诺蒂奇项目｜农村地下水的可持续利用
诺蒂奇项目
农村水资源和粮食安全
基于自然的村级污水处理
地下水资源为农村供水
l 项目名称：农村水资源和粮食安全
l 项目性质：工程咨询
l 设计核心：农村水资源技术研究
l 项目时期：欧盟伙伴关系-China Europe Water Platform
l 项目合作：丹麦和格陵兰地质调查局(GEUS)、中国水资源管理(ChinaRM)
世界水日
World Water Day
2021年世界水日的主题是地下水。地下水是一种无形的资源，其影响无处不在。
地下水是地下含水层中的水，含水层是由岩石、沙子和砾石组成的地质构造，含有大量的水。地下水是泉水、河流、湖泊和湿地的水源，并渗入海洋。地下水的补给主要来自渗入地面的降雨和降雪，可以通过水泵和水井抽取到地表。
没有地下水就不可能有生命，世界上大多数干旱地区完全依赖地下水。我们饮用、卫生使用、食品生产和工业加工所需的大部分水都是地下水。地下水对于湿地和河流等生态系统的功能健康也至关重要。地下水的过度使用会导致地面不稳定和沉降，在沿海地区过度使用还会导致海水侵入地下。
我们必须保护地下水不被过度使用，即从含水层中抽取的水比雨水和积雪补充的水要多。持续地过度使用地下水会最终导致资源枯竭。许多地区的地下水受到污染，其修复往往是一个漫长而困难的过程。这提高了处理地下水的成本，有时甚至使其无法使用。
勘探、保护和可持续利用地下水将是一个核心问题，涉及人类生存、适应气候变化以及满足不断增加人口的需求。
转载自：
https://www.un.org/zh/observances/water-day
我们为什么关注农村地下水？
其实一直以来，农村居民会使用井水。井水是地下水的一种，水量稳定，水质干净，并且十分可靠。数据表明，地下水占全年可用淡水的97%。这说明地下水的水质和水量可充分满足农村供水需求。
同时，地下水还是重要的饮用水来源。地下水的基本处理只需要经过曝气和砂滤，即可用作饮用水。当然，也可以根据需要，对地下水进行深度处理以去除污染物，例如农业地区的硝酸盐、盐水入侵中的碘、砷和其他从母岩中浸出的微量元素。
因此，所有人都能负担得起以地下水为水源的农村供水。
下图进一步揭示了现代农村地下水的动态利用流程。从地下水的获取、净化、监管，到地下水作为生活和农业用水，满足了日常和农业活动的需求。但是，人类的生产和生活也会产生大量污水，要真正实现地下水在农村地区的有效和可持续供给，废水的处理是不可缺失的重要环节。
基于自然的村级污水处理工艺
污水处理的目的是去除可能污染地表水和地下水，并构成富营养化和人类健康风险的营养物质、病原体及细菌。我们认为，农村地区的污水处理应遵循基于自然本身的过程，对部分处理过的污水进行优化并循环再利用，使水和其中的营养物被有效地利用于农业。
我们参与的农村水资源和粮食安全项目提出了6种有效的基于自然的村级污水处理的工艺类型。
类型一：沼气池
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沼气池收集家庭污水和动物粪便
沼气可用于照明、取暖和炊事，减少了对薪柴的需求
池中的污水可用于灌溉或通过植被过滤后排放
来源：长江—珠江流域修复项目
类型二：曝气砾石过滤
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曝气可提高过滤效率，同时成本低
空气脉冲产生交替的有氧和无氧条件
曝气过滤的结构紧凑 — 每户只需6平方米
通过渗透作用，磷酸盐可以被固结在土壤中
来源：www.dehua-eco.com
类型三：植被过滤
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植被过滤可能有水平或垂直流动
污水脉冲产生交替的厌氧和好氧条件
植物增强硝化作用并吸收硝酸盐
通过渗透作用，磷酸盐可以被固结在土壤中
来源：www.rootzone.dk
类型四：柳树系统
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柳树系统的设计是为了蒸发所有的水，并吸收硝酸盐和磷酸盐。同时，柳树必须定期修剪，且可以用作木片
来源：www.bjsmtc.com
类型五：湿地
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湿地有深层厌氧区和浅层好氧区
浅区种植可增强污水处理
湿地可有效处理来自农业用地的排水
来源：www.en.seges.dk
类型六：稳定池
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稳定池系统有小型深层厌氧沉淀池，随后是具有混合好氧和厌氧条件的兼性池和浅成熟池，污水通过阳光进行曝气和消毒
来源：Buôn Ma Thuôt 城市用水和污水项目
我们通过研究和分析，得出基于自然的村级污水处理会产生如下环境和气候影响：
水资源：处理过的污水的回收和再利用是维持河流生态流量和地下水含水层管理补给的重要来源；
沼气：在农村地区，初始厌氧阶段通常在沉淀池中进行，该沉淀池专为收集沼气而设计，可用于供暖和烹饪，从而减少对薪柴的需求；
肥料：在农村地区，将污水部分处理是有利的，以便将硝酸盐保留在处理过的污水中，从而在重新用于灌溉时增加其施肥价值；
气候影响：甲烷 (CH4) 和笑气 (N2O) 是强效温室气体，比二氧化碳 (CO2) 对气候影响分别强25% 和 75%。
该项目直接贡献于联合国可持续发展目标6：清洁饮水和卫生设施中的具体目标6.1和6.3。
6.1 到2030年，人人普遍和公平获得安全和负担得起的饮用水。
6.3 到2030年，通过以下方式改善水质：减少污染，消除倾倒废物现象，把危险化学品和材料的排放减少到最低限度，将未经处理废水比例减半，大幅增加全球废物回收和安全再利用。
关于我们
诺蒂奇工程咨询（北京）有限公司
诺蒂奇工程咨询（北京）有限公司是丹麦诺蒂奇工程设计咨询集团的全资子公司，中国区总部位于北京市东城区，集团主要位于丹麦哥本哈根市，在丹麦宏思特堡市和老挝首都万象均有分公司。集团目前拥有超过80名工程师，规划师和建筑师团队。基于在北欧和亚洲过去三十年高速城镇化的复杂项目工程咨询及设计经验，诺蒂奇集团主要在北欧，中国以及东南亚城市提供可持续城市规划（在中国二十余年落地实践生态低碳城镇的“灰绿蓝+”多专业规划设计方法学）与城市设计，智慧城市街道研究，后工业化建筑设计，基于自然的解决方案NBS海绵专项设计，环境土壤修复工程技术咨询，以及零碳和近零能耗的建筑能源系统设计与咨询。诺蒂奇的使命是将北欧的可持续宜居城市建设经验和中国城镇化3.0进行本地的最佳实践，力图给世界提供一个更美好和可持续的城市生态环境。
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