陆海统筹与“引渤济锡”示范工程战略研讨会（2008年10月，北京）

 

“引渤济锡”示范工程与草原生态工程建设之对策

霍有光[1]

（西安交通大学生态环境与现代农业工程中心，陕西  西安  710049）

 

    [摘要]针对如何拓展“引渤济锡”工程的示范作用问题，对引渤海水改造浑善达克沙漠的调水路线及人造海选址问题进行了深入探讨；就进一步提高该工程对相关产业的效率和效益问题，提出了充分利用人造海海冰资源，获得更多更廉的淡水，以及建立梯级盐湖浓缩盐类，增效盐化产业的建议；就浑善达克沙漠草原生态工程建设问题，提出了建立桑根达来——宝沙岱人造海，镇压沙尘源，大力发展海水养殖业与海水种植业等5点建议。

    [关键词]渤海；海水西调；浑善达克沙漠；沙漠人造海；煤化工；海水淡化

 

    “海水西调（西调渤海水）”根治我国内蒙古等西北干旱地区沙漠化、沙尘暴的战略设想，学者们已提出十多年了。近年来，内蒙古自治区政府、锡林郭勒盟准备启动“引渤济锡”示范工程，如果这项工程得以实施，必将积累经验，大开风气，解放思想，为今后扩大海水利用规模，改善浑善达克等沙漠的生态环境、开展草原生态工程建设带来强大的动力。

 

    一、改造浑善达克沙漠的调水路线与人造海选址问题

 

    当前锡林郭勒盟“引渤济锡”示范工程，主要是实现褐煤开发战略，通过调渤海水，经赤峰市到锡林浩特市，然后淡水海水，为发展煤化工、海洋化工提供宝贵的淡水。虽然调水规模较小（年调水量3.65亿立方米，年生产淡化水3.1亿立方米），然而其示范意义不可估量。从长远看，当该期工程完竣并取得效益后，无疑将促使锡林郭勒盟考虑改造浑善达克沙漠，实施草原生态建设战略。对此，很有必要先行探讨沙漠人造海的选址问题。

    关于在浑善达克沙漠内部建立沙漠人造海，早在1997年笔者就曾提过两个方案：方案一：尽量迁就和利用滦河北西向河谷，将渤海水调到浑善达克沙地的桑根达来——宝沙岱一带形成人造海，调水线路全长约420公里。方案二：自辽河入海口调水，迁就和利用西拉木伦河河谷，穿越科尔沁沙地（选择适当地点可营造人造海），在浑善达克沙地的桑根达来一带形成人造海，调水线路全长750公里。方案二调水路线虽然较长，但可兼顾科尔沁沙地的生态建设问题。（图1）

    选择桑根达来——宝沙岱一带建立人造海，主要考虑地处沙漠腹地，沙丘间分布有大面积的河谷盆地和塔拉（低平地）草场，便于挑选比较理想的蓄水场所，若蓄海水对沙漠气候产生的影响应该也更大一些。2000年，笔者在《策解中国水问题》一书中指出：“浑善达克沙地，是一个呈东西走向展布的沙丘覆盖的平原，地貌较为平坦。……浑善达克沙地南缘元上都遗址海拔高度为1245米，北缘达来诺尔湖海拔高度为1226米，西北缘朱日和（及温都尔庙）附近海拔高度为1150米，估计在浑善达克沙地建立桑根达来——宝沙岱人造海，其海拔高程约在1230米左右。”（图1）2005年，笔者在《海水西调与再造西北》一书中进一步指出：“目前锡林郭勒盟拟建设桑根达来至张家口的铁路（简称桑张铁路），它北起集通铁路和锡桑铁路的交汇点桑根达来车站，终点至万全县的孔家庄与京包铁路接轨……此条铁路修成后，无疑将为营造桑根达来——宝沙岱人造海带来便利。”“向浑善达克沙地调水，显然可在中途的化德盆地、镶黄旗、正镶白旗等地，优选低洼地带，建立若干次一级的人造海。”“若建成桑根达来——宝沙岱人造海，不仅对改造浑善达克沙地带来直接好处，而且可以减少或消除由西北风吹来的尘沙对首都北京以及京津唐地区的侵袭，其生态效益意义非同一般。”

 

    图1  海水西调：调水路线与人造海选址示意图（据霍有光1997）

 

    需要指出的，有研究者极力倡导利用达来诺尔湖建立沙漠人造海，笔者认为不妥。因为该湖位于浑善达克沙漠的北缘，而不在沙漠的内部，且属高原内陆半咸水湖（水质呈弱碱性），没有必要破坏湖泊原有的盐碱度和独特的生态系统。

