中国农业大学李云开教授Nat. Commun.|中国污水处理资源利用的时空动态特征及其优化潜力

3月3日，中国农业大学李云开教授和周博副教授（共同通讯）在Nature Communications在线发表了题为“Cost-effective strategies can reduce water and energy requirements in China’s wastewater treatment by 2035”的研究论文，通过代表性案例分析，评估了主要污水处理工艺的水足迹与能源足迹，并将其与中国10,124座城镇污水处理厂的运行特征进行关联。

到2035年，通过采用具有成本效益的策略，中国污水处理的水资源和能源需求有望实现显著降低。实现资源节约需要跨部门协作，以应对水与能源相关的挑战。尽管农业和制造业在水资源与节能领域发挥着关键作用，但承认并挖掘其他行业的潜在贡献同样至关重要。污水处理在水资源循环利用和水质保护方面具有不可替代的作用，但其资源消耗问题却常被忽视。由于基础设施老化、城市化进程加速、新兴污染物出现以及水资源竞争加剧，污水处理系统正面临日益增长的经济与环境压力。科学评估不同工艺应用策略下的污水处理资源消耗，并进行多目标权衡，对可持续发展至关重要。

本研究基于中国10,124座城镇污水处理厂的估算数据及90个实际案例，评估了污水处理的资源消耗情况。结果显示，2009年至2022年间，中国污水处理的水足迹和能源足迹增长近三倍。通过多目标权衡优化工艺选择，可有效实现资源减耗。到2035年，中国污水处理的水足迹和能源足迹可分别降低16.1%和25.6%，所需投资不足处理总成本的8%，且污染物去除效果保持稳定。通过实施优化的处理工艺策略，有望在不影响氮磷去除效率的前提下，将资源消耗降低高达25%。本研究提出的框架具有广泛适用性，可为可持续污水管理提供指导，助力可持续发展目标的实现。

声明：本公众号仅用于分享前沿学术成果，无商业用途。如涉及侵权，请联系公众号后台删除！