污水處理模式革新背后的環(huán)境可持續(xù)潛力
聯(lián)合國(guó)會(huì)員國(guó)在2000年簽定《千年誓言》后，隨即制定出了千年開(kāi)展方針(Millennium Development Goals, MDGs)，其間詳細(xì)方針7就提出：保證環(huán)境的可繼續(xù)才能。在千年開(kāi)展方針時(shí)期，全球取得改進(jìn)環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施的人員比例從54%上升到68%，全球超越21億人員取得了改進(jìn)的環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施。
全球環(huán)境衛(wèi)生事業(yè)的迅猛開(kāi)展也加快了污水處理職業(yè)行進(jìn)的步伐：在曩昔的10余年間，中國(guó)城市污水排放量從329億噸開(kāi)展到417億噸擺布，漲幅超越30%;污水處理率更是迅速進(jìn)步，在曩昔的2012年，中國(guó)污水處理率超越了85%，預(yù)計(jì)在2020年到達(dá)95%。盡管如此，跟著這些年有關(guān)環(huán)境可繼續(xù)開(kāi)展的呼聲越來(lái)越大，傳統(tǒng)污水處理形式存在的疑問(wèn)也逐漸被社會(huì)各界所知道和繼續(xù)重視。
敞開(kāi)污水處理的全新形式
長(zhǎng)久以來(lái)，城市污水處理廠的效果被當(dāng)作是削減污水直排對(duì)本地受納水體的污染。為了到達(dá)設(shè)定的水質(zhì)規(guī)范，各種技能和手法被疊加或串聯(lián)運(yùn)用，首要意圖即是將污水中的污染物別離去掉或轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)，從而使水得到凈化。為此，污水處理廠除了要耗費(fèi)很多的電能和絮凝劑、消毒劑等化學(xué)藥品外，還會(huì)有很多的剩余污泥和溫室氣體發(fā)作。據(jù)預(yù)算，中國(guó)污水處理職業(yè)的年電耗量占中國(guó)總電耗的2-3% 。除此之外，污水處理進(jìn)程中發(fā)作的甲烷和氧化亞氮等溫室氣體，其排放量占中國(guó)非二氧化碳排放量的4-5%。
在全球動(dòng)力危機(jī)、氣候變化和資本緊缺等布景下，污水處理的傳統(tǒng)形式也正發(fā)作巨大改動(dòng)，開(kāi)展節(jié)能低碳和污水中可用物質(zhì)有用循環(huán)和深度回用的污水處理新形式，受到了國(guó)際社會(huì)的廣泛重視。但是，怎么知道污水處理形式的環(huán)境可繼續(xù)潛力缺少科學(xué)且系統(tǒng)的辦法。
污水處理的凈環(huán)境效益
對(duì)于這一疑問(wèn)，來(lái)自中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研討中心的研討人員提出了凈環(huán)境效益(Net Environmental Benefit，NEB)的概念，即經(jīng)過(guò)技能和方針等多維度去降低污水處理進(jìn)程中因能耗、化學(xué)品運(yùn)用和溫室氣體排放等疑問(wèn)發(fā)作的環(huán)境影響，并最大化循環(huán)和回用污水及污泥中的有用物質(zhì)。對(duì)于這一概念，他們構(gòu)建出面向節(jié)能、低碳與資本深度收回的污水處理多方針評(píng)價(jià)框架，并使用核算模擬與大數(shù)據(jù)辦法，開(kāi)展了方針權(quán)重算法及情形時(shí)序猜測(cè)東西。
使用上述的定量化評(píng)價(jià)辦法(Quantitative Integrated Assessment Approach)，研討人員從全球規(guī)范評(píng)價(jià)了污水處理形式改造的環(huán)境可繼續(xù)潛力。研討發(fā)現(xiàn)：開(kāi)展節(jié)能低碳以及資本收回的污水處理新形式，有助于減輕污水處理進(jìn)程發(fā)作的環(huán)境負(fù)荷，并明顯進(jìn)步污水處理的環(huán)境可繼續(xù)才能。
其間，發(fā)達(dá)國(guó)家施行新型污水處理形式后，污水處理的環(huán)境可繼續(xù)潛力進(jìn)步了1.5倍，而該數(shù)字對(duì)開(kāi)展中國(guó)家而言不到0.6倍。Monte-Carlo剖析進(jìn)一步指出，發(fā)達(dá)國(guó)家推進(jìn)形式變革后，污水處理取得凈環(huán)境效益(NEB>0)的概率約65%，而開(kāi)展中國(guó)家完成同一方針的可能性低于10%。從效果來(lái)看，盡管仍存在必定程度的不確定性，但依然給咱們傳遞了非常強(qiáng)的信號(hào)：收回污水資本的確有利于進(jìn)步污水處理的環(huán)境可繼續(xù)才能。
污水處理將來(lái)路在何方?
研討人員還指出，污水排放規(guī)范會(huì)明顯影響污水處理形式的環(huán)境可繼續(xù)潛力。為此，他們呼吁，將來(lái)推進(jìn)污水處理形式變革，尤其是施行以資本深度收回為驅(qū)動(dòng)的污水處理新形式時(shí)，應(yīng)當(dāng)思考優(yōu)化現(xiàn)行污水排放規(guī)范，完成技能創(chuàng)新(technological innovation)和習(xí)慣方針(adaptive policy development)的協(xié)同調(diào)控與組合優(yōu)化，以期進(jìn)一步進(jìn)步污水處理的環(huán)境可繼續(xù)才能。
除此之外，研討人員在將來(lái)情形剖析中指出，全球不一樣國(guó)家地區(qū)推進(jìn)和施行污水處理形式改造所帶來(lái)的環(huán)境可繼續(xù)潛力存在較大的差異，而開(kāi)展中國(guó)家在學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國(guó)家污水資本化成功事例的一起，可經(jīng)過(guò)削減化學(xué)品耗費(fèi)和推進(jìn)污水動(dòng)力收回等策省略開(kāi)展契合自身開(kāi)展需要的污水處理新形式。
上述研討讓咱們對(duì)污水處理尤其即將迎來(lái)的污水處理形式改造有了深化的知道，該研討進(jìn)一步完善了污水資本管理與系統(tǒng)評(píng)價(jià)的研討系統(tǒng)，將為污水處理設(shè)施晉級(jí)改造和將來(lái)出資建造供給強(qiáng)有力的決策支撐。有關(guān)效果已在世界權(quán)威刊物《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊(PNAS)》等刊物發(fā)表，并受到了學(xué)術(shù)圈、工業(yè)界和普通群眾的重視。