2023年水業應關注的五大熱點

聯合國2023水大會

導語：最現今距離2030年可持續發展目標（SDG）還有7年，從甲烷到解決水資源匱乏，再到PFAS和數字技術，全球水行業將在2023年迎來那些趨勢？

01 聯合國水大會：分水嶺時刻？

在繁忙的活動季3月中，聯合國2023年水大會將從第22個官方世界水日（3月22日）開始在美國紐約舉行，會議將持續兩天。

這一備受矚目的活動，由塔吉克斯坦和荷蘭共同主辦，且毫無疑問此次會議的核心議題是水。

此次活動被稱為水的“分水嶺”時刻，許多人都在關注這一事件，以便于與高層決策者達成共識。

聯合國評估已表明，除非在未來7年內付諸4倍的努力，否則，我們在實現可持續發展目標的第6項目標（清潔用水）方面將遠遠落后。

“目前的做法并不足以實現目標?！?/span>

按照目前的速度，預計到2030年仍有約16億人缺乏安全管理的飲用水；28億人將缺乏安全管理的衛生設施，19億人將缺少基本衛生設施。

顯然，目前的做法并不足以實現目標。問題是，此次于紐約召開的會議是否會加速行動？需要的行動是：有形的、非傳統伙伴關系和應得的投資，而不是無休止且不切實際的討論。

在峰會之前，邀請水資源行業利益相關者通過在線咨詢提出建議，并在此公布結果

（https://docs.google.com/spreadsheets/d/1Wx1Hn2fZxXgFuXxoRf9Xsl6ztD7Rrw8fBmeEtXUjyRg/edit#gid=1033155610）。

圖1  聯合國2023年水大會全球利益相關方磋商：主題互動對話

02 甲烷：應關注下水道

一提到甲烷，大多數人就會立刻想到脹氣的奶牛。然而，當涉及氣候變化時，甲烷可能是水資源所面臨的最大挑戰和機遇。

圖2  脹氣的奶牛：打嗝脹氣與甲烷排放

隨著逐步實現2030年可持續發展目標，也就是確保地球上每個人都能獲得水和衛生設施，這會帶來一個意想不到的后果：即，工藝水和廢水的額外排放。

通過增加水處理能力，增加了能源需求以及工藝排放。

“研究表明，公用事業部門50%的直接碳排放可能來源于污水管道的甲烷?！?/span>

迄今為止，該部門一直并將持續是化石燃料的巨大消費者，為水處理服務提供必要的能源。最近為埃及COP27準備的國際水務情報（GWI）研究表明，水行業占全球甲烷排放量的4.7%。

這為什么值得關注？

雖然，大多數溫室氣體清單都使用100年全球變暖潛力來評估溫室氣體的影響，但特別之處在于甲烷在大氣中的前12年尤為有效。

圖3  2008-2017全球甲烷排放核算

研究表明，公用事業部門50%直接碳排放可能來自下水道甲烷。在欠發達國家，產生的甲烷從低效的污水處理廠、化糞池和濕坑廁所中逸出。

GWI表示：“解決污水甲烷問題可以更快地緩解氣候變化所帶來的影響?！?/span>

人們經常問的問題是，水務部門在減緩氣候變化方面的作用是什么？解決甲烷問題可能是答案所在。

03 水量增加：取決于減少漏損

隨傳統水源日益緊張，提高現存管網效率之壓力將會越來越大。簡單地說：止損水耗從而使更多的水可供民用和工業使用。

水資源損耗數字令人震驚。破敗陳舊的基礎設施以及盜竊造成的水資源損耗不斷困擾著水行業。世界銀行評估表明，管網所造成的水資源損耗高達30%。

“2023年可能是采取行動治理水資源損耗的一年，由于其基本原理的徹底顛覆?！?/span>

據估計，僅在英格蘭和威爾士每天就有大約30億升水流失。雖然2050年承諾減少一半水資源損耗非常好，但實現這一目標任重而道遠。

2023年可能是采取行動治理水資源損耗的一年，由于其基本原理的徹底顛覆：監管機構加大了對公用事業部門的壓力，要求其投資并進行改善；再加上可用于幫助勘察泄漏的新手段，如人工智能、更好的傳感器和聲學技術、衛星圖像甚至熱成像無人機等技術。

