對(duì)于阿聯(lián)酋這樣一個(gè)極度缺乏淡水資源的海灣阿拉伯國(guó)家而言，水是關(guān)乎生存的頭等大事。阿聯(lián)酋需要更多的水，來滿足民眾生活和農(nóng)工商業(yè)活動(dòng)的發(fā)展需要。至2030年，當(dāng)?shù)氐挠盟枨髮⑤^現(xiàn)在增長(zhǎng)約30%。但是，阿聯(lián)酋年均降雨量不足100毫米，地下水的補(bǔ)給率還不到當(dāng)?shù)啬昃盟康?%。正是由于地下水和降水量都極少，阿聯(lián)酋無法仰仗日漸枯竭的地下含水層，只能通過淡化海水、回收廢水和進(jìn)口淡水等方式來維持水資源的供給。

海水淡化是為數(shù)不多能夠滿足當(dāng)?shù)孛癖娚詈徒?jīng)濟(jì)活動(dòng)的用水需求的穩(wěn)定來源之一。

中東北非地區(qū)是全球海水淡化設(shè)施最為集中的地區(qū)，沒有之一，約55%的淡化海水生產(chǎn)能力分布于這一地區(qū)的不同國(guó)家，其中絕大部分又都位于海灣地區(qū)的6個(gè)阿拉伯國(guó)家。阿聯(lián)酋是僅次于沙特的世界第二大淡化海水生產(chǎn)國(guó)，后者每天可生產(chǎn)淡化海水量約14.52億加侖，而阿聯(lián)酋在2017年的產(chǎn)量約為11.93億加侖。

從生產(chǎn)能力來看，海灣地區(qū)的海水淡化設(shè)施均處于全球領(lǐng)先地位。位于沙特的Ras al-Khair海水淡化廠，是世界最大同類設(shè)施，專為首都利雅得供水。阿聯(lián)酋境內(nèi)在建的al-Taweelah海水淡化廠，建成后有望占據(jù)全球第二的位次。在海灣國(guó)家，淡化海水約占當(dāng)?shù)仫嬘盟偭康?0%。特別是在阿聯(lián)酋，該國(guó)總用水量的42%、飲用水的幾乎全部，都來自于當(dāng)?shù)氐暮Ｋ瘡S。

但是，阿聯(lián)酋對(duì)淡化海水的嚴(yán)重依賴是有風(fēng)險(xiǎn)的。特別是從成本和其對(duì)環(huán)境的影響來看，海水淡化的可持續(xù)性仍是一個(gè)問題。只不過，由于不具備其他安全可靠穩(wěn)定的水資源，阿聯(lián)酋不可能放棄海水淡化的方案，即便其加工成本正變得越來越昂貴。馬斯達(dá)爾（Masdar，即“阿布扎比未來能源公司”）預(yù)測(cè)，淡化海水的成本在2010-2016年間增加了300%，這迫使相當(dāng)數(shù)量的公司嘗試引入成本相對(duì)更低的新型淡化技術(shù)。從國(guó)家層面來考慮，位于阿聯(lián)酋海岸線上的一座座海水淡化廠都需要消耗大量的能源 - 天然氣、液化天然氣、柴油等。如若能夠提升海水淡化過程中的能源利用效率，節(jié)省下來的油氣資源可轉(zhuǎn)供國(guó)內(nèi)消費(fèi)或?qū)ν獬隹?，增加?guó)家財(cái)政收入。

除成本因素外，另一大問題關(guān)乎環(huán)境保護(hù)。海水淡化的脫鹽過程會(huì)產(chǎn)生一種高鹽度的副產(chǎn)品，往往會(huì)被注回水源地。這不僅降低了海水淡化的長(zhǎng)期可行性，還會(huì)威脅到海洋生態(tài)系統(tǒng)，制造出一個(gè)潛在代價(jià)更為高昂的負(fù)外部性問題。對(duì)于能源消耗問題，阿聯(lián)酋政府和相關(guān)機(jī)構(gòu)正在試驗(yàn)利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)淡化設(shè)施；對(duì)于環(huán)境污染問題，阿聯(lián)酋政府正在其分布于內(nèi)陸地區(qū)的儲(chǔ)水設(shè)施進(jìn)行研究，沙迦美國(guó)大學(xué)（American University in Sharjah）也在研究處理高鹽度副產(chǎn)品的新思路并開發(fā)與之相對(duì)應(yīng)的新技術(shù)。

