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摘要：随着我国经济社会的全面发展和人民生活水平的逐步提高，淡水需求量急剧增加，淡水资源日益紧缺。海水淡化因不受气候和时空条件限制，成为解决我国沿海地区淡水供给问题的重要方法，在部分海岛地区甚至是唯一的有效方法
关键词：海水；淡化工程；环境影响；应对
1、环境影响要素分析
1.1盐度
海水淡化浓海水引起排放海域盐度升高是我国最为关注的海水淡化环境问题。一般认为，盐度的升高会引起细胞渗透压的增大，可能减缓生物生长。但是，物种不同，盐度的增长容忍极限不同。一些生物有很高的耐盐性，被称为广盐性(嗜盐性)生物;另一些耐盐范围很窄，称之为窄盐性(厌盐性)生物。海水淡化浓海水不可避免会带来局部海域盐度升高，其对海洋环境的影响范围及程度可以由引起海域海水盐度升高一定程度的范围确定，范围越小，环境影响就越轻微。选择海水较深、海流明显海域，并以较高流速分散排放，可有效降低环境影响。
浓海水不可避免带来局部海域盐度升高，部分学者分析了大规模海水淡化造成的海域海水整体海水盐度升高的可能，但由于海水淡化产品水被用户使用后，主体部分以污水的形式排回附近海域，不会对海域整体盐度造成有效影响。
1.2温度
人为造成的大幅度海水温度变化会带来显著的环境问题，我国现行的《海水水质标准》对温度提出了明确的要求，人为造成的海水温升不得超过1℃～4℃。反渗透海水淡化一般不对海水进行加热，但由于水泵等设备做功，浓海水的温度可能略高于原海水，一般不存在温度问题。
低温多效蒸馏海水淡化需要利用海水带走加热蒸汽的热量，最终主要以浓海水为载体排入海洋。一般情况下，其温度会比原海水高10℃左右。
1.3有机物及营养盐
海水淡化浓海水中有机物及营养盐主要有两个来源，分别是海水自身和添加药剂。对于海水自身的有机物和营养盐，以四类海水的COD为例，《海水水质标准》允许浓度为5mg/L。如果海水淡化水源地海水COD为5mg/L，浓海水被浓缩两倍，如果COD在海水淡化过程没有被去除，也没有添加有机药剂，则浓盐水COD将达到10mg/L，会被认为对海洋环境造成了影响。由于在上述过程中，海水淡化没有增加污染物总量，实际操作中还会有部分有机物被去除或降解，在环境影响评价中应给与恰当考虑。
低温多效蒸馏和反渗透海水淡化过程都可能使用阻垢剂和消泡剂，如前文所述，均为有机物，甚至可能含磷，入海后可能对海洋环境造成不利影响。
1.4重金属
由于金属材料的腐蚀，海水淡化浓海水不可避免地带来重金属元素，不同工艺的重金属问题不尽相同。一般来说，反渗透技术浓盐水的重金属浓度较低，主要来源为不锈钢材质的管道、设备的腐蚀，由于与海水接触的不锈钢表面面积有限，而且设计要求不锈钢腐蚀速率要足够的低，其造成的浓海水重金属浓度增加极为轻微，目前没有相关研究报导。
低温多效蒸馏海水淡化浓盐水的重金属问题相对显著，主要在于传热管的表面积巨大，是其浓盐水的重金属主要来源，其具体成分由传热管的材质确定。铜合金传热管的腐蚀产物主要是铜，不锈钢传热管的腐蚀产物主要是铁、铬、镍等。铝合金传热管的腐蚀产物虽然基本没有重金属，但会有显著的铝离子存在，其对海洋环境的影响尚需研究。目前热法海水淡化排放的浓盐水中铜的含量比较高，铜对海洋环境的影响起了广泛的关注。
1.5 pH值
部分海水淡化工程在原水中投加酸，将海水的pH值降低到6左右，降低碳酸盐的结垢倾向，从而使系统排放的浓盐水的pH值也维持在6左右，显著低于原海水的pH值。排入海洋会造成局部pH值降低，引起海洋酸化。海洋酸化使海水中CO2、HCO－3、CO2- 3等浓度发生变化，直接影响着海洋生物的生物功能，如光合作用、呼吸率、生长率、钙化速率、再生长及生物恢复速率等，部分生物因其独特的生理特征，可能对海洋酸化产生反应，甚至不适应，致使种群退化或灭绝。
