六年多前，國外著名論壇網站Reddit有人談論起一個有趣現象——洛杉磯銀湖水庫被扔進40萬個黑色圓球。國內知名科普網站「果殼」當時很快就轉發了這則奇聞。這些黑球是幹什麼用的呢？當時的國外網友解釋說這主要是為了阻止鳥類污染水源，而果殼謠言粉碎機編輯「花落成燭」對這些網友的猜測進行匯總：保溫、防止水中異味散出、藻類控制、鳥類控制、蒸發控制、減少化學氣象排放。
美國人往水庫投加黑球
到了2015年，黑球數量追加到9600萬個！經過非專業小編們擊鼓傳花式的紛紛報導，「阻止水庫蒸發」似乎成了黑球唯一的功能。瓦村農夫我本人對此表示懷疑——中學物理老師不是說黑色吸熱的嗎？放黑球不是適得其反嗎？
黑色球不是會吸熱加劇蒸發嗎？|圖源: YouTube
所以這些球實際用來做什麼的呢？最近有個美國人專程來到這個水庫尋找真相，他的考察視頻也在YouTube贏得超過3300萬的點擊率。在本期《第三眼》專欄里，我們跟他一起看個究竟。
Derk Muller|圖源：twitter
上圖的這位老外叫Derek Muller，是YouTube著名頻道Veritasium的創辦人。他本科修讀工程物理，博士攻讀物理教育，2008年畢業後加入ABC的科普節目Catalyst報導世界各地的科技故事。他在2011年創立了Veritasium頻道，專門搜尋些「反直覺」的科學現象。最近，位於美國5號州際公路旁的Ivanhoe水庫引起他的注意——作為一個修讀物理專業的人，他不太相信這些「遮陽球」(Shade Balls)用來防止蒸發的「傳言」，因此他想眼見為實。
被當地人譽為水肺的Ivanhoe水庫|圖源：YouTube@Veritasium
意想不到的反應
水庫水面填滿的球| YouTube@Veritasium
經過和美國洛杉磯水電局(LADWP)三位專家的訪談，Derek終於知道了這些黑球的真正作用——LADWP的初衷並不是為了防止蒸發，而是處理溴化物，一種出現在鹽水中的天然物質。
話說溴化物本身對人體無害，它也很難被去除。但在自來水廠里，如果用臭氧進行消毒，臭氧會和溴離子反應形成溴酸鹽(BrO3-)，而溴酸鹽在國際上被定為2B級的潛在致癌物。
自來水廠可能會發生的溴污染|圖源: YouTube@Veritasium
早在2000年，美國洛杉磯水電局就密切關注溴酸鹽的水平，奇怪的是，儘管自來水廠能滿足3μg/L溴酸鹽的出水標準，但水廠還是收到諸如啤酒廠等下游企業的投訴，說水裡的溴酸鹽濃度超標10倍！
一經調查，他們發現水庫是那個投毒元兇——水庫中的溴化物和余氯在紫外光的作用下，會生成溴酸鹽，產量遠高於溴化物和臭氧的反應。
溴化物和余氯的反應原理
解決方案
美國洛杉磯水電局(LADWP)馬上著手尋找解決方案，他們考察過各種奇葩妙計，例如：
這些怪招有一個共同點，就是阻擋太陽光，因為它是唯一可以控制的反應條件。眾里尋他千百度，一個直徑約10cm的「遮陽球」最後成為他們的「真命天子」。LADWP的首席營運長Marty Adams在採訪里拿著黑球回憶說：「這東西馬上就奏效了！」
首席營運長Marty Adams|圖源: YouTube@Veritasium
神奇的鳥球
這些黑球原來是由加州的XavierC、Artisan Screen Process和賓州的Orange Products三家公司研發的中空聚乙烯球體。球面有可以阻擋紫外線的碳黑塗層，據說效用長達25年(Adams先生則稱約10年)。
這些球最初用於保護鳥類防止它們接近有毒礦池(因為鳥兒很難站穩在球面)。空心球內還注有40%的水，作用是讓黑球穩固地留在水庫里，不會被大風的隨便吹走，例如飛到旁邊5號州際公路上。除了防止生成溴酸鹽、驅趕小鳥，這些球還能阻礙藻類生長，而且它真的能防止水汽蒸發。據Derek介紹，黑球里的空氣有絕熱作用，因此雖然球體水上的部分變熱了，但並不會傳遞給水體。實測結果也顯示，球下方的水溫比水上的水溫更低，這樣一來，黑球覆蓋一年就可幫助水庫減少85-90%的蒸發量。
LADWP對黑球進行測試|圖源：YouTube@Veritasium
質疑的聲音
LADWP當局對這個神奇的黑球非常滿意，因為一個球的成本約為36美分，使用壽命為10-25年，而且可再回收利用。洛杉磯市長Eric Garcetti表示，和之前的保護措施相比，遮陽球能節省約2.5億美元。
但也有人對此表示質疑，瑞士EAWAG研究所的Erfan Haghighi博士等人去年在《自然》子刊《Nature Sustainability》發表了一篇文章，給遮陽球的水足跡算了一筆帳，結果發現：雖然遮陽球每年可節約11.5億升水，但黑球生產本身要耗費2.5-29億升的水資源(視乎球壁厚度)。因此他們認為洛杉磯水庫這些黑球的可持續性是要打上問號的。
但正如Derek Muller在節目裡說道，這個項目的優先級並不是節約水源，水源安全才是他們的初衷。所有涉及安全的問題，都不是簡單計算可以衡量的。至少，LADWP大開腦洞又因地制宜的嘗試給了其他地方的水務局很多啟發。
