在海上航行时，淡水是船员生活和工作的基本需求。面对淡水资源短缺的问题，船员和船舶需要采取多种措施来确保淡水供应。
节约用水
提高节水意识
船长应劝诫船员避免在海上日常生活中不必要地浪费淡水，提高对淡水重要性的认识，并在船上充分使用海水以替代淡水的使用。提高节水意识是解决淡水短缺的第一步，通过教育和培训，船员可以更好地理解和执行节水措施。
减少淡水消耗
减少淡水消耗的有效方法包括使用真空马桶代替传统马桶，减少洗衣机和锅炉的淡水消耗，并定期检查和维护淡水系统以防止泄漏。通过技术手段减少淡水消耗，可以延长淡水的使用时间，确保在紧急情况下仍有足够的淡水供应。
回收利用
船上可以安装回收水系统，将洗手、洗衣、洗碗等过程中的污水进行处理和过滤，再利用于冲厕、洗甲板等非饮用水用途。回收利用不仅节约了淡水，还减少了污水的排放，符合环保要求。
海水淡化
蒸馏法
蒸馏法是将海水加热到105℃得到蒸汽，然后通过冷凝装置将蒸汽冷凝，从而获取蒸馏水。这种方法需要大量的能源和设备，因此成本较高。虽然蒸馏法能耗高，但其技术成熟，适用于大规模海水淡化，能够为船舶提供稳定的淡水供应。
反渗透法
反渗透法通过加压使海水经过半透膜，让水分子顺利通过，而较大的无机盐等物质被截留，从而将淡水从海水中分离出来。这种方法能耗低，且只需要少量维护。反渗透法在经济性和环保性方面具有优势，是现代船舶常用的海水淡化方法。
其他淡化技术
其他海水淡化技术包括多级闪蒸法、低温多效法、冷冻法和露点蒸发法等。这些技术各有优缺点，适用于不同的应用场景。多种技术的结合使用可以进一步提高海水淡化的效率和适应性，满足不同船舶的需求。
其他补充方法
靠岸补给
在航行期间，船舶可以通过停靠在港口或使用补给船来补充水源。在长时间航行或远洋航行时，需要事先计划好水源补给的时间和地点。靠岸补给是最直接和有效的淡水补充方式，但频繁靠岸补给并不现实，需要合理安排航行计划。
收集雨水
船上可以安装雨水收集系统，收集雨水用于非饮用水用途，如清洁和洗涤。雨水收集是一种补充淡水的方式，但其量有限，主要用于辅助用途。
使用尿液
在极端情况下，船员可以通过收集尿液来补充水分，但这种方法不卫生，且含有大量尿素，对人体有毒害作用。尿液作为补充水源的方法非常不卫生，通常只在没有其他选择的情况下使用。
在海上航行时，确保淡水供应是至关重要的。通过节约用水、海水淡化和其他补充方法，船员可以有效应对淡水短缺的问题。提高节水意识和技术手段的应用，结合合理的航行计划和补给策略，可以确保船舶在远洋航行中的淡水供应。
海上航行如何获取淡水
在海上航行中，获取淡水主要有以下几种方法：
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大量储存淡水：
- 这是最简单直接的方法。船舶在出发前会在船舱中储存大量的淡水，以满足船员在航行期间的基本生活需求。例如，“雪龙2”号在北冰洋科学考察中，依靠储存的淡水保障了近百人的用水需求。
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海水淡化：
- 蒸馏法：通过设置真空泵形成低气压环境，使海水更容易沸腾，然后通过冷凝装置收集蒸馏水。这种方法在“雪龙2”号上得到应用，每天能生产约20吨淡水。
- 反渗透法：通过加压使海水通过半透膜，水分子通过而盐分等物质被截留，从而得到淡水。这种方法的能耗较低，操作简便，广泛应用于现代船舶。
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无能耗海上淡水收集装置：
- 扬州大学研发了一种仿蜘蛛丝捕雾集水纤维，能够在无需电力的情况下，通过捕集空气中的水汽来收集淡水。这种装置适合深海作业人员使用，能够在短时间内收集到足够的淡水。
海上航行时如何储存淡水
在海上航行时，储存淡水是确保船员生活和航行安全的关键。以下是一些常见的方法：
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大量储存淡水：这是最直接的方法，尤其是在长途航行中。船舶通常会在船舱内安装大型淡水储存设备，如水罐或水桶。例如，“雪龙2”号在北冰洋科学考察中，依靠大量储存的淡水来保障近百人的需求。
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海水淡化：对于长期航行或无法频繁靠岸的船舶，海水淡化是必不可少的。常见的淡化方法包括蒸馏法和反渗透法。蒸馏法通过加热海水使其蒸发，然后冷凝收集蒸馏水；反渗透法则通过加压使海水通过半透膜，分离出淡水。
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雨水收集：在适当的气候条件下，船舶可以通过设置雨水收集系统来收集雨水，作为淡水的补充。例如，郑和船队就曾利用这种方法来获取淡水。
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靠岸补给：虽然不适用于所有航线，但在能够靠岸的情况下，船舶会通过岸边的淡水供应设施进行补给。这也是郑和船队常用的方法之一。
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使用集装箱式海水淡化系统：近年来，集装箱式智能微网海水淡化系统因其便携性和高效性而受到关注。这种系统可以利用风能、太阳能等清洁能源进行海水淡化，适用于孤岛或偏远海域。
海水淡化设备在海上航行的应用
海水淡化设备在海上航行中具有广泛的应用，主要体现在以下几个方面：
船舶上的应用
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生活用水保障：船舶在海上航行时，淡水是不可或缺的宝贵资源。海水淡化设备能够将海水转化为符合饮用标准的生活用水，保障船员和乘客的正常生活需求。
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动力装置补给：船舶的柴油机和其他辅机需要大量的淡水进行冷却和补给。海水淡化设备可以提供足够的淡水，确保船舶动力系统的正常运行。
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提高船舶营运效率：通过使用海水淡化设备，船舶无需携带大量淡水，从而节省了宝贵的舱容，增加了船舶的载货能力。
海上作业平台的应用
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长期海上作业：对于海上石油钻井平台、海上风电平台等长期在海上作业的平台，海水淡化设备是解决淡水供应问题的重要手段。
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减少对岸基补给的依赖：海上作业平台通常位于远离陆地的海域，海水淡化设备可以减少对岸基淡水补给的依赖，提高作业的独立性和灵活性。
海岛居民的生活用水保障
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解决海岛缺水问题：我国有许多海岛，部分海岛居民长期面临缺水问题。海水淡化设备可以为海岛居民提供稳定的淡水供应，改善他们的生活条件。
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提高海岛经济发展：有了稳定的淡水供应，海岛的农业、工业和旅游业等产业可以得到更好的发展，促进海岛经济的繁荣。
技术和方法
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蒸馏法：通过加热海水使其蒸发，然后冷凝收集蒸汽得到淡水。蒸馏法适用于特大型海水淡化处理及热能丰富的地方，但能耗较高。
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反渗透法：利用半透膜的选择透过性，在高压下将海水中的盐分和杂质截留，从而得到淡水。反渗透法能耗低、脱盐率高，是目前广泛应用的海水淡化技术。