使用阻垢剂代替酸阻垢，或者对浓盐水进行中和处理，可避免上述问题，但可能增加运行成本，并使排放水的有机物升高。
1.6余氯及还原剂
对原海水，需要连续或间歇加入杀生剂。对于低温多效蒸馏海水淡化，允许含有杀生剂的海水进入装置内部，浓盐水会含有一定浓度的余氯。对于反渗透海水淡化，由于反渗透膜不耐氧化，在海水进入反渗透膜之前，需要加入还原剂。为确保余氯被彻底清除，需要加入过量的还原剂，使反渗透浓海水残留一定的还原剂。余氯对海洋环境的影响已经成为共识。还原剂也对生态有一定影响，相关研究尚未充分开展。
1.7溶解氧
溶解氧是评价海洋环境的重要指标。对于低温多效蒸馏海水淡化装置，由于工艺需要在负压下操作，浓海水最终经历40℃～50℃的饱和蒸汽压下的沸腾过程后排出系统，溶解的二氧化碳、氧气等基本被脱除。对于反渗透海水淡化工艺，运营过程中一般不需要对海水加热，浓盐水一般不存在溶解氧降低的问题。
2、应对措施
2.1完善海水淡化技术
在海水淡化工程勘察和设计阶段，应尽可能地远离医院、学校和居民区等人群聚集区，避开已规划或已运营的滨海旅游区和自然保护区等生态敏感区域。工程施工阶段产生的含油污水应收集后处理，禁止直接排放入海；采用沉井式取水方法，避免扰动水体；在反渗透海水淡化系统的高压泵和能量回收装置中安装消音器或声屏障等，减小噪音；海水输送管道避开地下蓄水层，并采用耐腐蚀的高性能材料和加强日常巡检，防止管道“跑冒滴漏”。对于工程运行阶段产生的固体废弃物，首先鉴定其危险性，如为危险废弃物则由专业机构处理，如为一般废弃物则按有关规定处理。
根据工程所在地的具体情况，选择能耗较低的海水淡化技术，也可综合采用多种海水淡化技术，提高产淡水率和降低工程成本。新能源因其清洁无污染和可再生等特点，具有良好的发展前景，其中太阳能和风能海水淡化技术尤其适用于偏远海岛的中小型海水淡化工程。
2.2优化浓海水排放
浓海水排放口应远离海湾和河口等生态敏感区域，尽可能地选择海洋水动力条件较好的开放性海域，避开由岬角等特定地形引起的涡流带和波浪破碎带。减缓排水流速，从而减小机械卷载效应。在浓海水排放管道末端50~100m处采用多端口扩散，扩散位置的水深至少为7m，起点距低潮线至少200m；排放口朝向海面，与大陆坡之间的角度为30⁰~45⁰，促进浓海水排放后迅速稀释和扩散。在排放前消除浓海水中的有害物质，或经污水处理装置与其他冷却水混合稀释后排放。为防止热污染，可采用冷却系统使浓海水充分散热或选择扩散条件较好的排放口。根据排放口附近海域的潮汐特点，在特定时间排放。
2.3加快浓海水综合利用
浓海水中含有大量无机盐、稀有元素和化合物，是重要化工原料。可综合利用浓海水制盐、制碱以及提取溴、镁、钾、锂、铀和碘等，减少其排放量甚至实现“零排放”，且生产过程无“三废”产生，从根本上减小以至消除其对海洋生态环境的影响，并创造经济价值。浓海水综合利用和“零排放”技术是海水淡化产业可持续发展的有效途径，但目前存在占地面积大、制盐蒸发速度低和费用较高等缺点，亟须加快技术研发和应用。
3、结语
面对我国沿海地区对淡水资源的巨大需求，我国海水淡化产业将进入快速发展期，须重视海水淡化工程对环境的影响，尤其是浓海水对海洋生态环境的影响。目前相关报道很少，须持续和长期开展调查和研究。此外，亟须健全相关法律法规和标准规范，保障和促进海水淡化产业的健康可持续发展。
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