个奴隶。古代有些国王就餐，盐便放在他的面前，同桌吃饭，只有王公贵族，才能坐在盐的附近。盐成了区分人的地位的标志。有些国家用盐支付工资，古罗马士兵领饷就是领盐。难怪英文“工资”（salary）一词是从“盐”（salt）演化来的。那时候，盐的特殊地位是我们今天无法想象的。人们随身带着一包盐，驱邪压惊，就像护身符一样，遇上不幸，就轻轻呼唤：“我要吃盐，我要吃盐。”就像今天念“南无阿弥陀佛”，或者“菩萨保佑”一样。如果有人不慎把盐罐子碰翻了，打碎了，那就预示着大祸将要临头。盐在工业上的用途很广，需要量更多。它是化学工业中纯碱、烧碱和盐酸的基本原料，生产化学肥料氯化铵离不开它，生产有机合成产品氯化乙烯、聚氯乙稀离不开它，生产氯丁橡胶也离不开它，凡是生产需要钠和氯的化学产品都离不开它。此外，肥皂工业、染料工业、铜铁工业、皮革业、陶瓷业等等都需要盐，所以人们称它“化学工业之母”、“生活生产之宝”。　
　　我们说盐是“宝中之宝”，也许有的少年朋友会笑：1块钱买几斤，哪有这么便宜的“宝”？是的，工业发达的今天，盐是最便宜的，海水中的盐多的不得了，世界海洋平均盐度为35‰，1吨海水里面含了70斤盐，如果把所有海水中的盐提取出来覆盖在大陆上，那足有150米厚。但我们仍要称它是“宝中之宝”，因为它的用途、它对国计民生的意义实在太大，别的东西无法取代它。　
　　从海中取盐，最普通的是采用太阳蒸发法，先把海水引入盐田，经过日晒风吹，盐分不断加大，变成苦卤，苦卤再晒，排除氧化铁、硫酸钙之类的杂质，析出盐分，使之成为氯化钠结晶，便得到海盐。还有采用其他方法的，如前苏联、瑞典这些高纬度国家采用冷冻法，日本因温度和降雨条件不利，不适宜用蒸发法，所以主要采用电渗析法。冷冻法和电渗析法既是海水淡化的方法，又是海水制盐的方法，两道工序一次完成，一箭双雕，利益倍增。我国海岸线长达18000多公里，海滩平坦辽阔，有大量土地可以开辟为盐田，气候也适于晒盐，特别是渤海、黄海沿岸，降雨量少，蒸发量大，生产食盐，极为方便。　
　　我国海水生产食盐的历史悠久，相传公元前4000多年夙沙氏就教人们煮海水为盐，从福建省发掘出土的古物中即有熬盐工具，证明早在仰韶时期，当地已用海水煮盐。春秋时期，管仲作了齐桓公的宰相，专设了盐官煮盐。大约到明朝永乐年间，开始废锅灶，建盐田，改火煮为日晒。　
　　我国过去多采用涨潮纳水，人工扒盐，手推车运等一套老办法，盐民十分辛苦。现在已经实现机械化生产，电力机械扬水，收盐机扒盐，水力管道运输，产量大大增加，年产量1000～1500万吨，居世界首位。我国还在盐场新建了一批化工厂，生产氯化钾、氯化镁、芒硝、溴素等多种产品，在综合开发、充分利用海水资源方面取得了好成绩。铀（海水提铀）原子弹是杀伤力最大的武器，它有冲击波、光辐射和放射性污染等多种破坏因素，它的威慑力量，足以使人胆战心惊。你知道那里面装的什么“炸药”吗？是铀。核潜艇的推进力量功率高达3万马力，潜航二三个月，航程可达20万海里，它用什么作动力呢？也是铀。功率巨大的核发电站，既不烧煤也不用油，它用什么做燃料呢？还是铀。铀裂变时能释放出巨大的能量，1公斤铀的能量等于2000～3000吨优质煤燃烧时所释放出来的能量。随着核武器与和平利用原子工业的飞速发展，对铀的需要量与日俱增。可是陆地上铀的贮量极其有限，据测试，有开采价值的总共不过100万吨。而海水里含铀浓度虽然不高，但海水极多极多，铀的总量相当可观，达45亿吨。如果能从海水中提炼铀，把这个“宝”取出来，造福人类，那该有多好啊！　
　　对海水中铀的研究，可以追溯到1935年，当时有人测定海水中的含铀量，但没有方法从海水中提取这含量极稀的铀。到70年代能源危机日趋严重，铀价上涨，铀生产国限制输出，那些缺铀国家，急于想扩大铀的来源，海水提铀的研究才被重视起来。许多国家相继成立了研究机构，制定了研究规划，采取了实际步骤，大力研究海水提铀的系统工程。　