預計在這一領域會有進一步的創新和相關投資。最近，英國廣播公司（BBC）報道了謝菲爾德大學（TUOS）正在測試的新一代地下管道巡邏機。

圖4  新一代的地下管道巡邏機

水資源損失可能不是最敏感的話題，納稅人花錢解決滲漏問題也不會帶來明顯的結果（畢竟是地下漏損）。但是，它是未來水資源戰略的基石。

以東南英格蘭水資源部（WRSE）編制的區域藍圖為例。該規劃旨在通過減少泄漏和降低消耗量在2025年至2035年期間產生額外70萬m3/d水。

04 PFAS：問題重重的持久化學品

PFAS可能會成為全球公用事業最頭疼的問題之一。什么是PFAS？

因其為人工制造、全氟和多氟烷基物質（PFAS）而被稱為“持久化學品”，它們是一類人造化學品，包括全氟辛酸（PFOA）、全氟辛烷磺?；衔铮≒FOS）、全氟丙酸銨（GenX）和許多其他化學品。

圖5  PFAS在生態環境中轉移路徑

PFAS幾乎牢不可破的粘合性使得其在不粘鍋、防水衣物和其他物品上很受歡迎。這種經過改造的化學品正是其自身成功的犧牲品：它如此牢固以至于在制造業中隨處可見，但當它最終進入環境中時，去除它們極具挑戰性。

污水處理廠對水中產生或增加的PFAS并不負任何責任，它們只是PFAS進入水環境前的必經之處。盡管如此，該行業仍有責任將水排入環境或管網前去除PFAS，使水比之前更為清潔。

圖6  部分PFAS的物理化學性質

正如一位顧問所言，“如果你尋找PFAS，你會找到它的”。據估計，在美國有50個州超過2000個經確認的PFAS污染點。

“這種經過改造的化學品正是其自身成功的犧牲品?！?/span>

在2023年，美國環境保護署（USEPA）的PFAS路線圖將繼續作為2021~2024年計劃的一部分，致力于更大膽的新政策。

在聯邦對水中PFAS限制措施之前，某些積極的水務部門一直在推進處理過程，例如，奧蘭治縣水務區（OCWD）采用顆?；钚蕴亢碗x子交換技術。

雖然清理PFAS對環境的污染似乎是一項艱巨的任務，但最近出現了轉機。12月底，化工巨頭3M宣布最晚將在2025年停止生產PFAS，成本高達23億美元。

其他公司會跟隨嗎？我們拭目以待。

05 數字創新：智者生存法則

從泄漏檢測到數字孿生（DT，充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據，集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程）能力，已經有大量的新數字公司進入了水領域。

圖7  數字孿生：概念、架構及關鍵技術

在2021年，據GWI水行業數據估算，90個國家的新興水務公司籌集了驚人的4.7億美元資金。在這一領域內，數字產品吸引了大量資本。

“從初創階段到規?；A段跨越鴻溝的公司將最適合應用、擴展和繼續推出被認為經過驗證的解決方案?！?/span>

正如水技術在線（Aquatech Online）此前報道的那樣，一家智能水表公司完成了3500萬美元的C輪系列融資，此前不久這家公司還是記錄的其他兩位數的A輪系列融資。

現在進入2023年，未來的一年看起來不同尋?！，F今，盡管疫情很大程度上已逐漸消逝，但世界仍在受到后續地緣政治挑戰的負面影響。以持續的俄烏沖突、持續的供應鏈中斷、空前的通貨膨脹和能源價格為例。

公司已跨越從初創階段到擴大階段之間的鴻溝，并在2022年獲得巨額資金的公司將最適合雇傭、擴大規模并繼續推出目前被視為“已證明”的解決方案，而不是仍處于試驗階段的那些公司。

隨著水資源持續不斷地數字化發展，毫無疑問，數字解決方案將繼續蓬勃發展，但數字解決方案可能需要更加謹慎樂觀地使用。

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