國際回用水的應用實例研究

時間：2008-01-07 來源： 作者：

這篇文章主要討論如何實現水的循環利用即水的二次使用，以減少對高質量的淡水水源的需求。水的回用提高了供水的可靠性，只用較少的淡水就能滿足人類更大的需求，從而減輕了人類生存對世界水環境造成的影響。舊的“一次使用然后排放”的方法轉換成新的可持續“保護、合理使用和再循環使用”的節約水的方法將造福于整個世界。
　　回用水的工程在許多國家已經得到了成功的應用。這充分說明了大規模地回用水的可行性及其對世界范圍內水資源的可持續管理方面的重要作用。本文列舉了各種回用水實例。另外，對回用水中的關鍵問題和未來發展方向也作了討論。

引　言

自然水循環
　　在自然界，水象能量一樣，既不能創造也不能消失，只能從一種形式轉化成另一種形式。自然水循環中，降落到地面上的雨水大部分通過植被的蒸發返回到大氣中。部分雨水滲透到地下水層，還有一些雨水以徑流的形式流到河流進入海洋，最后通過蒸發以降雨的形式返回到地面。少部分的水作為野生動物的飲用水是經自然過程凈化的。
　　世界上的水幾乎都是鹽水（97%）。剩余的3%的水中，2/3以雪和冰的形式存在于極地和阿爾卑斯山地區。全球僅有大約1%的水是以液體淡水的形式存在。這其中98%以上的淡水是地下水，少于2%的淡水是可以利用的河水和湖水，因此液體淡水是非常有限的資源。（Bouwer 2000）

改變了的水循環
　　人類強加了許多新的水循環因素，從而使水的自然循環發生了顯著的變化。強加的水循環因素如下：
　　　·攫取河水和地下水作為城鎮和農業用水
　　　·處理后的和未經處理的污水返回到河流
　　　·回收污水作為有益的再循環使用
　　　·淡水短缺的地方對鹽水進行脫鹽
　　在世界上的許多地方，地下水是主要的水資源。對地下水的開采速率經常嚴重超過回灌的速率，所以地下水水位正在不斷下降。由于地表引水用于灌溉引起的中亞地區咸海水面的下降可以作為極端的例子說明水面下降帶來的問題。這個地方曾經是繁榮的漁業區，而現在咸海已縮小為原有尺寸的一小部分。先前的海邊城市現在距海有幾千公里遠�？梢娺@個問題對經濟、社會和環境的影響是嚴重的。
　　城市的發展對水循環的影響也是嚴重的。城市供水取水減少了河流流量，同時，攜帶有大量污染物的雨水和污水的排放導致河水水質下降。在其收水區內城市高度發達的河流水質下降的更加嚴重。

暴露的水源短缺問題
　　世界范圍內的淡水供給是有限的，并且受到污染的威脅。農業、工業和城市供水需求量的不斷提高導致了有限的淡水水資源的分配競爭。在許多國家，可利用的淡水資源已經受到重度開發，有些情形下或許是受到過度開發。為了避免水源危機，許多國家必須保護水資源，對供水和需水進行管理，減少污染和降低不斷增長的人口對環境的影響（Hinichsen et al 1999）。例如：
　　·在阿斯旺水壩下的尼羅河谷，目前的需水量超過了阿斯旺水壩的最大供水量。短缺量通過污水和排放的灌溉排水的回用進行補足（Croce 1998）。
　　·缺乏足夠的供水是二十一世紀南非社會經濟增長的最重要的限制因素�，F有的計劃表明2020年后需水量將要超過可利用的供水量（Odendaal et al 1998）。

水回用滿足世界水需求

回用水是有價值的水資源。水用完之后不再是拋掉而是對其進行合理的處理得到回用即二次使用，這樣就會減少對高質量淡水水源的需求。水的回用提高了供水的可靠性，只用較少的淡水就能滿足人類更大的需求，從而減輕了人類生存對世界水環境造成的影響。舊的"一次使用然后排放"的方法轉換成新的可持續的"保護、合理使用和再循環使用"的節約水的方法將造福于整個世界。
　　Felicia Marcus 是美國干旱的西部地區的前任環保局地方執行官，他說："水的回用是管理我們的水資源的關鍵因素。通過水的保護和回用，我們可以滿足環境的需求，而且可以得到可持續發展及成功的經濟。"
　　Tom Hannigan 是加利福尼亞水資源部的首席執行官（CEO），他把回用水描述成滿足加州未來水需求的"最閃亮的明星"。

可持續的水源管理政策的發展

澳大利亞的用水改革計劃是一個水源可持續發展管理政策的例子。對河水水質降低的問題的憂慮導致采用可以實現澳大利亞水資源的可持續發展的新的公共政策措施。聯邦采取的措施包括政府的財政支持用于減少水中營養物質的排放，如建造墨累河-達里河流域的一套新灌溉系統和滿足各州引進環境處理流程的需求。州政府還引進了水改革措施。最新引進的是新南威爾士州的用水改革一攬子計劃。此計劃包括：
　　·在每一水域設置健康河流委員會來管理水質和水量目標。
　　·在每一水域制定相應的體現水質目標、河流水量及用水戶與環境之間對水的分享的水管理計劃。
　　·在市區制定體現水資源保護和回用措施的水發展綜合計劃。
　　·合并現有的水資源立法以形成新的NSW水管理條例2000。主要目的“實現新南威爾士的水資源的保護、保存和生態可持續發展”。條例包括：
　　·為了環境需求儲存水資源
　　·根據水源的重要程度和保護價值確認水源保護區，對河流和含水層進行分類管理
　　·名確定義按水量分配的準許用水權，旱季時用水量可以相對減少。
　　·對于那些通過排放而削弱了水的回用的行為，引進水負荷為基礎的罰款制度。
　　·在水貿易管理中可能包括的的回用水方面的問題。

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