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[新闻] 为什么洛杉矶要向水库里投放9600万颗黑球?这些球是干嘛用的

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toos520 发表于 2021-4-1 00:13:33 | 只看该作者 打印 上一主题 下一主题
 
当今世界随着人类科技的不断进步,越来越多的发明创造开始造福于人类社会当中。
或许大家在此前看过一则消息:在2015年的8月11日,美国洛杉矶政府在位于西尔马,距离洛杉矶市中心西北部25英里的洛杉矶水库投放了9600万个黑色小塑料球

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图|洛杉矶水利和电力部向洛杉矶水库投放了9600万个黑色小球

霎那间水库原本波光粼粼的水面顿时被黑球所掩盖,简直是快要逼疯有密集恐惧症的人。
这些塑料球直径为4英寸,此次投放的9600万个小球覆盖了水库175英亩(约71公顷)的水面。

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图|数量庞大的黑色小球几乎是瞬间将水面遮满

那么美国洛杉矶政府为何要在水库当中头投放数千万个黑色遮阳小球呢?它们又究竟有着何种作用呢?
投放黑色塑料球的原因

这些球被称为“Shade Balls”(遮阳球)。在水库投放的黑色遮阳球形状酷似苹果大小,单个为30美分左右。
而此次美国洛杉矶政府一次性就投放9600万个黑色小球,仅成本就高达数千万美元,完全是一笔巨额花费。

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图|生产这种遮阳球的阿苏萨(Azusa)塑料公司迎来了它们的光辉时刻

在其11年的业务中,阿苏萨(Azusa)公司创造了数以百万计的塑料容器。在洛杉矶水库释放的9600万个遮阳球中,有8960万个是由该公司制造的。这笔订单也是该公司有史以来最大的合同。这家阿苏萨公司大约有80名员工,但在接到洛杉矶政府的订单后,又额外雇佣了90名员工来完成这笔合同订单。
洛杉矶政府此举在当时引起了美国社会众多民众的广泛关注,大家纷纷讨论黑色小球的作用,有些人认为黑色小球投放进水库是为了防止水库的水分蒸发。

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图|第42任洛杉矶市市长埃里克·加塞蒂(Eric Garcetti)亲自参与了投放遮阳球这个项目

但在事后才知道:将黑色遮阳球放入水库当中更多的还是为了处理水库中富含的丰富的溴元素
当水库中这些富含溴元素的水进入水处理厂,那么在消毒过程中所使用的臭氧会与溴产生化学反应,生成溴酸盐。

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溴酸盐是在各个饮用水行业厂家大量使用臭氧进行杀菌的过程中,不可避免产生的一种毒副产物。由于国家的饮用水标准对菌落总数要求非常严格,因此,用臭氧消毒公共饮用水所产生的无机消毒副产物溴酸盐,是被国际癌症研究机构定为2B级的潜在致癌物。
在此之前洛杉矶水电局就对水库的水质进行过严密的检测,然而却发现只要处理过的水源进入露天水库当中,那么水中富含的溴元素就将飞速的飙升。

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图|溴分子在标准温度和压力下是有挥发性的红黑色液体,活性介于氯与碘之间

溴的用途很广,但它含有一定的毒性。因此,洛杉矶相关部门不得不同科学家们进行广泛的合作,从而发现原因并找出方法解决。
最终在经过了众多科学家的广泛讨论和研究之后,他们发现:由于露天水源长期受到太阳光照射的影响,导致水中的氯离子和溴离子发生反应,从而在水中形成溴酸盐,最终导致了水中当中富含大量的溴元素。

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图|洛杉矶水库

对此科学家们不得不想尽办法来阻止阳光的照射。
在此之前有科学家曾经提出往水中添加化学物质,然而由于水库饮用水源标准较为严格,很难保证之后的水源当中能够没有其他的化学成分,最终这一极度危险的做法也不了了之。
正在此时有相关的专家提出利用物理手段来治理水中富含的元素,简单的来说就是向水库当中铺满大量的黑色遮阳小球来遮挡住阳光,从而避免水中相关物质发生反应。

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图|铺满了黑色遮阳球的水库表面

由于这一做法的操作难度低,并且也不会使水中富含其他化学成分。因此这一做法也具有很强的可操作性,最终也获得了当地政府的认可。
黑色遮阳小球有危险吗?

