问源:民族-文化-专业分享 http://blog.sciencenet.cn/u/WLHyh 普提树下证道:普为教,提为研,教研相壮。

博文

如何用好青藏高原的最大“保水剂”库存 精选

已有 6361 次阅读 2015-2-26 16:49 |个人分类:问源-专业|系统分类:科研笔记| 青藏高原, 生态, 盐湖, 保水剂, 电束缚作用

如何用好青藏高原的最大“保水剂”库存

 

青藏高原是亚洲许多重要河流的源头,吸引各行各业的人去不断的造访、关注与解读。一方面青藏高原多荒漠、盐滩,生态脆弱;另一方面,青藏高原的“净水”一直在默默的流淌、蒸发。

 

于是如何在水之源头用好水,或者说如何提高水之源头的“自滋润”能力,涵养这一重要的水源地是一个很重大的课题。保护冰川、保护高原湖泊、保护高原生态等等多种努力都是好的举措。

 

好事不嫌多,水是生命之源,水量的改变将会持续改变青藏高原的生态结构。如果有一种东西能让青藏高原某一区域的水蒸散更慢,例如在同样气候条件下,让现在1年蒸散掉的水,得3年才能蒸散完,那么长久积累下去,青藏高原就会有节余的水进行“自滋润”了。这种东西农业上叫“保水剂”,当然,现在农业上通用的“保水剂”成本太高,肯定难适用之于青藏高原节水。

 

笔者认为青藏高原有一种廉价的天然保水剂,且大面积露天库存,那就是察尔汗的盐。

 

微观上,易溶盐与水即会电离成离子,而每个荷电的离子通过电场作用可束缚一些水分子。套用海洋化学名词“电缩作用”,可称盐与水电离后额外增加的束缚力叫“电束缚作用”(为叙述方便,请先默认这个新名词)。从这个基本原理可知盐与水的比例越大,这种束缚力越强(量变会引起质变,当溶液浓到一定程度,大量的离子不再是“点电荷”和“质点”,稀溶液中的许多假设也都需要修证,当然这是个人小专业内的事)。

 

宏观上,盐与水混合后增加了的对水的“电束缚作用”,可通过一组数据来说明:在察尔汗盐湖地区,淡水的年均蒸发量平均为3529mm,密度1.25的淡卤水为1349mm,而密度1.35的老卤水蒸发量为689mm(数据引自1998年王石军在《化工矿物与加工》中文章)。也就是说,在察尔汗盐湖地区,同样面积时1年若蒸发掉3500方的水,加盐变成1.25的卤水,1年就可束缚留下2000多方的水不被蒸发,而兑盐变成1.35的卤水,就可束缚留下约2800方的水不被蒸发。

 

原理就这么简单,虽然盐束缚水的作用,没有农用保水剂那么强大,但同样气候条件下,有盐的水也能使水的蒸散作用显著降低,甚至降低几倍。如何去用察尔汗那宏量的盐-保水剂,特别是其中低值的氯化钠和氯化镁就看各方的实际情况了。

 

如何整合青藏高原的自然资源,发挥其更强大的环境调节作用,是个宏大的命题。关于向察尔汗调水的益处与途径笔者专门写过博文“察尔汗是且应该是亚洲水塔北缘更大的水利枢纽”(http://blog.sciencenet.cn/blog-676693-819489.html  )。本文是其有利可行性的一个辅证。即向这里调水与盐资源整合,有利于长久的存水、保水。而向察尔汗调水的一个额外公益是“沉沙洗盐,可养冰川”(http://blog.sciencenet.cn/blog-676693-858555.html )。

 

向察尔汗引水,网友普遍担心对钾肥工业基地的影响。我这里做一下解释:

1 察尔汗钾肥资源就那么多,该资源按存在的开采量,也就几十年的寿命。而察尔汗外围发展枸杞、黑枸杞等经济作物种植业却是更久远的产业,更需要好的水利环境。

2 在察尔汗钾肥开发中,“水采水运”是最先进的技术(察尔汗钾肥生产的现行主流工艺)。青海盐湖工业股份有限公司在钾肥产量突破200万吨后,溶矿用淡水每年自那棱郭勒河年引水量为1.78亿立方米。现在公司计划到2016年钾肥产量扩大到500万吨,溶矿用水必将随之增加。加之,其它开发企业用水和农牧业用水,遇干旱年份用水矛盾会很突出。向该地区有规划的引水,对钾肥开发只会更有利。

3 世界上,死海开发各方皆不希望死海干枯共商引水回济大计,美国大盐湖开发本身就是针对有大量淡水补给的卤水湖。只要在钾肥采尽前,使引入的水不是太多而致卤水钾浓度低于阀值。引淡水进察尔汗过程本身就相当于替钾肥企业在溶矿。根据溶解相平衡,察尔汗大盐壳中的钾要优先于钠溶解。开采钾后大量的氯化钠和氯化镁被淡水溶成卤水,自动成为区域的保水剂,发挥其强大的生态功能,而不致成为钾矿山开采后的固废。

 

最后,说明一点,本文所述的原理虽然简单,但可衍生一些活用技术:如盐湖资源开发企业可据该原理大量节约溶矿用淡水和提高淡水使用效率。本人2014年在察尔汗钾肥开发企业挂职期间,向企业技术部提过相关建议和方案,并希望该企业将相关技术申请专利,所以,请小同行们莫侵权。




https://blog.sciencenet.cn/blog-676693-870332.html

上一篇:沉沙洗盐,可养冰川
下一篇:快诡札木合
收藏 IP: 210.73.59.*| 热度|

11 汪晓军 张海权 戴德昌 尤明庆 檀成龙 魏焱明 贺江舟 刘向军 黄永义 杨月琴 shenlu

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (21 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-5-22 07:41

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部