出品︱网易科学人栏目组 王真
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在许多人的印象里，地球又该被称为“水球”，因为其表面70%被水覆盖。然而其中大部分为咸水，淡水仅占2.5%，可被人类利用的淡水总量更少。
随着全球温度不断上升，人口急剧增加以及污染加剧，我们宝贵的淡水资源正受到严重威胁，并由此引发了许多问题，包括战争。我们应该怎样做才能保护人类赖以生存的最重要资源？
中国美国和印度
下次你打开饮料罐的时候，应该想想里面的水来自哪里。印度生产的可口可乐使用的水是处理过的雨水，而马尔代夫生产的可口可乐则使用淡化海水。这些水之所以来自不同的源头只有一个原因：全球正陷入淡水危机中。
鉴于地球表面70%的地方都被水覆盖，而且体积总是保持不变，我们怎么可能缺水？这是因为，这些水中97.5%都是不适合人类使用的咸水。而随着人口增加和气温上升，意味着我们需要的淡水正处于巨大压力下。
在2000年到2050年，全球水需求预计将增加55%。（网易科学人）其中大部分需求受到农业发展的驱动，这个领域占全球淡水使用的70%。为了供养不断增加的人口，到2035年，食物生产需要增长69%。此外，用于冷却发电站的能量用水也可能增长20%以上。换言之，不久的将来我们所需的淡水资源将大幅增加。然而美国宇航局领导的研究显示，世界上许多淡水资源流失的速度比重新补充的速度更快。
图：地球上的冰川和冰帽“封住”了全球68%的淡水资源，但科学家认为气候变化可能促使它们快速融化
世界上主要的37个含水层（砂砾填充的地下水库）中，有21个淡水层水位正在下降。由于人口和灌溉需求，印度恒河盆地的含水层水位每年都会下降6.31厘米。美国宇航局警告称，全球地下水位都在下降，而且大多没有及时获得补充。
与此同时，建在古代湖床上的墨西哥城部分城区现在正以每年23厘米的速度下沉。随着该城对地下含水层的大量开采，其效果就像使用吸管喝奶昔那样，曾经水平的街道现在呈现波浪形。墨西哥城40%的淡水需要进口，这主要归咎于越来越强烈的暴雨（更多洪水）以及持续时间越来越长的干旱。
同样的情况也出现在美国加州。从2011年到2016年期间，加州陷入1200年来最严重的干旱。其主要含水层水位正快速下降，每年干涸的井达1900眼。而在2017年前3个月，由于气候变化影响，这里的降雨却比往年增多了228%。举例来说，在短短2个月期间，加州北部奥罗维尔的降雨量从41%增至101%，（网易科学人）导致许多大坝不堪重负，18.8万当地居民被迫撤离。然而，即使千年不遇的大干旱结束，加州地下含水层的水位也不会突然上涨。根据统计，至少需要4年降雨量超过平均水平，加州的地下水位才会恢复正常。即使如此，加州依然会继续失去水。
而中国的情况则根据严重，中国北方、西北常年处于缺水状态，地下水常年取用毫无节制，地下水位正处于不断下降的状态。谁也不知道，这种地下水位下降的状态，什么时候会引发新的灾难，什么时候会枯竭。中国南方和西南地区看起来似乎温热多雨，但几乎每年都会发展影响农业产量的旱灾。在中国西南山区某地，甚至没有充沛的饮用水，当地农民取坑洼浑水直接饮用。
水资源匮乏是战争爆发的重要导火索
除了淡水供应陷入短缺外，是否还会引发其他问题呢？有人认为，全球淡水供应短缺将会导致战争。美国智能机构Atlantic Council认为，当前的叙利亚内战就是淡水资源短缺引发战争的典型例证。2007年到2010年，叙利亚经历了史上最严重的干旱，这导致农村社区受到重创，无数人离开土地涌入城市，而他们在城市却被边缘化。
水资源机构2030 Water Resources Group表示，恐怖组织Boko Haram和Al-Shabaab的崛起也是自然资源匮乏、土地退化以及缺水所致，他们失去继续生存的机会，没有看到任何未来希望，为此很容易变得激进。
技术和经济杠杆可能遏制水资源的滥用
所有这些都预示着暗淡的未来，但有些国家正寻找解决方案，其他国家可以从中借鉴。举例来说，1997年到2009年间，澳大利亚陷入“千禧干旱”状态，但其通过减半企业和居民用水的措施坚持过来。世界银行下属Water Practice机构全球首席经济学家理查德·达马尼亚（Richard Damania）说：“澳大利亚成了黄金标准。关键是水的定价，使之成为可交易的商品。”达马尼亚解释说：“假设我有水，而我只种植小麦。（网易科学人）如果你想种植葡萄或其他比小麦价值更高的作物，但却没水，我可以向你卖水，而不是用来灌溉我自己的低价值作物。用这种方式，澳大利亚在千禧干旱中生存了下来。”
