近日，世界气象组织发布的《全球水资源状况报告》引发广泛关注。报告显示，过去5年来全球河流水位持续降低，2023年更是成为近30多年来全球河流水量最少的一年。这一现象凸显了气候变化加剧对全球水资源的严重影响，人类正面临着前所未有的水资源挑战。
全球变暖使得全球水循环变得更加不稳定且不可预测，极端降雨、洪水和干旱等极端天气事件愈发频繁。2023年，全球部分地区长期干旱，近一半地区的河流处于干涸状态；与此同时，利比亚、刚果民主共和国以及卢旺达等国却遭受了严重的洪涝灾害，造成大量人员伤亡。此外，全球变暖导致冰川消融加速，瑞士冰川监测项目数据显示，仅今年以来，瑞士的冰川面积就减少了2.5%。世界气象组织警告，2023年全球冰川损失折合水量超6000亿吨，是过去50年来损失最为严重的一年。尽管短期内冰川融化会增加河流的水量，但长期来看，这将威胁到流域周边居民的用水安全，彻底改变全球水文以及生态系统的状况。
从水资源供需角度来看，形势也不容乐观。据联合国水机制估算，目前全球有约36亿人一年中至少有一个月面临缺水问题，预计到2050年，这一数字将增至50亿人以上。农业作为水资源需求的最大领域，全球约70%的淡水资源用于农业。在低收入国家，农业用水占总用水量的约90%；在高收入国家，这一比例约为44%。旱灾已成为农业生产损失的最大元凶，2022年美国加州稻米种植带遭遇严重旱灾，稻米产量仅为往年的一半，造成该地区当年经济损失达7.03亿美元，5300余个相关工作岗位流失。此外，新兴的人工智能技术也成为水资源消耗的新增量。据预测，到2027年，发展人工智能技术的用水量可能达66亿立方米。
在这样的全球大背景下，我国水资源状况同样面临诸多挑战。虽然水利部发布的2024年《中国水资源公报》显示，2024年全国降水量和水资源量比多年平均值明显偏多，全国水资源总量为31123.0亿立方米，比多年平均值偏多12.7%，但我国水资源仍存在一些问题。我国水资源总量并不丰富，人均占有量更低，仅约为世界人均的1/4，在世界银行连续统计的153个国家中居第88位。地区分布不均，水土资源不相匹配，长江流域及其以南地区水资源量占全国的81%，而淮河流域及其以北地区水资源量仅占全国的19%。年内年际分配不匀，旱涝灾害频繁，大部分地区年内连续四个月降水量占全年的70%以上。
同时，我国在水资源开发利用中也存在一些问题，如农业灌溉用水浪费、工业用水浪费严重、城市生活污水浪费惊人等。并且，水环境污染问题十分突出，主要河流有机污染严重且呈扩大趋势，大型淡水湖泊大多处于富营养状态，水质较差，全国大多数城市的地下水受到污染，局部地区部分指标超标。部分地区由于过度开采地下水，导致地下水位下降，引发地面坍塌、沉陷、地裂缝和海水入侵等地质问题，并形成地下水位降落漏斗。
面对水资源现状，我国在污水处理方面积极探索并取得了一定成效。以河北省沧州市运东污水处理厂为例，该厂于2004年投运，设计规模10万立方米/日。通过一系列减污降碳协同创新举措，在污水处理时充分考虑降碳效应。在优化工艺流程方面，提升污水处理标准，增加生物填料+V型滤池深度处理工艺、生化系统增设BBR生物转盘工艺等，使出水水质COD、氨氮等主要污染物远低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A标准；针对污泥处理，采用一体化污泥深度脱水系统技术+污泥机械干化工艺、草木灰干化技术等，万吨污水产泥量降低，污泥含水率大幅下降，可直接作为燃料和煤一起掺烧发电，且能耗低、运行成本低，同时利用厂内中水冲洗滤布，实现污泥处置的资源化、减量化、无害化，并推动再生水回用，年利用中水487万吨。
在设备更新改造上，将5台耗能较高的280KW罗茨风机改造为不同功率的节能空气悬浮风机，配置三种不同功率的节能鼓风机，优化7种运行搭配模式，实现按需曝气，提高风量利用率，结合数智精准管控，年节约电量31.14万度。此外，使用永磁高效内回流泵和永磁同步驱动潜水搅拌器替换原有设备，年节约电量16.69万度。
在数智精准管控方面，实施碳源和除磷剂精准投加、硝氮仪与在线采样预处理等系统智能化改造，利用便携式快速水质分析仪技术手段，精准控制出水硝氮和氨氮浓度，年节省药剂量1670.33吨，节约药剂费用266.84万元，年降低二氧化碳排放19882吨。同时，推广“光伏+水务模式”，建设光伏发电项目，年平均发电量约123万度，全部用于污水处理设施用电，占全部用电量的12%左右，年可节约480吨标准煤、减少二氧化碳排放约479吨。
中科蔚蓝提醒您：世界气象组织呼吁全球改进数据收集和共享，以促进公众对水资源真实情况的认知，帮助各国采取应对行动。我国在水资源保护与污水处理方面虽已取得一定成绩，但面对全球水资源严峻形势，仍需持续努力，进一步加强水资源管理，推广先进的污水处理技术和经验，提高水资源利用效率，保障水资源安全。咨询热线：15684397985