1845年创刊的《科学美国人》杂志是全球科普媒体第一品牌。创刊165年来，读者遍及全球，在20个国家和地区出版发行，18种语言同步传播。迄今为止，已有145位诺贝尔奖获得者为《科学美国人》撰稿，传播科学的理念与思想精华。《环球科学》是获《科学美国人》独家授权的中文版杂志，内容涉及天文、地理、生物、人类、自然、间、医学、电子等科学领域，见证了科学、技术、商贸等领域的最新发展状况。《第一科学视野》丛书精选了《环球科学》杂志近年来的精华内容，并进行重新整理、编排，是社会各界深入了解科技最新发展与前沿动态的绝佳指南。《能源与环境》是其中的分册，介绍了解决能源与环境问题所取得的最新研究成果。

能源短缺、环境污染是当今社会面临的难题之一，利用可再生能源、保护地球环境成为21世纪科学发展的一大课题。人类如何解决淡水危机，如何开发太阳能，如何开启新能源时代……这些新的课题在《能源与环境》中都有详细的阐述。

此外，《能源与环境》中还介绍了科学家为解决气候变化、核污染和生态破坏等问题所取得的最新研究成果，是相关领域的研究人员和科普爱好者的首选读物。

无法抉择的恐慌：要水，还是要能

决战淡水危机

水文学研究简史

磷：逼近枯竭线

乙醇燃料风波骤起

超级发动机 让汽车更省油

石油100年都用不完

将草炼成油

产业圆桌：拷问生物能源

生物能源研究简史

绿色柴油机上路了

终结大停电的智能电网

氢能汽车的最后瓶颈

氢电合一的超级电网

建筑节能新方向

图解可再生能

对可持续发展的十大误解

2030开启新能源时代

可再生能源政策简史

2030我们开什么车

核能有竞争力吗

未来核能箭在弦上

巧用核废料

太阳世纪

太阳能应用简史

太阳能发电日渐蹿红

马桶里的磷肥矿

全球铀储量可用多

天然气火箭

氮污染：地球生命隐形杀手

甲烷：从北极冻土中爆发

生病的碳市场

吃1千克牛肉=开车70千米

冰川流失正在加速

气候变化的伦理抉择

气候变化研究简史

给地球撑把遮阳伞

围剿碳排放全球行动计划

核冬天一触即发

核废料该埋在哪

寻找中国的尤卡山

酸化：全球海洋告急

清洁地球的神奇小分子

即将诞生的海洋

拆除水坝的生态隐患

DNA 追踪非洲象大屠杀现场

捕大鱼放小鱼错了？

水和能源间日益加剧的紧张关系令人不安，但它也给我们提供了一个机会。我们能够解决这个问题。首先就是要整合美国的决策制定进程。虽然两种资源高度依存，但能源和水资源管理机构却分开运作，它们有不同的资金流、问责机制以及政府监督和立法委员会。水资源的规划者以为他们可以得到需要的所有能源，而能源规划者却以为水的供应不成问题，我们必须让他们坐在一起共同商讨对策。

美国联邦政府长期以来一直就有能源部，却没有水资源管理部门。美国环境保护署负责监测水质，地质勘探局负责采集数据和监测供水，但没有一个联邦机构致力于确保水资源的有效利用。美国国会应对水资源实行单一监管，可以由内政部(由于水资源环境的重要性)或商务部(因为水资源在经济中的重要作用)负责。目前，水资源的监管责任大部分被下推给了州和市一级政府，部分原因在于，历史上水量多是当地自产。当地下含水层、河流和流域跨越多个城市或州时，地方性政策就很容易失败。想想另一个城市截流了你的水会发生什么事情？

联邦能源局和水管理机构应制定一项综合决策规划。现在，电厂业主在某一地址申请修建电站的建筑许可时，他们必须证明新设施能够达到美国环境保护署发布的空气质量标准。新的机构也应该提出类似要求，使电站能够达到用水量的标准。在发放用水许可的讨论会上，能源规划人员也应在场，以加强对项目地区电力需求量增加的关注。在对发电厂进行选址及申请许可时，水资源专家也应在场，以综合考虑资源稀缺的潜在风险。这些互动都可以通过简单合作的形式来完成。

这些交叉讨论也应该告知那些为气候变化立法的机构。2008年5月，城市水务局协会(Association Of Metropolitan Water Agencies)副执行官迈克尔·阿西诺(Michael Arceneatlx)就单枪匹马地出面警告美国国会，那些正在考虑的、引起公众广泛关注的法案，特别是碳限额交易体系，会对水供应造成严重的影响，而且这个问题从来没有被考虑过。

就像美国的政策制定过程可以更协调一样，技术创新也可以减少社会对淡水的提取和消耗。农业是第一个着眼点。滴灌需水更少(不像田间喷水那样会造成大量蒸发)，而且可以直达作物根部。美国科罗拉多河东部高原的农民几乎都从奥加拉拉地下蓄水层(美国最大的地下蓄水层)取水，使蓄水层以每年115亿立米的速度枯竭，远远超过了当地降雨、径流所能实现的地下水回补速度。整个区域开采的地下水94%都用于农业灌溉。为了自身利益着想，他们应改用滴灌。

把水冷系统转换为气冷系统或水气混合冷却技术，可以大量降低发电厂的耗水量。虽然气冷系统价格昂贵，操作效率相对低，但它们几乎不用取水。

生活污水和工业废水的循环利用，同样可以节约供水，并减少输水过程的能源消耗。虽然很多人一想到“从马桶到水龙头”这种把废水处理成饮用水的循环过程就浑身起鸡皮疙瘩，但空间站上的宇航员和新加坡居民却已经在每天饮用处理过的废水，而且没有任何不良反应。即使这一方案让很多消费者不爽，市政当局还可以把再生水用于农业和工业，甚至用作电厂的冷却水。

技术上的突破也可能使水处理不再成为“能源密集型”企业。比如。纽约石溪的石溪净水公司正在研发先进的薄膜技术，以便更有效地处理污水和淡化咸水。不论是谁，只要发明一种技术，能够用最少的能量完成水的净化。都可以成为世界上最富有的人，并名垂千古。

智能监控可以减少生活和商业上的用水浪费。洒水装置在炎热的下午(一天中蒸发量最高和灌溉效率最低的时段)全力喷洒草坪或者在下大雨时洒水的情况并不少见。一些公司，如奥斯汀的Accuwater公司，结合了传感器、智能软件和网络实时气象资料。能够很好地对这些系统进行控制。  推广太阳能热水器，居民就可以省下烧热水的能量。这一简单的技术方便、可靠，经得起时间的检验，很快就能收回成本。但可能因为这项技术不够前沿，没有得到美国联邦政府的大力支持。市场占有率仍然偏低。

我们也将不得不作出对社会有利的选择，节约能源和水意味着我们可能要放弃对玉米制造的酒精燃料的音睐。

我们应该认识到，水的价值超过世上的任何东西。我们必须摆脱长期以来形成的、认为“水应该免费或廉价”的思想，给水制定一个现实的价格。否则就会给人们留下一个错误的讯号——“水资源可以随便浪费”。

一旦制定了真实的水价，美国或许就可以更进一步，让消费者和监管机构了解到水价对能源价格上涨的影响，以及能源价格对水价上涨的影响。这两项指标可以促使我们直面这一两难困境，节约资源，并最终找到有效的解决方法。P10-11