可持续水:我们可持续水资源管理解决方案和策略的基本指南
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可持续水
2019年8月18日星期日

可持续水:我们可持续水资源管理解决方案和策略的基本指南



可持续水意味着一个可以是水自给自足的国家:确保有足够的水来满足多种需求,从农业到市政和工业。这也意味着供水将保持一致,尽管气候变化影响,如缺乏降雨和干旱,或过多的雨水和洪水弹性。可持续水也意味着在匹配供需和水输送过程中堆叠的经济性尽可能高。同时,水可持续性也可以通过通过可再生能源耦合传统的水处理技术来指示能量中立。以下文章旨在提供您需要了解可持续水的一切。

什么是水的可持续性?

联合国信息图形

图像信用:联合国

可持续水管理意味着能够满足现在的水需求,而不会影响后代的能力。实现可持续水管理需要多学科和整体方法,其中解决了技术,环境,经济,景观审美,社会和文化问题。

在全球范围内,拥有可持续的水资源意味着在地球上提供每个人,价格实惠地获得最低20至50升的日常水,以维持生命。这遵循联合国大会承认“安全和清洁饮用水和卫生的权利,这对于充分享受生命和所有人权至关重要”。

水可持续性也意味着水资源的有效和整体管理。现在有多次对水资源的需求,这引起了可持续,集成和整体水管理的需求。

英国水务管理局(Ofwat)将“可持续用水”描述为:“一个可持续的水循环,在这个循环中,我们能够满足我们对水和污水处理服务的需求,同时使子孙后代能够满足他们自己的需求。”

对于水公用事业,这可能意味着据美国环境保护局(EPA)的环境保护局(EPA)有效地规划水和废水系统,以管理他们的运营和基础设施,并确保社亚博全网网页登录区的可持续性。该机构表示,在基础设施规划期间考虑可持续性的益处包括:

  • 通过与社区进行透明和包容的过程,设定目标和选择项目,优化环境、经济和社会效益
  • 实现一系列替代方案的一致性,这些替代方案解决了既有实用程序和社区目标
  • 提高该效用的长期技术,金融和管理能力。

通常,水务公司有一个长期的规划范围和长期的基础设施运行和维护承诺。投资决策的成本和潜在收益需要很长一段时间才能实现。因此,EPA的可持续发展政策呼吁饮用水和废水系统进行“稳健和全面”的规划,以确保水基础设施投资在其生命周期内具有成本效益、资源效率高,并与亚博全网网页登录其他相关社区目标相一致。

不同的公用事业之间,水的可持续性水平也会有所不同。一些公用事业和社区已将可持续性考虑纳入其规划过程,但正在设法改进和改进其目前的努力。其他国家可能选择集中注意这些考虑如何有助于以成本效益满足现有的规章或服务要求。

可持续用水解决方案:基本要素

可持续的水系统应该为特定的需求提供足够的水量和适当的水质,而不损害未来提供这种能力和质量的能力IWA.

协会国家:“可持续发展领域的水系统可能不会实际上包括水的使用,而是包括传统上使用水的​​系统。例如,含水厕所和无水洗衣机洗衣肉,其用途有助于缓解水分压力和安全的可持续供水。“

地球水的分布

图像信用:U.S地质调查

IWA的以下列表地址可以可持续地使用不同的水源:

地表水

地表水受到限制,因为周围的世界各地和各种活动的污染意味着没有治疗的地表水不适合饮用。如果正确构造,大坝可以提供可持续的供水,因为结构可用于发电,灌溉,防洪,进入和导航。然而,大型大坝项目可能对可持续性造成挑战:对野生动物栖息地,鱼类迁移,水流和质量和社会经济影响的负面环境影响。因此,应进行可持续性影响评估。

地下水

地下水占全球淡水的50%以上,对饮用水至关重要。只有保持系统中进出和储存的水量,地下水才能成为可持续的水源。IWA表示,不可持续的地下水使用会导致水位下降,减少流量和低质量的水,直接影响当地社区。

海水淡化

电池传奇元素水制造商海水淡化反渗透

图像信用:元素浇水者

在一些缺乏淡水的国家,海水淡化多年来提供了足够的供水。然而,与地下水和地表水处理相比,基于热和膜的较高的能量需求挑战了脱盐的适应作为可持续的。然而,IWA表示,如果它与可再生能源相结合,可以改善海水淡化的可持续性。分散,太阳能海水淡化被推荐为希腊6000个岛屿提供更可持续的水源。