海灣地區(qū)的水資源管理，從本質(zhì)上來看，與地緣政治息息相關(guān)。缺乏在水資源和海水淡化領(lǐng)域的區(qū)域合作，加劇了域內(nèi)各方對(duì)這種有限資源的競(jìng)爭(zhēng)。2013年，海灣合作委員會(huì)各國(guó)一致同意共同出資70億美元，在阿拉伯海沿海建設(shè)一個(gè)海水淡化廠，防止伊朗核設(shè)施可能發(fā)生的核泄漏或霍爾木茲海峽航道上油輪事故引發(fā)的漏油等對(duì)水資源的嚴(yán)重污染。根據(jù)該設(shè)想，各方應(yīng)修建起一條從阿曼灣出發(fā)，沿海岸線一路北上至科威特的共享輸水管道，但迄今為止未取得任何實(shí)質(zhì)性進(jìn)展?？ㄋ柡涂仆卮饲斑€曾考慮從伊朗進(jìn)口大量淡水，但最終放棄了該計(jì)劃。事實(shí)上，海灣國(guó)家對(duì)伊朗的“水資源霸權(quán)影響”十分忌憚，擔(dān)憂在該領(lǐng)域開展合作很可能會(huì)造成十分危險(xiǎn)的外部倚賴，最終導(dǎo)致與伊朗的相關(guān)合作設(shè)想均被擱置。

2019年，海灣國(guó)家關(guān)鍵的能源基礎(chǔ)設(shè)施頻頻遇襲，引發(fā)人們對(duì)當(dāng)?shù)睾ＫO(shè)施未來淪為襲擊目標(biāo)的擔(dān)憂。去年6月，胡塞武裝自也門境內(nèi)向沙特的一處海水淡化廠發(fā)射火箭彈，雖未造成任何實(shí)質(zhì)損失，但卻向外界展示出了其具備威脅地區(qū)國(guó)家海水淡化基礎(chǔ)設(shè)施的能力和意愿。隨著美國(guó)-伊朗間緊張關(guān)系在進(jìn)入2020年后持續(xù)升級(jí)，上述擔(dān)憂不減反增。

應(yīng)用最廣泛的海水淡化技術(shù)

目前較為成熟的海水淡化技術(shù)主要分為兩大類別：蒸餾法（熱法）和膜法。在海灣地區(qū)，絕大多數(shù)正在運(yùn)營(yíng)的海水淡化廠所采用的技術(shù)是多級(jí)閃蒸（MSF）、多效蒸發(fā)（MED）和反滲透法（RO）。其中，多級(jí)閃蒸和多效蒸發(fā)都屬于蒸餾法的一種，兩者均為能源密集型的加工方式。多效閃蒸是將經(jīng)過加熱的海水，在多個(gè)壓力逐漸降低的閃蒸室中依次進(jìn)行蒸發(fā)，再將蒸汽冷凝得到淡水，其產(chǎn)量大、技術(shù)成熟且運(yùn)行安全性高，并與火電站聯(lián)合建設(shè)。由于海灣地區(qū)的海水淡化設(shè)施往往集中在大型工業(yè)園區(qū)附近，多效閃蒸技術(shù)能夠允許使用者以較為經(jīng)濟(jì)高效的方式實(shí)現(xiàn)水、電、蒸汽的輸入和輸出，因而倍受各國(guó)青睞，成為在當(dāng)?shù)貞?yīng)用最多的技術(shù)種類。

