Qatium
[QTalks Ep.4]
Качество воды и влияние цифровых инноваций
Последствия изменения климата для водных ресурсов часто упоминаются в отношении их наличия: будь то слишком мало (засуха) или слишком много (наводнения). Тем не менее, как изменение климата влияет на качество воды?
От лесных пожаров, цветения водорослей и загрязняющих веществ, вызывающих растущую озабоченность, водоканалы сталкиваются с растущими проблемами. Какую роль будет играть цифровизация, например увеличение количества датчиков и данных, в очистке воды? Является ли демократизация доступа к датчикам качества воды и данным полезной для отрасли?
Присоединяйтесь к этому последнему QTalks с экологическим журналистом Томом Фрейбергом, чтобы услышать от экспертов, которые помогают преодолеть шумиху с примерами инноваций в управлении качеством воды.
- Эндрю ДеГрака, директор отдела качества воды Комиссии по коммунальным услугам Сан-Франциско
- Ян Врибург, главный научный сотрудник KWR Watercycle Research
- Хизер Коллинз, менеджер по очистке воды в столичном водном округе Южной Калифорнии
Водные источники, инфраструктура и качество в контексте
Чтобы начать дискуссию, Том попросил участников дискуссии рассказать об инфраструктуре водоподготовки и источниках воды в их коммунальных предприятиях и организациях.
Столичный водный округ Южной Калифорнии
Хизер объяснила, что столичный водный округ Южной Калифорнии является оптовым торговцем водой для Южной Калифорнии, который обслуживает 19 миллионов человек, получающих воду из двух основных источников.
Во-первых, это вода из стоков, рек и озер Северной Калифорнии, а во-вторых, из системы акведуков реки Колорадо, принадлежащей и управляемой столичным водным округом, которая забирает воду из бассейна реки Колорадо через озеро Хавасу.
Она сказала, что у них есть сеть из более чем 830 трубопроводов и туннелей с самотечным питанием, пять очистных сооружений и множество гидроэлектростанций и насосных сооружений вокруг бассейна.
Комментируя эти конкретные источники воды, она также объяснила, что засуха влияет на доступность и распределение государственной воды, поступающей с Севера, и что они уравновешивают это программами хранения.
Голландская водопроводная сеть
Ян подчеркнул, что Нидерланды очень густо заселены в высокопромышленно развитом районе с населением около 17 с половиной миллионов человек.
Он пояснил, что часть, которая находится выше уровня моря, в основном использует подземные воды, которые являются очень хорошо защищенным источником, а часть, расположенная ниже уровня моря, которая составляет треть территории страны, обслуживается водой из рек.
Он сказал, что обе реки входят в высокоиндустриальную зону, которую можно охарактеризовать как «открытую канализацию». По этой причине они очень хорошо понимают важность качества воды.
Комиссия по коммунальным услугам Сан-Франциско
Эндрю объяснил, что Комиссия по коммунальным услугам Сан-Франциско — это коммунальное предприятие по водоснабжению, водоотведению и электроснабжению, которое обслуживает около трех миллионов человек на стороне воды, и что две трети из них предназначены для оптовых клиентов.
Он сказал, что их основным источником поставок является водохранилище Хетч-Хетчи в Йосемитском национальном парке, которое настолько исключительного качества, что им нужно только обеспечить УФ-обработку и поддержку.
Он сказал, что у них также есть местные водохранилища и две обычные очистные станции, и они разрабатывают очень небольшой запас подземных вод.
Качество воды и законопроект об инфраструктуре
Том поинтересовался, как меняется дискуссия о качестве воды в связи с принятием нового двухпартийного закона об инфраструктуре, который предусматривает выделение более 50 миллиардов долларов Агентству по охране окружающей среды на улучшение инфраструктуры питьевой воды, сточных вод и ливневой канализации в Соединенных Штатах.
Хизер сказала, что это новое финансирование поможет пройти через фонды чистой воды и безопасной питьевой воды, которые приняты штатами. Она также сказала, что это поможет решить некоторые проблемы, которые преследуют водные системы, включая составляющие подземных вод, которые препятствуют возможности бассейнов подземных вод использовать для хранения, хранения и пополнения запасов.
Она также упомянула, что для участников PFAS выделено значительное финансирование, и что они активно работают с агентствами-членами и их правлением, чтобы рассмотреть возможности финансирования для обеспечения качества исходной воды для своих озер и источников снабжения. Наконец, она сказала, что они также работают со своими агентствами-членами, чтобы гарантировать, что они могут использовать свои местные запасы, что неизбежно помогает им экономить воду, которую они импортируют.
Утечка и качество воды
Продолжая дискуссию, Том спросил Яна и Эндрю, остается ли проблема качества воды «худшим родственником» с точки зрения инвестиционных приоритетов, по сравнению с утечкой, или же она привлекает больше внимания с годами.
Ян подчеркнул тот факт, что уровень утечек в Нидерландах составляет всего 5%, а в некоторых районах он еще ниже. Он сказал, что существует взаимосвязь между качеством воды и сетями, и что очевидным решением проблемы утечки является модернизация сетей, поскольку пластыри не устраняют источник проблемы.
