第一節 美國城市節水經驗
一、節水的重要性
節水的重要性包括兩方面:第一是能確保用水量等于或低于供水量,第二是能減少費用。
1.有助于供給滿足需求
必須滿足的水需要是多方面的,從常規的為工業和居民供水到環境用水,無論這些需求如何,它們都將隨時間而增長,從而對環境造成巨大負擔,控制和縮減這些用水量能減輕供水機構負擔。例如,加利福尼亞的弗爾姆市在80年代后期高速增長,但卻無需隨人口的增長而修建新的供水設施,其原因是節水緩解了需求增長的狀況。
用水分為短期用水和長期用水。短期用水可以是星期一早晨7點人們洗漱、準備上班,或許還有花園澆水。在部分西方國家里,此時的最高用量為長期的或平均用水量的3~10倍。但是供水機構的管道和泵站規模都必須滿足此時的最大用水量。節水是以減少短期和長期用水量為目標的,例如:加利福尼亞南部的大都會供水區每年花1000萬美元,以減少不均用水量(因為這比建造傳統的供水廠要省),克羅拉多的搏爾登市投資于減少其高峰用水量,該市1990年的高峰用水量為處理能力的98%,這兩個供水機構都在節約水量,一個主要針對于高峰用水量,另一個為平均用水量。
2.有助于減少費用
無論供水機構是水量富裕還是水量貧乏,節水都能節省他們的費用。因為供水給用戶總是要花錢的,供給越少,錢就花得越少,當然唯一的例外是供水量的大幅度減少將顯著影響從供水得到的收入。然而在大多數情況下,減少水的使用就意味著減少總的運轉費用,這是下面介紹的以最低費用滿足用戶需求的最低費用規劃。
大多數供水機構不斷擴大,設施變得越來越陳舊。建造、修理和增加這些設施,包括水和廢水處理設施需要資金。減少用水量能夠減少或緩和這些需要的影響。
1991年,克羅拉多州的博爾登市幾乎出現高峰用水量超過其處理能力,擴建水處理廠需要投資1200萬美元,以提高其處理能力才能滿足要求。這時他們實施了節水措施,直到今天這座水處理廠仍無需進行改造。另一個相似的例子是得克薩斯州的奧斯汀市曾考慮建造一個151400m3/d的水處理廠。為有效地延遲該廠的建設,該市減少了10%的高峰用水量。在加拿大的蒙特利爾花了250萬美元用于節水,從而節省了6億美元用于水處理設施的費用。節水還能夠減少化學藥品費用,水泵電費和其他一些勞工費等運轉和維護費用。
二、節水方法
1.節水步驟
節水的第一步是確立節水目標。最容易的方法是結合當時的條件估計供水量和站起來用水量的“從上向下法”。在許多情況下,這種分析將指出在一定時期內供水處理、分配中存在的需要改正的弱點。例如:在2005年需要一個新的蓄水池以滿足15%的用水量的增長,這樣“15%”就成為一個節水的目標。為延遲和減少這項主要的投資,在2005年前要求節約15%的用水量。
節水的第二步是確定現在和將來的水的用途。這是很重要的,因為要達到15%的節水目標,節水工作還需精心地選擇節水對象,以獲得最大節約效益。這就要了解水的用途和用水方式。例如,為了獲得用水量和選擇最佳的節水措施,通常需獲得如下資料:
·不同用戶的平均用水(例如:單個家庭或者企業);
·不同用戶的最高日或最高用水量;
·用水地區(如市區或郊區);
·不同用戶的未來平均和最高用水量;
·不同用戶內部用水量與外部用水量之比;
·未計量用水的百分比;
·不同用戶對供水要求的服務水平(如企業要求90%可靠度,住宅區用戶為85%可靠度)。
2.城市節水主要針對3種供/需狀況:長期、干旱期、非常時期。
(1)長期供/需狀況
當處在長期供/需情況時,重要的節水設施能為用戶接受并主要是通過設施在整體上(而不是行為上)來實現。如果他們不接受的話,他們就不能正確地運用而可能放棄節水措施,這樣其效率將極大降低。例如,在70年代美國提倡使用低流量裝置,并將其裝在用戶家中如淋浴上以減少流量。最初的人們對節水表現出了極大的積極性,這僅得到短期效益,而沒有得到持續的效應。在10年之后做了一個調查,看有多少裝置仍然在使用,不幸的是它們的大部分都已被放棄。在美國,長期節約用水計劃表明平均每天節約用水高達10%~15%。這在于節水的設施能為用戶所接受,而不僅在于改變用水的態度。
(2)干旱供/需狀況
當處于短期供/需狀況,如干旱中發生的情況,就不象長期節水那樣受到關注。應把更多的關心投注于公共教育和宣傳,從而得到短期效益。例如,在干旱季節,應加強宣傳,使更多的用戶能改變態度,并用短時間淋浴等方式節約用水。
在1976~1977年期間,加利福尼亞由于改變態度使得在干旱季節節約用水達60%。其原因是人們認為節水是一個問題,愿意幫助努力解決這個問題。取得這短期用水量明顯減少的關鍵是提前計劃和明確的實施措施。另一個關鍵是宣傳,因為當用戶完全明白所處的狀況,他們才能同意有效地削減。
最后,對使用超過一定水量的用戶采用限制和罰款,對浪費水的人提供“反面刺激”。當然,所采用的措施對所有用戶必須是公平的。
(3)非常時期供/需狀況
非常時期節水用于由于管道破裂或水源污染而造成的短期供水停止或不足。在這種狀況下節水可能必須達到100%。也就是說,從供水設施得不到水,同干旱供水方案一樣,非常時期供水計劃的關鍵是在其發生前做好準備。在非常時期,公共教育/信息傳播很關鍵。需要一個有力的通迅系來加強這種教育。一個好的例子是華盛頓州西雅圖市供水機構所實施的非常時期管理方案。
三、節水措施
