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地狱和污染的水:整体水管理可以做些什么

威斯康辛州的麦迪逊城市污水处理区有个问题。由于州和联邦法规的收紧,它必须帮助降低540平方英里Yahara河流域的磷含量。它已经从废水中去除了95%的磷;新的磷水平限制要求相当于96%的磷去除量。

"Getting that 1 percent increment of phosphorus removal would have been a $130 million addition to the treatment plant," said Michael Mucha, chief engineer and director of the district, "and the public wouldn’t see that much improvement in the quality of water."

但由于国家和联邦政府正在规范最终的水质 - 不是一个来源的出院 - 该区决定另一种方式解决问题。该区决定在从农业和城市和郊区径流中未经调节的磷来源,而不是投资这些数百万人。

2012年,该地区在城市,城镇,废水处理厂,农民,环保团体,威斯康星大学 - 麦迪逊和威斯康星州自然资源部之间进行了伙伴关系。被称为yahara流域改善网络该伙伴关系的项目由24个成员、赠款和其他来源资助,包括在农田和水道之间增加草条、从飞机上喷洒覆盖作物种子以减少土壤侵蚀、肥料管理和城市树叶收集等。

Yahara流域改善网络仅在2016年就花费了700万美元,将约3万磅磷留在了流域之外。
在试点项目期间,过渡年和前两年的全面项目,它只花了700万美元,并在2016年间分开了大约3万磅磷。目标是在2036年的项目结束时每年获得96,000英镑。

Yahara流域改善网络是一个在世界范围内不断发展的运动(在美国称为“一水”)的例子,该运动旨在更全面地管理水资源。这是对饮用水、废水、雨水和环境用水的标准分离管理的转变。它来得越快越好。在2017年的一份报告中,世界经济论坛(World Economic Forum)将水危机列为“未来10年内对几个国家或行业产生重大负面影响”的五大全球风险之一。太多的水,太少的水,不够干净的水:所有这些都威胁着商业,而人口增长和气候变化导致的水模式变化正在加剧这些问题。

一家水是“关于管理水以实现多种效益”,“非营利组织美国水联盟首席执行官Radhika Fox说。联盟的一个水路线图展示了人们正在尝试以综合方式管理水资源的多种方式,以同时满足多种需求,如为生态系统、防洪、饮用和灌溉提供水。

提高效用弹性

使用一个水框架的废水公用设施在流出物中看到了新的价值。有些人可以将其清理为标准,足以满足某种类型的重用,例如浇水景观。他们开始从污水中恢复有价值的产品,例如肥料的生物糖。

使用一款水框架的废水公用事业开始从污水中恢复有价值的产品,例如肥料的生物溶胶。
“从历史上看,他们基本上采用了Poo,基本上,并处理了废物流并使其清洁以将其退回环境 - 这是一个极度高尚的任务,”福克斯说。“但现在我们看到污水处理厂被认为是资源回收中心。”

一些公用事业公司甚至从浪费产生能量。在美国国会大厦,直流水的蓝色平原先进的废水处理厂是最大的电力消费者,使用25至30兆瓦的电力。使用其资源恢复程序使用厌氧消化以将有机物质转化为甲烷(PDF),它产生了10兆瓦,抵消了碳足迹三分之一。

帮助城市和企业繁荣

旧金山、西雅图和纽约等城市正在改变建筑法规,要求将水用于冲厕所、冷却系统和景观浇水——这些都不要求饮用水质量,这既节约了水,也节约了能源。因此,淋浴时排水管里的水可能会被重新安排到马桶里冲洗,然后再返回污水处理厂清洗。

新奥尔良开始计划气候变化,为加强水域来提高防洪。和超过一半的Orleans Parish处于海平面或低于海平面今年8月,这座城市遭遇了卡特里娜飓风和丽塔飓风带来的洪水和一场大暴雨。尽管气候变化带来了更强的风暴和风暴潮,但由于强大的水泵将洪水抽离城市,这座城市正在下沉。

后卡特里娜复苏后的一个结果是新的Orleans城市水计划,该计划要求越野扩张“绿色基础设施” - 保守或恢复的自然生态系统或未铺砌的地区,如公园和中位数 - 减少洪水风险,停止土壤沉降和美化社区。“目标是与自然系统合作的基础设施,而不是试图抵制水,”新奥尔良市的恢复力和可持续发展规划和战略经理说。竞彩足球app怎么下载

新奥尔良正在策划蓝绿走廊 - 绿色空间,具有水分特征 - 羽绒大道中位数,增加了美学价值。
这座城市今年将在今年在Mirabeau水厂项目中突破地面,这是一个在Gentilly的25英亩的网站上,是最低的卧室之一。Genova说,在卡特里娜飓风期间淹没,现在正在设计为“持有超过1000万加水并占据排水系统的压力”。它也将是“一个世界级公园”,给予弱势群体,居住在邻里开放空间以获得娱乐。

低洼的荷兰,凭借其丰富的水位,一直在建议新奥尔良的几个经验。一个关键的智慧,即Genova,即“将水在表面上可以实际缓解沉降”,确保地面仍然饱和。为实现这一目标,新奥尔良正在计划蓝绿走廊 - 绿色空间,具有水特征 - 沿着大道中位数,也添加了美学价值。它还引起了铺设街道的可能性,允许雨水浸泡在地面上。降低沉降不仅会降低洪水风险,而且还会将钱省给维修,以挖掘沥青作为地面水槽。

与此同时,一些企业通过效率措施或在现场回收水来降低水占地面积。其他人正在与附近的合作伙伴合作。在Dow Chemical Company的FreePort,德克萨斯州,制造工厂,例如,干旱是一个不断关注的问题。作为用于常用的植物,而不是从当地的布拉索河中取出所有的水,而是从杰克逊湖城待遇废水,从而降低了淡水需求。陶氏预计此水再利用项目是将其每年超过13亿加仑的淡水使用。

