城读│以色列说“要有水”,就有了水:以色列如何从缺水之国转变为水资源强国?

  摩西从岩石中取水,Joachim Wtewael, 1624

  以色列60%的国土是沙漠,其余地方是半干旱地区。以色列的可再生淡水资源来自山区和沿海含水层,以及唯一的淡水体,加利利海。储存于河流、湖泊、溪流、泉水和含水层等形式的淡水资源少之又少,以至于1960年代以色列与它的阿拉伯邻国为了争夺水资源而发生战争。

  现代以色列不可能依赖摩西采用的古老“技术”,为了生存、为了繁荣发展,必须找到新的治水之道。在以色列建国初期,随着移民涌入,人口迅速增长。以色列不得不与严重的水资源短缺作斗争,其领导人发起了一项倡议,以缩小该国有限的自然可再生淡水的供给与不断增长的需求之间的差距。

  今天,以色列的水资源状况发生了戏剧性变化。在过去几十年里,以色列已经转变成为一个“水资源超级大国”,不仅有水资源满足自己所有需求,而且有资源供应其缺水的阿拉伯邻国,即约旦和巴勒斯坦。考虑到以色列人口和经济的增长,从缺水国向水资源出口国这一转变显得更为惊人:1948年以色列建国以来,人口增长了十余倍:从1948年的80万增加到2018年将近900万。经济增长速度也在世界名列前茅。不过这一革命性转变是悄然完成的,没有像以色列地中海沿岸发现和开发巨大天然气田那样大肆宣传。

  以色列是怎么做到的?水资源专家和环境活动家赛思·西格尔在《创水记:以色列的治水之道》一书中讲述以色列如何从缺水之国向水资源强国转变的故事。基于大量访谈和相关文件的研究,他在书里阐述以色列战胜水资源不足的三个主要过程:节水、污水回收和海水淡化。在全球气候变化、世界各地淡水资源迅速减少、给许多国家造成严重损害之时,节水、污水回收和海水淡化三个过程使以色列免受缺水之苦。

  

  

  节水

  以色列社会浸润着一种强烈的节水伦理,国家前瞻性的政策更加强了普通人不浪费一点一滴水资源的行为,例如以色列实施一种巧妙的价格体系,以此遏制轻率用水,以及政府密切监督和控制实际用水。此外,节水伦理也促使以色列科学家和工程师创新思考如何充分利用以色列的水资源。

  以色列一向是节水领域技术创新的世界领导者,其中最重要的节水创新当属滴灌(drip irrigation)。滴灌是一种给庄稼作物浇水的方法,用带有小孔的软管将水直接滴到植物根部,与其他灌溉方法相比,滴灌不仅节约大量用水,而且大大提高作物产量。

  历史最悠久、最普遍的灌溉方式是漫灌(flood irrigation),即田地或沟渠放满水灌溉,漫灌的缺点是超过50%的水在被植物根系吸收之前就被浪费掉了(蒸发或排干)。漫灌的替代方式,喷灌(sprinkler irrigation)也有类似问题,喷灌大约浪费三分之一的水。滴灌,即一滴一滴浇灌植物限制了蒸发量,并且将水直接输送到需要水的植物根部。节约的水量相当多,只有4%的水因蒸发或被不需要的土壤吸收。平均来说,滴灌比其他灌溉方式节水50-60%。滴灌第二个好处甚至比节水还要重要:滴灌浇水的作物产量比其他灌溉技术产量高。即使在水资源丰富的地区,农场也会因为滴灌收益。这个发明有潜力改变农业世界。

  滴灌本身并没有为人们提供更多的饮用水或卫生用水,但是在全世界范围内,农业使用了水资源的70%,只有10%用于饮用、做饭和清洁。如果一个国家能够将农业用水仅仅减少15%——使用滴灌很容易达到这个目标——多出来的水会让人们可用的水加倍。

  污水回收再用

  节水本身永远不足以克服以色列的缺水问题。污水回收再用也发挥了极其重要的作用。在以色列,污水被当作干旱地区的一种平行水系统,污水被视为一种珍贵的国家资源。以色列超过85%的污水得到收集、处理和再利用,包括未经净化的污水。西班牙是世界第二大水资源回收国,但西班牙仅仅回收了25%的废水。虽然再生水不适合人类食用,但可用于农业和工业,也有助于恢复自然景观。

  

  以色列世界污水回收再用世界排名第一

  海水淡化

  大规模采用海水淡化技术,将盐水转化为淡水,这是以色列结束水资源不足之苦所打出的漂亮一击。自21世纪初以来,以色列沿着地中海海岸线建造了许多海水淡化工厂。这些工厂向以色列不断增长的城镇和农场输送了大量淡水。以色列的海水淡化实验非常成功,现在正在与世界各国分享它的技术。

  以色列工程师开发的海水淡化方法至今依然在世界各地使用。第一种方法是机械蒸汽压缩(MVC),可靠但成本高;第二种是多效蒸馏(MED),以色列MED比任何其他基于加热的海水淡化过程所使用的能源都更少,其减少的成本是一个巨大飞跃。第三种反渗透(RO)。海水是纯净水、盐和其他矿物质的混合物。当海水经过反渗透时,水被推着穿过一个滤膜,纯净水送往一个方向,而盐分子则送往另一个方向。因为使用反渗透膜,生产出来的水不仅质量高,干净、含盐量低、清澈度高,而且成本比一般预测低50%。

  海水淡化的革命性变化如同农业革命,“当人类能够种植食物时,这是一次范式转变。当我们开始海水淡化,并且回收污水时,这也是一次范式转移。……史前人类需要逐食而居。现在农业成了一个产业,直到不久前,我们还需要逐水而居。但是我们不再需要如此”。

  经过几十年的缓慢发展,海水淡化越来越多用于在全球提供饮用水。加工饮用水用盐水的成本已经下降,但仍然是一种昂贵的方式,而且会产生必须解决的环境问题。

  

  《创水记》还描写了以色列帮助其他国家缓解水资源问题多种方式。以色列不仅帮助邻国约旦和巴勒斯坦提高淡水资源的数量和质量,还通过公共倡议和私营企业升级了许多发展中国家的供水系统。最近,以色列也开始与发达国家分享其治水之道。以色列和美国加利福尼亚州之间关于水资源合作说明了这一日益增长的趋势。

  《创水记》展示了以色列如何战胜缺水这一世界最棘手(但可以解决)的环境问题。在全球水资源危机迫在眉睫的今天,以色列的治水之道值得学习借鉴。世界应该把以色列当作一个实验室,并且从中得到启发。

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