在所給定的條件下,可提供許多節水措施。在選擇和研究措施時對為什么需要、什么時候需要、在那里需要明確的了解是十分重要的。
下面所列的是不同用戶所可能采取的節水措施(這里僅為一般性的描述。該描述對一些特殊的用水系統需要修改和補充)。
1.住宅區室內用水量
節約室內用水的住宅區措施也減少了排出戶外的廢水流量,節省熱水時還可以節省能或煤氣。下面列舉幾個措施。
(1)審計方案:該措施包括確定用水量大的用戶。通過審查其建筑物,評價他們的用水和用水的器具。根據用戶水表記錄的用水量,或僅僅是對某些住戶進行目視檢查來確定高用水量用戶。根據最高用水量,審計員可要求用戶作一些改變,使水(或能量)的利用率達到更高。這種措施的困難在于用戶要讓陌生人進入他們的房間進行檢查是很敏感的。因而解決的方式應根據當地的習慣進行。
(2)革新措施:這個措施建議將室內給排水節流配件(如龍頭、淋浴頭、廁所水箱顯示裝置和廁所防漏裝置)用于全體住宅用戶。可以有不同的方法使用這些節流配件。一個方法是在重要的地方,如商店或政府部門供應這種裝置。第二個方法是每用戶發生設備損壞后的自然更換法。第三個方法也是最有效的方法,就是派人去每家為用戶安裝其器具。如果是采取大規模措施,可要求節流裝置的廠在你的城市里開辟制造廠從而達到更經濟。
(3)廁所:“西方”廁所用水量很大,因人們每天沖洗3~5次,因此應改進和更換廁所設備以使用更少的水。就大便器而言,質量更重要。改進的大便器或新型大便器必須比現存的西方廁所有相同或者更好的功能。一些裝置能有效進改進沖洗水量、時間和效率。修理大便器(一種沖洗固體,一種沖洗液體),或更低容積的水箱,或改進了容器設計。換代的大便器有時是較貴的。因此水廠應提供一些錢給將要更換大便器的用戶幫助他們付一定的費用。確保更低流量的大便器的另一種方法是改造,以使其更為有效。
如果要大量更換大便器,在該區域要求衛生器制造商在你的地區建設制造廠,這將節約用水,減少購導費用和促進當地企業。
廁所通過改造后,如果每次沖洗最多用7.26L水的話,可以減少60%甚至更多的廁所用水。這樣可以降低污水量,在很多地區提高了污水處理廠的處理能力。
(4)龍頭:龍頭是另一種用水量大的用具,洗滌盆的龍頭能夠被改進經明顯降低流量。低流量龍頭有低流量管嘴,向水流中充入空氣和肘節開頭等形式,肘節開頭供使用者調節冷熱水溫度,然后僅觸及一個按鈕便能暫時關閉水(已調節好溫度的水),由于它們并不需花費很多,因此,這些裝置可以免費贈給,或者在水的記量上建議采用并提供該裝置,或作為改進方案的一部分,或要求在新的建筑中使用該裝置。
(5)淋浴器:人們通常淋浴5~15min,這樣淋浴器要使用大量的水和能量。人們也可能習慣淋浴器不僅是為了清潔,這就意味著該器具使用的時間更長。基于這個原因,高質量、低流量淋浴器顯行更為重要。建議不要使用限制流量堵頭的淋浴頭,而要使用有強的噴流而又同時節省水量的高質量淋浴器,這些通常為夾氣淋浴頭。淋浴頭裝置的推廣使用類似于龍頭,水廠也可以同煤氣廠或電廠合作,因為這個裝置用于加熱水也要用掉(或節約)大量的煤氣或電。
2.住宅區的室外用水
灌溉花園和草地需要大量的水,采用節水措施是有效的。同時,這些措施有利于減少由室外用水所引起的高峰用水量。這對由最高用水量確定的所需基建費的節約是很明顯的。
(1)賽馬場:首要的措施是減少大量用水的賽馬場,新建筑法則限制了高用水量類型的建設,或要求建設低用水量類型的賽馬場。另一是供水機構資助高用水量賽馬場的建設,也就是說,如果他們減少高用水量,那么他們可以得到一定的資助。再一個方法就是在給建筑單位建設許可證之前,簽訂“節水指標”。例如,如果建筑單位要建一個小面積的賽馬場和一個有效灌溉系統,他們可以得到10個計分點。根據其設計如果得到10個計分點,才可以發給他們許可證。
(2)土壤保持:減少草地和花園灌溉用水量的重要措施是做好水土保持和保證植物和草地的營養物。通過法則或對公眾的宣傳教育要求用戶作好土壤保持工作。
(3)灌溉設備:為減少用水量需要的有效和適用的灌溉設備。灌溉設備可通過對使用和申請安裝灌溉設備的法則加以控制。為使用戶更發好地使用灌溉設備,有關人員要向用戶解釋如何使用、維修灌溉設備、需要灌溉的水量等。當用戶用高效灌溉設備更換費水的灌溉設備時,可對用戶購置較好的灌溉設備打折扣或免費提供設備。
(4)灌溉控制:由于如果進行不必要的灌溉則產生浪費。控制可通過宣傳灌溉政策、公眾電話舉報浪費案件、對浪費水的灌溉進行審核、公眾教育和禁止浪費的法規等來達到。
(5)灌溉次數和水量:有時候灌溉設備是適宜的,它們并不浪費水。但如果灌溉的水多于植物所需要的就會造成浪費。灌水量和次數是用戶需掌握的一門科學,這些工作需在園藝師認真的指導下進行。灌溉次數和水量的信息可通過用水審計、公共教育(如通過電視)、用水常識確定。
3.商業公共區的室內用水
商業公共區主要為飯店、商店、旅館、政府辦公部門和公園。商業和公共區的用水常可結合起來考慮,因為它們的用水方式大體相同。但把它們分開考慮一個原因是公共用水容易控制,因為公共機構屬自治單位。
(1)采暖通風和空調系統(HVAC):商業和公共事業可顯著節水的一個方面的采暖通風和空調系統,考慮其節約用水是很有意義的。這些系統由于蒸發、新鮮水補給和系統滲漏要消耗大量的水。一個可行的辦法是確定浪費地點和減少浪費的措施。另一個鼓勵節水的方法是推行節水獎勵計劃,由供水機構對證明可節水的建議予以獎勵。再一個方法是通過建立溫度控制裝置和鍋爐/空調新鮮水補給原則來達到節水目的。
