地狱和被污染的水:整体水资源管理能做什么

威斯康辛州的麦迪逊大都会污水收集区遇到了一个问题。由于州政府和联邦政府的法规越来越严格，它不得不帮助减少540平方英里的Yahara河流域的磷含量。它已经从废水中去除了95%的磷;新的磷水平限制将要求去除相当于96%的磷。

该地区的总工程师兼负责人迈克尔·穆查(Michael Mucha)说，“如果要增加1%的磷去除量，需要向处理厂追加1.3亿美元，而公众不会看到水质有那么大的改善。”

但是由于州政府和联邦政府正在管理最终的水质——而不是一个水源的排放——该地区决定用另一种方式来解决这个问题。该地区没有投资数百万美元用于更密集的除磷，而是决定从农业、城市和郊区径流中提取不受管制的磷。

2012年，该地区率先在城市、城镇、废水处理厂、农民、环保组织、威斯康星大学麦迪逊分校和威斯康星自然资源部之间建立了伙伴关系。被称为Yahara流域改善网络该伙伴关系的项目——由24名成员、赠款和其他来源资助——包括在农田和水道之间添加草坪，从飞机上喷洒覆盖农作物的种子以减少土壤侵蚀，粪便管理和城市树叶收集。

Yahara流域改善网络仅在2016年就花费了700万美元，从流域中提取了约3万磅磷。

在试点项目、过渡年和全面项目的头两年，仅在2016年，它就花费了700万美元，将大约3万磅的磷从分水岭中去除。目标是到2036年该项目结束时达到每年9.6万英镑。

Yahara流域改善网络是全球范围内日益增长的一项运动的一个例子。这项运动在美国被称为“一水”，旨在更全面地管理水资源。这是对饮用水、废水、雨水和环境用水标准分离管理的一个转变。它总是来得太快。在2017年的一份报告中，世界经济论坛将水危机列为“在未来10年内对几个国家或行业产生重大负面影响”的全球五大风险之一。Too much water, too little water, water that’s not clean enough: All threaten business, and population growth and shifting water patterns due to climate change are exacerbating the problems.

非营利组织美国水联盟(U.S. Water Alliance)的首席执行官拉迪卡·福克斯(Radhika Fox)说，水资源是“关于管理水资源以实现多种利益”。联盟的一个水路线图展示了人们以综合方式管理水以同时满足多种需求的各种方法，例如为生态系统、防洪、饮用水和灌溉提供水。

提高效用弹性

采用一水参考系的污水处理企业在其废水处理中看到了新的价值。有些人将其清洁到足以用于某些重复使用的安全标准，比如灌溉景观。他们开始从污水中回收有价值的产品，比如用作肥料的生物固体。

使用一种水参考系的废水处理公司开始从污水中回收有价值的产品，例如用作肥料的生物固体。

福克斯说:“从历史上看，他们基本上是把排泄物处理干净，然后再把它们放回环境中。这是一项极其艰巨的任务。”“但现在我们看到废水处理厂被视为资源回收中心。”

一些公用事业公司甚至利用废物发电。在美国国会大厦，DC Water公司的蓝平原高级废水处理厂是最大的电力消费者，使用25到30兆瓦的电力。与它的资源回收程序使用厌氧消化将有机质转化为甲烷(PDF)在美国，发电10兆瓦，抵消了三分之一的碳足迹。

帮助城市和商业繁荣

旧金山、西雅图和纽约等城市正在修改建筑规范，要求重新使用用于冲厕所、冷却系统和景观灌溉的水——这些都不需要饮用水质量，因为这样既节约能源又节约用水。所以，淋浴时流进下水道的水可能会重新流入马桶，然后再返回污水处理厂进行清洗。

新奥尔良开始为应对气候变化制定计划，为提高防洪能力腾出空间。与位于或低于海平面的奥尔良教区的一半以上飓风卡特里娜(Katrina)和丽塔(Rita)导致该市洪水泛滥，并在8月份遭遇了一场暴雨。尽管气候变化带来了更强的风暴和更高的风暴潮，但这座城市正在下沉，因为强大的水泵将洪水移出了城市。

