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假如海水全變成淡水,地球會更宜居?後果可能不是我們想要的!

2024-07-12科學

地球表面有超70%都是海洋 ,然而,作為無數生命的起源,如今的海洋並不是很受歡迎。

因為在很多國地區,都是三面環海,而缺乏淡水資源。深受其苦的百姓,巴不得這些鹹海水全部變成淡水,這樣連南水北調都沒有存在的必要了。為此, 世界各國也在積極研發海水淡化技術。

然而, 海水淡化技術真的會把海洋全都變成淡水嗎 ?假如真的到了那一天,對人類真的是好事嗎?

海水的形成歷程

海水這一自然界的液態礦藏,其中蘊藏著驚人的資源。據估計, 每立方公裏的海水中就含有高達3570萬噸的礦物質。 在人類已知的百余種元素中,超過八十種可以在海洋中尋覓到它們的蹤跡。

眾所周知,海水並非直接飲用的水源,其原因在於 海水中各種元素的含量遠遠超出了人體所需的標準 。直接飲用海水不僅會幹擾人體的正常功能,還會導致口渴感加劇,嚴重時甚至可能因脫水而危及生命。

那麽,海水最初是如何形成的呢?傳統觀點認為,海水是地球固有的一部份,最初以 結構水和結晶水的形式封存於礦物和巖石之中 。隨著地球的演化,這些水分逐漸釋放,匯聚成為浩瀚的海洋。然而,這一理論並非唯一解釋。

一些科學家提出了另一種觀點:海水在形成之初,其鹽分和礦物質含量並不如今日所見。他們認為,海水中的鹽分和礦物質,主要來源於地殼 巖石的風化作用以及海底火山噴發時釋放的可溶性化合物。

這些物質在地球表面和海洋中的長期作用下,經過復雜的化學和物理過程,最終塑造出了今天我們所熟知的海水成分。

海水全部變成淡水

事實上,現實遠比我們想象的要復雜得多。 如果海水真的全部轉化為淡水,人類可能就站在了災難的邊緣 。首先,我們來談談鹽的來源問題。

眾所周知,人類生活中必需的鹽分,絕大多數都源自海洋。 海洋中的鹽分儲量之大 ,如果將海水曬幹並堆積在陸地上, 足以使陸地高度增加153公尺 。一旦海水失去了這些鹽分,人類將立即面臨嚴重的 缺鹽危機

所以如果海洋中的鹽分完全消失,那情況將會更加嚴峻。 鹽將變得比石油和黃金更加珍貴, 因為它直接關系到生命的存續。在這種情況下,人類可能會因缺鹽而大量死亡,而為了爭奪有限的陸地鹽礦資源,人類甚至可能 引發全球性的戰爭 ,導致無數生命遭受苦難。

當然,即便人類侵占了所有的鹽礦,由於鹽礦資源的不可再生性,我們很快將面臨食鹽耗盡的危機,這將不可避免地 導致人類走向滅絕的邊緣

此外,鹽分的消失不僅影響著我們的食物來源,還會對海洋的物理特性產生深遠影響。海水密度的降低將導致洋流現象的消失,這些洋流是地球氣候調節的關鍵因素。 沒有了洋流,氣候將失去平衡,極端天氣事件將變得更加頻繁。

隨之而來的可能是 地殼活動的加劇 ,引發 一系列自然災害 ,如狂風、暴雨、火山爆發和地震,這些災難的規模和強度仿佛是災難片中世界末日的預演。

在這樣的環境下,生態環境將遭受淪陷性打擊, 生物多樣性將急劇下降 。雖然某些生物可能適應這種極端環境並存活下來,但對於人類而言,生存的可能性將變得微乎其微。

當海水轉變為淡水,其對 海洋生物 的影響將是災難性的。首先,海水壓力的變化將對海底生物產生致命打擊,它們將因 無法適應新的環境壓力而紛紛死去 。這種生物的死亡將迅速蔓延,從海洋生態鏈的底層開始,逐步影響到陸地生態系,最終可能導致整個地球食物鏈的崩潰,使所有生命面臨滅絕的威脅。