(2)游泳池:商業娛樂區如飯店和康樂中心等一些擁有游泳池的公共設施具有較大節水的潛力。可通過沖洗過程中減少蒸發和新鮮水補充及控制滲漏來節約用水。在審計過程中,節水的信息是共享的。
(3)淋浴/龍頭:在飯店、健康俱樂部及機關中淋浴頭/龍頭的用水量很大。它影響到用水量、排水量和能力消耗。由于對這三方面的影響,資金的節約潛力是很大的。低流量的淋浴頭和龍頭可作為節水鼓勵計劃的一部分免費贈送,或通過法規來實施。
(4)大便器/小便器:公共場所的大重器/小便器也要用去大量的水。這些用具都應被替代、維修和改造以達到較低流量。這可通過節水鼓勵計劃或通過法規強制實施。
(5)制冷器:在采用水冷制冰的旅館和飯店,若改用空氣冷卻制冰機代替水冷或節約用水。
(6)洗衣店:商業洗衣店使用大量的水和能量,同時也產生大量的廢水。可更新改造或更換洗衣設備,使其可將最終的漂洗,水回用于預漂洗,這是很有效益的。可與高效洗衣設備的承包商和賣主聯系作一免費估價。它可通過建立法規、水審計方案、或節水鼓勵計劃來實施。
(7)廚房:商業廚房可節水的地方很多,它們包括洗滌池、垃圾排放處、制冰機冰箱和洗碗機。公共洗碗機要用大量的水和能量,同時也產生大量的廢水,它也可被能使最終的漂洗水回用于預漂洗的洗碗設備所替代,可與高效洗碗機的賣主聯系進行免費估價。這項措施可通過建立法規、水審計方案或節水鼓勵計劃來實施。
(8)清洗:該項措施應有助于保證諸如機器部件的清洗、飯店地板的沖洗、清洗水池、清洗商店沿街正面等的高效清洗工作。它可通過制定禁止浪費行為的法規或開展群眾宣傳教育運動和水審計來實施。
4.商業/公共區的室外用水
這部分措施與前述住宅區室外用水所列的措施基本相同。
5.工業區的室內用水
這些措施除不具備普遍性外,基本上類似于商業/公共區所采取的措施,如冶煉廠,在70~80年代由于水源短缺,水、能量和廢水的高昂費用,找到了節水50%以上的措施。對化學、工藝和其他方面的工程師要求的是在工藝用水過程中對工藝設備進行審核并提出改進意見。這有時要求通過與高效水設備的賣主聯系進行免費估價。這項方案成功的關鍵是審核者的可信度和對工廠的顯著節約效益(不涉及產品)。
對舊金山以南地區的15家工廠的調查表明,盡管許多是新工廠,他們可以有效地節約25%至90%的用水。這些工廠可以在不到三年的時間里通過節約回收成本。節約的部分包括降低的水成本,不必處理和加熱那么多水而降低的能源費用以及降低的污水排放費用。這些工廠最常用的節水措施是:將冷卻設備的水回用;安裝流量控制裝置,不用水時即關閉水流;廠內檢測;改進工藝以及低流量探測等。
(2)產品冷卻:在許多工業中,一個重要的用水是工藝和建筑的冷卻用水。采用的措施與工藝節水措施所述相同。
6.工業區室外用水
這部分的措施同前住宅區的室外用水所列的措施基本相同。
根據各地不同的條件,適宜的風景園林規劃,選擇低用水量的工廠以及良好的維修,可以降低20%~80%的用水。
7.提高供水效
(1)水在到達給水處理廠前,需貯存和運輸。在這些過程中有可能由于泄漏和蒸發造成浪費。例如,從蓄水水庫輸送渠道中可能因蒸發而損失大量的水。如果這個問題確實嚴重,就要對水源加蓋或密封。在水壩、輸送管和渠里會產生泄漏現象,需采取一些措施,更好地維護維修水壩、管渠等。又如,即使在技術水平發達的加利福尼亞州,有的系統也因滲漏而失水高達40%。應該回收這部分水并將其供給日益增長的人口,這樣也不會對環境構成額外的壓力。
(2)輸配運行:為節約用水,供水機構工作人員的許多操作可以改進。其中有減少主干管的外溢、輸配管網中的泄漏及盜水現象。兩個最嚴重現象是泄漏和盜水現象,因為它將嚴重影響收入。有許多方法可用來控制泄漏和盜水,如:供水設施運行的私有化、供水機構為各部門的合作、政府對城市水處理系統允許的最大滲漏和盜水量的強制規定及與其他部門相聯合經減少泄漏和盜水。
(3)處理工藝:在水處理廠通過提高操作運轉率也能達到節約水量,如重新利用濾池的反沖洗水。
第二節 洛杉磯市的節水計劃
一、2010年洛杉磯市的供水需求
1.洛杉磯市的供水水源
洛杉磯市有3個主要的水源來滿足城市的需要。最好的水源首推洛杉磯水管道系統,因其成本遞增最慢。除了用電和化學用品的一點花費之外,在固定投資回收之后,水的輸送幾乎不再花什么錢。不過在過去5年由于輸水量變化較大,已從每1233m3144美元增加到499美元。
第二個省錢的水源是本地的地下水,它的成本改變也主要取決于能得到的地下水的總量。過去五年其成本在每1233m392美元到165美元之間變化。
一旦用水需求量和從水管道系統及當地地下水系統的供水情況確定以后,則由南加州城市用水管區(MWD)來進行平衡,根據水源和價格來決定從科羅拉多引水系統或從州立供水項目中取水。南加州城市用水管區的不間斷供水處理的價格在1989~1990年財政年度時為每1233m3230美元,1994年上漲到385美元。
2.節水計劃和廢水回收
