“氣候變化和水”的基本結論
宋序彤介紹,政府間氣候變化專門委員會(IPCC)于2002年11月在日內瓦召開的會議上建議編寫一個關于《氣候變化與水》的技術報告,并決定把水作為一個交叉性的重要主題予以對待。而后,這一主題也已成為 IPCC第四次評估報告的重要主題內容。中國有專家稱“氣候變化的挑戰(zhàn)本質是水問題的挑戰(zhàn)”氣候、淡水、生物系統(tǒng)和社會經濟系統(tǒng)以錯綜復雜的方式相互影響,因而其中任何一個系統(tǒng)的變化必然引發(fā)另一個系統(tǒng)的變化。人為氣候變化加重了那些已經面臨可持續(xù)淡水利用問題的國家的壓力。
宋序彤說,中國近百年平均氣溫升高0.5—0.80c,略高于同期全球增溫平均值,近50 年變暖尤其明顯。冬季增溫最明顯。從1986年到2005年,連續(xù)出現了20 個全國性暖冬。近百年來,中國年均降水量變化趨勢不顯著,但區(qū)域降水變化波動較大。華南與西南地區(qū)降水明顯增加,平均每10年增加20~60毫米;華北大部分地區(qū)、西北東部和東北地區(qū)降水量明顯減少,平均每10年減少20~40毫米。近50年來,極端天氣與氣候事件的頻率和強度明顯變化。華北和東北地區(qū)干旱趨重,長江中下游地區(qū)和東南地區(qū)洪澇加重。曾發(fā)生了多次短歷時點雨量實測極值接近或達到世界最高紀錄。近50年來中國沿海海平面平均上升速率為2.5mm/年,略高于全球平均水平。本世紀登陸中國的臺風,強臺風和超強臺風次數較20世紀明顯增加。中國山地冰川快速退縮,并有加速趨勢。
氣候變暖趨勢將進一步加劇。宋序彤表示,與2000 年相比,2020 年中國年平均氣溫將升高1.3~2.1℃,2050 年將升高2.3~3.3℃。未來50年中國年平均降水量將呈增加趨勢,預計到2020年將增加2%~3%,到2050 年可能增加5%~7%。而南方地區(qū)可能平均增加24%。中國北方地區(qū)年平均徑流可能減少2%~10%,干旱區(qū)范圍可能擴大、荒漠化可能性加重。未來100年中國境內的極端天氣與氣候事件發(fā)生的頻率可能性增大,將對經濟社會發(fā)展和人們的生活產生很大影響。中國沿海海平面仍將繼續(xù)上升。青藏高原和天山冰川將加速退縮,一些小型冰川將消失。
氣候變化對城市水系統(tǒng)帶來的挑戰(zhàn)
宋序彤表示,氣候變化對城市水系統(tǒng)帶來的挑戰(zhàn)有6個方面,其一是氣候持續(xù)變暖,熱晝、熱夜偏暖、偏多,熱浪發(fā)生頻率增多,將增加各類用水的需求;夏季高峰日用水量增加,高峰用水期延長;污水排放量增加,污水處理廠負荷加大;氣溫的升高將帶來地表水溫的升高,工業(yè)用水需求和用水系統(tǒng)運行的能耗將增大;水溫的升高有利于提高污水生物處理效率,但污水水質(包括藻類大量繁殖)處理難度可能增加。其二是年平均降水量的增加將使水資源短缺地區(qū)的城鎮(zhèn)有所緩解;但同時將加大城鎮(zhèn)雨水系統(tǒng)(管網和泵站)的負荷;并對城鎮(zhèn)河湖水系,防洪排澇設施帶來影響。其三是某些北方地區(qū)可能年平均徑流量減少,干旱區(qū)范圍的擴大和荒漠化可能性加重,將使資源性缺水城鎮(zhèn)規(guī)范擴大;缺水壓力增強;解決城鎮(zhèn)供水水源問題的難度加大;城鎮(zhèn)水生態(tài)安全風險增加;城鎮(zhèn)相關河湖水景觀建設投資將提升。其四是極端災害性天氣與氣候事件發(fā)生頻率的可能增多,將對經濟社會發(fā)展和人們的生活產生很大影響,供水安全風險加大;供水安全保障設施建設要求提高;對發(fā)生災害時的應急供水措施、應急排澇措施,能源供應保障措施等提出了更高要求。其五是氣候變化使海平面的持續(xù)上升,海水咸潮倒灌和地下水入侵問題將更加嚴重,直接威脅沿海城鎮(zhèn)供水水源的水質?康乇硭疄樗吹某鞘行枰ㄔO更多防止海水倒灌或淡水貯存設施;靠地下水為水源的城市需要加強地下水回灌,防范海水入侵地下水的措施建設。其六是氣候變化引起的冰川和多年積雪的消融,使得短期內,下游城市地面徑流水量可能增大,甚至可能發(fā)生洪災,需要防范。從長遠看,地面徑流必將減少,以冰雪水為水源的城市必將面臨水資源短缺的威脅,需要開辟新水源。