    达来诺尔湖（又称达里诺尔湖，诺尔：意为湖泡），位于内蒙古赤峰市克什克腾旗境内，地处锡林浩特市、锡盟正蓝旗桑根达来镇和克旗首府经棚镇连线组成的三角中心，南面是浑善达克沙漠，北面是锡林郭勒草原。该湖是在两个新生代断陷盆地基础上，几经变迁发育而成的构造熔岩堰塞湖，湖盆基底由侏罗系、白垩系的基岩以及新生代的沉积物组成，是由达来诺尔、岗更诺尔、多伦诺尔、达更诺尔和咸水泡等多个大小不等的湖泊组成的高原内陆湖群。达来诺尔湖是国家级自然保护区，湖面海拔1226米，东西宽约15千米，南北长约21千米，周边长70余千米，面积近230平方千米，平均水深7～8米，最深13米，蓄水量约16亿立方米。湖水平均盐度5.6‰（注：渤海水盐度23‰～31‰），碱度44.4毫克/升，pH值9.6。湖水除由发源于大兴安岭的公格尔河补给外，沿湖区有断裂带涌泉补给并淡化水质。沿断裂带该湖的东西各有一个小湖，西部小湖名达更诺尔（碱湖），东部小湖名岗更诺尔（淡水湖）。众多的湖泊、河流、沼泽及湿草甸等构成了占保护区总面积35.8%的多样的湿地生态系统，被列为亚洲重要湿地。湖中盛产鲤鱼、鲫鱼和滑子鱼（瓦氏雅罗鱼）。达来诺尔湖被一望无际的贡格尔草原所环抱，水草丰美，是优良的牧场，区内多样的生态环境条件孕育了丰富的物种资源，据调查，种子植物有434种；脊椎动物中有鱼类21种，鸟类133种，哺乳类15种。其中被列为国家一级保护野生动物的有白鹳、黑鹳、丹顶鹤、大鸨、玉带海雕等5种；国家二级保护野生动物有大天鹅、白枕鹤、灰鹤等18种。本区是丹顶鹤、大鸨、大天鹅等珍稀鸟类的繁殖地和南北候鸟迁徙的重要停歇地，也是目前为止发现的世界上丹顶鹤繁殖的最西界，具有极为重要的保护价值。据沉积物资料，盆地中有厚达150米的中细砂、粉细砂储存丰富的地下水，古河道及湖心区为区内富水地段，单井涌水量1000-5000吨/天，为开发地下水资源，防沙治沙，发展林牧业提供有利条件。一些地方，已被当地居民开垦，种植了花生、土豆、玉米等农作物。

    若利用达来诺尔湖储蓄渤海水，无疑将提高湖水的盐度。据杨志荣等（1989）资料：“用浓缩15-20%的（达来诺尔）湖水进行试验，96小时之内，鲫鱼的死亡率即可达25%，雅罗鱼的死亡率可达13%。实际上，现有湖水碱度已接近鲫鱼的生存极限，值稍有升高，就会大量死鱼，因此，湖泊按自然速度退缩，渔业利用也仅可能维持40-50年。”可见，如果选择浑善达克沙漠内部建立桑根达来——宝沙岱人造海，能够长远保留达来诺尔湖独特的生态环境系统，既有利于保护和利用沙漠生态系统的多样性与生物基因库，避免因蓄海水扩充水面而浸染贡格尔（或锡林郭勒）草原，也有利于在沙漠腹地新辟大面积的湿地，为实施生草原态建设工程带来契机。

 

    二、扩大“引渤济锡”规模，进一步提高相关产业的效率和效益

 

    “引渤济锡”示范工程的设想是：“用现代调海水技术将海水调到锡林郭勒盟，利用煤化工丰富的废热（余热）开发海洋化工，可以获得大量的淡水，以解决锡林郭勒盟生态用水和建设煤化工集群和电力集群用水，同时从海水中分离出氯化钠、氯化钾、氯化镁等十几种固体产品。”据有关设计，先期每年调渤海水3.65亿立方米，投产后每年可以生产淡水3.13亿立方米，同时可获得复合海盐960万吨以及其它海水化学资源产品。

    这一工程实现后，如果能够进一步扩大战果，在兼顾并发展“草原生态工程建设”的基础上，选择适当的储水地点，扩大调水规模，那么通过优化海水的利用模式，在能源消耗相等时，还可大大提高淡化海水与盐化产业的规模与效益。

    （1）利用人造海海冰资源，提高“引渤济锡”工程获得淡水的效率和效益

    利用沙漠人造海海冰，为发展淡水制备产业提供更加优化的资源。北京师范大学资源科学研究所史培军等（2002）指出：海冰是固体冰晶和卤水的混合物，海冰的盐度虽然高于淡水，但明显低于海水，甚至接近淡水。“如果将海冰融水二次成冰或海冰粉碎后进行离心脱盐，其盐度可达到或接近淡水的盐度指标。”“原始海水样容积越大，成冰融水的盐度越小。”以上知识表明：如果沙漠人造海规模越大，冬季所结冰的“盐度就会越小”。

    海冰调查的盐度资料表明，渤海海冰盐度的平均值范围在2‰～13‰之间。一般而言，大部分栽培作物对pH值的适应范围在4～9之间，最佳范围为5～8.5。渤海海冰和海冰融水的pH值在6.89～6.73之间，所以海冰作为灌溉用水是合适的。我国黄淮海地区作物品种抗盐性较强，微咸水灌溉引起的土壤耕作层的盐分含量，仍适合这些作物的幼苗期和生育盛期容许盐分含量，故盐度为2.0‰～5.0‰的海冰融水，可作为这些地区农田灌溉用水。