提高可持续农业

农业占全球人民消耗的70%,它是水挑战的震中:肥料径流;水土流失;栖息地退化;干旱;和洪水。但是,随着威斯康星州的yahara流域改善网络正在展示,有很多挑战,有很多机会改善了一种水平的做法。

蒙特雷一浇水厂

加利福尼亚蒙特雷一普里正在帮助将压力降低到萨利纳斯谷的地下水供应,通过将处理的废水直接到农作物。照片由蒙特利一浇水

对于含水短缺的地区,加利福尼亚州的Salinas Valley提供了一种水模型。农民正在使用这么多地下水,盐水正在侵入海岸的含水层。在20世纪90年代中期蒙特雷区域水污染管制局更名为蒙特雷一水,开始为农民提供再生废水,灌溉12,000亩的食物作物,是世界上最大的粮食作物。

增加社会和经济包容

“一水不仅仅是关于效率和下降的生命周期,”美国水联盟的狐狸说。“这也是关于我们想要的股权和其他结果。”较低的收入人员比​​富裕的个人更有可能在当前的水管理结构下缺乏净水,许多人面临着气候变化影响的风险,例如洪水,因为它们生活在低洼地区。"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.

在目前的水管理结构下,低收入人群比富裕人群更有可能得不到清洁水。
不是每个人都能平等地获得清洁、安全、负担得起的水。加州的圣华金谷是一个麻烦的地方,这里庞大的农业产业已经导致农场工人社区的唯一水源——地下水——被硝酸盐污染。到250,000人据加州大学戴维斯研究如此,在圣Joaquin和Salinas Valleys患有高风险。

圣乔昆谷居民为安全水而集会

圣乔昆山谷居民在加州萨克拉门托加州州首都的安全水旅行。照片由社区水中中心提供。

一个名为社区水中中心的非营利组织一直与当地社区成员合作12年,培训他们如何倡导进入清洁水并向当地的水板提供技术建议。该中心还帮助20多人从低收入社区获得当地和区域水政委员会的职位,在那里他们是社区的声音,并为安全饮用水倡导。

今天,许多这些社区从国家接收瓶装水作为紧急安全措施,同时计划基础设施项目,如钻井新井或与其他小型社区合作以建造治疗厂。

保持水道健康

除了为植物和动物提供栖息地,自然生态系统——如森林、河滨土地和湿地——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、将水补充到地下作为抗旱的堡垒,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技术或混凝土基础设施解决方案(如雨水储存罐)更具成本效益和灵活性。为了与One Water的目标保持一致,它们提供了多种好处,而设计的具体解决方案通常一次只针对一个问题。

在图森以外创造的湿地帮助清洁废水处理厂污水提供丰富各种野生动物的栖息地,包括山猫,鹿和巨疣。IstockPhoto.com/florence和Joseph McGinn

在20世纪90年代,图森在污水处理和过滤厂附近建造了湿地,甜水湿地设施,进一步清洁流出物。The re-created wetlands are a lifeline for wildlife, serving as a stand-in for the Santa Cruz River, "which has not flowed on a regular basis since the 1930s or ’40s," said Fernando Molina, public information officer for Tucson’s water department. "We’ve seen bobcats, owls, bats, deer, javelina," he said. People flocked to Sweetwater too, for walking, bird-watching and student education. "It’s ended up being a public amenity."

今天图森和皮马县机构正在考虑不同的雨水,“更有资源可以使用,而不是你试图摆脱物业和街道的滋扰,”莫利纳说。经过restoring river ecosystems and permeable ground in urban areas to absorb big rains and recharge aquifers, and by offering incentives for homeowners and industrial customers to install rainwater harvesting systems for reuse on site, they are hoping to increase the area’s resilience to drought and climate change.

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,该指令要求成员国提高水的质量和数量。该框架已符合一款水资源的多数计划,包括基于自然的解决方案的激励,绿色基础设施和自然水保留措施,提供多种效益。

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,该指令要求成员国提高水的质量和数量。
在西班牙东北部,阿尔加河流经潘普洛纳。水经济论坛的学术主任Gonzalo Delacámara说,从历史上看,这条河大约每五年就会淹没这座城市。“由于气候变化,现在几乎每年都会发生这种情况,”他说。

沿着arga河的水管理项目在西班牙

拆除堤坝、建立湿地和牛轭湖不仅减少了阿尔加河沿岸的洪水威胁,还为野生动物创造了宝贵的栖息地。照片由Fernando Magdaleno Mas提供。

作为回应,当地合作伙伴恢复了16英里的河流栖息地沿着阿尔加河和附近的Aragón河,也将它们与部分自然泛滥平原重新连接起来。Delacámara表示,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,但这来之不易。

“挑战正在上游和下游激励措施对齐,并从这么多人获得买入,”他说。

政策制定者还具有更少的关于绿色基础设施的运作的数据,例如恢复的河流栖息地是洪水控制,而不是在传统的工程混凝土解决方案,如雨水拿着坦克。所以在做出决定时,“对绿色基础设施有偏见,”他说。为了解决这个问题,欧洲的一些河流域管理计划需要20%的项目资金来监控河流修复项目。

投资未来

水基础设施,管道和治疗厂是老化的;狐狸今天称之为“更换时代的黎明”。在需要数十亿美元的投资情况下,有机会改变我们管理水的方式。一只水有机会这样做。

在美国,RATEPAYERS将脚踏的基础设施升级和更换票据。“这意味着我们必须做得更好,”福克斯说。“我们必须在我们花这些美元的情况下创造创新。我们必须展示我们的商业领袖,普通公众,我们投资的是未来。”

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