【文章內容簡介】 4 微生物絮凝劑 國外微生物絮凝劑的商業(yè)化生產始于 90 年代，因不存在二次污染，使用方便，應用前景誘人 . 如紅平紅球菌及由此制成的 NOC1 是目前發(fā)現的最佳微生物絮凝劑，具有很強的絮凝活性，廣泛用于畜產廢水，膨化污泥，有色廢水的處理 . 我國微生物絮凝劑的制品尚未見報導 . 5 結論 近 10 年來，隨著人們對水處理認識的不斷提高，殘留鋁對生物體產生的毒害作用倍受人們的關注，如何減少二次污染的問題已經越來越引 起重視 . 國內現有生產方法制得的飲用水中鋁含量比原水一般高 1～ 2 倍 [4]. 飲用水中殘留鋁等含量高，原因可能是絮凝過程不完善，導致部分鋁以氫氧化鋁的微細顆粒存在于水中 . 采用強化絮凝凈化法 [15]，改善絮凝反應條件，延長慢速絮凝時間等可有效地降低鋁等含量 . 縱觀絮凝劑的現狀可以看出：絮凝劑的品種繁多，從低分子到高分子，從單一型到復合型，總的趨勢是向廉價實用，無毒高效的方向發(fā)展，其中更有前途的可能是 PASS，該產品的研制在國內還未見報導，應該是絮凝劑進一步開發(fā)研究的方向 . 《海水資源》 無窮的 鹽資源 人類生存營養(yǎng)中不可缺少鹽。人類以鹽作調料的歷史不可考，中國人 “ 煮海為鹽 ” 的歷史則可以追溯到 4000余年前的夏代。進入封建社會，鹽、鐵成為國家兩項重大的官營商品。鹽、鐵官賣，一方面可以保證供應，另一方面，可以作為國家財政的重要來源和調節(jié)閥門。 早期海鹽，是支起大鍋用柴火煮熬出來的。漢、魏以前的歷史書上多有 “ 煮海為鹽 ” 的記載。開辟鹽田，利用太陽和風力的蒸發(fā)作用，曬海水制鹽的工藝，比起煮海為鹽，是很大的進步。 我國是海水曬鹽產量最多的國家，也是鹽田面積最大的國家。我國有鹽田 37． 6萬公頃。年產海鹽 1500萬噸左右，約占全國原鹽產量的 70％。我國著名的鹽場，從北往南，有遼寧 的復州灣鹽場，河北、天津的長蘆鹽場，山東萊州灣鹽場，江蘇淮鹽鹽場以及浙江、福建、廣東、廣西、海南的南方鹽場。每年生產的海鹽，供應全國一半人口的食用鹽和 80％的工業(yè)用鹽。還有 100萬噸原鹽出口。我國海鹽業(yè)對國家的貢獻是很大的。 海水制鹽并不是原鹽生產的唯一來源。事實上，世界原鹽產量中，海鹽只占 20％多一點， 80％左右是用工業(yè)化方法生產的礦鹽。 海水曬鹽，節(jié)約燃料。但是，海水曬鹽受天氣限制，占用大量平坦土地，勞動條件 十分艱苦，生產效率低。在工業(yè)化的現代，原為先進的工藝，變成了落后的工藝。目前世界上，只有中國、印度和少數氣候條件特別適宜的國家大規(guī)模海水曬鹽。在澳大利亞和墨西哥一些非常干旱的海岸地區(qū)，使用自動化機械進行海水曬鹽，生產效率極高，一個鹽場工人年產原鹽 7000噸。這樣既節(jié)約能源又有高效率的海水曬鹽工藝是很先進的工藝。我國的許多鹽場，也逐步實現了機械化生產，效率大為提高。機械化、自動化生產，為我國海水曬鹽業(yè)開辟了廣闊前景。 淡水資源 根據當代科學技術的調查研究結果獲悉，我們人類生存的這顆星球的水資源總量達約 ,但其中淡水僅占水資源總量的 %。即約 。而全球淡水資源總量中 % 即約 ，諸如冰川、永久積雪、用東地層中的冰等固態(tài)形式存在的約 億立方千米的淡水資源中又有約 30%式地下水，人類能夠利用的也僅是其中極少的一部分。難怪有識之士驚呼：人類面 臨的下一個生態(tài)位即將是淡水資源短缺 !