3、区域营养物质失衡的问题。过去我们有总量排放、有COD减排措施,在COD减排过程中,可以去除一部分氮,又可以拿出一部分磷,总体上对于总氮和总磷的控制不像对COD控制那么有效,仍然处于快速增长期。这是(见图4)全国区域营养物质总磷的平衡图,通过化肥进入农业系统的总磷,进入城市系统以后,通过固体或者水排到自然水体,不到20%能够返回到农田系统中,本来应该返回到农业的营养物质不能返回最终进入水体,这样就会带来区域失衡,比如还有一百年左右时间磷就使用尽了,钾的资源也有这样的问题,返过来我们投入大量的资金解决磷排放问题,最终还是进入水体,整个设施在规划和建设过程中对营养物质的考虑并不是很充分,基础上沿用非常传统的处理方式来解决。还有一个问题是我们对能耗和碳减排关注不够,在传统上,我们认为污水和市政设施对能耗二氧化碳减排贡献不大,对碳减排事情并不关注,实际情况并不是这样,城市废物和废水二氧化碳减排量大概占全球减排量的2.8%,虽然比例不高,但是也是我们需要关注的一个问题,过去在城市建设上对能耗和碳减排问题明显关注不够。
图4 全国区域营养物质总磷的平衡图
4、还有一些其他问题反映了传统城市水系统的不足,比如我们缺少整体的运行方案,水行业总体控制能力和控制水平仍然处于比较低的状况。今天我们在控制能力上,已经有了一个大幅度的提高。这是一个典型的污水处理厂的情况,大概有将近100个控制器,另外有20几个甚至1000个泵需要你控制,也有近千个阀门可以进行调控,但是我们并没有一个整体控制策略实现污水处理厂和城市水系统的协调控制,跟我们传统的思维有关系,城市水系中本身是土木构筑物,本身有很少的控制手段进行调配,即使有大量的控制器、控制阀、泵站需要我们调控,但是能够进行协同的可能性仍然处在比较低的水平上。二是各种设施空间关联性比较弱,这个问题怎么讲呢?我们有大量的污水处理设施、暴雨径流控制设施、遗留设施,但是这些设施在空间上怎么相关的,我们怎么样发挥整体效益,在这方面过去考虑的不足,整体效率并不高。三是对方案整体经济性控制缺乏,缺乏整体控制方案,解决城市水问题时候往往采取的是短期的行为,比如城市调水,通过调水冲污解决城市水系统问题,比如排放标准问题,目前仍然是小的污水处理厂和大的污水处理厂采用同一个标准,实际上这里面有非常不合理的经济性因素在里面,比如点源和面源控制问题,我们做新农村建设,做了大量小城镇污水处理设施,一方面上了非常高级的污水处理设施,另一方面大量的氮磷营养物质来自于畜禽养殖的排放,我们现在缺少整体经济控制因素。五是缺少绩效体系,我们不知道哪些设施的绩效是高、哪些设施是低的,不知道钱花的值不值,为了解决一个问题,往往不惜一切代价,不计经济成本解决城市水问题,传统方案有一系列问题。可持续城市禹城市水问题的复杂性,线性结构,单一功能,简单空间,依赖于经验判断,不是依赖于非常科学决策,依赖于长期经验积累的判断和指南完成我们城市水系统的建设和运行,这是传统系统面临的问题。
三、可持续性城市与城市水问题的复杂性
大家知道城市水系统有一个非常有名的特征,我们叫“技术的锁定”,今天采用什么技术,明天技术更新一定建立在今天技术基础上,如果抛弃掉传统的水系统,水系统非常困难,这就有一个非常刚性的难以适应未来技术变化的问题,我们更倾向于选择能够适应未来技术变化的系统。城市的功能也面临着多个功能的集合,空间布局,会向分散性、复杂空间布局发展,空间布局的复杂性也会大幅度提高。还有一个非常重要的方面,目前对系统的监控能力与20年前相比、甚至于10年前相比都有了大幅度的变化,各种各样的监测器、信息的传输能力已经发生了非常大的变化,这个变化给我们从整体上认识、控制、规划、设计城市水系统提供了新的思路。
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