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水是生命之源，是人类和其它生物赖以生存的基础，也是全球生态系统的关键组成部分。然而，人类可以直接利用的淡水资源（如河流、湖泊和浅层地下水）仅占全球淡水总储量的0.26%。近年来，气候变化、工业和农业的扩张，以及地下水的过度开采，都使全球淡水资源短缺的问题愈加严重。
我国同样面临严重的水资源短缺问题。为了解决这一难题，早在1958年，《中共中央关于水利工作的指示》提出了南水北调这一重要工程，旨在解决中国北方的水资源短缺。该工程迄今为止解决了数以亿计的人用水需求。在2020年，河海大学杨涛教授带领团队承担引汉济渭工程二期工程勘察设计，预算达2247万元，提出了大型引调水工程智慧标杆的建设方案，为"智慧水利"提供了新思路。然而，修建大型水利工程面临一系列挑战，包括高昂的投资成本、较长的建设周期，以及可能引发的生态环境和移民问题。特别是在一些贫困和偏远地区，这些问题带来了严重的经济和社会压力。此外，水利工程的运行和管理也复杂，调度过程中因气象预报不准确或防洪需求变化，可能导致枯水期缺水。
与以往从单一技术的角度报道非常规水资源利用综述不同，笔者对不同的太阳能非常规水利用技术进行了总结和讨论。并基于当前太阳能可持续产水技术的发展现状，提出了非常规水资源技术发展面临的一些挑战。这篇综述涉及非常规水资源利用技术包括三个方面：
（1）太阳能驱动脱盐技术
海水和苦咸水的脱盐在非常规水资源的开发和利用中扮演着重要角色。本文从太阳能的利用和淡水收集的角度，系统阐述了光热界面蒸发淡化、光热膜淡化和太阳能驱动的电化学淡化技术的基本原理和发展现状。此外，本文还简要介绍了其它太阳能驱动的淡化技术的发展情况，如反渗透、电渗析和多级闪蒸等。通过分析这些太阳能脱盐技术的机制和原理，总结它们之间的相互关系。
（2）太阳能大气集水技术
太阳能大气集水（在低湿度条件下）主要依赖于吸湿材料来捕获空气中的水分。这些吸湿材料不仅包括传统的卤化盐及其复合物，还包括金属有机框架等新型纳米材料。在吸湿材料内部收集的水分随后通过太阳能驱动热蒸发释放出来，并通过集中冷凝进行收集，这一过程类似于光热界面蒸发淡化技术。本节总结了吸湿材料的基本吸附特性和相关理论。鉴于太阳能大气集水过程中的吸水阶段和再生阶段存在能量运行明显差异，通过合理设计这些材料的结构可以进一步提高它们的性能。该部分还展望了在高湿度环境中利用辐射制冷技术用于空气水收集（高湿度条件）的相关探索。
（3）太阳能污水净化技术
污水是另一种重要的非常规水资源，主要是指由人类生产和生活活动所产生的废弃物，导致原本可用水资源的受到污染。太阳能驱动的废水处理技术种类繁多，应用范围广泛。本文主要讨论了两种不同类型污水的处理方式：在太阳能热蒸发过程中处理含有可降解污染物（如有机物）和不可降解污染物（如油和重金属）的污水。此外，光催化作为一种较为成熟的污水处理技术，本文也对其进行了探讨，并特别关注了光催化在光热海水淡化过程中可能产生的协同效应。
利用太阳能驱动的非传统水资源转换技术，将非常规水资源转变为清洁水资源，为缓解全球淡水资源短缺提供了重要保障。太阳能制水技术与南水北调工程相辅相成，融合了科学探索和工程示范的精髓，共同描绘了水资源可持续利用的蓝图。
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