索性這是我們這顆星球存在無比巨大深邃的海洋，其儲存的海水多達 ,約占地球水資源總量的 %，因此，依靠現代科學技術手段，充分開發(fā)海水自愿，是人類克服全球淡水資源短缺危機的必由之路和希望所在。 化學元素的故鄉(xiāng) 海水中溶解了大量的氣體物質和各種鹽類。人類在陸地上發(fā)現的 lOO多種元素，在海水中可以找到 80多種。人們早就想到應該從這個巨大的寶庫中去獲取不同的元素。傳說炎帝時就有鳳沙氏教民煮海水為鹽的故事。當今世界上，生產海鹽的國家已達 80多個，制鹽工業(yè)的新工藝、新技術也如雨后春筍般地迅速發(fā)展，從最古老的日曬法到先進的塑苫技術，海鹽大大滿足了人類與日俱增的耗鹽量需求。人們利用海鹽為原料生產出上萬種不同用途的產品，例如燒堿 (NaOH)、氯氣、氫氣和金屬鈉等，凡是用到氯和鈉的產品幾乎都離不開海鹽。 難以提取的鉀是植物生長發(fā)育所必須的一種重要元素，它也是海洋寶庫饋贈給人類的又一種寶物。海水中蘊藏著極其豐富的鉀鹽資源，據計算總儲量達 510 13 噸，但是由于鉀的溶解性低，在 l升海水中僅能提取 380毫克鉀。而且，鉀與鈉離子、鎂離子和鈣離子共存，分離較困難，致使 鉀的工業(yè)開采步履維艱。目前，已有采用硫酸鹽復鹽法、高氯酸鹽汽洗法、氨基三磺酸鈉法和氟硅酸鹽法等從制鹽鹵水中提取鉀；采用二苦胺法、磷酸鹽法、沸石法和新型鉀離子富集劑從海水中提取鉀。 溴是一種貴重的藥品原料，可以生產許多消毒藥品。例如大家熟悉的紅藥水就是溴與汞的有機化合物，溴還可以制成熏蒸劑、殺蟲劑、抗爆劑等。地球上 99％以上的溴都蘊藏在汪洋大海中，故溴還有 “ 海洋元素 ” 的美稱。據計算，海水中的溴含量約 65毫克／厘 3，整個大洋水體的溴儲量可達 l10 14噸。早在 19世紀初，法國化學家就發(fā)明了提取溴的傳統(tǒng)方法 (即以中度鹵水和苦鹵為原料的空氣吹出制溴工藝 )，這個方法也是目前工業(yè)規(guī)模海水提溴的惟一成熟方法。此外，樹脂法、溶劑萃取法和空心纖維法提溴新工藝正在研究中。隨著新方法的不斷出現，人們不僅能從海水中提取溴，還能從天然鹵水及制鉀母液中獲取溴，溴的產量也大大增加了。 鎂不僅大量用于火箭、導彈和飛機制造業(yè)，它還可以用于鋼鐵工業(yè)。近年來鎂還作為新型無機阻燃劑，用于多種熱塑性樹脂和橡膠制品的提取加工。另外，鎂還是組成葉綠素的主 要元素，可以促進作物對磷的吸收。鎂在海 水中的含量僅次于氯和鈉，總儲量約為 1． 810 15噸，主要以氯化鎂和硫酸鎂的形式存在。從海水中提取鎂并不復雜，只要將石灰乳液加入海水中，沉淀出氫氧化鎂，注入鹽酸，再轉換成無水氯化鎂就可以了。電解海水也可以得到金屬鎂。全世界鎂砂的總產量為 7． 610 6噸 /年，其中約有 10 6噸是從海水中提取的。美國、日本、英國等是目前世界上生產海水鎂砂產量較多的國家。 鈾是高能量的核燃料， 1 千克鈾可供利用的能量相當于 2250 噸優(yōu)質煤。然而陸地上鈾礦的分布極不均勻，并非所有國家都擁有鈾礦，全世界的鈾礦總儲量也不過 210 6噸左右。但是，在巨大的海水水體中，含有豐富的鈾礦資源，總量超過 410 9 噸，約相當于陸地總儲量的 2021倍。 從本世紀 60 年代起，日本、英國、聯邦德國等先后著手從海水中提取鈾的工作，并且逐漸建立了多種方法提取海水中的鈾。以水合氧化鈦吸附劑為基礎的無機吸附劑的研究進展最快。當今評估海水提鈾可行性的依據之一仍是一種采用高分子粘合劑和水合氧化鉆制成的復合型鈦吸附劑?