    发展沙漠人造海冬季采冰业，无疑可成为我国西北干旱沙漠边缘地区人类获得淡水资源的一条有效途径。这样，如果沙漠中有了人造海，夏季晒水（采盐），冬季采冰（储盐），就可最大限度地利用自然气候资源。

    一般冰层厚度大于10厘米时，就可实施工业化采冰。据烟台师范学院地理系杨志荣等（1989）提供的数据，达来诺尔地区一月平均气温在一20℃以下，年平均气温0℃左右。内蒙古乌盟水产站赵双吉等（2002）指出，黄旗海年平均气温4.6℃，冰封期150天，冰层厚度可达60厘米。乌兰察布盟水产站蓝学恒先生（2001）则指出，岱海年平均气温5℃左右，年平均水温8～9℃，封冰期11月下旬，融冰期4月上旬，冰层厚度48～69厘米。在浑善达克沙漠内部选择人造海，已知纬度比黄旗海、岱海要高，比达来诺尔湖要低，预测封冰期、冰层厚度至少与岱海相似，采冰作业期大约有4个多月，说明在锡林郭勒盟发展人造海采冰业，应该有很好的前景。

    （2）利用梯级盐湖浓缩盐类，提高“引渤济锡”工程盐化产业的效率与效益

    浑善达克沙漠在地质构造上为一地堑式的凹陷带，沙丘间具有许多开阔的低平地(塔拉)，大者宽数公里，长十余公里。在沙漠里营造人造海，意图就是利用沙漠中密封的构造盆地，巧妙迁就自高而下的地形，营建阶梯状的、串珠式的人造湖泊群；湖泊（串珠）之间用人工（或天然）渠道连接，根据海水盐度变化情况，不定期向下方排水。使最上方的人造湖泊的盐份含量保持在比较低的水平，利于养殖、灌溉及冬季采冰；最下方的湖泊则贮存高浓度的海水，起到晒盐场与发展盐化工业的功能。

    浑善达克沙漠年平均蒸发量2000毫米，平均降水量264.6～368.7毫米，蒸发量远远大于降水量。渤海水含盐量为23克/升～31克/升，也就是说，每获得1吨盐，可为沙漠生态环境提供32～43吨优质水汽，尤其是无须建立昂贵的水处理设施，无须为处理水而消耗大量的能源；利用沙漠丰富的太阳能资源晒水，可直接提高沙漠湿度或导致降雨，遏制沙尘暴，为改造沙漠提供了契机。

    开发高浓度盐湖的优点是：①便于开采，投资少见效快，采收机械设备简单。一些机械设备，采盐和采冰还可以共用；②相对于其他化学工业而言，盐湖资源的加工工艺较为简单易行；③能源消耗低，分离提取盐湖产品的技术都是利用自然能来实现的；④盐湖资源中有我国急需的矿种，而且其产品在国内市场容量极大，综合加工利用盐湖的其他资源，可以降低各类产品的生产成本。以色列死海工业有限公司（DSW）开发死海的成功经验，应该成为我国发展沙漠人造海盐化产业的榜样。

 

    三、“引渤济锡”示范工程与草原生态建设工程

 

    在浑善达克沙漠中建立人造海，就是采用管道提扬和渠道自流方法来输水，把提扬上来的海水，经混凝土衬护的渠道，引入沙漠内、精心挑选的基岩盆地之中。

    （1）通过人造海镇压沙漠，新增湿地，提高湿度，促进降雨，遏制沙尘暴

    浑善达克沙漠是造成我国北方扬沙天气的主要沙源地之一。譬如，苏尼特右旗位于浑善达克沙地的源头，距北京有600多公里，2001年全旗7级以上大风达40次，沙尘暴25次，直到8月中旬还在刮沙尘暴。多伦县位于浑善达克沙地东南端，直线距北京180公里。多伦的沙化起源于20世纪六七十年代，沙化和水土流失面积至今仍在扩展。一年7级以上大风能刮67天。人们有个说法：北京十粒沙子中有八粒来自多伦。

    渤海之水将储存于浑善达克沙漠内部、封闭的基岩盆地之中，难以下渗和远距离侧渗。岩盆中松散的沙体，就像一块饱吸海水的泡沫塑料，人造海将形成大面积的水面和湿地，直接镇压沙漠，使沙尘暴失去了可被吹扬的碎屑物质。尤其在夏季，沙漠中蒸发影响深度至少在30厘米沙层以上，人造海与大片湿地形成蒸发，就地新增了云气资源，提高了空气湿度，广布了露水，为沙漠中旱生性“先锋植物群聚”带来了生存的环境。东南副热带高压趋向西北，区外夏季风（水汽）在水平输送作用下进入沙漠盆地上空后，在盆地内受强烈的垂直对流作用而产生大降水，有利于大区域固沙植被，使流动沙丘逐渐变为半固定、固定沙丘，最终使沙漠彻底变为绿洲。

