“Nature for Water”从自然中寻找水资源可持续管理的答案---写在2018世界水日-北极星水处理网

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世界很多国家和地区都在正面临着水环境恶化、极端天气和气候变化带来的严峻挑战。城市化进程为经济增长带来了机会，但也同样威胁了自然的可持续性和城市的宜居性。越来越多的河流湖泊遭受污染，淡水资源短缺，更加频繁的极端降雨，旷日持久的干旱，城市内涝和面源污染时有发生，自然环境的生态功能不断退化，而气候变化带来的极端天气给这些危机带来了新一层的不确定性。在澳大利亚，从2000年开始的“千年干旱(Millennium Drought )”给墨尔本造成了4-15亿澳元的经济损失;2011年的特大洪水给昆士兰州造成了140亿澳元的经济损失和严重的人员伤亡。

目前，全球有21亿人口无法获得清洁水和使用基本的卫生设施。联合国着力推行可持续发展目标6(SDGs)，希望在2030年前取得最大范围的水资源安全。而要达成这个目标，保护自然环境、恢复和利用健康的水生态功能是其中的重中之重。基于自然的解决方案取灵感于自然，获支撑于自然，是使用或模仿自然过程，致力于改善水资源管理的解决方案。

越来越多的国家在将基于自然的解决方案融入水系统建设的过程之中。在城市规划中应用更多的绿色基础设施，有效地吸收存蓄和净化雨水，包括模拟自然生态功能的人工湿地、可渗透路面、绿色屋顶等;治理与城市相连的流域，运用传感器、监测平台更好地预防、发现和评估风险，有效应对洪涝，减少污染，保护流域生态;应用多元化创新技术的污水处理和管网管理，实现清洁水、能源和营养盐的回收回用，减少对自然生态系统的负担和影响。今年世界水日的主题“Nature for Water”，正是鼓励人们在应对各类水挑战时探索自然之法。

基于自然的解决方案为我们提供了全新的思考方向，通过绿色技术和基础设施的应用，以及科学化的规划管理，使城市能够更加灵活地应对雨洪风险，防止洪水内涝、水污染等问题的发生，增加城市宜居性，并实现一系列的协同效益。在美国密尔沃基，当地新出台的排放法规要求其城市必须每年都新增绿色基础设施(处理能力100万加仑)，这是全美第一个就绿色基础设施提出明确要求的排放法规。澳大利亚也做了很多的有关“水敏型(water sensitive)”城市建设的研究和规划，将生物滞留池、绿植墙等绿色基础设施融入到建筑物和社区路面的设计中，使雨水得到存蓄净化、生活污水处理回用，实现分散式的净水和供水，提高城市对污染、洪涝、干旱等风险的应对能力。

基于自然的解决方案在污水处理中也将发挥越来越重要的作用。随着经济活动的增加和人口的增长，很多污水厂的处理能力已经无法适应新城市规模之下的污水服务需求;而在一些欠发达地区，甚至还没有污水收集管网以及污水处理设施。根据UN Water的统计，全球有80%的污水未经过妥善处理即被排放到了自然水体中，造成了严重的污染和卫生隐患。解决这一问题需要我们在循环型经济的思路下加强技术研发应用和基础设施建设上的投入。创新的技术和先进的运行管理经验将帮助未来的污处理厂成为资源回收厂，通过实现清洁水、能源和营养物质回收以及资源的产品化，实现健康的自然生态循环。

湿地等绿色科技作为污水处理的重要解决方案之一被广泛应用。湿地可以成为天然的过滤净化系统，有效拦截悬浮固体，并通过吸附和后续的生物降解过程去除有效去除部分细菌、重金属和氮磷等污染物。相比于传统污水处理方式，湿地处理系统在一定的人口规模、污水水质、地理生态条件下可以做到技术可行，并且更加经济适用。例如在法国，当服务人口当量大于5000时，一般需要应用活性污泥等传统处理方式，但当服务人口当量小于5000时，则往往湿地系统的处理表现也同样优异，成本还会更低。

法国南部的Roussillon是当地有名的夏季旅游区，它同时也属于生态敏感地区，产生的污水如不能有效处理则可能对生态环境造成影响。在综合考虑污水成分、经济性等因素后，当地决定兴建一个湿地污水处理系统，设计的服务人口当量在1250人。该系统包括2cm格栅、一个5.4m³的储水池。在湿地处理单元包含两段，一段包含三个平行滤池，总面积920㎡，主过滤层为2-6mm的碎石。二段包含两个平行滤池，总面积500㎡，主过滤层为细沙(d10= 0.4 mm; d60 = 1 mm)。同时，所有滤池均种有芦苇等植物，植物种类是根据处理要求以及当地具体的自然条件进行筛选和配比种植的，以期在不同季节达到理想的出水效果。由于厂址所在地没有电力，污水靠虹吸重力装置流经处理系统的各个单元。

该系统从1998年开始投入使用，至今仍然运行良好。下表是1998-2012年Roussillon湿地污水处理单元的运行表现，其COD、TKN去除率在95%，BOD和TSS去除率在98%左右。除了功能性，该系统与山谷森林融合在一起，从景观角度也做得很好。

基于自然的解决方案也让我们思考如何能在监管上遵循自然之道，为水资源管理提供有效指导标准和提供可持续发展动力。IWA主张根据水的用途制定相应的水质标准(Fit for Purpose)。这意味着可持续的水资源管理中综合性地考虑水质、能耗、资源利用率、经济成本等多方面因素，而不再是单一地强调监管标准的严格程度。通过考虑不同受纳水体的具体情况和不同领域水回用的具体需求来灵活管理出水水质，鼓励能源平衡和资源回收，合理地利用各种技术，出台配套政策，使水务公司能够在经济可持续的情况下提供更加优质的水处理服务，并且有动力研发和投资更多有利于自然生态环境的创新型水处理解决方案。

获灵感于自然，应用造福于自然。今年的世界水日提醒我们在自然中寻找水资源可持续管理的答案。IWA将继续和全球的水行业专业人士一起，探寻打造水智慧世界的自然之道。希望在未来，更多包含创新型和实用性的水资源绿色解决方案能够为我们开启机会之门。

原标题：“Nature for Water”从自然中寻找水资源可持续管理的答案---写在2018世界水日

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