洛杉磯很早就將注意力集中在通過節水計劃和把回收的廢水加在它的供水系統中來減少不必要的用水。用水廢水回收和節水計劃的費用主要取決于每個計劃本身的要求。洛杉磯市水電局已將每1233m3的上限定為750美元,當然,對于洛杉磯市區來說實際的花費要大于實際處理水的成本,原因是其中一個部分要用來支付廢水處理系統。在初始階段費用要高于計劃規定的水平,待該系統的用水需求量增加之后方能降下去。
二、洛杉磯市節水歷史
自城市建設初期,洛杉磯就把節水定為供水計劃中的一個基本法則,1889年在一個釀酒廠安裝了第一只水表,自此開始了致力于節水的歷程。現在由于使用水表,每天能節約近13600m3水,若以每1233m31000美元平均價格計算,節約可達231000美元。
1.節水計劃的深入
1976年在遭受百年不遇大旱之時,洛杉磯水電局引人注目地大力推行其節水計劃。最主要的目標還是那些用水大戶和居民。將流量限制器和更換的抽水馬桶均分發到各用戶,加上廣泛的宣傳教育,輔以水量配給制度,使用水減少了20%。該計劃同樣要求做好商業界人士的工作,如散發宣傳教育材料,取得他們對節水計劃的認同。
2.把工作重心轉移到長期的措施之中
80年代后期的干旱,使洛杉磯水電局又一次加大了貫徹節水計劃的力度,1990年隨著干旱的加劇,洛杉磯水電局開始了一個更加廣泛的宣傳教育活動,其中包括250萬美元的廣告宣傳在內,其目的使公眾更加清醒地認識到有效使用水的重要性,并要認識到水源的短缺將可能是一個長期存在的問題,因而推行各種節水措施已不再是一個短期行為,同樣也是一個長期的目標。例如,在1977年推出了一種類似洗手裝置那樣的流量控制器,安裝在淋浴噴頭上,雖可以減少水流量,但人們對它的淋浴效果不太滿意,所以在干旱一過,就將這種裝置拆掉了。1988年又推出了一種低水量噴頭,其用水量少而淋浴效果也為錯。在部分家庭安裝了此種裝置。1989年到1992年間與節水計劃相配合還研制出許多類似的裝置,如鼓勵人們更換抽水馬桶,也就是說使用小容量水箱的馬桶,而不只是更換壽命較短的用水調節器。另外,還采用回扣的辦法來鼓勵公眾安裝固定的節水裝置。
近年來,作為用水系統的長期戰略計劃的一部分,即以硬件為中心的計劃一直在大力進行。洛杉磯水電局提出的超低水量沖洗馬桶計劃已更換了洛杉磯的近30萬個抽水馬桶,僅此一項計劃就使城市用水減少2%。對用戶采取加扣的技術報務計劃,鼓勵用戶安裝固定的節水裝置則是第二個關鍵性的計劃,其目的是減少洛杉磯市將來的用水總量。
作為承擔長期責任的一部分,洛杉磯市也是最早在“加州市區節水備忘錄”上簽字者之一,該 備忘錄中提出的16項最好的管理標準,洛杉磯市水電局已達到了其中15項。
3.使用價格來鼓勵節水
洛杉磯水電局同樣使用價格來鼓勵節水,象欺其他大多數供水機構一樣,洛杉磯也曾使用遞減街區價格結構收取水費。這個價格結構對那些單個區域要輸送大量水的情況下特別有效,對于那些單個用水大戶來說相對價格也低一些。
在1976年到1977年干旱季節,市長指示蘭帶委員會(Blue Ribbon Commite)水費結構情況,該委員會建議一定要改變這種收費結構,水費要反映出水源不是無限的,而且將來的供水費用一定更加昂貴這樣的事實,根據他們的建議,水費價格對商業的影響,開始時對商業用戶的收費標準要低于居民,但其差要逐年減少,到1985年則使用相同的水費標準。
1985年節水信息從其季節附加費中更加明顯地體現出來,由于用水高峰需要增加輸出系統的運行費用,而且大多數用戶也有可能節約用水,因此夏季的水費就要相對高些。通過這種措施來鼓勵用戶去詳查他們的用水需要。夏季和冬季之間的水費差是逐漸增加的,從10%增加至25%左右,并以此來增加節水號召的影響力。
1993年2月洛杉磯成為第一批將限定本法則應用到水費結構中的城市之一。這時水費結構對節水的影響又增加了。在新的收費結構中,若用戶用水超出平均值的二倍,則以限定成本法則收費,即相當于開發新水源的費用。當然這個收費結構還包括一些特殊的規定,如用來資助節水計劃和廢水回收計劃。
4.洛杉磯市回收水的利用
早在70年代,洛杉磯市就開始注意廢水回收工作。在堤勒曼和洛杉磯的戈蘭德爾建了污水處理廠,這兩個廠處理的廢水至少可以滿足綠化環境的用水。不過在80年代擴大回收水利用方面的努力沒有取得成功,這主要是人們出于健康方面的考慮,還不大能接受對回收水的利用;加之為了使用回收水就要開發一些裝置,使用回收水的成本比較高。
最近一次的大旱使制定政策的人們重新審查廢水回收標準,并制定出更加合理的處理標準,缺水的影響以及成功的節水范例也在不斷提高居民使用回收水的信心。再者,自進入旱季以來,輸水費用已提高了兩倍多,這也促進了使用回收水的積極性。
洛杉磯水電局已開始在洛杉磯市推動大規模地使用回收水,其目標是:通過節水和使用回收水來滿足至少近20年對水增長的需要,而不是增加從其他地區提水。即到2010年,城市40%的廢水要進行處理使用。回收水既用在城區之內,也可用在城區之外的任何地方。到2010年洛杉磯市內能用到9868萬m3的回收水,屆時它將滿足洛杉磯市計劃需求量的10%。洛杉磯西部地區廢水處理項目將產生863萬m3的回收水,其中大部分將用在洛杉磯之外。
目前根據東部地區項目計劃,在洛杉磯靠近飛機場附近的寨普大地區正在進行擴大利用回收水的設計工作。東部地區的項目最終將為圣弗南多地區每年另外提供4316萬m3回收水來補充地下水。對伊萊辛公園將提供回收水的計劃是否影響環境的評估正在進行。這個計劃同時要為東部工來使用回收水研制出大型設備。洛杉磯水電局和洛杉磯公用局相互配合制定一個為威明頓地區的工來和補充地下水提供回收水的計劃。