    （2）发展海水灌溉农业与咸水灌溉农业

    “海水农业”的科学原理是利用生物细胞的全能性，使陆生植物“下海”，或曰使陆生植物重返海洋。人类可以通过多种途径获得耐海水植物，第一通过遗传改良，将耐海水和耐盐碱的野生植物，改造成可以栽培的农作物品种；第二通过基因工程和细胞工程技术以及常规育种技术，将不耐海水的植物培育成耐海水的植物。

    山东社会科学院海洋经济研究所徐质斌（1999）介绍说：“美国已经培育出2种全海水小麦、29种半海水春小麦和耐三分之二海水的番茄。印度已经培育出耐80%海水的春小麦。沙特阿拉伯的拉斯扎乌尔以南2公顷种植场，使用SOS—10号种栽培海蓬子，收获油籽7吨，平均亩产116.7公斤。阿拉伯盐水技术公司（BeharCo）首期试种了250公顷海蓬子获得成功，继而准备扩大到4500公顷，最终目标是在沿海种植20万公顷，年产12万吨植物油。”

    中央电视台报道（2000-12-21），中国科学家正在山东、江苏、广东、海南等省的沿海滩涂上试行海水灌溉农业，以帮助解决农业增产、农民增收和水资源短缺的世纪课题。“自九十年代以来，中国已经有近三十万公顷的荒碱地和沿海滩涂上种上海水灌溉作物。这在世界上居于领先地位。”专门研究海水灌溉的山东大学夏光敏教授预测，如果将荒碱地和沿海滩涂都种上农作物，那么全国可多增耕地4000万公顷，相当于中国现有耕地面积的1/3，可增产小麦、水稻和油料等作物1.5亿吨。他认为，如今利用海水灌溉，相当于每年节约淡水22.5亿立方米。若所有盐碱地和沿海滩涂都用上海水灌溉，则全国每年可节约淡水资源3000亿立方米。

    据《科学时报》（2000-06-20）报导，南京大学钦佩教授，把一种原产于美国沿海的三角叶滨藜（分布在美洲东北部沿海沼泽边缘），经过7年引种培养，已在江苏省大丰县海滩种植取得成功。三角叶滨藜其叶外表与营养成分都类似菠菜，用海水浇灌，每公顷可产鲜菜21300公斤。三角叶滨藜具有低脂肪和高维生素C的特点，每天食用150克三角叶滨藜鲜叶，就可以达到WHO有关日常营养需求量标准的VC全量和VA的40%。三角叶滨藜的液汁还可以生产高营养菜汁系列产品（如饮料、面条、面包、糖果、膨化食品等）。这说明，沙漠人造海可为未来发展高科技农业提供无比广阔的空间。

    发展海水灌溉农业不仅可巧妙地利用巨额的海水资源，也可为绿化沙漠带来契机。我国科学家从20世纪60年代便开始进行耐盐植物栽培的研究，据初步统计，中国盐生植物药用的有76种，牧草29种，油脂类19种，鞣料类16种，纤维类20种，芳香油类10种，食物类26种，绿化、建材及薪炭类27种。山东师范大学生物系多年调查到的我国盐生植物有424种，隶属于66科200属，其抗盐能力达到海水的百分之几到2倍不等，长期处于自发生长状态，为生物工程提供了丰富的种质库和基因库。

    据国家“九五”重点科技攻关项目“耐盐植物分子育种”项目研究成果，海南大学林栖凤等（2002）将野生海水植物红树、盐藻的总基因通过生物技术导入到淡水作物茄子、蕃茄、辣椒、豇豆上，进而又扩展到油菜、水稻、树木，获得了耐盐能力明显提高的后代，再从盆栽、小土栽培到海滩试种，再到海水直接浇灌，均获得成功，目前已传到第四、第五代。这项研究，实际上用了10年的时间。在海南大学25亩的海滩试验基地，记者同专家们看到，绿油油的耐盐蔬菜长势很好，红色的辣椒和蕃茄、绿色的茄子和豇豆挂满秧苗。验收专家组组长、遗传学家余诞年认为，海南大学的这项研究有三个国内外首创：一是将海水植物红树的总基因导入淡水植物；二是直接用海水浇灌；三是高耐盐性。

    1996年，山东东营市建成我国第一家盐生植物园，占地3.5公顷，有525平方米的玻璃温室和900平方米的冬暖式大棚，收集、保存耐盐植物150多种，成功培育和引进耐盐经济作物80余种，成为科研、观赏、示范为一体的高新科技园区。所有这些都说明，海水灌溉正在引起一场新的农业革命，海水灌溉农业离我们的现实生活已并不遥远。

