第三章 問題研究 能否淡化海冰解決環(huán)渤海地區(qū)淡水短缺問題 高一地理人教版（2019）必修第一冊-1

問題探究：能否淡化海冰解決環(huán)渤海地區(qū)淡水短缺問題300億元7600萬m3/年（數(shù)據(jù)來源：《2022年滄州市水資源公報》）▲圖1京津冀交通分布圖300億元7600萬m3/年滄州渤海新區(qū)探究一：滄州水危機供水少降水時空分布不均地表徑流地下水用水多蒸發(fā)生產(chǎn)生活不合理利用開源節(jié)流探究一：滄州水危機▲圖32022年滄州市供水量結(jié)構(gòu)圖▲圖42022年滄州市用水量結(jié)構(gòu)圖▲圖22022年滄州市降水量統(tǒng)計圖任務(wù)一：從氣候和用水的角度，歸納滄州水資源短缺的原因。任務(wù)二：根據(jù)圖3，分析滄州供水結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的問題。探究一：滄州水危機任務(wù)二：根據(jù)圖3，分析滄州供水結(jié)構(gòu)可能存在的問題?！鴪D52012年2月華北平原部分地區(qū)淺層地下水埋藏深度等值線分布▲圖6海水入侵滄州新的淡水——海冰淡化▲圖7科研人員勘探海冰探究二：化冰取水模擬實驗便攜式EC測試筆、燒杯（三個小一個大）、玻璃攪拌棒、溫度計、秤、鹽、純凈水、純凈水水瓶（潔凈）、臉盆、紙、筆。實驗器材實驗原理EC值即電導(dǎo)率值，用于量化溶液中可溶性離子的濃度。一般同等溫度下鹽度越高，電導(dǎo)率就越高。（單位：?/㎝）探究二：化冰取水模擬實驗（1）模擬海水并進行冷凍模擬海水的濃度，用純凈水和食鹽配制模擬海水（約為482.5g水＋17.5g鹽）。充分?jǐn)嚢枞芙?，留?0mL左右為水樣A。將模擬海水放入冷凍室。約4.5小時后觀察到部分結(jié)冰現(xiàn)象?！鴪D8制模擬海水探究二：化冰取水模擬實驗留取未結(jié)冰的模擬海水50mL左右為水樣B。已經(jīng)結(jié)冰的部分取融化后的水50mL左右為水樣C。等待溫度回升至室溫。（2）取樣探究二：化冰取水模擬實驗（2）取樣取純凈淡水水樣50mL左右為水樣D。（3）測試?yán)帽銛y式EC測試筆測試4個水樣的EC值。完成記錄。水樣溫度（℃）EC值（?/㎝）水樣A（海水）水樣B（未結(jié)冰海水）水樣C（海冰化水）水樣D（淡水）探究二：化冰取水模擬實驗結(jié)論1：海水結(jié)冰后，鹽度下降。結(jié)論2：海水結(jié)冰后，未結(jié)冰的海水的海水鹽度上升。結(jié)論3：海冰化水后，鹽度仍舊高于淡水。

海水在低溫環(huán)境中發(fā)生凍結(jié)時,一部分來不及排出冰體的高濃度鹽水被包裹在冰塊內(nèi)部。堆積法：將采集的海冰堆放在一起，控制溫度，經(jīng)過兩三個月，海冰中的高濃度鹽水會在重力作用下，沿著冰體裂隙自然排出。離心法：在低溫環(huán)境下，將海冰破碎，利用離心機將破碎海冰中的高濃度鹽水脫離出來。探究二：化冰取水模擬實驗探究三：海冰突圍任務(wù)三：職業(yè)大挑戰(zhàn)選擇一種職業(yè)，結(jié)合實驗結(jié)論和資料，分析海冰淡化的可行性，并針對不足提出解決措施。資源調(diào)查員海冰淡化廠建設(shè)者生態(tài)保護學(xué)者探究三：海冰突圍材料一：滄州渤海新區(qū)所在的海域冬季盛冰期，海冰面積近1400km2,初冰期或冰情較輕年份，海冰面積在400-600km2范圍內(nèi)波動。