三、節水計劃
1.綠化計劃
洛杉磯水電局有一個很龐大的戶外節水計劃。戶外用水差不多占整個城市的25%,占居民用水的50%。用水較少的植物比現在城市常種的美化環境的植物用水差不多少30%~60%。
(1)綠化用水的管理計劃
洛杉磯水電局與加州水源管理局一起,為那些監督管理主管舉辦二天的訓練課程,訓練包括綠化地的檢查、灌溉系統的評估,并對這些灌溉系統能提出一個最有效灌溉時間安排。對于那些擁有 1.2萬m2以上草地的洛杉磯水電局的用戶免費提供訓練。
(2)年度春季花園展覽會
每年春季組織花園展覽會,目的是讓所有參加者均能了解用水較少植物以及有效的灌溉技術。每次都有上千名參加者,展覽會上還舉辦半天研討會,邀請不同的人士講演;參加者還可以參觀實物和參觀花園。這個展覽對所有市民都是免費的。
(3)樣板花園
洛杉磯水電局同時還支持一個樣板花園,用以改變人們對種植節水型植物的觀念。撥出20000美元給魯米斯庭院花園;用2500美元在洛杉磯阿布托建立一個節水型花園。除此之外,自己也種植節水型植物,這些目的就是給居民展示,用水較少的花園要比那些石頭花園和仙人掌好看得多。
(4)加州灌溉管理信息系統(CIMIS)氣象臺
加州灌溉管理信息系統是加州水源局的個項目,它把全州有關的氣象站聯成網,從這些氣象站來的信息幫助農民安排有效的灌溉,南加州水管區和洛杉磯水電局相互合作,在弗斯特公園建立了一個加州灌溉管理信息系統的氣象站。這個站提供的信息用以指導城區內草地的灌溉。
(5)居民灌溉指導計劃
為了對不同的居民找出一種有效的灌溉技術,洛杉磯水電局積極參與一個周期為二年的指導計劃。研究結果表明使用自動噴灌系統遠比人工噴灌系統或根本不使用任何噴灌系統要費水得多;研究同時得出這么一個結論,就是在居民點使用張力計并不現實。
(6)消減大面積草地用水計劃
洛杉磯水電局還參與一個削減超過1.2萬m2草地灌溉用水的計劃,該計劃是根據洛杉磯緊急節水條例制定的,這個條例要求那些大面積草地的灌溉用水應減少10%;洛杉磯水電局與40個左右公園、學校、基地、高爾夫球場保持接觸,經常提醒他們用水限量,如超過限量要處以罰款。對于那些使用回收水灌溉或大面積草地擁有者若安裝可節水10%的節水裝置,則可經豁免。
(7)新建筑物中對排水系統的要求
在洛杉磯市要建工業、商業或公寓樓,第一步必須得到市綜合規劃部門確認是否使用特殊排水系統,不然不會得到建筑許可。
(8)草地灌溉指導
洛杉磯水電局差不多也散發了60萬份草地灌溉的指導資料,這些資料大多是通過公共郵政系統散發的。
2.商業和工業
洛杉磯市大約30%的水是用在商業、 工業和政府機關中(不包括公寓樓)。洛杉磯水電局將重點放在這些用戶上,為他們經常提供服務和信息,如散發節水小冊子、舉辦研討會、進行現場服務以及表彰節水中的模范等。
(1)節水顧問委員會
建立節水顧問委員會主要為洛杉磯水電局的兩類用戶所設,其一是加工和冷卻用水大戶。其二為灌溉用水大戶。顧問委員會的主要作用為:
1)在洛杉磯水電局和用戶之間提供一個討論場所,這種討論使得洛杉磯水電局為用水大戶提出新的節水計劃并不斷完善。
2)與這些用水大戶合作,研究、測定、開發和鼓勵使用有效的工業冷卻系統、土壤灌溉系統等其他節水系統。
3)為這些用水大戶提供一個與洛杉磯水電局對話的場所,來表達他們的思慮。建議立法、提出新的觀點等。
(2)商業和工業節水介紹的小冊子
洛杉磯水電局定期編輯特殊的工業和商業的有關信息,編印成冊,為這些特殊的工業和商業部門提供節水指導,這些特殊的部門如:商業大樓、學校、飯店、洗染店、紡織廠、賓館、醫療衛生服務系統、高爾夫球場、食品加工業、飲料業。
(3)免費水表計劃
為了幫助商業和工業用戶分析用水情況,洛杉磯水電局可以免費向他們出借水表,安在不同的位置來監測實際用水情況。
(4)鼓勵學校節水計劃
在洛杉磯水電局的幫助下,洛杉磯地區學校聯合制定了一個鼓勵節能的計劃,即對于那些節水、節氣、節電方面做得特別好的學校給予一定的獎勵。參與這個計劃的學校,如若他們節水、節氣、節電在10%以上,則從所節約費用中提取25%來改善學校的設施。
(5)與其他管水機構共同努力
為了促進節水和交流節水信息,洛杉磯水電局參與許多管水機構,它是節水顧問委員會(DWK)辦公室成員,是工業節水委員會的積極參與者,也是全美水工協會的成員,是加州/內華達州節水委員會成員,是全美水工協會全國節水管理委員會的成員。洛杉磯水電局同時與南加州用水管區(MWD)在節水示范和廣告宣傳方面緊密合作。
3.居民計劃
洛杉磯水電局還制定了許多針對減少單個住戶或公寓樓內住戶內用水計劃,在過去的12年里,通過不同的計劃,為其居民提供節裝置。
洛杉磯水電局與南加州水管區(MWD)合作,宣傳各種節水裝置的使用方法,并對不同裝置的節水性能進行跟蹤研究。如該法令要求城區的所有用戶都要安裝低流量的淋浴噴頭(小于13.6L/min),安裝水箱式馬桶減少閥門式馬桶的沖水量到15.9L。對于所有要求低流量淋浴噴頭和更換抽水馬桶的用戶,洛杉磯水電局有責任向他們提供這些裝置,迄今洛杉磯水電局已分布發了130萬個低流量淋浴噴頭。其他的計劃還包括:
