给水库加个“球”盖子

2020-08-27 13:00夏秀兰
知识窗 2020年8期
关键词:球体氯气离子

夏秀兰

想象一下,在不考虑经济支出的情况下,我们把9600万个像苹果一样大小的小黑球投入70万平方米,相当于100个足球场那么大的水库里,而这些密密麻麻的“黑珍珠”一样的小球漂浮在水里,据说是为了给水库降温,节约水资源。这听起来像不像天方夜谭,或者类似于给太平洋加个盖子一樣的笑话?

这可不是幻想或是笑话,而是美国洛杉矶西尔马市一个露天水库的真实场景。

近年来,美国加利福尼亚州气候异常,洛杉矶市已经持续几年降雨偏低,各大水库也因为气温升高而导致水位不断下降,平均每年三亿加仑水的蒸发量让缺水问题更加严重。为了节约水资源,高效利用水资源,洛杉矶水电局考虑过不少节水方案,比如给水库加装两个浮动罩,或拉张漂在水上的防水布,但粗略估算下来,制造成本将超过三亿美元,而且有可能会成为鸟类的栖息地,污染水体。

后来,一位已退休的水电局生物学家莱恩·怀特博士提出了往水库里投放塑料小黑球的方案,给敞篷的水库“遮阳”,以减少水资源的蒸发。实施几年后,他们发现投放在水库里的小黑球不仅能阻挡紫外线,减少90%的水资源蒸发量,还能防止藻类的污染,阻挡溴酸盐的产生。

溴酸盐是一种致癌物质,溴常以溴离子的形式存在于海水和咸水湖中,它本身没有什么危害,但咸水可能会混入淡水中,水库在自来水消毒处理时会使用臭氧,臭氧会把溴离子氧化成溴酸盐,而且从水库处理厂出来的水含有微量的氯气,氯气和溴离子原本可以和平共处,可一旦接触到阳光,它们会发生化学反应产生溴酸盐。既然水中的溴离子无法除去,而臭氧和氯气又是必须存在的,那么为了避免溴酸盐的产生,只能想办法遮住光,而往水库投放密密麻麻的塑料小黑球恰好遮挡了阳光,阻断了溴酸盐的生成。

小黑球本名叫“鸟球”,是用来覆盖在受保护的水源地,防止鸟类滞留其上。投放在尾矿池时,它可以保护鸟类,以免鸟儿接近有毒的水。如果投放在机场附近的水池,让鸟儿有了落脚地,意味着发生鸟击事件的概率降低。所以,虽然这种“鸟球”并非洛杉矶水电局首创,但是在全球使用它来遮阳节水的城市是洛杉矶水电局的独创。

制造每一颗小黑球的成本平均仅需要36美分(约人民币2.4元),但制作过程可不简单,它是用高密度、无毒性、可循环使用的聚乙烯和一种能在紫外线照射下更加稳定的叫做炭黑的材料制作而成。这些小黑球的直径约为10厘米,重245克,球体表面有1厘米厚,球内装有约205克的水,以防止在投入水库时被风吹走。它的使用年限最长可达十几年,即便是球体破裂,也不会有毒性物质渗入水底,而且球体可以安全回收进行分解。

据估算,投放这些塑料小黑球后,洛杉矶每年的水资源蒸发量可减少11.4亿升,这相当于454个奥林匹克游泳池的水量,足够供应8100人1年的饮水。与其他节水方案相比,这不仅可以每年节水数百吨,还可以节约经济成本,因为制作小黑球的总金额不会超过3500万美元。

随着全球环境的恶化,可以利用的淡水资源将越来越少,因此如何节约和利用淡水资源成了全球的重要议题。洛杉矶的节水黑科技——给水库加个“球”盖子的横空出世,无疑是人类利用水资源的有益探索。

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