到这里或许我们大家会想,虽然说没有往水中添加化学物质,然而黑色遮阳球其本身所含的塑料成分又是否会具有危险呢?
说到这里就不得不提到黑色遮阳球的由来了,这种被投入水库的黑色遮阳球全称叫做“鸟球”。

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图|鸟球,直径为100毫米

之所以叫做鸟球就不得不提到它的最初作用,在黑色遮阳小球发明之初,人类将其普遍应用于机场附近的水池当中。
通过将水池中的水和鸟类的相隔离,从而确保机场当中能够减少鸟类的存在,避免撞击事件的发生。

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图|Euro-Matic在全球最繁忙的机场之一的希思罗机场的飞行路线上的一片开阔水域投放了鸟球

鸟类对飞机的威胁是致命的,并且代价非常高昂。这些鸟球自然聚集在水面区域,让鸟类无法在水面停留。并且通过黑色的表面吸收光线,防止水面折射回来的光线对飞行员产生干扰。
当然这个黑色遮阳小球之所以敢投入水库当中,那么它自身的材质也得是经得住考验的。
遮阳球采用的是高密度聚乙烯,它无毒无害、化学性质稳定、能够承受太阳的长时间辐射、且成本低廉,因此,与遮光顶、防水布等方案相比,遮阳球成为了最终的选择。

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图|黑色遮阳球被洛杉矶政府选定为最终方案

在投入水库之后,洛杉矶相关部门甚至还发现除了能够减少水气当中溴的存在之外,黑色遮阳小球甚至在一定程度上减少了水库当中藻类生物的生长。
由于黑色遮阳小球将水面和阳光隔离开来,这使得依赖于光合作用的藻类无法取得充足的阳光。

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图|已经被黑色遮阳球铺满的洛杉矶水库

减少了水库当中藻类的存在,一定程度上提高了水库当中的水质。
黑色遮阳小球是否会对水库当中的生物产生威胁?

在上面我们说了,黑色遮阳球会密密麻麻地漂浮在水面上,隔绝阳光的照射从而减少水分蒸发的影响。
那么对于水中水生动物来说,黑色遮阳球分布在水面上又是否会对水库当中的生物的生存造成伤害呢?

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图|在大面积的铺设下,水下生物几乎不可能见到阳光

在科学上来看:一个真正的理想水库水源并不应该存在生物,因为水库中的水生生物会在水库当中排放出大量的排泄物,进而产生有毒有害物质。
因此当地政府投放的这一水库当中实际上很大可能里面并没有水生生物。
其次退一万步来说,就算美国的这一水库当中有水生生物的存在。那么在投放之前的话,相关的专家也很可能对水库当中的生物进行了清理工作,换句话说投放黑色遮阳塑料球并不会影响到水生生物的生长。

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图|准备投放的黑色遮阳球

并且得益于美国科技的发达,美国在水质处理方面是有着先进的科技的。可以说我们能够想到的,美国相关的专家也早就能够想到了。
因此投放黑色遮阳球之后,对水库里面生物的影响实际上也早就在他们的预料当中了,他们也一定会有相关的应对做法。
黑色遮阳投放后,是否会导致水库水分大量蒸发

我们都知道白色容易反光,黑色容易吸热。因此在夏天的时候人们也喜欢穿着白色的衣服。
到这里或许有些读者会提出疑问:洛杉矶政府投放的黑色遮阳球不会吸取过量的阳光之后,导致水库里的水蒸发吗?

