城市水系統(tǒng)可持續(xù)性改造的系統(tǒng)性思考

導(dǎo) 讀

英國帝國理工學(xué)院Nikolaos Voulvoulis團隊在Critical Reviews in Environmental Science and Technology（CREST，《環(huán)境科技評論》）期刊發(fā)表題為“城市水系統(tǒng)可持續(xù)性改造的系統(tǒng)性思考（Systems thinking for the sustainability transformation of urban water systems; 2023, 53(11): 1127-1147）”的特邀綜述。

水是一種有限的、不可替代的資源，它塑造了人類歷史。聯(lián)合國2030年可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)（SDGs）描述了一條全球發(fā)展的綜合軌跡，其中水可能是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的最重要因素。近年來，與水有關(guān)的挑戰(zhàn)一直在增加，預(yù)計缺乏安全飲用水和衛(wèi)生設(shè)施的城市數(shù)量將激增。雖然人們普遍認為，這些挑戰(zhàn)需要以更系統(tǒng)、更綜合的方式來解決，但在當(dāng)前的城市水相關(guān)文獻中，這一概念仍然含糊不清。本研究審查了傳統(tǒng)范式和當(dāng)前管理實踐的缺點，運用系統(tǒng)思維理清造成城市水挑戰(zhàn)的相互關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，并討論了系統(tǒng)思維在增強政策制定者、水資源管理者、城市規(guī)劃者、其他利益攸關(guān)方和公民能力方面的作用，以期通過這一思路在未來解決造成城市水資源挑戰(zhàn)的根本原因，塑造影響更廣泛的有利環(huán)境和條件，以便采用可持續(xù)做法，實現(xiàn)城市供水系統(tǒng)的可持續(xù)性轉(zhuǎn)型。

 

圖1 圖文摘要（Graphic Abstract）

主要內(nèi)容

城市是復(fù)雜的適應(yīng)系統(tǒng)，而作為城市系統(tǒng)的一部分，城市水系也具有高度復(fù)雜的特點，是基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)、自然、人和建筑等相互關(guān)聯(lián)的因素相互作用的結(jié)果。城市供水系統(tǒng)在概念上被理解為由三個人造子系統(tǒng)組成：供水處理和分配系統(tǒng)；廢水返回環(huán)境前的收集和處理；以及防止洪水泛濫的雨水/雨水徑流排水系統(tǒng)（圖2）。隨著人們對水與其他城市系統(tǒng)相互關(guān)系的認識日益增強，系統(tǒng)思維作為以更綜合的方式應(yīng)對城市水挑戰(zhàn)的手段越來越受歡迎。系統(tǒng)思維也構(gòu)成了更廣泛的管理框架的基礎(chǔ)，如綜合水資源管理、綜合城市水管理或可持續(xù)城市水管理，城市用水需求管理。從整個系統(tǒng)相互作用的角度研究和理解城市水系統(tǒng)，可以使科學(xué)家、水管理者、政策制定者和其他系統(tǒng)參與者、利益相關(guān)方更好地與根本問題作斗爭。

 

圖2 典型的城市水流系統(tǒng)

將城市視為復(fù)雜的適應(yīng)系統(tǒng)，能夠調(diào)整以創(chuàng)建新的網(wǎng)絡(luò)、結(jié)構(gòu)和關(guān)系，可以支持發(fā)展通向更可持續(xù)未來的道路。這可以通過整合城市設(shè)計、戰(zhàn)略思維、經(jīng)濟分析和工程知識來實現(xiàn)，并為應(yīng)對從氣候變化和快速城市化到洪水和雨水收集以及含水層補充等幾個城市挑戰(zhàn)提供重大機會。同時，擁抱城市水系統(tǒng)的復(fù)雜性，認識到水的挑戰(zhàn)是動態(tài)的，能夠減少決策的意外后果。我們不應(yīng)該試圖將水作為一種資源來管理，我們應(yīng)該管理影響它的所有相互作用，改變個人和機構(gòu)行為和態(tài)度背后的驅(qū)動因素。我們應(yīng)致力于發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致當(dāng)前系統(tǒng)不可持續(xù)的條件，理解哪里出了問題，為什么出了問題，以及從這次經(jīng)歷中可以學(xué)到什么，以便能夠進行所需的改變。

城市面臨水挑戰(zhàn)的一個潛在根本原因似乎是我們對水的重視程度不夠，人們對自己的用水量、購買商品生產(chǎn)用水量和造成的水污染排放量沒有意識。另一個需要考慮的潛在根本原因是人與自然的分離，從系統(tǒng)的角度來看，了解人與自然脫節(jié)的根本原因與衡量保護自然所能帶來的好處同等重要。可持續(xù)解決方案不僅必須針對個人或社會規(guī)模的變化、依賴技術(shù)，更重要的是，應(yīng)基于對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)戰(zhàn)略的了解，將社會經(jīng)濟增長與環(huán)境退化和資源枯竭脫鉤，進行系統(tǒng)各部分共同利益的權(quán)衡，利用它們之間的協(xié)同效應(yīng)。同樣重要的是，在城市的社會經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和發(fā)展的背景下，將水系統(tǒng)視為更廣泛的城市社會系統(tǒng)的一部分，認識到現(xiàn)有機構(gòu)和權(quán)力中心在制定決策方面的影響，并擺脫傾向于維持現(xiàn)狀和保持現(xiàn)狀的部門解決方案，進行廣泛的系統(tǒng)性改革，加速所需的可持續(xù)性轉(zhuǎn)型。

總結(jié)與展望

這是一篇將系統(tǒng)思考方法應(yīng)用于城市水系統(tǒng)問題，著眼于其產(chǎn)生的根本原因、并嘗試提供解決方案的綜述。本研究認為，系統(tǒng)性解決方案有可能塑造和影響更廣泛的有利環(huán)境和條件，以便在水資源管理中采用可持續(xù)做法，并作為所需可持續(xù)性轉(zhuǎn)變的杠桿；并從城市給水系統(tǒng)與系統(tǒng)思維的必要性、迎接復(fù)雜的城市水資源挑戰(zhàn)和瞄準(zhǔn)水資源挑戰(zhàn)的根本原因三方面對城市水系統(tǒng)問題進行了分析。預(yù)計到2030年，全球水資源供應(yīng)將短缺40%，越來越多的城市面臨水資源枯竭的風(fēng)險，因此迫切需要采取行動應(yīng)對水資源挑戰(zhàn)。我們希望，這項工作將使人們認識到系統(tǒng)思維的潛力，并鼓勵制定框架，以促進政策制定者、水資源管理者和其他利益攸關(guān)方更好地了解他們管理的系統(tǒng)，在未來向可持續(xù)發(fā)展方向轉(zhuǎn)變。

文章來源：環(huán)境科技評論CREST

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