卡特里娜灾后重建的一个结果是“大新奥尔良城市用水计划”，该计划呼吁跨城市扩大“绿色基础设施”——保护或恢复自然生态系统或公园和中隔区等未铺设的区域——以减少洪水风险、阻止土壤下沉和美化社区。新奥尔良市恢复和可持续发展规划和战略经理Jared Genova说:“我们的目标是让基础设施与自然系统协同工作，而不是试图抵抗水。”竞彩足球app怎么下载

新奥尔良正在规划蓝绿走廊——带有水景的绿色空间——沿着林荫大道的中间地带，增加美学价值。

米拉波水花园项目(Mirabeau Water Garden)今年将破土动工，该项目占地25英亩，位于地势最低的社区Gentilly。该地区在卡特里娜飓风期间被淹，现在它被设计为“容纳超过1000万加仑的水，减轻排水系统的压力，”Genova说。它还将成为“一个世界级的公园”，为居住在附近的弱势群体提供休憩空间。

地势低洼的荷兰拥有数百年丰富的水资源生活经验，一直在建议新奥尔良。Genova说，一个关键的智慧是，通过确保地面保持饱和，“在地表保持水分实际上可以减轻下沉”。为了实现这一目标，新奥尔良正在规划蓝绿走廊——带有水景的绿色空间——沿着林荫大道的中部，同时也增加了审美价值。该公司还考虑了用透水材料铺路的可能性，这种材料可以让雨水渗入地面。减少地面下沉不仅可以减少洪水风险，还可以节省修理沥青路面凹坑的费用。

与此同时，一些企业正在通过节能措施或现场循环水来减少水足迹。其他公司正在与附近的合作伙伴合作。例如，在陶氏化学公司(Dow Chemical Company)位于得克萨斯州自由港(Freeport)的制造厂，干旱一直是一个令人担忧的问题。与以往的做法不同，这家工厂从当地的布拉索斯河取水，而是从杰克逊湖(Lake Jackson)抽取经过处理的废水，从而减少了对淡水的需求。陶氏公司预计，这个水再利用项目每年将减少超过13亿加仑的淡水消耗。

促进可持续农业

农业约占全球人口用水量的70%，而且它是水资源挑战的中心:肥料流失;土壤侵蚀;栖息地的退化;干旱;和洪水。但是，正如威斯康辛州的Yahara流域改善网络所展示的那样，在面临如此多的挑战的同时，也有很多机会来改进使用“一水”方法的做法。

对于水资源短缺的地区，加州的萨利纳斯山谷提供了一个单一的水模式。农民们使用了大量的地下水，以至于海水从海岸渗入蓄水层。在1990年代中期蒙特利地区水污染控制机构更名为蒙特利一水，开始向农民提供再生废水，用于灌溉1.2万英亩的粮食作物，这是世界上规模最大的此类项目。

增强社会和经济包容性

美国水联盟的福克斯说:“一滴水不仅仅关乎效率和生命周期。”“这也事关公平和我们想要的其他结果。”Lower income people are more likely than wealthier individuals to lack access to clean water under current water management structures, and many are at risk from climate change impacts, such as flooding, because they live in low-lying areas. "If whatever infrastructure strategies or planning we’re doing don’t take those things into account, we really haven’t achieved One Water because we’re taking care of some, but we’re not taking care of all," said Fox.