(1)超低沖水量馬桶回扣計劃
該計劃用以促進使用7.26L以下抽水馬桶,如果用戶更換一個這樣的馬桶,經認可后,可得到100美元的回扣。
(2)家庭用水情況調查
根據要求,洛杉磯水電局的代表經常到住戶中檢查用水情況,查看漏水,并對室內室外如何有效用水提出改進意見,并對草地的灌溉進行調查和指導,此外還勸告住戶使用滴灌系統,改進水土保持,種植用水較少的植物。在調查中還向住戶提供其他節水信息,貫徹洛杉磯水電局的其他節水計劃。
(3)低利率的節水貸款
1980年開始,洛杉磯水電局就為那些希望落實節水節能措施的用戶提供低息貸款。凡是為改進灌溉系統、修復地下漏水管道、購置節水裝置的均可申請,最低的貸款額為300美元,最高的貸款額對于單個用戶可達7500美元,對于公寓樓可過5萬美元。該計劃是通過公共信息計劃公布的。
4.公共信息計劃
為了鼓勵人們節水,洛杉磯水電局制定了一個非常有力的公共信息計劃,該計劃包括:
(1)廣告宣傳
洛杉磯水電局特別在干旱季節開展一個聲勢浩大的節水宣傳活動,包括使用電視、廣播及其他宣傳媒介,過去還使用洛杉磯氣象臺、廣告牌進行宣傳,還在洛杉磯水電局的公車上寫上有關宣傳口號,以此來引起公眾的注意。
(2)節水宣傳月
節水宣傳月是一個全州的活動,用以宣傳和教育公眾有關用水問題,洛杉磯水電局作為一個主要的參與者,主要舉辦了以下的活動:
·節水宣傳傳單及用戶抽獎;
·在街道兩旁路燈下掛宣傳旗;
·節水展覽;
·在洛杉磯水電局總部和各地辦公室舉辦自來水質量和節水展覽;
·根據社區要求,開放洛杉磯自來水廠;
·為工業和商業用戶舉辦研討會;
·為節水廣告繪圖的優勝者舉行頒獎活動并展示他們的作品;
·在林蔭大道中舉辦高技術節水展覽。
(3)水費帳單和裝在水費帳單中的傳單
為了鼓勵人們節水,洛杉磯水電局的水費帳單中指出了你當前的用水量及與上年用水量的比較,對于那些用水量增加太多的用戶,會提醒他們是否有漏水或其他浪費用水的問題。還在帳單上提醒用戶夏季的水費標準要高一些,需要特別注意節水以及不要過量用水。隨帳單還寄一些介紹節水的竅門和通告特殊的節水計劃。
(4)展覽
開發研制了一套流動節水展覽,它很容易地在學校、購物中心、研討會上以及其他公眾聚集的場所展示。
(5)宣講處
洛杉磯水電局還經常舉辦教師研討班,幫助教師深化水源和節水課程的教學,這樣的研討班得到洛杉磯地區學校聯合會的極大支持和幫助。每年在學生中開展“在學校和在家庭的節水活動”的繪圖廣告比賽,對于優勝者發給證書并給予物質獎勵,作品編入洛杉磯地區學校聯合會的節約日歷中。洛杉磯水電局還為開發高中水平和“水工”軟件提供技術和經費方面的幫助,當然還為編寫“液體資產”課程的教材提供經費和技術方面的幫助,這也是眾所周知的。
四、洛杉磯水再循環計劃
1.洛杉磯水再循環目標
認識到水再循環的價值后,洛杉磯市政府于1990年6月5日制定了一具遠大的目標,到2010年全市廢水利用達到3.1億m3,即整個廢水的40%。大部分再循環水被指定用在娛樂、環境及市容方面。
為達到這個目標,水電局計劃每年利用0.98億萬m3循環水(相當于2010年供水的10%)。作為發展目標。再循環水可用來彌補目前和將來對水的需求。有一個中期目標,到2000年再循環水達到0.39億m3,相當于洛杉磯市供水的4%。
2.實施標準
洛杉磯水電局在進行水再循環開發過程中建立了一套評價工程可行性的標準。工程符合該套標準的程度如何決定了該工程在工程開發表中的位置。該套標準如下:
(1)有效投資:能最大限度地使用再循環水,而水源又需額外處理,就是有效投資。還有,用最少的管道輸送最大體積的再循環水將是經濟的。
(2)未來需求量:在工廠設計和建設時應考慮到目前和將來的需求能力,以避免將來昂貴的擴建。
(3)規章要求:為求得管理部門認可,所提出的再循環使用應需衛生部門同意。
(4)資金:任何工程的資金應在條件最少的情況下就能使用,以避免管理紛亂而延誤開工和動作。
(5)公眾認可:促進公眾支持而不是反對該項目。
一旦一項工程經過評估,確定是可行的,在執行之前仍的很多困難要克服。困難的大小取決于該項目的實用性。基于花錢少和實用性原因,政府將集中財力和物力來發展地下水貯備。
從經濟上講,用再循環水作地下貯備極有意義。該項目靠現存的投資來建造,并能最大限度地得到利用。再利用水降低了單位成本,使之成為更具吸引力、低消耗的供給源。
事實上,圣佛南多流域地下水貯備給這個城市提供了某種保險以對付緊急情況和干旱。地下水洼是有巨大貯存能力的天然地下水庫。作為一個輔助水源,它的作用在北嶺地震后就已明顯說明。當時,用水泵把大量地下水抽出去補充管道水的喪失,并仍保持為那么多居民提供盡可能多的水供應。由于所有橫穿圣安街的水管道在某處發生斷裂,在大地震后,地下水變成該市唯一的水源(除了水庫里的水之外)。最近幾年干旱,一直沒有太多的水用不地下貯備。用再循環來貯備會提供無限的源泉。
3.管理機構
有三個管理機構,這些機構的職責包括對再循環水工程的考察。
(1)地方水質管理委員會(RWQCB)
保護州水(包括河流、小溪、海洋及地下水)的質量。負責檢查和審批再循環水工程申請。通常,當對大眾的健康有潛在的威協時,需與州衛生服務局磋商之后,才能發放許可證。
(2)州健康服務局(州DHS)
