地球的表面虽然有71%被水覆盖，但其中96.5%是海水，还有15%是咸水，在余下的2.5%的淡水中，又有69%是人类难以利用的两极冰盖。人类可利用的淡水只占全球水总量的0.77%。有人比喻在地球这个大水缸里可用的淡水只有一汤匙。
合理节约用水是可持续发展的重要课题，然而，节水并不能增加淡水的总量。大量地利用海水自然而然地就成为21世纪解决淡水缺乏的主要途径。海水利用包括海水直接利用，海水淡化和海水综合利用，以及海水农业等。
海水直接利用是用海水代替淡水作为工业用水和生活用水。到21世纪上半叶，随着海洋生物污损防治技术的提高和耐腐蚀材料的进一步发展，沿海城市的绝大部分工业冷却水都将采用海水。海水冲厕会得到大面积推广。
海水淡化是海水利用的重点，到了21世纪中叶，也许我们会看到这样一个景象，每个岛屿或缺水的沿海城市都建有海水淡化工厂。这些工厂里大多采用蒸留法和反渗透技术来制取淡水。到时候全世界使用的水资源中有1/5以上来自海洋。
反渗透法是利用孔径比纳米还细小的半透膜滤去盐份来制取淡水的。另外，还有人设想由于反渗透法制取淡水是在一定的压力下实现的，假如把海水淡化装置放在海底，就可以利用海水自身的压力来获取淡水，对海上城市或石油钻井平台非常实用。
出海远洋只要带一台海水淡化设备就可以满足船上的淡水供应。采用蒸留法制取淡水，主要是利用热能来实现的，在有核电站和热电厂的条件下采用这种技术可以充分利用电厂余热大大减少能耗。
海水是含有多种物质的混合液体，从海水中提取铀可用于核电站的运行，以电力作为海水淡化的能量，可制取淡水，用海水淡化后的浓盐水可作为提溴和制盐的原料，也可以进一步提取钾、镁、锂、碘和重水，这样环环相扣，从而形成物资高效利用的生态工业。
也许再过几十年随着海洋化工的发展，海水淡化反而成为了副产品，人类用水量可大辐度增加。农业用水占人类用水总量的70%，海水农业是当今研究和开发的热点之一。21世纪，随着我国基因工程技术的飞速发展，耐海水植物的基因被转接到水稻、蔬菜等作物上，到那时，人类可在海湾或滩上方便地种植各种农作物，并直接利用海水灌溉。不用再为缺水、干旱而担忧。海水农业将成为人类食品供给的重要基地。
拥有13.7亿立方千米的海水是我们人类取之不尽的宝库。21世纪海水的综合利用必将使我们的生活更加美好。
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