    （3）发展海水（盐水）养殖业

    郑绵平院士（1999）认为所谓“盐湖农业”是：“盐湖及其生态环境可发展成为一种新型的农业，它既是一种盐水域水产养殖业，又与盐水域周缘耐盐生物群密切关联，而构成水产——农牧业研究开发新领域。”“盐湖不仅是无机盐产地，而且也是一种新型‘农田’:它不但可用于捕捞、养殖盐藻、卤虫、螺旋藻、某些耐盐鱼种和鸟禽等新形态农作物，以及将盐湖盐菌特殊机制应用在工农业，也可种植湖缘耐盐农作物。它是人类索取蛋白质、食物色素、脂肪等食物和多种工业、科学材料的新领域。”

    早在1990年，山东东营农校的范庆民老师用矿化度为30克/升的全地下咸水，养殖中国对虾成虾越冬获得成功，其实这种“咸水”的含盐度与渤海水相当。海洋中生活着成千上万的经济生物，可利用高科技选育海洋动物、海洋植物（如渤海的）优良品种，将其移殖于沙漠人造海中。

    据贾丽等（2006）研究成果，将15万粒（达来诺尔湖的）瓦氏雅罗鱼受精卵移植到呼和浩特市“2814”项目区的盐碱池（水质情况为：Ca++ 19.14mg/L，Mg++ 95.9mg/L，K+ + Na+ 624.8mg/L，pH 8.64），经过120天的养殖，生长速度是比达来诺尔湖自然生长要快2～3倍。表明：“瓦氏雅罗鱼能在土默特左旗盐碱鱼池中孵化并且正常的生长……瓦氏雅罗鱼非常适应盐碱池塘的生活环境……在池塘的移植取得了成功，并且当年养到体重20克以上，体长为13厘米。这在大水面是难以达到的，这是一个很大的突破和创新，为我区今后的盐碱地开发利用及池塘养殖开辟了一条新路子，增加了一个新的养殖品种。”

    硅藻是湖泊中鱼类最好的饲料。据林碧琴（1986）研究，达尔诺尔湖及其主要附属水体的秋季硅藻种群，有28属、79种（其中5属、34种是本地区新记录），湖内硅藻资源极为丰富，如果人工大量繁殖硅藻，对进一步发展内蒙古咸水湖渔业具有重要的产业化意义。

    卤虫是一类生活于高盐水体中的鳃足纲甲壳动物，广布于全世界含有氯化钠、硫酸盐、碳酸盐等高盐水域中。中国科学院地质与地球物理研究所杨小平（2002）研究指出：在巴丹吉林沙漠中目前发现永久性咸水湖泊144个，在高盐度的湖泊中，生长有很多卤虫(Artemia)，这种水生动物的卵在国际市场上售价4～5万美元/吨。卤虫虫体也是非常好的动物蛋白，在某些营养成份上甚至高于无节幼体。可制成保健食品诸如营养盐卤虾片、浓缩蛋白、鲜汁营养调味剂、复合氨基酸、卤虫干酪素等。

    内蒙古农业大学乔辰等（2001），通过1995～2001年对内蒙古鄂尔多斯高原毛乌素沙地和库布齐沙漠的八个盐碱湖进行了实地调研，发现四个碱湖中有四种螺旋藻，其中两个为新种，另两个为中国新记录种。这四个碱湖所处的生态环境是，冬季寒冷漫长，夏季温热短暂，寒暑变化剧烈，气温日、年变化较大，年均温度6.4℃，极端最低气温为-30～31℃(一月份)，极端最高气温为36.5～36.7℃(七月份)，≥10℃积温2796～2820℃，无霜期130～136天。太阳能丰富，年日照时数2957～3076h，年均太阳辐射总量为5730～5930MJ/m2。降水少，不均且集中，变率大，强度大，年降水量呈单峰曲线，年平均降水量280～360mm。

    具有推广且具有产业化意义的是，乔辰等先生在对螺旋藻的分类、生理、生化和生态等基础研究的同时，还尝试了开发研究（被列为内蒙古自治区“九五”攻关项目）。1997年秋在巴彦淖尔碱湖畔建起了320m2面积的日光型温室，温室内修建了跑道式培养池。藻种为当地土生土长的可以形成天然水华的、且是发现的四种螺旋藻中生长速率最快的中国新记录种——钝顶螺旋藻，这也是国家卫生部允许进行产业化的藻种之一。钝顶螺旋藻最适生长温度为24℃左右，生长温度范围为6～48℃，是天然的耐低温和广温型藻种，其蛋白质含量为60%～68%，氨基酸含量符合联合国粮农组织(FAO)的标准。培养液是经过处理和调制过的湖水，养殖获得成功。藻粉产量平均达到6～8g/d·m2，每年可养殖7～8个月；藻粉通过了内蒙古自治区卫生防疫站“食准字”检验。

