向海洋要淡水

高風

海水又苦又咸，而淡化海水成本高昂，這是眾所周知的事實。人類應該怎樣向大海要淡水？人類能不能像開采石油那樣從海底開采淡水？答案是肯定的。在一望無際的大海中確實存在淡水資源，我國前些年曾在浙江省舟山群島附近海域打出了一口淡水井，此舉開創了我國海底探水的先河。

海底淡水資源豐富

海洋中的淡水主要有極地冰山、“海底噴泉”、“化石淡水”等形態。在陸地淡水資源日益匱乏的情況下，“海底淡水”無疑給人類帶來了福音。

目前，科學家已在海底發現了多處淡水資源，而且數量驚人，例如在希臘東南面的愛琴海海底有一處涌泉，一晝夜能流出100萬立方米的淡水，那里的人們將泉水與海水分開，用冰凍水灌溉土地。

在美國佛羅里達州和古巴之間的海面上有一個直徑30米的淡水區，水色、溫度與周圍海水皆異，人稱“淡水井”，每秒大約能噴出約4立方米的淡水。在我國福建省古雷半島東邊有個萊嶼，距該島500米的海面上也有一個淡水區，人稱“玉帶泉”。這些就是“海底噴泉”，其離岸不遠，海底含水構造與陸地含水構造相連，噴出的淡水由陸地補給，由于地下水露頭很低，在海面以下，所以水頭壓力很大，形成“海底噴泉”。專家分析，這種情況多存在于一些大河河口處，由第四紀晚更新世的下切古河道充填的沙礫層是與陸地連通的含水層，往往在活動斷層穿過的地方形成淡水露頭。像這樣的“海底噴泉”在美國發現了200多處，在我國沿海地區的近海也發現了幾十處。

此外，在海底海相與陸相交互的地層中，陸相地層也有淡水層保存，它們一般與陸地含水構造不連通，也沒有露頭，成為封存的“化石淡水”。

近年來，俄羅斯海洋學家探測也表明，全球大洋底部淡水資源豐富，其蘊藏量約占海水總量的1/5。除了上述列舉“海底淡水”的例子，墨西哥尤卡坦半島，巴林附近的波斯灣，包括智利、夏威夷、關島、美國薩摩亞群島和澳大利亞在內的環太平洋多個地區，以及西班牙、法國、意大利、希臘、敘利亞、黎巴嫩、以色列和利比亞岸外的地中海等海域均發現淡水資源。

相關研究表明，在我國第四大河流珠江河口，其海底淡水資源的儲量在12億～16 億立方米，天然補給量每年可達40 萬立方米。此外，我國還發現了大連灣“海中龍眼”泉、大黑石海底淡水泉、小拉樹房淡水泉、粵東韓江河口南澳島澳前灣海灘上的“宋皇井”、汕頭南澳縣深澳鎮的“海泉群”、汕尾龜齡島淡水泉、珠江口橫琴島海漫灘上的甘甜淡水、北海潮間帶淡水泉等。

淡水成因沒有統一答案

那么，海底淡水是從哪里來的呢？有關專家認為，在很久以前的地質歷史時期，現在的一些海底原來可能是陸地，陸地上眾多的河流和湖泊為形成地下含水層創造了有利條件。在歷經海陸變遷后，其中的水分可被原封不動地保存下來。根據麥克拉倫的“冰川控制說”，現今的大陸架是在第四紀冰期的低海平面時期大陸邊緣陸地受侵蝕和堆積的產物。陸地水系通過地下含水層向大陸架海域或陸緣盆地邊緣延伸，使地表淡水直接成為海底淡水的補給源，此即原生海底淡水。在地質歷史中，海平面多次升降，造就多期規模巨大的埋藏古河道系統，形成多層原生海底淡水層。另一方面，海底含水層中的原積咸水在自然條件下，經地下水質點的彌散作用和對流作用可自發淡化成淡水，成為海底淡水的次生源。

近年來，各國科學家經過艱辛探索，提出不少解釋“為什么咸澀的海洋中卻蘊藏了豐富的淡水資源”的相關理論。滲透理論認為，海底淡水來自陸地。海洋中每年有33萬立方公里的海水被蒸騰化為雨雪降到陸地上之后，一部分滲入地下，遇到不透水的巖層便形成蓄水層，如果蓄水層靠近大海，淡水就有可能透過海岸流入海底的巖層中。凝聚理論認為，地面上的淡水滲入海底只能達到一定界限，但實際上在這一界限以下仍有淡水，顯然這些淡水不是來自陸地，而是由空氣中的水蒸氣凝聚而成。巖漿理論認為，地球深處存在的放氣帶釋放出數量驚人的氣體，其中大量的氧氣與氫氣結合便形成了巖漿水。沉降理論則認為，地下水的起源與海底沉積物的沉積過程相聯系，海水中攜帶的大量泥沙一層層地沉積在海底，下層的沉積物在重力的作用下把水分擠出來，被擠壓的水又隨沉積物的下降被帶入地層深處，于是形成了地下水。

不過，截至目前，關于海洋中的淡水到底是如何形成的，科學界仍然沒有統一的答案。

開發利用前景可觀

我國曾在浙江省舟山群島附近海域打出了第一口淡水井，雖然水中氯離子含量偏高，每升水含有400～600毫克，口感有點澀，但水質非常接近飲用水標準，堪稱“真正自然的礦泉水”。此舉開創了我國海底探水的先河。

整個舟山群島的缺水量達1.6億立方米，周邊404個島嶼用水主要依靠小水庫、海水淡化、從大陸運水，其中海水淡化提供的水源占了大部分。但目前海水淡化成本很高，每噸水約需要4元人民幣。早有專家指出，如果缺水城市全部調水，將帶來水資源的根本枯竭。此外，只要引水量超過河流量的40%，勢必引起泥沙淤積，河道堵塞，破壞當地的生態環境。

因此，我國在浙江舟山群島附近海域打出第一口海底淡水井，也為解決沿海地區淡水緊缺問題提供了一種思路。

其實，人類向海洋要淡水的行為可追溯到1498年。當年，哥倫布率領的航行隊在奧里諾科河口海域中意外獲得淡水，解決了船上斷水危機。世界上首次實現的海底工業化取水發生在法國。2003年法國納菲雅水公司在意大利芒冬和凡蒂米之間把一個郁金香花形的不銹鋼管固定在海床上，讓海底36米深處的淡水沿管道噴射出海面，傾瀉進一個花冠形容器中，而后再用管道輸送上岸，水流量可達100升每秒。

淡水資源緊缺是當今世界面臨的一個重大問題，而海底淡水具有資源儲量大、水質好、無污染的優點。如果有一天能夠將“像鉆石油一樣鉆淡水”的設想變為現實，并對海底淡水資源合理開發，那么將有助于緩解近海島嶼和沿海城市淡水資源緊張的狀況。