图：自然灾难发生后，现成的淡水供应非常关键
另一个“黄金标准”是以色列，该国将淡水供应作为国家安全问题看待。通过回收污水，包括生活污水，特拉维夫附近的Shafdan污水处理厂每年可为农业提供14亿立方米用水，灌溉5万公顷土地。以色列超过40%的农业用水现在来自处理过的污水。废污泥也被送到厌氧消化工厂，这里利用甲烷作为制造可再生能源的燃料。如果位于沙漠中的以色列能做到这一点，证明在有了正确技术、经济资源以及政治决心后，发展正常的国家也可以做到。
海水淡化技术能拯救淡水资源危机？还得靠雨水。
以色列的污水处理系统可回收排水沟中80%的水，其次为西班牙，但其回收的比例仅为19%。以色列也是海水淡化领域的全球领导者，其半数饮用水都来自淡化海水。那么全世界可通过淡化海水解决淡水危机吗？目前来说，这是不可能的。
平均来说，这种淡水价格会增加5到7倍。能源消耗也将是巨大的，你还必须处理与盐份有关的许多问题。如果你在科威特和迪拜海岸上空飞过，你会看到海水淡化对海洋生态系统造成的破坏性影响。”为此，无论是从经济还是生态角度来看，海水淡化只是富有国家的小规模解决方案。
可口可乐公司宣称，他们在30个沿海工厂使用淡化海水技术。但该公司全球水资源管理机构高级主管格雷格·科奇（Greg Koch）解释说：“我们和全球大多数人都认为，海水淡化并非符合成本效益的解决方案，因为其成本比处理厂回收污水高得多。”该公司目前使用的策略是，通过管道将淡化剩余的高盐度海水重新排回海中。
更简单而廉价的解决方案是收集雨水。这是个十分传统的方式，东罗马帝国皇帝凯撒·查士丁尼（Caesar Justinian）早就在土耳其伊斯坦布尔建造地下教堂蓄水池，（网易科学人）可以容纳8万立方米雨水。1500多年过去了，许多现代城市正模仿这种方法。墨尔本最大的雨水收集池可容纳400万升经过部分处理的水。印度喀拉拉邦、百慕大群岛以及美属维京群岛政府都已经下令，要求所有新建筑都配有雨水收集池。新加坡高达30%的用水需要通过收集雨水满足。
图：像玻利维亚这样的污水处理厂依赖雨水和冰川融化的淡水，但它们都受到气候变化威胁
即使在英国的曼彻斯特，平均每个月有12天下雨，依然在尝试收集雨水。2014年建成的曼彻斯特城市大学伯利分校可容纳6500名学生和教职员工，希望通过收集雨水、回收废水以及钻孔进入砂岩含水层之下，做到用水完全自给自足。大楼下面的蓄水池可收集2万升雨水，用于淋浴和冲洗厕所。（网易科学人）该校发言人约翰·辛德利（John Hindley）解释称：“这与资源的可持续利用有关。10月份，我们遭到风暴袭击，引发洪水，学校多栋建筑遭到水淹。这些已经不再是一次性罕见事件，为此建设更多可持续性使用的系统势在必行。它们不仅可减缓洪水冲击，还能储存淡水，为排水系统减压。对于大学和城市企业来说，这已经越来越重要。”由于大量使用雨水，伯利校区的能源账单下降了60%。
最着急的人：可口可乐公司
由于成本压力太大，企业可能比政府机构更加热心推动提高水利用率。许多大型跨国公司正走在政府前面，由于社会责任感使然，更准备的说由于钞票的原因，他们更加理解水资源的挑战，从而展开行动。
以可口可乐公司为例，由于销售标的的特殊性，该公司对提供水资源利用率充满兴趣，（网易科学人）可口可乐公司曾经公开表示，要在柬埔寨金边建成了1亿美元的工厂，在孟加拉国建成6000万美元工厂，希望这些工厂能够持续运营数十年。要想持续性地为市场服务，包括在农田中安装最新的灌溉技术，无论是否是可口可乐的直接供应商。
从中国人的视角和日常所见，我们很容易理解什么叫“农业灌溉技术还相当低效”，（网易科学人）但实际上，高效的灌溉技术已经存在，只是中国没有一个很好的方式将以色列等国家的灌溉技术引进了，或者是，找不到什么合适的原动力来做这样的事情。很多时候，节约用水只停留于洗手间和小学生的课本上，政策鼓励和资金支持很多时候并没有兑现。
如果你真的想成为节水型社会，要么增加每滴水的使用效率，要么远离水密集型利用方式。但无论我们采取哪种保护淡水的模式，我们都需要尽快想出办法，并且立刻实施。
祝福地球和每一个人。
本文来源：网易科学人
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