可持续水的理念

Sustainability

“可持续水”的全新理念

大家熟知“可持续”的含义,即以相对持续的方式/方法使生活的各个领域长久维持下去的能力。与之相对应的另一个概念是“可持续发展”。二者有明显的区别,前者通常更多的用于强调实现可持续世界的长期目标,后者更多的用于强调实现可持续目标的诸多过程和途径。可持续发展”也被定义为:既满足当代人的需求,又不损害后代人满足其自身需求能力的一种发展方式。“水”,以H2O的结构存在自然界,对人类的生活至关重要。在此,我们重点讨论的是各类水及与此相关的自然和工程体系。

基于此,我们将“可持续水”定义为:既满足当代人的需求,又不损害后代人满足其自身需求能力的水及其关联体系。可持续水的主题主要包括以下内容:

水资源

研究自然水资源,即可作为农业、工业、家庭、景观或其他环境用水的潜在水资源。

水技术

研究与水利用有关的技术问题。其中,大部分与水处理相关,主要包括提升改善水质使其满足特殊终端用途的诸多工艺流程,以及使水安全排入自然环境的水处理技术。

水管理

研究水资源的控制和迁移,以最大限度的减少对生命财产的损害,同时最大限度的提高水资源的利用效率。其中,排水管理是备受关注的重要主题。

水经济

研究水资源开发和水管理的经济制约因素,满足各种不同需求的同时避免造成社会不公和不可持续的环境影响。

水环境生态体系

研究水体内部及其邻近的生态系统,重点研究水生生物与其相关水环境之间的相互作用。

水工业

涉及面向居民、商业和工业的饮用水供应和废/污水处理服务的商业经济活动。

水市场

涉及允许买卖的水资源物理转移市场以及和水务相关的商业市场。

为什么“可持续水”正在成为一个热门话题?

全球而言,我们正面临着以下问题和挑战:

水资源短缺问题

水资源短缺是世界普遍存在的问题,主要受限于有限的淡水资源及其区域分布不均。全世界约有11亿人缺水,总共有27亿人一年中至少有一个月缺水。同时,水资源短缺导致24亿人卫生设施不足,使其易于感染霍乱、伤寒、以及其他饮用水传播疾病。

水环境生态恶化问题在诸多国家和地区广泛报道。由于水环境(包括海洋、湖泊、河流和地下水)汇聚了人类活动排放的各种污染物,在水环境中经常发生水质退化现象,对人类健康造成了显著的负面影响。虽然天然水体具有污染物自然降解的属性,但当污染物大量排放时,水体也会失去天然净化的能力。

水环境生态恶化问题

城市内涝问题

城市内涝问题时有发生,主要是由于一座城市或城镇的水体流入速度大于水体排出、土壤下渗、人工湖转移和存储的速度造成的。城市内涝不仅在河水溢出堤岸时发生,过量径流的发达地区因水无处可去也会发生城市内涝问题。许多城市、城镇或社区即使少量的雨水也发生了内涝问题,造成基础设施的淹没和恶化。

安全的饮用水是指在人整个生命周期内饮用的不会对人体健康造成任何明显风险的水。然而,据估计全球约有6.63亿人仍无法获得安全的饮用水。联合国宣布获取安全饮用水是一项最基本的人权,也是提高生活水平的重要一步。饮用水安全是一项国际议程和优先事项。

饮用水安全问题

宜居性提升问题

宜居性的提升与城市居住环境的质量提升密切相关。在城区提供清澈的景观水体通常视为城市宜居的重要因素,如在道路两侧的绿化设施以及蓝绿走廊,可供娱乐、提供包容性公共空间,且能为城市经济发展和交通运输提供机遇,创造多功能途径的空间和基础设施。

然而,传统资源的开发和消费方式如不改变,上述诸多问题均难以解决。水等自然资源是大自然赐予人类的宝贵财富,受限于这些资源的天然更新和再生速度较慢,使其也是有限性。在工业革命之前的很长一段时间内,人们曾认为自然资源是无限的。在人类发展过程中,尤其是在快速城市化进程中,在技术和经济可行的前提下,开发充足的各类资源是满足人类发展需求的唯一途径。以现代城市水系统为例,该系统主要包括供水、废水处理和最终排放入自然的整个水循环,具有传统的连续性和末端处理,无需担心其对水源的可用性和环境质量的影响。然而,随着快速城市化,人口爆炸式的极速增长,严重破坏了水资源供给和水资源需求之间的平衡。按照传统方式不断新建或扩建城市水系统不可避免地造成水资源的过度开发,继而严重破坏了水源系统,水环境恶化,进而降低城市的宜居性。

在上述背景下,全球范围内越来越多的需要转变,即从以“不可持续的资源利用和环境恶化”为特征的传统范式向以“可持续的资源利用和可持续的环境保护”为特征的新范式转变。水,作为最重要的资源和环境组成要素,亟待需要全球水务从业者发展水科技,促进水工业向“可持续水”方向的创新与发展。