更為嚴重的是, 海藻類植物的死亡 將對地球的氧氣供應造成巨大影響。研究表明,海洋中的藻類植物是地球上光合作用的主要力量,它們對維持大氣中氧氣含量起著至關重要的作用。一旦這些藻類植物死亡, 光合作用的減少將導致地球氧氣含量大幅下降,可能高達70% ,這將直接威脅到人類的生存。

即使有些藻類植物能夠適應淡水環境,它們也將面臨 海洋中漂浮的大量腐壞動植物屍體 的威脅,這些屍體會進一步導致藻類植物的死亡。藻類植物的死亡和腐化不僅會減少氧氣的產生,還會 汙染水體 ,釋放出大量的甲烷和二氧化碳, 加劇溫室效應

海水變淡還將直接影響海水的流動模式。較熱的淡水向兩極流動,可能會加速冰川的融化。結合二氧化碳的增多和全球暖化的影響, 兩極冰川的融化將導致海平面急劇上升 ,最終可能淹沒大陸,對人類文明造成淪陷性的打擊。

海水利用技術

現在看來,海水對人類文明的繁榮和生命繁衍至關重要,其作用是無可替代的。面對如此浩瀚的海水資源,我們不能直接利用,對人類而言,這無疑是一種巨大的損失。然而,科學家們對此早有認識,並在不斷深化對海水的研究與利用。

例如,食鹽的深度加工不僅生產出我們日常所需的原鹽,還有 洗滌用餐桌鹽、腸衣鹽、蛋黃鹽和灘曬細鹽 等多樣化產品。科學家們還在嘗試開發調味鹽、飼畜用鹽磚等新型產品。

海水的利用不僅限於食鹽。海水中豐富的鉀元素,大約有600萬億噸,為我們提供了寶貴的資源。透過 提取氯化鉀 ,我們可以制成高效的肥料,這種肥料易於植物吸收,能夠使農作物莖稈強壯,防止倒伏,促進開花結實,增強作物的抗寒和抗病蟲害能力。

在工業領域,鉀還被用來制造 耐化學腐蝕的含鉀玻璃 ,這種玻璃可用於化學溶劑的儀器和裝飾品。此外,鉀在肥皂制造、洗滌劑以及凈水劑的生產中也發揮著重要作用。

當然,對於人類來說,最重要的技術之一是 海水淡化 。我們知道,將所有海水淡化不僅不現實,而且可能會帶來災難性的後果。然而,即使我們只能淡化極小部份的海水,比如萬分之一,這也足以極大地改善人類的生活環境和條件。

發展海水淡化技術是否會有負面影響?

雖說積極發展海水淡化技術可以極大改善人類生活品質,但它對海洋環境的影響仍是一個復雜的問題,它既 包含潛在的負面影響 ,也涉及到透過技術創新來減輕這些影響的可能性。

首先,海水淡化技術在執行過程中需要 消耗大量能源 ,主要能耗來自於熱法海水淡化系統的低溫多效蒸發工藝和多級閃蒸工藝,以及膜法海水淡化系統的高壓泵和能量回收裝置。這種能耗不僅增加了成本,而且在發電過程中可能產生汙染物,對大氣環境造成影響。

此外,海水淡化過程中產生的濃海水 含有較高鹽度和可能的汙染物 ,如果處理不當,直接排放可能對海洋生態環境造成負面影響,如改變海洋生物的棲息地、影響生物多樣性等。

然而,科學家和工程師們正致力於開發 更加環保和永續的海水淡化技術 。例如,使用太陽能、風能等可再生能源來驅動淡化過程,這不僅可以減少對化石燃料的依賴,還能降低溫室瓦斯的排放。

此外,一些創新技術,如利用 奈米多孔石墨烯膜的膜蒸餾技術 ,展示了高效且永續的海水淡化潛力。還有研究團隊開發了多級鹽管理策略,透過3D打印技術和表面修飾,有效提高了水蒸發效率並減少了鹽汙染問題。

為了減少海水淡化對環境的影響,一些應對措施被提出和實施。例如,在海水淡化工程勘察和設計階段,應遠離生態敏感區域,並采取措施 減小噪音、防止管道泄漏 等。

在排放濃海水時,可以透過最佳化排放口設計、采用混合排放技術等方法,降低對海洋環境的影響 。同時,加快零排放技術的研發與實施,透過綜合利用技術對濃鹽水進行再利用與再加工,實作零排放,從根本上解決對海洋生態環境造成的危害。