今年世界水日的主题是“水与气候变化”。2020年虽然才刚刚开启几个月，气候变化带来的极端气候事件就已经在一些国家和地区造成了不同程度的冲击：一月，强风暴格洛丽亚袭击了西班牙东部部分地区，带来雨雪和冰雹天气，一些地方电力和供水中断，海水带着大量泡沫甚至淹没了西班牙马略卡岛一座小镇的街道；在同一时期的亚洲，印度尼西亚遭遇了1866年以来的最强降雨，河流冲垮了河岸，吞没了居民区，数十万人受洪灾影响不得不离开家园。而这样气候灾害每年都在地球上发生。
气候变化的起因之一是人类对化石燃料的过分利用，然而气候变化的影响很多时候并不是直接体现在能源上，而是主要体现在水方面。洪水、干旱、冰川融化，海平面上升，可以说水资源安全是气候变化的直接受害者之一。降雨稀少的高温天气让澳大利亚新南威尔士州的森林大火不断蔓延，整整燃烧了200多天后才在上个月最终熄灭。大量植被被烧毁，动物葬身火海，除了生物多样性的破化，森林大火也还对新洲首府墨尔本地区的饮用水供应造成了严重威胁。由于这几年干旱严重，墨尔本地区水库目前的蓄水量只有过去的三分之一。此次大火造成森林被毁，消耗了大量地下水，加上重新种植树林和农作物所需水量，将导致墨尔本的供水短缺雪上加霜。此外，火灾过后的山灰可能随着雨水流进水库，致使墨尔本周围的水库被污染，加剧了墨尔本饮用水的供应问题。据估计，位于火灾地区附近的多个水库在未来几个月内可能会受到污染，墨尔本饮用水供应量将因此减少四分之一。
在联合国可持续发展目标（SDG)中，其中的目标13明确提到全球应该采取紧急行动来应对气候变化及其影响。水资源安全和卫生设施是决定我们是否能够应对气候变化的关键要素。我们相信，水绝不仅仅是气候变化的受害者，水同样也能为人类减缓和适应气候变化提供了答案和出路。应对气候变化包含两个非常重要的层面，一是减缓（mitigation），二是适应（adaptation）。从减缓气候变化的角度，越来越的水务公司开始探索能源平衡和碳平衡。在水行业，水务公司10%-35%的运营成本来自于能源消耗，能耗占比偏高；同时，污水处理系统也是温室气体排放单元，其产生的二氧化碳、氮氧化物、甲烷等占到了全球温室气体排放总量的2%-5%。很多城市为了应对越发严格的环境监管对污水厂进行了改造升级，采用各种能满足新要求的技术，例如高密度沉淀池, MBR工艺、污泥热处理等。这些技术虽然满足了更高的出水要求，但却增加了污水厂的运行能耗。然而，水质和能耗并非是鱼和熊掌不可兼得。著名的奥地利Strass污水厂早在10年前就实现了能耗自给，而后进一步实现了额外产能，将污水厂从能耗单位变成了产能单位。现在市政污水处理所需能耗只是污水自身蕴含能量总量的25%-50%。如果我们能将污染物去除所需的能耗最小化，将有机物质转化为能源的效率最大化 ，再借助厌氧消化、热电联产等技术回收能源，那么就可以充分发掘污水中的能量潜能，在保证水质的前提下兼顾能耗。美国GE公司就曾在泽能ZeeWeed膜的基础上研发了一套基于MBfR工艺的市政污水解决方案，与传统的活性污泥法对比显示，该处理方案的电耗减少了40%，而产能则增加了18%。丹麦的Billund污水厂则是在工艺中结合了热水解和厌氧消化，在减少污泥产量的同时，可以使生物沼气的产量提高30%-50%。生产的生物沼气被转化成电力和热能，除了满足水厂本身的处理能耗，还有盈余销售给公共社区供暖系统以及附近的工厂，农场和居民。
在水务公司的节能减排方面，IWA也做了很多相关的工作。在IWA亲自参与和推动下，约旦、墨西哥、秘鲁和泰国四个发展中国家成立名为“水务公司减缓气候变化(Water and Wastewater Companies for Climate Mitigation，简称WaCCliM)”的跨国项目。其目标是通过成员国内的地区项目以及成员国间的国际项目，聚集各自的国有机构和政府部门，运用温室气体减排技术来改善供水和污水处理公司的碳平衡水平，维持或者提高这些公司的服务水平，并降低这些公司的运营成本。IWA国际水协的'Climate Smart Water Unitities'项目汇总了很多水务公司应对气候变化方面的资料和工具。大家可以访问IWA网站查看。