再生水

再生 - 水infographic

图片来源:塔塔和霍华德

再生水或水重用就像它所知,也可以是供水的可持续源,可以减轻初级水资源的压力,如地表和地下水。根据给定的应用,必须处理再生水以提供适当的质量,例如用于灌溉或行业使用。水冻水平在全球范围内变化。西班牙和中国等国家继续引领水重用方式在2010年至2017年期间,后者的产能缩减了49%。

可持续水资源管理

可持续供水是水资源综合管理根据IWA的说法。该协会将其识别为“练习与各种观点一起汇集多个利益相关者以确定如何最佳管理水。要确定水系统是否可持续,必须考虑各种经济,社会和生态考虑因素。

与此同时,联合国(联合国)概述了以下领域,需要进行可持续水资源管理,以其符合其“确保所有人的可持续水”的总体目标。

农业

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图片信用:水下筒

到目前为止,农业是全球最耗水的地方,占全球耗水量的70%,尽管这个数字因国家而异。雨养农业是世界上主要的农业生产系统,其目前的平均生产率仅略高于最佳农业管理下可获得的潜力的一半。到2050年,全球农业的粮食产量将增加60%,发展中国家的粮食产量将增加100%。

行业和能源

行业和能源占水需求的20%。更多发达国家对产业的淡水提取比例大得多,而不是农业占主导地位的国家。平衡可持续性对工业群众生产传统观点的要求为行业创造了几个难题。最大的全球化之一以及如何在全球范围内传播产业化的好处,对水和其他自然资源不符。

国内部门

市政用水占总用水量的10%。然而,在全球范围内,估计的7.8亿人仍然没有获得改善的水源,而25亿仍然仍然无法获得改进的卫生设施。

城市

管理日益增长的人口水

图像信用:芝加哥全球事务委员会

世界上超过一半的人已经生活在城市地区,到2050年,预计全球90亿人口的三分之二以上将生活在城市。此外,这一增长大部分将发生在发展中国家,它们应对这一迅速变化的能力有限,而且增长还将导致生活在贫民窟的人数增加,这些贫民窟的生活条件往往很差,包括供水和卫生设施不足。因此,开发水资源为经济增长、社会公平和环境可持续性将与城市的可持续发展密切相关。

生态系统

也许在过去十年中对可持续发展的最重要的挑战是展开的全球生态危机,成为进一步人类发展的障碍。从生态角度来看,可持续发展努力并没有成功。全球环境退化已达到危重水平,主要生态系统接近可能引发巨大崩溃的阈值。越来越多地了解全球行星边界,必须尊重保护地球生命支持系统,需要是未来可持续发展框架的基础。

可持续水管理策略:三个例子

区域和国家各国政府将设计可持续水策略,并将根据各种因素而有所不同:水基础设施的成熟,​​气候变化的影响和风险,政府野心,监管和获得金融等水平。

根据IWA的说法,可持续性既是一个目标也是一个结果。可持续水资源管理的概念框架认为,水是一种可再生但有限的资源,受到全球和区域的限制。这应该通过制度和法律/监管结构来整合生态、经济和社会考虑,朝着可持续水资源的方向发展。

有多个案例研究表明,政府主导的可持续水资源管理战略已考虑到国家条例。下面我们列出了三个非常不同的例子,从城市到州和全国范围:

全国可持续水:北爱尔兰的长期水战略

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图片信用:水下筒

这种广泛的战略侧重于用于国内,农业和工业案例的河流,湖泊,猪群和含水层的水中的可持续管理.该文件提出了如何在局部地管理多余的雨水,以减少洪水对社区的影响。它还研究了如何减少移动和治疗饮用水和废水所需的能量。亚博全网网页登录

全州:澳大利亚维多利亚州的可持续水资源战略

在澳大利亚的一个州范围的水资源规划的雕塑过程中,有四个区域的水战略.由1989年的水法驱动,这些可持续水策略必须至少每10年审查。2016年开始审查中部地区可持续水战略,现已完成。西部地区和Gippsland地区可持续水战略的五年评估始于2017年,也是完整的。北方地区可持续水战略的审查预计将于2019年底开始。