Он сказал, что Нидерландам потребовалось от 40 до 75 лет, чтобы обеспечить высококачественную питьевую воду без остатков хлора. Он также объяснил, что фактический момент инвестиций в сети очень незначителен по сравнению с пожизненной поддержкой, в которой будет нуждаться сеть.
Эндрю начал с того, что Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) заявили, что и дезинфекция, и фторирование были двумя из десяти наиболее значительных вмешательств в области общественного здравоохранения в 20-м веке. Он сказал, что, по его мнению, потребуется такое событие, как массовая вспышка криптоспоридии в Милуоки в 1993 году, чтобы вызвать какие-либо серьезные изменения.
Тем не менее, он сказал, что есть опасения на уровне штата, в том числе обнаружение микропластика в Калифорнии и PFAS в различных штатах. По этой причине он считает, что изменения будут происходить медленно, но пока нет достаточно серьезного фактора значительных изменений, где качество воды находится в центре внимания.
Регуляторные факторы, способствующие изменениям, и загрязняющие вещества, вызывающие новую озабоченность
Затем Том спросил Эндрю, достаточно ли быстро продвигаются нормативные факторы в плане дополнительной обработки загрязняющих веществ, вызывающих обеспокоенность, и достаточно ли этого для того, чтобы отдельные штаты справлялись с этими проблемами в одиночку.
Эндрю сказал, что изменения в законодательстве продвигаются недостаточно быстро. Он пояснил, что одна из наиболее важных проблем заключается в том, что для разработки нормативных актов необходима прочная научная база, и что в настоящее время не существует исследовательского конвейера, который бы рассматривал лечение, текущие последствия для здоровья и анализ затрат и выгод для принятия обоснованных решений.
Он сказал, что эти правила чрезвычайно дорогостоящие, и что необходимо разумно расходовать государственные деньги, и что он хотел бы, чтобы EPA получило финансирование, сфокусировало управление и начало руководить усилиями по регулированию.
Хизер сказала, что существует необходимость в более синергетическом, совместном мышлении между отраслями, чтобы, в конечном счете, помочь идентифицировать и предотвратить попадание загрязняющих веществ или компонентов, вызывающих беспокойство, в окружающую среду.
Она сказала, что сельскохозяйственный и фармацевтический секторы тесно связаны с водным сектором, и существует недостаток последовательных исследований, оценивающих воздействие деловой практики этих секторов и их влияние на источники и водоснабжение.
Она также объяснила, что существует необходимость в другой исследовательской повестке дня и что секторы должны гомогенизировать свои исследования, чтобы учиться друг у друга.
Цифровые инновации и увеличение количества актуальных данных о качестве воды
Том спросил Яна, видел ли он какие-либо недавние инновации в исследованиях KWR об обилии новых цифровых технологий водоснабжения и увеличении количества полезных данных, которые из них поступают.
Ян сказал, что важно оптимизировать расположение датчиков и измерительного оборудования, и что программное обеспечение для оптимизации, которое помогает в этом, быстро развивается. Тем не менее, он сказал, что, хотя датчики собирают много данных, вы должны уметь использовать эти данные. Вместо общих данных датчиков должен быть определенный сценарий использования с точки зрения параметров того, что вы измеряете и для чего вы это измеряете.
Хизер выделила одну из ключевых ценностей цифровизации: превращение ручных процессов в процессы, которые намного быстрее, автоматизированы и выполняются в режиме реального времени. Она сказала, что они традиционно использовали подводное плавание для мониторинга качества воды, но теперь используют пространственное спутниковое дистанционное зондирование и могут собирать данные о качестве воды гораздо быстрее.
Она также сказала, что они загружают собранные данные в свои гидравлические модели и используют их для рассмотрения различных сценариев в отношении процессов заправки, забора и пополнения.
Влияние микропластика, рецептурных и рекреационных наркотиков, а также COVID-19 на качество воды
Затем Том задал несколько вопросов аудитории в прямом эфире. Во-первых, следила ли какая-либо организация за масштабами накопления микропластика на руслах рек или за концентрацией рецептурных и рекреационных препаратов, которые не полностью очищаются в ходе работ по очистке сточных вод.
Эндрю сказал, что в Калифорнии есть требование к мониторингу микропластика, и что в настоящее время они разрабатывают методы, как это сделать.
Второй вопрос касался того, проводятся ли какие-либо исследования о влиянии химических веществ, используемых для борьбы с COVID-19, на качество воды, включая наличие дезинфицирующего средства для рук и других чистящих средств.
Ян сказал, что KWR занимается эпидемиологией сточных вод, где они могут идентифицировать остатки химических веществ и лекарств, как они ведут себя в очистных сооружениях и как они проявляются в питьевой воде.
Хизер добавила, что Метрополитен и их партнер, санитарный округ Лос-Анджелеса, приступают к реализации программы по использованию оборотной воды. Она сказала, что благодаря этому было проведено много мониторинга, который позволил им увидеть всплески всплесков ковида.
Готовы открыть для себя больше контента QTalks?
Посетите канал Qatium на YouTube, чтобы посмотреть все эпизоды.