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图|洛杉矶政府在水库投放的黑色遮阳球

简单地来说:黑色遮阳球上方在经受过阳光的照射后,确实会产生高温。但我们要知道此次投放的黑色遮阳球内部为中空塑料小球。

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图|中空的塑料球使得温度很少被传递到水下部分

这使得球体被阳光照射的一面的温度难以传递到处在水中的部分。其次黑色遮阳球下方的水温要低于被太阳照射的上半部分的温度,因此,黑色遮阳球并不会使水库水分蒸发。

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据《国家地理》报道,在水库上铺上一层黑色的暗球,可以阻止加州炎热的阳光直射,从而使水温保持凉爽。较低的温度等于更少的蒸发。这样,遮阳球每年可减少约3亿加仑的水损失,这从侧面来说是相当不错的成果。
之所以当地政府会采取众多的措施节约水源,更多的还是由于自身所处的地理位置。实际上由于洛杉矶所处的美国加利福尼亚州位于北美大陆西部,常年受到副热带高气压控制。
年平均降雨量为378毫米,降雨较少,属于半干旱地区。因此当地的水源一直也成为了困扰他们的重大难题。

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图|洛杉矶位于美国西部,气候干旱

此次洛杉矶政府投放黑色遮阳小球的做法也实属无奈,毕竟黑色遮阳小球的总成本也是十分高昂的。

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图|正在投放的黑色遮阳球

然而即使是这样,为了节约水源,财大气粗的当地政府也不得不选择投放大量黑色遮阳小球的方法来节约水源,这也是没有办法中的办法。
看似能够节约水源实则会消耗更多

从上面的统计我们可以看出,黑色遮阳球确实能够减少水分的蒸发,节约一定的水资源。
然而殊不知的是,制造黑色遮阳球本身也是需要耗费大量的水资源的。
在2018年英国《自然·可持续性》的杂志刊登的一篇文章中说到,此前美国麻省理工的科学家做过统计:投放的黑色遮阳球至少需要2个月到2年半才能产生效果。制作黑色遮阳球所消耗的水资源则可能达到25万立方米到290万立方米之巨。

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图|泽维尔有限责任公司制造厂生产线上的空心塑料球

制造所需的水资源还要取决于黑色遮阳球的厚度,换句话说投放黑色遮阳球所需要消耗水资源量甚至还要比他们所节约的量还要更多。
因此从明面上看黑色遮阳球投入水库看似为洛杉矶政府节约了大量的水资源,并改善的水质环境。但实际上这一操作,反而还会浪费更多的水,这也是一种得不偿失的做法。

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洛杉矶政府投放黑色遮阳球这一做法能取得的效果也是微乎其微的,毕竟美国作为一个发达国家,拥有数量众多的工业企业,而这也是需要消耗大量的水资源的。
结语

对于洛杉矶政府来说,目前最为理智妥善的方法更应该是控制企业和个人的用水量,大力的宣传节约水资源,从而在源头上达到开源节流的目的。

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图|制造业是世界上最大的用水之地,近三分之二的用水量用于生产企业供应链的原料

而并不是一味地利用所谓的黑色遮阳球来解决水源问题,这是无法从根本上解决的。
近年来包括我国在内的世界一些国家也纷纷推行了一种名叫做水面漂浮式光伏电站的做法。
该种设备不仅能够有效地减少阳光:紫外线对水面的照射,还能利用太阳光产生绿色能源。

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日前,全球最大的漂浮式光伏电站终于在中国落成并接入到当地电网,是中国政府在引导全球采用可再生能源方面的最新努力成果。该电站位于安徽省淮南市,阳光电源有限公司承建,总装机40MW,分为16个发电单元,通过锚固系统漂浮在水面上。
仅在去年,我国水面漂浮式光伏电站一年的发电量就高达2.21亿千瓦时,相当于6.77万吨煤炭。此外还进一步减少了大量的二氧化碳的排放,可谓是一举多得的作用。
因此在这方面,美国更应该多地向我国学习学习,要不然尽干一些费力不讨好的事,岂不是让人贻笑大方?


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