    盐湖微藻产品的开发已成为内蒙古盐业从传统盐业向高新科技生物制品发展的重大举措。本地拥有丰富的藻类培育所需的盐卤资源，最适于藻类生长的自然条件，并通过与国内外科研院所、大专院校合作进行了多年的实验及生产实践，近年又消化吸收了以色列NBT公司先进的盐藻养殖和盐藻粉加工生产技术，成为国内大规模培育盐藻并从盐藻中提取天然胡萝卜素，生产系列保健品、药品的地区。目前产品有天然胡萝卜素油溶液与晶体、口服液、胶丸、水分散性干粉等。据内蒙古吉兰泰盐化集团白福易（2002）介绍，内蒙古盐湖数量多、面积小，1平方公里以上的盐湖有378处，已发现有卤虫生长的大小湖泊50多处。专家推测内蒙古自治区境内具有卤虫分布的盐湖应该多达100处以上。内蒙古盐湖卤虫除人工移植于黄旗海的属于孤雌生殖类型外，土著卤虫皆为两性生殖类型。内蒙古卤虫具有卵径小的特点，为卤虫卵中的佳品，适于作为养殖鱼、虾之开口饵料。

    目前遇到的问题是，由于内蒙古盐湖面积小、水浅，湖水时丰时枯，甚至干涸，产量不稳定。盐湖丰水期，卤虫生物资源得到恢复和占满空间，资源丰富，当进入枯水期，资源又要逐年衰退，随着盐湖的干涸而暂时消失，给开发利用带来了难度。可见，在浑善达克沙漠中营造人造海，可对内蒙古发展卤虫、螺旋藻产业起到示范与带头作用。

    （4）依托人造海，周边广植碱生沙生植物，改良草场及发展沙漠旅游

    依靠生物工程，选育抗重碱、抗重盐、耐海水或嗜盐、泌盐的优良植物品种，用植被覆盖裸露的沙漠，发展农业和畜牧业，带动加工工业和旅游业。

    中国地质科学院盐湖与热水资源研究发展中心郑绵平院士（1995，1999）指出：“盐湖系统的生物资源包括盐沼带和盐水域两个亚系统。盐沼带往往有多种盐生植物分布，如盐蒿、盐生藜科、田菁、红柳、紫穗槐、沙枣、沙柳、杞柳、沙拐柳、花棒以及沙棘、麻黄、沙冬青、甘草等，多为牛羊喜吃的饲料或可作燃料，有的还可作苗林(如后列3种)，故在盐沼带以盐生植物发展牧场是大有前景的，我国许多盐湖区的盐沼带往往就是重要牧场。有的盐生植物还有吸取大量盐碱、改良土质的效果。如盐蒿含丰富的粗脂肪、钾、钙等成分，不但是牲畜喜食饲料，还可聚集大量盐分。据测定，每0.66hm2生长1年的盐蒿，能吸取盐土中72kg盐和64kg粗碱。澳大利亚的一种ataciplex盐生植物，亦有吸取土壤盐分特性，并已用其帮助印度改造盐碱地。据印度科学家反映，该植物是极好的饲料和廉价燃料，对于将沙漠中的含盐土壤改造为良田极有意义。阿拉伯联合酋长国用盐地上2种藜科遍生性的肉质盐生植物喂养山羊、绵羊，其结果:羊的体重比用一般干草饲养增长快，估计每公顷盐地的盐生植物的收获量可养20只羊。”

    用相当于海水矿物质浓度的大陆咸水进行绿化，我国已有成功的范例。塔里木沙漠石油公路全长522公里，其中446公里在被称作“死亡之海”的塔克拉玛干沙漠中穿行，是世界上第一条修筑在流动性沙漠上的长距离等级公路，沿线沙丘高大，流动性强，自然条件恶劣，风沙危害十分严重，要保证沙漠公路的畅通必须采取防沙措施。国家“八五”科技攻关项目《塔里木沙漠石油公路防沙治沙技术综合研究》，选择出忍耐盐渍化土和高矿化皮水的耐盐固沙植物，进行了对比筛选实验。塔里木沙漠石油公路沿线地表厚达2厘米左右的盐结皮、表层含盐量一般为50～200克/公斤，是我国北方其它沙漠所不常见的。塔里木沙漠防沙治沙在高盐沙壤里，“灌溉25克/升的高矿化度水，种植的沙拐枣、梭梭、白梭梭均正常生长，种植的盐生草、刺沙蓬长势良好”，意味含盐量为23克/升～31克/升的渤海水，是可以直接用来沙漠绿化的。如果能够与沙漠中自产的含盐量较低的咸水（或淡水）混合使用，那么人工绿化沙漠效果会更好。

    （5）开发太阳能盐水池发电等能源产业

    盐湖卤水具有良好的储热功能，人类已开始利用“太阳能盐水池”发电。太阳池是一种具有一定浓度梯度的盐水池，它可以兼作太阳集热器和贮热器。由于它构造简单，操作方便，价格低廉，并且宜于大规模使用，所以近年来日益引起世界各国的重视，机理研究和实际应用都得到了比较迅速的发展。1902年匈牙利的卡勒钦斯基无意地在一个天然分层的盐水湖内观察到在1.3m水深处的温度高达70℃，因此他首次提出利用盐浓度（盐水溶液的密度）分层的浅水池作为太阳能收集器的概念。1948年以色列的布洛赫向国家研究委员会提出建议，利用人工分层的盐水池来收集太阳能。从1959年开始，以色列国家物理实验室在塔伯的指导下进行了大量的开拓性研究，为太阳池的发展和应用奠定了基础。