全市范围:鹿特丹 - 引领城市弹性的方式

荷兰鹿特丹市罗迪斯的可持续城市水指标清单.该市在水资源管理方面一直具有创新性和前瞻性,包括对水库集水系统的大量投资。鹿特丹已成为展示在城市恢复力方面直接导致可持续供水:该市在水储备方面是世界上最高的。

水可持续发展项目:三个例子

有三个水可持续性项目的例子:

淮方地下水再生厂

华凡厂地下水填海厂HWRP

图片信贷:中国日报

该项目荣获第12届IWA项目创新奖“北京生态水回用可持续解决方案”金奖。占地31公顷的污水回用厂旨在缓亚博全网网页登录解北京南部的污水处理压力,并改善凉水河的水质。地下废水回收设施将容纳4个160亚博全网网页登录平方米的生物反应器,产生符合地表水环境质量标准4 (IV)级的再生水。作为一个地下处理厂,其目的是减少占用土地,并抑制任何噪音和难闻的气味从工厂发出。灰水将用于工业和市政用途,而污泥将被处理和再利用,作为垃圾填埋场,以及森林土壤的富集。

苏丹Omdurman供水优化计划

Omdurman供水优化计划苏丹

图片学分:碱水

恩图曼供水和优化计划是2008年撒哈拉以南非洲实现千年发展目标的最重要步骤之一,旨在缓解苏丹首都喀土穆及其周边地区的严重饮水短缺。碧沃特公司承包了一个大型水处理厂,主要分配和储存,在尼罗河上有一个取水口,位于白尼罗河和蓝尼罗河汇合处的下游。该创新的取水结构是为了可靠地管理具有挑战性的水位波动、强劲的水流和每年雨季河流携带的大量淤泥。有趣的是,Biwater设计的创新的进水口结构可以在两级上下浮动,以应对高达8米的水位变化,以及河水中携带的泥沙的重量和强度。

改善安第斯社区的条件

改善安第斯社区的条件

图像信用:Andres Times

被称为AICCA的项目正在秘鲁,玻利维亚和哥伦比亚的Andean地区推出,这些地区将专注于清洁水和气候变化。拉丁美洲发展银行和全球环境设施支持该项目,总计1000万美元。该项目旨在解决气候变化的挑战,重点是确保安安斯盟人口的水分能。

可持续水资源管理:将可再生能源与水资源结合起来

可再生水系统,特别是太阳能海水淡化,是可持续水管理的具体体现。这与国际海水淡化协会(IDA)全球清洁海水淡化协会设定的目标相一致,即在2020-2025年期间,20%的新海水淡化厂将由可再生能源提供动力。

通过将可再生技术和海水淡化技术结合起来,它被视为在短期内减少海水淡化碳足迹的关键组合。

迄今为止,中东,西班牙和印度有几项小规模试验,带来集中的太阳能(CSP)和海水淡化。挑战一直在扩大操作的大小,并使其完全独立,无需访问栅极电源,当太阳不闪亮时备份。例如,目前,许多发展在夜间期间恢复到电网电力以确保连续操作。

沙特阿拉伯有一个值得注意的发展研究案例。二月工程公司Metito宣布,它已经与阿卜杜拉国王经济城(KAEC)签订了一份合同,建造一个“以太阳能为动力的海水淡化厂”。

可持续水:我们可持续水资源管理解决方案和策略的基本指南

图片信用:水下筒

在SAR220,404,144(58.7百万美元)中价值,海水淡化厂将从生产的能力开始,以生产30,000 M3 /天的饮用水,可扩展至60,000 m3 /天。该项目预计将于24个月开发,生产产量已于2020年第一季度开始。

该工作包括2兆瓦(MW)太阳能电厂,将完全设计,采购,安装,委托和与RO系统集成。

该空间的其他开发包括更小的离网太阳能海水淡化解决方案。法国工程公司睫毛膏可再生水已经开发出一种在阿布扎比试用的系统。它使用海滩,从海边的钻孔中获得海水。根据该公司的说法,海滩的天然沙漏很好地消除了专用预处理系统的需求。

电池存储也被吹捧为拥有独立的太阳能和光伏脱盐厂的一种方法。然而,对高投资成本和长交付时间的担忧仍然存在。

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