，F在海水提鈾已從基礎研究轉向開發(fā)應用研究。日本已建成年產 10千克鈾的中試工廠，一些沿海國家亦計劃建造百噸級或千噸級鈾工業(yè)規(guī)模的海水提鈾 廠。如果將來海水中的鈾能全部提取出來，所含的裂變能相當于 l10 16 噸優(yōu)質煤，比地球上目前已探明的全部煤炭儲量還多 1000倍。 “ 能源金屬 ” 鋰是用于制造氫彈的重要原料。海洋中每升海水含 鋰 15～ 20 毫克，海水中鋰總儲量約為 2． 510 11噸。隨著受控核聚變技術的發(fā)展，同位素鋰 6聚變釋放的巨大能量最終將和平服務于人類。鋰還是理想的電池原料，含鏗的鋁捏合金在航天工業(yè)中占有重要位置。此外，鋰在化工、玻璃、電子、陶瓷等領域的應用也有較大發(fā)展。因此，全世界對鏗的需求量正以每年 7％～ 11％速度增加。目前，主要是采用蒸 發(fā)結晶法、沉淀法、溶劑萃取法及離子交換法從鹵水中提取鋰。 重水也是原子能反應堆的減速劑和傳熱介質，也是制造氫彈的原料，海水中含有 210 14噸重水，如果人類一直致力的受控熱核聚變的研究得以解決，從海水中大規(guī)模提取重水一旦實現，海洋就能為人類提供取之不盡、用之不竭的能源。 除了上述已形成工業(yè)規(guī)模生產的各種化學元素外，海水還將無私地奉獻給人類全部其他微量元素。 讓海水獻出核燃料 氘、氚、鈾資源 核能的利用是人類未來能源的希望所在。從目前的科學技術水平看，人們開發(fā)核能的途徑有兩條：一是重元素 的裂變，如鈾；二是輕元素的聚變，如氘、氚。重元素的裂變技術，己得到實際應用；輕元素聚變技術，正在積極研制之中。不論是在核裂變反應的重元素鈾，還是核聚變反應的輕元素氘、氚，在世界大洋中的儲藏量都是巨大的。 對于鈾，采用人工方法轟擊鈾的原于核，使之分裂，可以釋放出驚人的巨大能量。例如，1 公斤鈾裂變時釋放的能量，相當于 2500 噸優(yōu)質煤燃燒時放出的全部熱能?？梢姡櫤肆炎兡苁且环N巨大的能源，這就是人們常說的原于能發(fā)電。迄今為止，全世界已建成的原子能電站和正在建設的約有上千座。隨著原子能發(fā)電技術的發(fā)展，對燃料鈾 的需要量也在不斷增加。然而，陸地上鈾的儲藏量并不豐富，較適于開采的只有 100萬噸，加上低品位鈾礦及其副產鈾化物，總量也不超過 500 萬噸?？墒牵Ｋ腥芙獾拟櫟臄盗靠蛇_ 45 億噸，超過陸地儲量的幾千倍，若全部收集起來，可保證人類幾萬年的能源需要；不過，海水中含鈾的濃度很低， 1000噸海水只含有 3克鈾。要從海水中提取鈾，從技術上講是件十分困難的事情，需要處理大量海水，技術工藝十分復雜。但是，人們已經試驗了很多種海水提鈾的辦法，如吸附法、共沉法、氣泡分離法以及藻類生物濃縮法等。 氘和氚都是氫的同位素。在一定條 件下，它們的原子核可以互相碰撞而聚合成一種較重的原子核 氦核，同時把核中貯存的巨大能量 (核能 )釋放出來。一個碳原子完全燃燒生成二 氧化碳時，只放出 4 電子伏特的能量，而員 氚反應時能放出 400 萬電子伏特的能量。氘 氚反應時能放出 1780萬電子伏特的能量。據計算， 1公斤氛 /燃料，至少可以抵得上 4公斤鈾燃料或 l萬噸優(yōu)質煤燃料。海水中氘的含量為十萬分之三，即 1升海水中含有 。這 能量等于 300升汽油燃燒的能量，因此，人們用 1升海水＝300升汽油這樣的等式來形容海洋中核聚變燃料儲 藏的豐富。人們已經知道，海水的總體積為 13． 7億立方公里，所以海水中總共含有幾億億公斤的氘。這些氘的聚變能量