當(dāng)天氣條件適宜時可進行多次海冰采集作業(yè)，則海冰資源量為1.76億m3。進入3月，海冰面積逐漸減少。材料二：▲圖9渤海及附近區(qū)域年平均氣溫≤-4℃日數(shù)的分布圖（數(shù)據(jù)來源：《滄州渤海新區(qū)海冰資源開發(fā)利用的可行性分析》）資源調(diào)查員探究三：海冰突圍海冰淡化廠建設(shè)者▲圖10京津冀人口密度分布圖滄州材料一：離心脫鹽可將鹽度降低到0.8‰以下，重力脫鹽鹽度低至1‰以下，滿足工農(nóng)業(yè)用水的要求。海冰采集到脫鹽處理的成本在實驗條件下約為2.83元/t，大規(guī)模生產(chǎn)上漲為3.68元/t。海水淡化成本約為5-7元/t，南水北調(diào)成本在6-12元/t。（數(shù)據(jù)來源：《滄州渤海新區(qū)海冰資源開發(fā)利用的可行性分析》）材料二：探究三：海冰突圍生態(tài)保護學(xué)者材料一：受近日寒潮影響，河北滄州的黃驊港海域港池、航道內(nèi)浮冰堆積，對船只的航行和停泊造成威脅。滄州市海事局進行24小時冰情監(jiān)控，組織多方力量破冰，以確保船只安全和電煤運輸通道暢通。材料二：海冰水資源農(nóng)業(yè)綜合利用模式“臺田-淺池”（圖11）即“挖土成池，筑土為臺，臺田種植，淺池養(yǎng)殖”，可實現(xiàn)海冰水高效安全灌溉下的耕層土壤快速降鹽?！鴪D11“臺田-淺池”圖探究三：海冰突圍任務(wù)三：職業(yè)大挑戰(zhàn)選擇一種職業(yè)，結(jié)合實驗結(jié)論和資料，分析海冰淡化的可行性，并針對不足提出解決措施。資源調(diào)查員海冰淡化廠建設(shè)者生態(tài)保護學(xué)者探究三：海冰突圍材料一：滄州渤海新區(qū)所在的海域冬季盛冰期，海冰面積近1400km2,初冰期或冰情較輕年份，海冰面積在400-600km2范圍內(nèi)波動。當(dāng)天氣條件適宜時可進行多次海冰采集作業(yè)，則海冰資源量為1.76億m3。進入3月，海冰面積逐漸減少。材料二：▲圖9渤海及附近區(qū)域年平均氣溫≤-4℃日數(shù)的分布圖（數(shù)據(jù)來源：《滄州渤海新區(qū)海冰資源開發(fā)利用的可行性分析》）資源調(diào)查員探究三：海冰突圍海冰淡化廠建設(shè)者▲圖10京津冀人口密度分布圖滄州材料一：離心脫鹽可將鹽度降低到0.8‰以下，重力脫鹽鹽度低至1‰以下，滿足工農(nóng)業(yè)用水的要求。海冰采集到脫鹽處理的成本在實驗條件下約為2.83元/t，大規(guī)模生產(chǎn)上漲為3.68元/t。海水淡化成本約為5-7元/t，南水北調(diào)成本在6-12元/t。（數(shù)據(jù)來源：《滄州渤海新區(qū)海冰資源開發(fā)利用的可行性分析》）材料二：探究三：海冰突圍生態(tài)保護學(xué)者材料一：受近日寒潮影響，河北滄州的黃驊港海域港池、航道內(nèi)浮冰堆積，對船只的航行和停泊造成威脅。滄州市海事局進行24小時冰情監(jiān)控，組織多方力量破冰，以確保船只安全和電煤運輸通道暢通。材料二：海冰水資源農(nóng)業(yè)綜合利用模式“臺田-淺池”（圖11）即“挖土成池，筑土為臺，臺田種植，淺池養(yǎng)殖”，可實現(xiàn)海冰水高效安全灌溉下的耕層土壤快速降鹽。（圖源：《濱海鹽堿地利用變化與優(yōu)化研究——以黃驊市“臺田-淺池”模式為例》）▲圖11“臺田-淺