黄斌
极度干旱的以色列,却跻身全球绿化最好的国家行列。以色列人用他们的智慧创造了一个关于水的未来。
我们驱车行进在以色列的高速公路上。在路的两侧,荒凉的沙丘比比皆是,而沙漠中绿洲也时隐时现。长长的黑色滴灌管道匍匐在路边,滋润着一株株绿苗———这是以色列特有的风景。即便在60%土地严重缺水的情况下,以色列人仍用水科技创造了举世闻名的“农业奇迹”。
以色列人发明了滴灌技术。他们不断发展完善这项技术,居然在沙漠上种出了世界上屈指可数的无污染绿色洁净蔬菜,还大量出口。目前在国际上,以色列食品的安全信誉有口皆碑,甚至在食品安全标准非常严格的欧洲也倍受欢迎,赢得欧洲“冬季厨房”的美名。
以色列首任总理本·古里安曾预言,以色列的未来在南方沙漠。水是改造沙漠的命脉,以色列从1952年起耗资1.5亿美元,用11年时间建成了145公里长的“北水南调”输水管道。然而,传统灌溉令农业革命和沙漠改造进展缓慢。1962年,一位农民偶然发现水管漏水处的庄稼长得格外好,水在同一点上渗入土壤是减少蒸发、高效灌溉及控制水、肥、农药的最有效办法。这一发现立即得到政府的高度重视,闻名世界的耐特菲姆滴灌公司于1964年应运而生。
发明滴灌以后,以色列农业用水总量40多年来一直稳定在13亿立方米,而农业产出却翻了五番。滴灌的原理虽然简单,但水均衡地滴渗到每棵植株上却非常复杂。以色列研制的硬韧防堵塑料管、接头、过滤器、控制器等都是高科技的结晶。以色列滴灌系统目前已是第七代,最近又开发出小型自压式滴灌系统。如今,世界上有90多个国家在使用以色列的滴灌技术,耐特菲姆滴灌公司年收入2.5亿美元,其中80%来自出口。
滴灌从根本上改变了传统的耕作方式。以色列的大地上遍布管道,公路旁蓝白色输水干管连接着无数滴灌系统。
实践证明,滴灌可以将水直接输送到农作物根部,比喷灌节水20%;在坡度较大的耕地应用滴灌不会加剧水土流失;从地下抽取的含盐浓度高的咸水或污水经处理后可用于滴灌,而不会造成土壤盐碱化。
特别值得一提的是,以色列所有的灌溉方式,包括滴灌方式都可以采用计算机控制。计算机操作可完成实时控制,也可执行一系列操作程序完成监控工作,而且能在一天里长时间地工作,精密、可靠、节省人力。在灌溉过程中,如果水肥施用量与要求有一定偏差,系统会自动关闭灌溉装置,并做出相应调整。
计算机系统允许操作者预先设定程序,自动进行间隔性灌溉,同时通过埋在地下的湿度传感器传回有关土壤湿度的信息。还有一种传感器,它能通过检测植物茎和果实的直径变化来决定植物灌溉间隔的时间。当需要灌溉时,它会自动打开灌溉系统进行操作。
以色列化肥制造商也千方百计地开发可溶于水的产品。施肥与滴灌同时进行,既提高了生产效率,又节约了成本,使滴灌技术日趋完善。
由于有限的淡水资源无法满足需求,以色列不得不充分利用每一滴水,包括回用污水。1972年,以色列政府制定了“国家污水再利用工程”计划,规定城市的污水至少应回收利用一次。目前,以色列100%的生活污水和72%的城市污水得到了回收利用,而发展中国家仅有10%的污水得到回收利用。
污水处理后,46%直接用于灌溉,其余灌于地下或排入河道。利用处理过的污水进行灌溉,不但可增加灌溉水源,而且能起到防止污染、保护水源的作用,并使许多因灌溉农田而干凅的河流恢复生机。目前,以色列重新利用的污水已经占到总供水量的20%,全国37%的农业灌溉也在利用处理过的废水。以色列的设想是:未来农业灌溉全部用上污水再处理后的循环水。
以色列研究人员还开发出“土壤蓄水层处理”技术,即污水经处理后再通过土壤注回蓄水层,土壤和沙层会起到净化过滤的作用。实践证明,经这种技术处理后的水接近淡水的质量,可放心地用于农业灌溉。目前,以色列人口稠密区已经用上了这种技术,每年大约可获得1亿吨净化水。
一家以色列公司还开发出一种新技术,不使用任何化学成分对工业污水进行专业处理,避免了二次污染。这一技术系统是世界上独有的不用化学成分来处理氰化物且不产生沉淀物的系统,可以处理的工业污水包括电子及半导体产品生产、塑料制品生产及金银矿开采等行业的污水。
随着经济发展和人口增加,以色列淡水供需缺口越来越大。以色列水源委员会认为,解决这一问题的根本出路只能靠淡化海水。他们将目光投向了地中海,自20世纪60年代起就致力于海水淡化技术的研究,1999年制定了“大规模海水淡化计划”,以期缓解淡水的供需矛盾。
所谓海水淡化即利用海水脱盐生产淡水,是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且不受时空和气候影响。2002年,以色列在阿什克隆建成第一个海水淡化厂。目前,以色列已经拥有了全球领先的海水淡化技术和设备。有资料显示,2015年以色列海水淡化的水量约为5.5亿立方米,约占总供水能力的13%。
站在阿什克隆海水淡化工厂厂房的露天阳台上,可依稀听到远处海浪和海鸟的声音。环顾四周,纵横交错的各色输水管线连成一片,共同组成了海水由咸变淡的“绿色”通道。该厂还创造了至今世界海水淡化价格的最低记录,目前的成本维持在每吨53美分。
(责编 张圣荣)