反滲透法則是膜法的一種，其原理是利用只允許溶劑透過、不允許溶質(zhì)透過的半透膜，將海水與淡水分隔開。這種技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能，但建設(shè)成本較高，偏向于資本密集型的加工方式，過去一直為美日等發(fā)達(dá)國(guó)家所使用。另一個(gè)問題是，反滲透法無法像蒸餾法一樣有效處理高鹽度的副產(chǎn)品。阿聯(lián)酋近年來逐步傾向于更多使用反滲透技術(shù)。該國(guó)水電公司（EWEC）和沙特ACWA Power在al-Taweelah建設(shè)的海水淡化廠就是全球最大的反滲透技術(shù)海水淡化設(shè)施，預(yù)計(jì)于2022年完工。阿聯(lián)酋水電公司方面表示，“選擇反滲透技術(shù)有助于大幅降低海水淡化的生產(chǎn)成本，有助于實(shí)現(xiàn)水資源部門的高效、可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)”。另?yè)?jù)項(xiàng)目管理人員預(yù)計(jì)，待al-Taweelah海水淡化廠投入使用后，使用反滲透技術(shù)生產(chǎn)出的淡化海水占該國(guó)淡化海水總量的比例將從目前的13%躍升至30%。同時(shí)，該項(xiàng)目配套的光伏發(fā)電裝置還將進(jìn)一步降低整體能耗。

毫無疑問，能耗成本在決定海水淡化技術(shù)發(fā)展過程中發(fā)揮著舉足輕重的作用。通過蒸餾法脫鹽，其成本收益的核算很大程度上取決于國(guó)際油價(jià)水平，以及使用油氣資源用于海水淡化而非出口創(chuàng)匯的機(jī)會(huì)成本。對(duì)于蒸餾法，能耗成本甚至可能占到總成本的一半以上。正因如此，多級(jí)閃蒸、多效蒸發(fā)等技術(shù)在傳統(tǒng)上倍受海灣國(guó)家等資源富集國(guó)的青睞。除了阿布扎比外，沙特境內(nèi)約80%的海水淡化廠也是使用的蒸餾法。其中多級(jí)閃蒸占比64%，多效蒸餾占比16%。不過，現(xiàn)如今越來越多的海水淡化廠轉(zhuǎn)投反滲透技術(shù)陣營(yíng)，阿布扎比的Mirfa和al-Taweelah這兩處海水淡化廠都使用了反滲透技術(shù)。2013年，阿聯(lián)酋的馬斯達(dá)爾將Ghantoot項(xiàng)目作為試點(diǎn)，首次嘗試將反滲透技術(shù)和可再生能源發(fā)電相結(jié)合，以降低海水淡化廠的綜合成本。最終研究發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的蒸餾法相比，阿聯(lián)酋使用反滲透技術(shù)和可再生能源發(fā)電相結(jié)合，能耗效率將提升75%。得益于此，迪拜計(jì)劃在2030年前充分使用“穆罕默德·本·拉希德·阿勒馬克圖姆太陽(yáng)能園（Mohammed bin Rashid al-Maktoum Solar Park）”的發(fā)電產(chǎn)出用于海水淡化，預(yù)計(jì)可節(jié)省資金約130億美元。

正如剛剛提到的，海水淡化過程 - 特別是反滲透技術(shù) - 會(huì)產(chǎn)生高鹽度的廢料，這些廢料往往會(huì)被注回水源地。這種做法會(huì)緩慢地削弱未來淡化海水的效果，并損害整個(gè)海灣地區(qū)的海洋生態(tài)系統(tǒng)。眾所周知，高鹽度廢料將顯著降低海水淡化廠附近海域海水中的氧氣含量，并將大量含有銅和氯的有毒物質(zhì)注入海水中。有統(tǒng)計(jì)顯示，在每年注入海洋的高鹽度廢料中，20.2%來自于阿聯(lián)酋。該國(guó)與沙特、卡塔爾、科威特一道，在全球每年的高鹽度廢料中占比達(dá)到55%。

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