主要關注公共飲水的安全性。特別是加利福尼亞法規第22條規定,州健康服務局必經考察和審批再循環水工程。
(3)洛杉磯縣健康服務局(縣DHS)
主要責任是通過在用戶場所交叉相接,保護飲水免受污染,但也有責任阻止在供共水供應系統使用交叉管道連接。當飲水的非飲水滲和時,有交叉管道連接。縣健康服務局考察和批準設計計劃,主要在用戶場所對水再循環工程建設進行檢查。
4.規章爭端
(1)地下水貯備:規章認可取決于計劃中的用途。洛杉磯市再循環水的使用在1979年就獲得批準。州健康服務局已對地下水貯存工程提出了新的規章,這樣在全州范圍將會形成統一的標準。對地下水貯備,有一些非常特殊的準則,其中包括在貯備之前,應符合可使用的水質標準。抽取出來的水應滿足飲用水的標準。
另外,當必經地方水質管理委員會制定非劣質品政策時,所出現的問題應由該局來解決。地方水質管理委員會要求輸入水洼中的水不降低天然水質。從獲得的資料分析表明這是不可能的事情。
還可能存在一個與氯化物有關的障礙。氯化物是在從州水工程輸出來的水中發現的,而今后還將繼續用其水貯備,這就有必要在政策中明確貯備水允許氯化物的存在。
(2)直接使用:若用戶場所合適且是需求最不少的分配增設系統,則再循環水直接使用的輔助工程就可在那里進行。
由于數年來再循環水一直是用于綠地灌溉和工業使用。供應者和訂立規章機構能接受和理解獲取批準的條款和條件;期望對綠地灌溉和工業使用更容易獲得規章許可。
5.工程項目
(1)運作中的工程
1)開拓水道洞貯備研究:二年時間,耗資200萬美元。研究將洛杉磯市水貯備在圣佛南多地下水洼的可能性。該研究在1993年完成,并證明在與天然地下水混合之前,此水經過天然土壤過濾,抽出的水符合所有飲水標準。每年可有1233萬m3用來貯備。
2)綠帶工程:到1992年,每月提供大約199萬m3再循環水用來灌溉兩個公墓、一個高爾夫球場、大學城和格里菲斯公園的綠地。該工程耗資700萬美元。所節省的飲用水足夠3200戶家庭每年使用。
3)塞普爾瓦德盆地水再循環工程:耗資700萬美元,用再循環水來澆灌三個高爾夫球場和巴爾博亞湖周圍的風景區。若分配系統能夠擴展,到2000年將使用247萬m3。
(2)未來工程
1)東部流域水處理工程:這是水電局的基石工程,投資約5500萬美元。是最具經濟效益,再利用水最大的工程。大約有4136萬m3用作地下水貯備。
2)西部水再循環工程:從西部盆地市水管區購買再循環水的最初用戶將包括海佩里奧處理廠、洛杉磯國際機場以及西切斯特高爾夫球場。計劃到2000年再利用228萬m3。該工程估計花費800萬美元。
3)市中心/伊利森公園水再利用工程:到2000年伊利森公園和其它市中心地方將使用259萬m3用于綠地灌溉和工業使用。估計該工程需2000萬美元。
4)東部工程:水電局正努力設法實現中部盆地市水管區計劃,1995年把再循環水輸送到弗農·亨廷頓公園以及洛杉磯東部社區。該計劃包括將99萬m3再循環水用于工業和灌溉綠地。
5)港口工程:計劃到2000年將678萬m3再循環水用于灌溉和工業使用。既可從終島處理廠取水,也可從西部盆地市水管區買水。
6)格里菲斯公園工程:該工程計劃到2000年在格里菲斯公園開發區使用123萬m3再循環水來灌溉綠地。從洛杉磯-格蘭達拉水處理廠取水。
7.資金來源
(1)由于再循環水工程的耗費是巨大的,這項工程將同時影響其它大型工程的進度。這些工程包括對露天水庫里的水進行水質改善,以及需要對供水干線進行不斷的更換。如果洛杉磯市保持現在的基礎設施不變,在下一個10年,水質改善、水管更換,以及再循環水工程就需要近10億美元。洛杉磯水電局只計劃發展那些與南加利福尼亞州都市水區密切相磁的工程項目,控制今后10年的增長,讓花費合理。(見表5-1)
(2)在預算中必須包括很多重要的改造工程,但還有其它資金來源能夠彌補發展再循環水工程的一些費用。在加州,有1989年環境水條例。該條例允許州政府對有重大環境改善意義的項目或工程進行集資。這提供了替代莫羅湖水的優越條件。市政能夠連續4年從發展再循環水所征集的經費中,每年得到900萬美元。該再循環水工程能保證同等數量的水不流失于莫羅湖。
(3)1992年聯邦改造工程審批條例(HRGI)也可為再循環水工程提供20%匹配資金,以幫助消除往圣莫尼卡灣排放廢水。
(4)東部流域再循環水工程是洛杉磯水電局規劃的第一個地下水貯備大項目,該工程將耗資5500萬美元,最終利用廢水4316萬m3,是整個2010年再利用廢水目標的1/3。籌措資金可通過州和聯邦衛生廳的特別法來解決。這項工程的環境主體已順利完成。
(5)作為對使用循環水的一個鼓勵,當局計劃繼續打折和銷售再循環水。現在正在考慮一筆貸款基金,去支持用戶重新改造他們的設備。
水世界,你我共享資源。
第三節 紐約市的節水
一、家庭節約用水
每個人都來節約用水,哪怕是很少量,將對未來歲月的用水產生很大的影響。如果每個紐約人每天只少用一點水,所節約的用水量每年就是數億加侖。紐約市環保局對家庭用水量的實測數據:節約用水的家庭每人每天一般用水量為0.43m3;不節約用水的家庭為0.55m3,高出0.12m3。因此,家庭節水至關重要。
1.家庭節水方法和措施
家庭節水有許多方法,歸納起來可分為兩大類——用水的習慣和節水的裝置。
2.其他的家庭節水措施