    1975年美国尼尔森和拉伯尔首次提出了对流型太阳池的理论模型，并且进行了系统的实验研究，还把太阳池应用于为建筑物供暖和为游泳池供热提出了具体方案并付诸实施。以色列在死海沿岸先后建造了三座利用太阳池和低温差发电机以及在低温下运行的兰金循环发动机的电站。第一座功率为150kW的实验性太阳池电站于1979年底正式开始运行，其造价与同样功率的水电站相当，电价也仅为1～2美分/kwh。美国计划将其盐湖的8.3%面积（约8000平方千米）建成太阳池，首先在南加利福尼亚州实施盐湖太阳池计划，并筹建了一座最终发电功率可达800MW（注：MW=1兆瓦=1000千瓦）的大型太阳池电站。这是一项近期内世界上规模最大、经济效益也最好的太阳能发电工程，它必将对太阳池的大规模开发和利用产生深远的影响。

    西北沙漠地区有非常丰富的光能资源，盐湖区的年太阳总辐射量为（5400～8800）×106焦耳/平方米，年日照时数在3000小时左右。因此，可以建立盐湖产业系统的能源供给体系。比如太阳池，作为一种新型清洁供热发电生产技术，在产品制造过程中基本上没有废物排出，不仅可为加工厂提供热能和电能，而且能解决部分老卤水的排放问题。

    人类未来获得电能，将发生由以往依靠大型发电设施向依靠微型发电设施的转变。这一技术进步主要来自两项成果：一是太阳能、风能等新一代的微型发电装置的价格将会越来越便宜，易于进入千家万户，可为家庭提供清洁、廉价的能源；二是近年来出现的所谓智能化电网，能够为每个节点有效地搜集或分派电能，使每一个家庭有了出售自己电能以及进行电能交易的机会。家庭投资微型发电装置既可以满足自身的电能消费，又可以从事商品电能生产，成为一举两得的美事。有关专家预测，配有许许多多小型发电站的电网比仅配有几个大型发电站的电网，性能要稳定、高效的多，它在传导可恢复能量上将提供一种极佳的方式。沙漠中源源不断可再生的太阳能资源与风能资源，加上沙漠有丰富的土地资源，若能有人造海为之添翼，人类期望沙漠变绿洲的理想就不难变为现实。

 

    四、对批评者关于人造海盐类富集问题的解疑

 

    就改造浑善达克沙漠问题，有批评者还设想了“人造海”的规模，即“这些水用来造成平均10米深的湖，面积是500平方公里”，提出了“盐类逐渐富集将带来生态灾难”的批评。

    面积“500平方公里”的人造海，大约相当浑善达克沙漠面积（2.14万平方公里）的1/43。如果1平方公里蓄水高度为10米，那么可蓄水（1000×1000×10=）0.1亿立方米。按面积“500平方公里、平均深度10米”计算，蓄水量为50亿立方米。那么这个“人造海”的直接好处是什么呢？应该不存在疑问，即500平方公里的沙漠被海水“镇压”，此地将不再为沙尘暴提供可吹扬的碎屑物质。人造海大量蒸发后，湖泊中盐的浓度会不断提高，当达到一定的饱和程度时，盐就会结晶而自然析出。500平方公里的“沙漠人造海”海底，假如沉积1米厚的盐层，体积为5亿立方米。已知渤海海水矿化度为23～31克/升，氯化钠的密度为2.165克/立方厘米，5亿立方米盐层（氯化钠）可折合大约10.8亿吨盐。假如先期为浑善达克沙漠累计调水1000亿立方米，那么将沉积23～31亿吨的矿物质，大约相当10.6～14.3亿立方米氯化钠。也就是500平方公里的“沙漠人造海”，大约沉积0.98～1.32米厚度的氯化钠（形成了潜在的矿产资源）。据地理地质常识，沙漠中有众多的干涸盐湖或基岩盆地（塔拉），当一个“500平方公里”的沙漠人造海无法接受过多的矿物质沉积时，不难就近再开辟一个新的“沙漠人造海”！

    笔者（2005）提出：“先改造对北京生态环境影响较大的浑善达克沙漠……每年50亿立方米的渤海水，对于彻底改造2.14万平方公里的浑善达克沙漠来说，应该是够用了！”（1立方米水，每升高200米，需要1度电；升高1280米，耗电6.4度电。每年调水50亿立方米，耗电320亿度）——笔者仍认为，该观点是能够成立的，经济上也是可以承受的。如果按照每年这样的规模调水，人造海将逐渐达到蒸发量与补给量平衡，假设形成的稳定水面（含湿地）、蓄水量分别相当3个达来诺尔湖（参见前述），“累计调水1000亿立方米”，那么可调水20年。这样，可为改造浑善达克沙漠的生态环境赢得20年的大好时间，建成3个类似达来诺尔湖那样的湿地生态系统，生态与产业效益将远远大于调水的投资，就调水数量与调水持续的时间而言，应该说对该系统从无序走向有序，已能发挥难以逆转的深远影响了！