https://iwa-network.org/projects/climate-smart-water-utilities/从适应气候变化的角度，很多国家都针对气候变化的影响制定了积极的水安全战略。荷兰可能是其中行动最早的国家之一。荷兰有四分之一的国土面积位于海平面以下，在海平面上升和洪水的威胁面前显得异常脆弱。1916年，一场大洪水冲毁了荷兰北部的堤坝，数千座房屋被毁。这场洪水促使荷兰在1918年通过了一项法案，决定在西北部须德海 (Zuider Zee) 地区建造坚固的大型拦海大坝Aflsuitdijk。而1953年发生在荷兰南部的另一场历史罕见的大洪水，促成了另一个庞大的防潮抗洪工程—三角洲工程的建造。值得一提的是，这两个大型水利工程项目不但从抵御海潮侵袭的角度保护了人的生命安全，同时也充分考虑了对自然生态环境的保护。例如在须德海工程围海造陆的时候，一些垦区被特意保留了下来作为自然保护区，其中的湖泊、沼泽、芦苇荡和柳树林，为珍禽鸟类提供栖息地和繁殖产卵场所的同时，亦经历着生态系统的自然演替；而在南部的三角洲工程中，为了防止东斯海尔德河流域独特的咸水生态环境免遭破坏，原规划中的 “东斯海尔德大坝” 后被改成了一座水闸，仅在出现极端气候条件时才关闭，流域内的咸水生态环境、贝类、牡蛎养殖、潮汐都得以保存。
新加坡和澳大利亚在适应气候变化方面的很多做法也值得借鉴。淡水资源匮乏的新加坡提出了最大化产出（收集每一滴雨水）、无限回用（污水回收再利用）、饮用海水（开发新技术降低海水淡化的成本）的整体战略。目前新加坡70%的供水来自于污水回用的新生水和海水淡化，这一比例预计在2060年会提升到85%，进一步减少对马来西亚进口水源的依赖。澳大利亚昆士兰州在2000年-2009年遭遇了长达十年的干旱。为了抗旱，昆士兰州花费了近80亿美元来建立了澳大利亚最先进的供水网络，通过水坝和管网，将18个独立的供水设施连接成为一个供水系统，协调满足全州的供水需求，将污水回用于工业用途，并根据降雨水平调节海水淡化厂的生产规模。此外，该州还出台法规推行家庭节水，提供补贴鼓励居民通过蓄水罐来收集雨水。
然而在与气候变化的博弈中，人类并不总是能占据优势。水行业面临着来自水资源、经济、社会等多方面的压力，在“减缓”和“适应”上有时是进退两难。就像一直饱受争议的澳大利亚阿德莱德海水淡化项目。该厂是澳大利亚为对抗严重干旱而建，在2013年至2015年期间该厂的使用率很高。但是此后的几年，该地区降雨突然变得丰富，作为水源的大都会水库和墨累河水量增加，海淡厂的使用率大幅下降，日常产能仅为设计产能的10%左右。2017年的数据显示，尽管阿德莱德海淡厂只生产该州2%的供水，其电力成本却高达1350万美元，对于该州来说，这个项目已经变成了一个巨大的财政负担。
面对气候变化的多变性和不确定性，我们的决策并非总能走在气候变化的前面。很多时候，我们并无法预估气候变化将以何种形式出现，也不知道其影响到底将有多大。但是，越是面对不确定性，越是面对挑战，越是要积极的努力行动。在这一点上，上周WHO世界卫生组织在新冠疫情记者会上所说一番话非常具有启示性。
我们目前的问题是所有人都怕做错，都怕承担不好的后果。殊不知最大的错误就是不采取行动，最大的错误就是因为害怕失败而无所作为。
---Mike Ryan博士，WHO突发卫生事件规划执行主任
在气候变化的面前，水行业水务服务的基础要素--资源可持续性、基础设施管理和金融稳定性饱受威胁。这其实促使我们更加警醒，时刻准备着，更多地研究和探索更具灵活性和可持续性的方案和机制。现在，水行业正在加速转型，迎接数字化时代的到来。数字化和智慧化的技术和管理将能够提升水务公司的适应力、创新力和效率，帮助水务公司建立更强大、更具经济可行性的发展基础，提升水系统的整体韧性和活力。遥感技术、高级实测传感器、AI、机器学习、AR/VR、数字孪生和区块链等技术模式形成了数字水务的基石。这些数字技术正在帮助水行业充分发掘数据、自动化和人工智能的价值，带来多维度的复合效益，帮助水行业在未来应对气候变化的挑战。更多关于数字水务方面的内容，大家可以访问IWA网站免费下载IWA和赛莱默联合编写的数字水务白皮书《Digital Water: Industry leaders chart the transformation journey》及其中文版《数字水务--行业领先勾勒转型之路》。https://iwa-network.org/publications/digital-water/
现在，距离联合国可持续发展目标规定的成果检验时间节点2030年仅剩下了十年时间。时间紧迫，但任务却依然非常艰巨。有人说水行业是一个相对保守的行业。一个保守求稳的行业能否在应对气候变化的战争中发挥积极的作用呢？我想答案是肯定的。面对气候变化，水行业从来没有抱着事不关己的心态而置身事外，不没有因为畏惧困难而放弃探寻和努力。水行业的保守绝不代表着因循守旧或停滞不前，而是代表着保障用水安全的坚定可靠和脚踏实地的务实精神，能避免空谈和冒进。相信这种务实精神会赋予我们积极的行动力，以及强大的责任感和信念，在应对气候变化上带领我们离成功的目标越来越近。