　　海水提铀最大的困难是水中含量太稀，提铀成本太高，因此先要想出富集铀的办法。科学家曾研究一种萃取法，它是以磷酸二丁脂作萃取剂，在旋转的圆形萃取柱中与酸化的海水接触进行提铀，每20升海水可获60微克铀。这种方法技术上是可行的，但因溶剂耗费太大，生产困难。后来还研究了起泡分离法、生物富集法、吸附法等，都可以使水中微量的铀富集起来，但或因技术复杂，或因成本太高，或因机械强度不够，正式投入大规模生产条件还不成熟。但总有一天，而且不会太久，海水提铀工业化一定会实现。电（海水发电）海水中有电吗？这些电来自何处？能用来照明、开机器吗？我们说的海水中的电，不是电鳐、电鳗等海洋生物所发的电，也不是开采海下石油、天然气燃烧发的电，而是海水运动所产生的能量转换来的电。它同样可以照明、开机器，它是一种最廉价的电，一次投资，百年受用，取之不尽，用之不竭。　
　　当你伫立海边悬崖峭壁前，会看到汹涌澎湃的波涛，不停地冲打着岩石，溅起千尺浪花。大海好像有着使不完的劲，日复一日，年复一年，从早到晚，不停地拍打着，坚硬的岩石变得千疮百孔。人们作过测试：强波对1米长的海岸线所作的功，每年约10万千瓦小时，强波对每平方米石面冲击力可达20～30吨，最大可以超过60吨。飓风所掀起的大浪，可以把100吨重的岩石抛到20米高的地方，可以把万吨大船推上岸几百米远处。有人作过计算，波浪能量每秒钟为2。7×1012瓦，每年的波能总量为23万亿千瓦小时。海水运动包括水平运动和升降运动，海浪冲击只是水平运动，能量之大，已是惊人，而升降运动所产生的能量更无法估计。前面我们说过的潮汐能，全世界蕴藏着27亿千瓦，若利用起来，年发电可达12000亿度。在热带亚热带海区，太阳直射，90％的太阳能都被海水所吸收，海面温度高达25～30℃，而40米以下的水温只有5℃，这一温差，潜藏着巨大能量，据计算，海水温差能（又称海洋热能）蕴藏有500亿千瓦。　
　　首先提出温差发电方案的是法国物理学家德阿松瓦，第一个用事实证明可以发电的是他的两位学生克劳德和布射罗。　
　　1926年11月15日，在法兰西科学院大厅里，座无虚席，全部目光都集中到试验台两个烧瓶和连着一圈电线的小灯泡上。左边的烧瓶里放入冰块，并保持在0℃左右（模仿海洋深层水温）。当克劳德开动真空泵抽气机抽出左边烧瓶中的空气时，温水沸腾，水蒸汽吹动涡轮机旋转并带动发电机发电。一瞬间3个小灯泡同时发出耀眼的光芒，顿时激起全体观众一阵热烈的掌声。　
　　为什么真空泵抽出烧瓶内的空气，温水就沸腾起来了呢？因为开动真空泵后，瓶里气压便降低，水的沸点也随之降低。实验表明，当水的压力只有大气压的1/25时，水的沸点只有28℃，水便迅速变为蒸汽。高速的蒸汽推动涡轮机转动，涡轮机又带动发电机，便发出电来。通过涡轮机的蒸汽进入左边的瓶子后，被瓶内冰块冷却而凝结成水，所以右边瓶中始终保持着低压，水也不断汽化。这虽然是一个小的试验，但它证明海水温差可以发电。1930年克劳德在古巴建立了世界上第一座水温差发电站，用事实展现出利用海洋热能的广阔前景。　
　　海洋能发电，没有污染，建厂投产以后，长期为人类服务，这是一件大有可为的事业。从目前情形看，海洋温差发电最有发展前途；从技术条件看，潮汐发电、海浪冲击发电已普遍实施，进入商品化生产阶段。发达国家在利用海洋能发电方面各有侧重，美国侧重搞温差发电，英国侧重搞海浪冲击发电，日本侧重搞海浪和温差发电，法国、前苏联侧重搞潮汐发电。　
　　海水中的“宝”，远不止这些。已知海水中含80多种元素，按理说都是“宝”，都可能提取，但毕竟含量稀少提取成本太高。第一次世界大战后，德国曾想在海水中提取黄金，以偿付战争赔款，终因耗费太多而作罢。如果我们能够把海水中的“宝”，都提取出来，人类的富有，将是难以设想的。海底下的“宝”海底下的宝更多，但因为有几千米深的海水，没有特殊设备，人是下不去的。目前只能选择最有价值的比较好开采的先开采，我们也只介绍三样。海底金属团（锰结核）大家听过“锰结核”这个名称吗？它是一种深海底矿产资源。它的外形像土豆，直径