為什麼海水淡化不能拯救依賴科羅拉多河水的州

依賴遭受干旱的科羅拉多河的各州越來越多地將海水淡化作為解決河流短缺和增加美國西部供水的一種方式

尋找替代水源的方法來自聯邦官員 繼續實施強制性斷水 對於從科羅拉多河取水的州，科羅拉多河為超過 40 萬人提供水和電力。

海水淡化（或海水淡化）是一個複雜的過程，涉及過濾掉海水中的鹽分和細菌成分，從而為自來水生產安全的飲用水。 雖然美國有十幾家海水淡化廠，其中大部分位於加利福尼亞州，但現有工廠沒有能力替代科羅拉多河正在流失的水量。

“海水淡化具有巨大的吸引力，”亞利桑那大學法律和水政策學者名譽教授羅伯特格倫農說。 “我們的想法是，如果我們能把水中的鹽分取出來，一切都可以解決。 但這是一種會變壞的警笛歌曲。”

據水資源政策專家稱，海水淡化廠的運營成本高昂，需要大量能源，而且難以以環保方式進行管理。

關於海水淡化是否可以成為科羅拉多河乾涸的解決方案的爭論之際，一場歷史性的特大干旱席捲了美國西部，造成該地區最乾旱的二十年 至少 1,200 年後. 該國兩個最大的水庫米德湖和鮑威爾湖的水位已達到歷史最低水平。

拜登政府已敦促科羅拉多河流域的七個州節約 2 萬至 4 萬英畝英尺的水，即河流平均流量的三分之一。 但水資源管理人員表示，隨著流域乾旱情況的惡化，需要更加大幅度地節約資金。

亞利桑那州立大學 Kyl 水資源政策中心的研究主管凱瑟琳·索倫森 (Kathryn Sorensen) 表示，雖然西部地區在節水方面取得了一些重大進展，但科羅拉多河嚴重過度分配，水庫水位低“非常成問題”。

Sorensen 說：“我們從河流中取水的數量超過了大自然母親所能提供的。” “這條河對我們所有人來說都是非常重要的資源。”

由於海水淡化是一種抗旱過程，一些人認為擁有此類設施的州可以減少對科羅拉多河水的依賴。 但與進口河水的成本相比，海水淡化的成本很高，而且該過程需要大量能源才能將鹽分和其他溶解的固體從水中分離出來。

大型工廠需要“數十兆瓦”才能運行， 根據 能源部，能源消耗是海水淡化運營支出的最大組成部分，約佔總運營支出的 36%。

例如，加利福尼亞州聖地亞哥的卡爾斯巴德海水淡化廠需要大約 35 兆瓦的電力才能運行。 （相比之下，1 兆瓦的能源足以讓一個小鎮運轉，而 1,000 兆瓦的能源足以為一個中等城市供電）。 該工廠平均每天生產 50 萬加侖的水，僅佔聖地亞哥所需飲用水總量的 10% 左右。

卡爾斯巴德淡化水的成本估計為每英畝英尺 2,725 美元。 最近的分析 由亞利桑那州立大學的環境經濟學家 Michael Hanemann 撰寫。 這遠遠超過聖地亞哥縣水務局為來自科羅拉多河和薩克拉門托聖華金河三角洲的水支付的金額。 去年，水務局 建議提高利率 到 1,579 年，未經處理的水每英畝英尺 2023 美元。

“海水淡化技術已經有了很大的進步，現在看來可以做到，”加州大學戴維斯分校分水嶺科學中心的聯合主任 Jay Lund 說。 “但只有你願意付出很多錢，這才是合理的。”

長期以來，水資源政策專家一直在爭論從距離亞利桑那州最近的墨西哥科爾特斯海取水的可能性。 事實上，亞利桑那州官員在 5 月投票決定推進一項由一家以色列公司牽頭的 XNUMX 億美元項目的研究，該項目旨在在墨西哥建造一座淡化海水的工廠，並將其輸送到穿過器官管仙人掌國家紀念碑的管道中。

領導該項目的公司表示，它將向亞利桑那州輸送多達 1 萬英畝-英尺的水，大約是 2022 年該州中部和南部從科羅拉多河使用的水量。該計劃的第一階段將是一條管道可以將大約 300,000 英畝-英尺的水輸送到亞利桑那州，未來的管道供應量可達 1​​XNUMX 萬英畝-英尺。

如果淡化水 是成本 墨西哥工廠每英畝英尺的成本在 2,000 到 3,000 美元之間，那麼每年 1 英畝英尺的水的成本可能高達近 300,000 億美元。 3 萬英畝-英尺的水的成本每年可能達到近 1 億美元。

海水淡化也有環境成本。 除了運行所需的大量能源產生的溫室氣體排放外，該過程還會留下剩餘的鹽水或濃縮鹽水，這會提高海水的鹽度，從而損害當地的海洋系統和水質。

鹽水可能含有汞、鈷、銅、鐵、鋅和鎳等有毒金屬，以及殺蟲劑和酸 對環境造成不可挽回的改變。

“很難將海水淡化項目擴大規模，因為海水淡化非常昂貴，而且處理剩餘鹽水也存在實際問題，”索倫森說。

一項研究 發表在 ScienceDirect 雜誌上的一項研究發現，鹽水體積比大多數行業估計的要大，平均每生產一加侖淡水就需要一加侖半。 作者敦促制定限制負面環境影響並降低處置經濟成本的鹽水管理策略。

然而，目前最普遍的做法是將剩餘的鹽水倒回海洋， 這導致了 魚類種群和珊瑚的死亡以及海草和魚類幼蟲的破壞。

加州監管機構去年否決了耗資 1.4 億美元的亨廷頓海灘海水淡化廠，理由不僅是水的成本，還有對海洋生物的危害以及與海平面上升和洪水相關的風險。

海水淡化將在該國的某些地區發揮作用，尤其是在運營成本下降以及對鹽水處理進行更多研究的情況下。 但水資源政策專家提出了目前成本較低、能源密集且不會對環境造成危害的替代方案。

倫德說，從國家和州的角度來看，休耕低價值農業是一種更便宜、更好的選擇，因為農業使用了大約 80% 的科羅拉多河水。 “這是使系統恢復平衡的最便宜和最可持續的方式，”隆德說。

格倫農說，廢水再利用、節約用水和鼓勵水的重新分配是應對水資源短缺的其他可持續解決方案，應優先於海水淡化。

“海水淡化不是靈丹妙藥。 存在巨大的挑戰，”格倫農說。 “我們可以做到，這一點毫無疑問——但這不是唯一的選擇。”