    我国北方从东向西依次分布着八大沙漠，它们是：科尔沁沙地、浑善达克沙地、毛乌素沙漠、库布齐沙漠、乌兰布和沙漠、腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠、塔克拉玛干沙漠，空间上它们是呈纬向连续展布的。21世纪在我国淡水资源面临严重短缺的情势下，打破传统思维定势，充分利用浩瀚的渤海之水，每年调水50亿～300亿立方米，无疑将成为改造北方沙漠最理想的水源！总之，“海水西调”的原理是：以海水替代淡水作生态水，填充沙漠中封闭的构造盆地（基底由巨厚的岩石组成），形成人造海镇压沙漠，遏止沙尘暴，发展人造海养殖业、盐化产业及周边的绿化、种植、旅游等沙产业；另外也可作为水汽供应源，湿润北方气候，增加降雨量。实施海水西调工程，采用“接力棒式”方式调水，本着“量力而行，先近后远，各个击破，分期到位”的原则，可以边施工边受益，先期工程难度不大，施工周期短，投资较小，不仅可改造距离北京较近的浑善达克沙地、库布齐沙地、毛乌素沙漠等地的生态环境，而且可明显改善京津唐地区的大气与生态环境质量。远期工程全部到位后，大致用一百年左右的时间，彻底改造北方八大沙漠。

 

参考文献

[1]霍有光.西调渤海水改造我国北方沙漠生态环境的设想[J].科技导报，1997（3）.

[2]霍有光.渤海水西调工程续论[J].科技导报，1997（5）.

[3]霍有光.策论以黄河电力资源换取渤海水资源[J].世界科技研究与发展，1999（4）.（被中国人民大学书报资料中心：《中国地理》2000年第1期全文转载。）

[4]霍有光.策解中国水问题[M].陕西人民出版社，2000（4）：139～201.

[5]竹守章.东水西调能否改造沙漠[N].光明日报，2000-06-08.

[6]竹守章.东水西调彻底改造沙漠[N].科技日报，2000-08-07.

[7]竹守章.呼唤东水西调改造北方沙漠[N].中国环境报，2001-01-05.

[8]竹守章.呼唤东水西调改造北方沙漠[N].中国矿业报，2001-01-20.

[9]霍有光.西调渤海水改造北方沙漠与遏制北京沙尘暴[J].世界科技研究与发展，2002（2）.

[10]霍有光.就渤海西调工程答疑者问[J].世界科技研究与发展，2003（3）.

[11]霍有光.海水西调与再造西北[M].河北人民出版社，2005（9）.

[12]杨开林，王涛，郭永鑫等.引渤济锡海水输送工程[J].南水北调与水利科技，2007（3）：78-82.

[13]高照山.达来诺尔的变迁[J].地理研究，1988（4）.

[14]杨志荣，宋春青.内蒙古达来诺尔地区环境演变与国土整治研究[J].内蒙古师范大学学报（自科版），1989（4）.

[15]耿侃，张振春.内蒙古达来诺尔地区全新世湖群地貌特征及其演化[J].北京师范大学学报（自科版），1988（4）.

[16]贾丽，张凤琴，孙彩霞等.盐碱池塘养殖达里湖瓦氏雅罗鱼试验初报[J].华北农学报，2006（专辑21）.

[17]林碧琴.达里诺尔湖及其主要附属水体的秋季硅藻[J].河南师范大学学报，1986（1）.

[18]史培军等.渤海海冰作为淡水资源：脱盐机理与可利用价值[J].自然资源学报，2002，（3）.

[19]赵双吉等.黄旗海历史演变的分析及发展方向[J].内蒙古农业科技，2002，（1）.

[20]蓝学恒等.岱海生物群落结构的演变及其对渔业发展的影响[J].湖泊科学，2001，（2）.

[21]徐质斌.谈谈海水灌溉农业的特点与发展措施[N].中国海洋报，1999-10-22.

[22]中国率先大面积推广海水灌溉农业技术.中央电视台，2000-12-21.

[23]林栖凤等.植物耐盐性研究进展[J].生物工程进展，2002，（1）.

[24]郑绵平.“盐湖农业”与发展战略[J].大自然探索，1999，18(1):7～12.

[25]杨小平.巴丹吉林沙漠腹地湖泊的水化学特征及其全新世以来的演变[J].第四纪研究，2002，（2）.

[26]乔辰等.鄂尔多斯沙区碱湖与螺旋藻资源[J].干旱区资源与环境，2001，（4）.

[27]白福易.内蒙古发展大盐湖产业的探索[J].海湖盐与化工，2002，（1）.

[28]何兴东等.塔里木沙漠公路植物固沙灌溉方式比较研究[J].地理科学，2002，（2）.

[29]罗莎莎.西藏地区盐湖太阳池技术开发应用的研究[J].能源工程，2003，（5）.

[30]李申生.太阳池[J].太阳能学报（特刊），1999.

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