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在中国沿海的电力、化工、石化等领域，海水用于直流冷却和循环冷却、消防系统用水、海水冲厕等方面。2010年，海水直接利用量550亿吨，其中用作冷却水的占90％左右，其贡献率为16―24％。到2020年将达到1000亿吨，贡献率将提高至26―37％。海水直接用于化工、石化等行业领域的份额，相对于其体量和规模来讲，还远远不够，有待提升的空间很大。直接利用海水，将是解决沿海水资源短缺的主要措施之一。 2.3 海水淡化技术有待升级和推广 全球设有海水淡化厂1万多家，近1／40地区的世界人口靠淡化海水作为饮用水。已形成以多级闪蒸、低温多效和反渗透为代表的三大海水淡化主流技术。全球海水淡化日产量约为6348万吨，电耗在3度/吨以下，淡化水成本约0.5美元/吨，而海水淡化过程中产生的附加值，每年能提海盐5000万吨、镁和氧化镁260多万吨及溴20万吨。 中国海水淡化技术已进入加速发展期,主要采用低温多效和反渗透技术淡化海水。2010年日产淡水60万吨，成本相对较高，淡化海水价格从6元到10多元/吨不等，影响了其推广和应用,沿海居民用作饮用水的仅占海水淡化工程供水总量的13.6％。从区域分布看，在建和待建的多个海水淡化项目，大部分集中在浙江、山东、辽宁大连、天津等地，其中唐山曹妃甸工业区阿科凌、大连红沿河电站、青岛百发、浙江大唐乌沙山电厂等万吨级及以上海水淡化项目建成后，淡水能力将达到220万吨/日。到2020年，海水淡化量将实现250―300万吨/日的目标。目前海水淡化技术需要解决的技术和应用问题是： 首先，关键设备制造及新技术开发有待完善和攻克难关。如用反渗透法时，关键部件包括能量回收设备、反渗透膜和高压泵，分别约占设备总投资的1/3。须将浓水侧的高压加以回收以达到节能降耗的目的，当前，能量回收装置(能量回收率分别在50―80％和91―95％的离心式和正位移式) 全靠进口，90％的反渗透膜和大部分高压泵也依赖进口。国产日产千吨级的能量回收装置（能量回收效率在93―95％）、国产化反渗透膜（脱盐率约为99.4％）与国外膜的质量（脱盐率约为99.7％）相差不大，但高压蒸用新材料、级间抽汽和其他新技术的应用也有待提高 。 其次，海水浓水的处理技术有待改进和提高。海水经热法和膜法淡化后，除淡水外，还有约50％的浓水需排放，它是含各种化学药剂（杀菌剂、混凝剂和助凝剂、缓蚀阻垢剂、消泡剂和还原剂等）的复杂体系，直接排到海里，将造成热污染或化学污染。总体来说，浓盐水处理用关键设备已达到国外先进水平，但在高性能反渗透膜、预处理技术、大型高压泵与能量回收系统等方面还有差距。此外，低温多效蒸馏超大型蒸汽喷射器、三相流海水均匀喷淋布液系统、传热强化及材料优化、装备腐蚀与防护、运行软件，多级闪式水平、浓盐水体积以及环境特征等处理费用约占总淡化成本的5―33％左右，需科学攻关才能解决有关问题。 2.4 苦咸水淡化能力有待提高 当前，世界各国苦咸水淡化方法，主要有蒸馏法 (多效蒸馏、多级闪蒸和压气蒸馏 )、膜法 (反渗透和纳滤) 和电渗析法（电渗析和频繁倒极电渗析)等多种，其中膜技术占绝对优势（反渗透占76％，电渗析占15.6％，多级闪蒸占2％，其他占5％）。目前超过15个国家的100多个科研机关正在从事苦咸水利用与淡化方面的研究工作。 中国苦咸水资源较为丰富，总面积为1.6兆平方公里，具有开采应用价值的微咸和中咸苦咸水资源量为20.05亿吨/年，其中微咸苦咸水为14.4亿吨/年，中咸苦咸水为5.65亿吨/年。以苦咸水淡化技术生产淡水，可作为淡水资源的重要补充。与其他国家的技术运用相比，中国淡化苦咸水的装机容量较小，自2005年以来维持在2.8万吨/天，只占世界苦咸水淡化产量（700万吨/天）的0.4 ％左右，开发利用潜力很大，开展苦咸水淡化膜法进行苦咸水淡化，有助于解决缺水的难题，此项技术应是解决中国水资源短缺主要的技术措施之一。 2.5 污水资源化是解决缺水的主攻方向 工业废水排放达标率一直在90％以上，工业用水重复利用率在80％以上，城市生活污水处理率在50％左右。工业和生活废水、化学需氧量和氨氮的排放量，从2006到2010年呈下降趋势，治污能力在提高。2010年城市污水再生水量占城市污水总量的比例为8.5％，到2015年将争取达到10％。2008年北京市再生水首次超过地表水的新用水量，占总用水量的18.4％，成为一个非常稳定的水源。当前，北京市的中水利用率为30-40％，每年利用中水6亿吨，在中国处于领先地位，但与中水利用率的理想值30-50％的目标还有一定的距离。2010年全国城市污水回收利用率为8.5％，与城市用水的需求有相当大的缺口。目前已具备技术力量和经济实力来进行污水治理资源化的工作。实现污水治理资源化，提高水重复利用率，是今后长期治理污水的工作重点，是解决水资源短缺的根本出路。 2.6 雨水资源化工作亟需重视和加强 大多数城市，主要以江河湖泊等地表水、地下水以及外调水（如南水北调）作为主要水源，对雨水的开发利用不够重视。雨水是继中水、海水之后的人类“第三水源”。中国平均年降雨总量为6.2万亿吨，除通过土壤水直接利用于天然生态系统与人工生态系统之外，通过水循环更新的地表水和地下水的多年平均水资源总量为2.8万亿吨（仅次于巴西、俄罗斯、加拿大、美国和印度尼西亚），是一个具开发价值的水资源。围绕雨水资源的综合利用，尽管中国已开展理论探索和科学研究 ，但在协调统筹雨水综合利用与排水设施规划建设、雨水综合利用与供水关系等方面还存在一些问题，相关的法律法规建设和技术规范与管理等工作滞后，各项基本设施不健全，再加上公众认识不足、公众教育缺失等原因，影响了其开发利用工作，使其重要性没有得到应有的体现。 很多大城市在雨水资源开发利用方面取得了积极成效。如起步最早的北京市，2006年，100个集雨项目共收集雨水200万吨，分别占全市年均降雨量、年用水总量的万分之二和万分之六，并且其成本比自来水低很多，每吨仅约0.1元。在全国广大地区积极推广应用雨水资源化技术，无论从环保、解决水资源短缺角度，还是从技术设施和运营成本看，雨水收集和利用作为一种非传统水源，具有非常好的发展前景。总之，将地下水的科学安全使用、海水的直接利用、海水和苦咸的淡化、污水的治理和零排放以及雨水的资源化，作为中国解决水资源短缺的主要措施，是对中国水资源现状和未来发展需要进行综合研究和分析后，提出来的一个具有实际操作性的实施方案。
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