城市水系統(tǒng)應對氣候變化的思考
宋序彤介紹,關于城市水系統(tǒng)應對氣候變化的思考分為適應和減緩兩個方面。對城市水系統(tǒng)適應氣候變化應對策略有:1.適應用水量變化的需求。繼續(xù)強化城市節(jié)約用水管理,增加供水設施、排水設施能力建設,增加原水和凈化水調蓄能力,加強高峰用水經濟調度能力和水平。2.適應水資源變化和水短缺的需求。加強城市多水源和備用水源建設,搞好城市多水源合理調度設施建設和管理,合理規(guī)劃、建設再生水供水系統(tǒng)。3.適應水質變化的需求。加強供水水源水和城市污水水質變化的監(jiān)測;加強給水處理和污水處理技術研究,提升水凈化技術能力和功效。4.適應極端氣候加大城市水系統(tǒng)安全風險的需求。全面加強城市供水安全保障設施和能力建設,搞好應急供電和供水能力儲備,加強城市雨水設施建設,提高暴雨和強暴雨時城市排澇和防淹漬能力。5.沿海城市適應海平面上升的需求。合理調整城市規(guī)劃布局,減小海平面上升對城市水系統(tǒng)的干擾影響;加強防止海水倒灌和淡水貯存設施建設;加強地下水回灌,防止海咸水入浸地下水;合理增加海水利用和海水淡化規(guī)模。6. 適應城市河湖景觀水系生態(tài)安全的需求。改變過去城市河道水系采用不透水材料襯砌的做法,恢復河湖自然生態(tài)環(huán)境和功能;加強地下水就地入滲和貯存;加強城市河湖濕地生態(tài)建設,努力發(fā)揮其維護城市水健康循環(huán)的作用。
在城市水系統(tǒng)減緩氣候變化應對策略有:1.轉變理念,提升對傳統(tǒng)城市水系統(tǒng)功能的認識。傳統(tǒng)城市給水排水系統(tǒng)的服務功能是直接為用戶提供用水和排水服務,及時排除雨水防止城市淹漬;現代城市水系統(tǒng)除應具有傳統(tǒng)服務功能外,還應承擔維護水的健康循環(huán),保障城市生態(tài)系統(tǒng)安全和減排溫室氣體,緩解氣候變化的功能;節(jié)約用水不僅要考慮水資源的節(jié)約,同時還要考慮能源的節(jié)約和溫室氣體的減排效應。2.更新和完善城市水社會循環(huán)相關法規(guī)和標準系統(tǒng)建設。法規(guī)和標準是搞好城市水健康循環(huán)管理的依據和基礎。應加強相關法規(guī)、政策和標準的研究和編制,盡快改變某些領域相關法規(guī)、政策和標準缺位,過時或相互矛盾的情況。3.加強有關城市水系統(tǒng)應對氣候變化相關基礎性研究。中國城市水系統(tǒng)溫室氣體排放量化計算和相關影響研究(中國城鄉(xiāng)供排水水系統(tǒng),特別是污水和雨水系統(tǒng)不同處理和處置環(huán)節(jié)產生溫室氣體的估算);中國城市污水和雨水系統(tǒng)CH4和N2O足跡研究;中國城市水系統(tǒng)溫室氣體(特別是甲烷和氧化亞氮)發(fā)生和減排機理和相關技術研究(污水收集、輸送、處理和污泥處理處置過程溫室氣體的產生等)。4.強有關城市水系統(tǒng)應對氣候變化相關科學技術研究。包括系統(tǒng)碳減排技術研究(節(jié)能碳減排);城市排水(雨水和污水)系統(tǒng)碳減排技術研究(節(jié)能碳減排和水系統(tǒng)過程碳減排);城市污水系統(tǒng)CH4和N2O減排技術研究(包括污水收集、輸送、處理系統(tǒng)):城市污水低溫室氣體排放厭氧處理和能源回收技術研究;工業(yè)廢水低溫室氣體排放處理技術研究;城市水系統(tǒng)低溫室氣體排放更新改造技術等。