(1)避免泄漏能夠節省大量的水。如果水龍頭或者抽水馬桶漏水,那么每天就會浪費0.46m3。
(2)通氣帽是網狀的,它裝在水龍頭的端部,價格不貴,在大多數設備庫或管道供應店都能買到,而且安裝也很容易。它們增大了水從水龍頭流出的壓力,斷開水流但實際上有利于更有效的清洗,減少了使用的水量。和正常的用水量相比,它能節省25%。
(3)養成好習慣
·不要在抽水馬桶中沖掉香煙頭或棉紙碎屑等物。
·不要為了喝涼水而讓水龍頭的水嘩嘩地流,請在冰箱中放置一杯涼水以備飲用。
·在清洗蔬菜時不要讓水不斷地流,要先把胡蘿卜和土豆削好,然后再進行清洗。
·在你接電話時,開門接客時,到電視機改變頻道時都不要讓水不斷流出。
注:只要改變用水習慣就能節水,每個家庭每天平均的節水量可達69%。
(4)在室外的用水
·要在上午10點鐘之前或下午4點鐘之后為草地澆水,避免在熱天或多風的天氣時澆水。
·每次為草地澆水的用水量為2.5cm,要澆得深但夠量則可。在土壤干燥之后再開始澆水——每日澆水量不足時土開始變干(為了測出使用多少水量,在你所要澆水的草地上放一個咖啡罐或大小類似的容器,每隔半個鐘頭左右檢查它有多少水,計算一下盛2.5cm水時需要多長的時間)。
·裝好噴水頭,避免把水噴到過道上。
·使青草長高到5cm,這樣,草葉就會遮掩住根部。
·把植物和灌木地的周圍用覆蓋物蓋住,以便遮住和隔離植物根部。
·種植澆水量要求不高的青草和灌木品種(或者減少草地種植面積)。
·當沖洗汽車時,要記住采用“沖濕、施用皂渡、沖水”的方法,軟管上要套上噴水頭。
·當清掃庭院或平臺時,要使用掃帚而不使用沖水軟管。
3.從家庭用水變為污水的污染物
家庭的污水來自洗滌盆、抽水馬桶、淋浴、洗衣機、污物碎渣和洗碟機。紐約市的統計,家庭污水的最大來源是抽水馬桶,占40%;其次是來自淋浴、盆浴,占30%;洗衣房占15%;廚房占10%;雜項污水占5%。
(1)從家庭用水變為污水的污染物如下:
馬桶沖水——藥水、消毒劑、除臭劑、清潔劑;
污物廢料——殺菌劑、除臭劑;
廚房洗滌池——肥皂和清潔劑、擦光劑、殺菌劑、化妝品、洗滌劑;
自動洗碟機廢水——洗滌劑、擦光劑;
洗衣房廢水——擦光劑(從衣物布料)、纖維化合物(粘合物、染料、面料)、藥水、洗衣間物品、殺菌劑、消毒劑;
盆浴和淋浴廢水——肥皂、藥水、洗發劑、消毒劑、化妝品;
公用洗滌盆廢水——防腐劑、擦光劑、照相物品、漆料、殺菌劑、清潔劑;
浴室浴盆廢水——藥水、肥皂、消毒劑、化妝品、洗發劑、清潔劑。
(2)含有主要污染物的家庭用品的類型
1)清潔劑
苯、甲苯、二氯苯、三氯苯、酞化物、二氯丙烷、二氯丙烯、等佛爾酮、三氯乙烯、四氯碳化物。(馬桶、下水道、腐敗物、浴盆、洗滌盆、貼磚、爐子)。
殺菌劑(pet清潔劑)
酚、氯酚(浴盆和馬桶)。
苯、二氯乙烷、氯乙基醚、二氯苯、二氯乙烯、等佛爾酮(毯、裝飾品、漆層)。
2)化妝品
苯,1,4-二氯化烯,2,4-二氯酚,硝基苯、酞化物,Sb(銻),Cd(鎘),Cu(銅),Pb(鉛),Hg(水銀),Ni(鎳), Se(硒),Ag(銀),Zn(鋅)(化妝材料、除汗劑、染發劑)。
3)除臭劑 1,1,1-三氯化烷,二氯苯,甲撐氯化物,2,4-二氯酚,Zn(鋅)。
4)消毒劑 酚,二氯苯,松節油(萜烯、碳氫化合物、酚)。
5)殺菌劑 溶劑,砷,Cd(鉻),Cu(銅),Pb(鉛),Hg(汞),Zn(鋅),氰化物。
6)洗衣用品氯酚,氯苯,2,4-二甲撐酚,衛生球,甲苯。
7)藥品和藥膏 苯,酚,醚,Cu(銅),Hg(汞),Zn(鋅)。
8)漆料 苯,酚,氯酚,甲苯,醚,Sb(銻),As(砷),Cd(鎘),Cr(鉻),Cu(銅),Pb(鉛),Hg(汞),Ni(鎳),Se(硒),Zn(鋅)。
9)照像物 1,1,1-三氯乙烷,1,1,2-三氯乙烷,2,4-二硝基酚,Cr(鉻),Pb(鉛),Hg(汞),Ag(銀)。
10)擦光劑 1,1,1-三氯乙烷,1,1,2-三氯乙烷,氯苯,硝基苯,酞化物,Zn(鋅)。
11)防腐劑 1,1,1-三氯乙烷,氯苯,氯酚,肥皂(香水),1,2-二氯乙烯,酚,酞化物,甲苯。
12)肥皂(香水) b2-二氯乙烯,酚,酞化物,甲苯。
4.減少廢水的訣竅
這里有許多代替用品可以代替含有毒性化合物的家庭用品,這些非常普通的解決方法,對一些彎管油脂都是可靠而有效的解決難題的辦法,并且能減少過大的包裝和有毒的廢水。
(1)堵塞
把混和幾匙燒堿的開水再加上醋,倒入到下水道中可以解決堵塞問題。一星期進行一次上述的處理辦法可以防堵。
(2)陶瓷貼磚清潔劑
把4.6L水加上1/4杯白醋。
(3)家具擦光劑
把三份橄欖油和一份檸檬汁或醋混在一起,然后用干凈的軟布擦。
(4)爐灶清潔劑
灑清水,然后再在爐灶表面撒一層燒堿,用極細的鋼刷在粗糙面上輕輕地刷。
(5)馬桶清潔劑
在便盆中撒一些燒堿,然后噴醋,再馬桶刷洗。
(6)除蟲措施
在害蟲能進出的孔隙處都要堵封,例如管道的縫隙或底板和碗柜的裂縫。用粘物、水泥或鋼棉堵住最好。晚上不要把美味的食品或乘菜放在外面。
(7)除掉螞蟻
用等量的水和醋沖洗小柜、碗柜和地板。
(8)除害蟲
混合等量的燕麥粥粉和巴黎膠泥,放在碟中,或把等量的燒堿和糖粉摻和之后撒在害蟲出沒的地區,或者把硼酸噴在爐壁板的周圍。請注意不要放在孩子能靠近或食物的附近之處。