在目前的水资源管理结构下，收入较低的人比较富裕的人更有可能缺乏清洁用水。

不是每个人都能平等地获得清洁、安全、负担得起的水。加州的圣华金河谷(San Joaquin Valley)就是一个麻烦的地方，那里庞大的农业生产已经导致了农民社区唯一的水源——地下水——被硝酸盐污染。到250000人根据加州大学戴维斯分校的一项研究，这些人在圣华金和萨利纳斯山谷的硝酸盐暴露风险很高。

一个叫做社区水中心的非营利组织已经和当地社区成员合作了12年，培训他们如何提倡获得清洁的水，并向当地水委员会提供技术建议。该中心还帮助了20多名来自低收入社区的人在当地和地区水务政府委员会获得职位，在那里他们为自己的社区发声，倡导安全饮用水。

今天,很多这样的社区作为一项紧急安全措施，他们正在计划基础设施项目，如钻探新井或与其他小社区合作建设污水处理厂。

保持河流健康

除了为植物和动物提供栖息地，自然生态系统——比如森林、滨水区和湿地——在水资源管理方面也为人类做了很多事情。这些措施包括吸收洪水、过滤污染、向地下补充水分以抵御干旱，以及防止风暴潮和海平面上升。通常，保护或恢复生态系统比雨水储罐等技术或混凝土基础设施解决方案更具成本效益和灵活性。为了保持One Water的目标，它们提供了多种好处，而工程混凝土解决方案通常一次只针对一个问题。

20世纪90年代，图森市在其污水处理和过滤工厂附近建造了湿地——甜水湿地设施，以进一步净化污水。重新创造的湿地是野生动物的生命线，是圣克鲁兹河的替代品，图森水利部的公共信息官员费尔南多·莫利纳(Fernando Molina)说:“圣克鲁兹河自20世纪30年代或40年代以来就没有定期流动。”“我们见过山猫、猫头鹰、蝙蝠、鹿、爪哇鱼，”他说。人们也成群结队地来到甜水镇，散步、观鸟和教育学生。“它最终变成了一种公共设施。”

今天，图森县和皮马县机构正在考虑以不同的方式管理雨水，“更多地将其作为一种可用的资源，而不是你试图从房屋和街道上赶走的讨厌之物，”莫利纳说。他们希望通过恢复河流生态系统和城市地区的透水地面来吸收大雨并补充含水层，并通过鼓励业主和工业客户安装雨水收集系统并在现场重复使用，提高该地区对干旱和气候变化的恢复能力。

世界水

欧盟自2000年通过《水框架指令》(Water Framework Directive)以来，一直在推进类似的原则，该指令要求成员国改善其水资源的质量和数量。该框架已启动了多项与“一水计划”一致的项目，包括鼓励以自然为基础的解决方案、绿色基础设施和能带来多种好处的自然保水措施。

欧盟自2000年通过《水框架指令》(Water Framework Directive)以来，一直在推进类似的原则，该指令要求成员国改善其水资源的质量和数量。

在西班牙东北部，阿尔加河穿过潘普洛纳。“水经济论坛”的学术主任贡萨洛•德拉卡拉马拉说，从历史上看，黄河大约每五年就会泛滥一次。“由于气候变化，现在几乎每年都会发生这种情况，”他说。

当地合作伙伴对此做出了回应修复了长达16英里的河流栖息地沿着阿尔加河和附近的阿拉贡河，也将它们与部分自然泛滥平原重新连接起来。德拉卡拉马拉说，该项目取得了成功，增强了防洪能力，改善了野生动物的栖息地，为人们提供了娱乐场所，但来之不易。

他表示:“挑战在于如何协调上下游激励措施，以及如何获得这么多人的支持。”

与传统的工程混凝土解决方案(如雨水储罐)相比，决策者对于绿色基础设施(如恢复的河流栖息地作为防洪设施)的工作原理的数据也较少。所以在做决定时，“人们对绿色基础设施存在偏见，”他说。为了解决这个问题，欧洲的一些河流流域管理计划要求使用该项目资金的20%来监督河流恢复项目。

投资未来

供水基础设施、管道和污水处理厂正在老化;福克斯称今天是“替代时代的黎明”。Where billions of dollars of investment are required, there’s an opportunity to shift the way we manage water. And One Water offers an opportunity to do so.

在美国，纳税人将承担基础设施升级和更换的大部分费用。“这意味着我们必须做得更好，”小狐说。“我们必须创新地使用这些资金。我们必须向纳税人、商业领袖和公众表明，我们投资的也是未来。”