Принятие решения о реализации не

npj Чистая вода, том 6, Артикул: 56 (2023) Цитировать эту статью

597 Доступов

2 Альтметрика

Подробности о метриках

Последствия изменения климата, роста населения и будущей гидрологической неопределенности требуют увеличения водосбережения, новых водных ресурсов и перехода к устойчивому городскому водоснабжению. Диверсификация водных портфелей за счет нетрадиционных источников воды может сыграть ключевую роль. Дождевая вода, собираемая с крыш (RHRW), сбор атмосферного воздуха и конденсата, ливневые воды, переработанные сточные воды и бытовые воды, а также опресненная морская вода и солоноватая вода — все это в настоящее время используются и быстро появляются в качестве нетрадиционных источников воды. В этом обзоре исследуются состояние и тенденции вокруг этих нетрадиционных источников воды, а также рассматриваются подходы и модели для определения приоритетов, прогнозирования и количественной оценки вызывающих обеспокоенность показателей. Представленный здесь анализ предполагает, что понимание проблем, связанных со сценариями, специфичными для конкретного местоположения, пробелами в социально-экономических знаниях, технологиями водоснабжения и / или структурой управления водными ресурсами, является важным первым шагом в создании модели или рамочного подхода для разработки стратегии дальнейшего улучшения. Результаты этого исследования также показывают, что четкое политическое руководство и техническое обслуживание на местах необходимы для решения проблем с переменным качеством воды из нетрадиционных источников, таких как собранная дождевая вода и серая вода. Кроме того, использование ливневых вод или повторное использование сточных вод вызывает проблемы общественного здравоохранения из-за неизвестных рисков и уровней патогенов, поэтому технологии быстрого мониторинга и прозрачные системы отчетности могут облегчить их внедрение. Наконец, структура затрат на опреснение существенно различается по всему миру, в основном из-за нормативных требований и местной политики. Дальнейшее снижение капитальных затрат и энергопотребления считается препятствием для реализации. В целом модели и анализ процессов подчеркивают силу сравнительных оценок сценариев и вариантов водоснабжения.

По мере того, как во всем мире продолжается рост населения, растет и потребность в источниках питьевой воды и инфраструктуре, которая может обеспечить ее доступность. Изменение климата, включающее экстремальные погодные явления и стихийные бедствия, еще больше усугубляет водный стресс из-за его воздействия на количество и качество воды, а также на местный дефицит1,2. Будущая климатическая и гидрологическая неопределенность, которая продолжает увеличивать разрыв между предложением и спросом на водные ресурсы, побудила принятие решений по управлению водными ресурсами в сторону более рационального использования водных ресурсов, технологических достижений в области очистки воды и перехода к диверсификации городских портфелей водных ресурсов за счет нетрадиционных, децентрализованных или более «устойчивые» источники3. Парадигма водоснабжения и очистки должна учитывать текущие и будущие воздействия климата, населения и болезней и готовиться к ним.

На сегодняшний день в городских районах и развитых странах мира наиболее распространена зависимость от централизованных систем питьевого водоснабжения, которые получают воду из традиционных поверхностных и подземных источников. Эти системы обеспечивают потребителям чистую воду и соответствуют стандартным экологическим требованиям по утилизации отходов. Таким образом, усовершенствование системы с учетом роста населения и изменения климата является более трудным и, как правило, сосредоточено на модернизации инфраструктуры для увеличения потоков и поддержки большего населения. Сомнительно, останется ли это экономически и экологически осуществимым в ближайшие годы, особенно в регионах, испытывающих дефицит воды4. И наоборот, локальные и децентрализованные системы водоснабжения остаются стандартом во многих сельских регионах мира для сбора, хранения, очистки и использования воды. Например, сбор дождевой воды с крыш (RHRW), цистерны и рециркуляция воды являются хорошо зарекомендовавшими себя практиками и методами в сельских районах и развивающихся странах во всем мире. Однако эти нетрадиционные источники воды различаются по качеству, рискам для здоровья, условиям обслуживания и могут в большей степени подвергаться воздействию стихийных бедствий и возбудителей болезней, чем централизованная инфраструктура. Количество, качество и доступность водных ресурсов и очистки являются сложными проблемами, и для обеспечения широкой доступности и безопасности водоснабжения необходимо лучшее понимание нетрадиционных водных ресурсов и методов очистки.