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2014-07-01認識水的另一面
535 期
Author 作者
劉廣定／臺灣大學化學系名譽教授。
《科學月刊》近幾年有好幾篇文章介紹水的各種性質，已選錄於《益智化學續編》（臺灣商務印書館2014年4月出版）。不久前，讀到一篇今年三月發表於Clean Techn. Environ. Policy (2014) 16: 591-600有關紡織工業用水回收處理後再用的研究報告，乃思介紹另一與水資源有關的永續發展課題，希讀者認識水的另一面。
大家必須知道，當前的許多紡織工業在漂白、印染、清洗等過程都會產生汙水。在永續發展和環境保護的要求下，高效率的汙染廢水處理已成為紡織工業的熱門研發課題。上述論文的六位作者中，五位在巴西聖卡塔琳娜州（Santa Catarina）大學的化學及食品工程系工作。他們發現在45℃，41巴（bar）的條件下，利用孔徑1nm以下的聚醯胺奈米濾膜（nanofiltration membrane）NF90與DK，幾乎可除去紡織工業廢水中所有的汙染物。已除去汙染物的工業廢水排放後將不會造成公害，甚至可以回收再利用。其實，許多國家和巴西一樣，對於工業廢水之處理甚為重視。近年來，從廢水中回收水以循環利用，更因追求永續發展而漸成科技發展之一重點。然在臺灣，工業廢水常遭胡亂排放，遑論回收利用！
筆者在本刊2012年4月號（頁314~318）介紹人類生活與工業都會製造大量廢棄物，同年6月號（頁474~477）又介紹了廢棄物之回收與再利用。現又談「水」的回收及再利用，那麼，讀者也許會問：用過的「水」也是「廢棄物」嗎？答案為實際就是如此，只是以往我們多誤認為「水」是取之不盡、用之不竭的資源，未予考慮罷了。即使以前所介紹荷蘭Delft技術大學Sheldon教授1992年所訂「環境因數」（E-factor）時，也未將水的消耗量計算在內。
水與淡水
地球約70％是水，總體積約326百萬兆（million trillion，1018）加侖，或1234百萬兆公升（L）。唯其中98％是鹽分超過1％的「鹽水」，只約2％為含鹽類及其他物質低於1％的「淡水（freshwater）」，故地球乃一「鹽水星球（salt water planet）」。淡水中又有接近70％乃冰封在南北極的冰山與冰川中，故理論上只有約7.5百萬兆公升可供地球上的生物利用。然實際上更少，因為有許多「淡水」是儲存在人煙稀少處，如約20％在俄國西伯利亞的貝加爾湖中；而只有約四分之一的雨雪是降於人口超過全球三分之二的地區。再者，溫室效應導致地球暖化，而淡水的蒸發量也變多。整個地球是一封閉的系統，其中水的量可視如不變。但全世界人口愈來愈多，據統計：1961年30億，1987年7月50億，2011年10月70億，今（2014）年5月已逾72.3億。據2012 年聯合國估計，2050年世界人口可能將有92.3億！人口增多，農工業須增產，因而生活垃圾與廢棄物也隨之增加，水汙染的情況，也愈來愈嚴重，平均每人可分配到「淨水」（潔淨的淡水）將日益降低，故必須有所作為。
圖一：婦女常須走幾公里取水。
人體約60~70％是水，各器官都需要水以維持正常生理運作，平均每人應攝取2公升水才夠。專家估計平均每人每天生活用的「淨水」至少需20公升。雖1981~1990聯合國的「飲用水十年行動」使約10億人口有了「淨水」，但是現仍有接近8億人沒有潔淨的飲用水，以至每天有約四千個兒童因而得病死亡。據聯合國估計：2025年全球將有18億人缺乏用水；屬於開發中國家的50％人口和屬於已開發國家的18％人口，即約三分之二的人可能因感受缺水之壓力而緊張。故必須及早採取行動，以為預防。 ……【更多內容請閱讀科學月刊第535期】