مع تطور قطاع حماية البيئة، حُقِّقت تقدمات كبيرة في مجالات مثل معالجة مياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية وإدارة الغلاف الجوي. ومع ذلك، لا تزال هناك تحديات رئيسية قائمة. يستكشف هذا المقال ثلاث نقاط ضعف رئيسية في قطاع المياه، مُسلِّطًا الضوء على العقبات الحالية والتوجهات المستقبلية.
البنية التحتية غير الكافية لشبكة خطوط الأنابيب
تواجه معالجة مياه الصرف الصحي في بلدنا تحدياتٍ متعددة، منها استمرار مشكلة المياه السوداء والكريهة الرائحة، رغم الاستثمارات الكبيرة في مجال المعالجة. كما تُفاقم هذه المشكلة انخفاض معدلات جمع مياه الصرف الصحي، وقلة مصادر الكربون في المياه الواردة، وضعف كفاءة محطات الصرف الصحي.
تشمل المشاكل الرئيسية في شبكة أنابيب الصرف الحالية قيودًا تصميمية تاريخية لا تتناسب مع شدة هطول الأمطار في العصر الحديث. ويؤدي هذا إلى تشبع المدن بالمياه وتلوثها بالفيضانات. علاوة على ذلك، تُسهم التوصيلات المختلطة وغير الصحيحة في أنظمة تحويل مياه الأمطار والصرف الصحي في تفاقم المشكلة. ويؤدي تداخل التوصيلات داخل البلديات والمناطق السكنية والشركات والمتاجر على جوانب الطرق إلى دخول مياه الأمطار إلى شبكات الصرف الصحي أو دخول مياه الصرف الصحي إلى شبكات تصريف مياه الأمطار، مما يُفاقم تشبع المدن بالمياه ويُخل بتوازن الكربون في المياه الواردة.
معالجة ضعف تغطية شبكة الأنابيب وجودة البناء
من المشكلات الملحة في الصين انخفاض معدل تغطية شبكات أنابيب الصرف الصحي. فقد حققت المدن الكبرى معدل تغطية يبلغ 60%، بينما يتراوح في المدن الصغيرة بين 40% و60%. ويؤدي هذا التفاوت إلى فجوة ملحوظة بين معدلات جمع ومعالجة مياه الصرف الصحي. فعلى الرغم من معدل معالجة مياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية البالغ 98.1%، لا يزال معدل التجميع المركزي لمياه الصرف الصحي المنزلية أقل من 70%. ويبلغ معدل نقص شبكات أنابيب الصرف الصحي الوطنية حوالي 50%، ويعزى ذلك أساسًا إلى نقص أنابيب التجميع المنزلية.
علاوة على ذلك، تُشكّل جودة بناء شبكة أنابيب المياه في بلدنا مصدر قلق، ويتفاقم ذلك بسبب سوء إدارة الشبكة وتشغيلها. إذ تحدث عيوب وانهيارات وتصدعات بشكل متكرر، مما يُعيق أجزاءً من الشبكة عن أداء وظائفها المُرادة. وهذا يُبرز الحاجة المُلحّة إلى تحسينات شاملة في معايير البناء وممارسات إدارة الشبكة لضمان جمع ومعالجة مياه الصرف الصحي بكفاءة وموثوقية على مستوى البلاد.
في مارس من هذا العام، أصدرت وزارة الإسكان والتنمية الحضرية والريفية ووزارة البيئة، بالتعاون مع ثلاث جهات أخرى، توجيهًا يهدف إلى تعزيز إنشاء وتشغيل وصيانة شبكات أنابيب الصرف الصحي المنزلية في المدن. ويستهدف التوجيه إزالة منافذ تصريف مياه الصرف الصحي المنزلية المباشرة والمرافق غير المستخدمة في المناطق الحضرية المبنية، بهدف تحقيق معدل تجميع مركزي يتجاوز 73% لمياه الصرف الصحي المنزلية. كما يؤكد التوجيه على الحاجة المُلحة لتسريع عمليات تطوير شبكات أنابيب الصرف الصحي، مما يُشير إلى بدء مرحلة مُتسارعة في إنشاء هذه الشبكات.
في الوقت نفسه، لا تزال شبكة أنابيب إمدادات المياه تواجه تحديات، تتمثل في مشاكل في الأجهزة والبرمجيات، مثل تقادم البنية التحتية، وضعف جريانها، وظهور الفقاعات، والتنقيط، والتسربات، بالإضافة إلى مشاكل إدارية واسعة النطاق. ويساهم تقادم شبكة أنابيب إمدادات المياه، إلى جانب سوء جودة البناء واستخدام المطورين لأنابيب دون المستوى المطلوب، في تكرار انفجار الأنابيب. ولا تقتصر هذه الحوادث على هدر موارد المياه فحسب، بل تُشكل أيضًا مخاطر مثل انهيار الطرق، مما يؤثر على الاقتصاد الاجتماعي ويُعرّض السلامة العامة للخطر. لذا، يُعدّ معالجة هذه المشكلات أمرًا بالغ الأهمية لضمان كفاءة البنية التحتية لإمدادات المياه وحماية سلامة المجتمع.
تعاني شبكة أنابيب إمداد المياه في الصين حاليًا من معدل تسرب يبلغ 15% في المتوسط، ما ينتج عنه حجم تسرب سنوي على مستوى البلاد يصل إلى 8.3 مليار متر مكعب. واستجابةً لهذا التحدي، أصدرت وزارة الإسكان والتنمية الحضرية والريفية ولجنة التنمية والإصلاح الوطنية توجيهًا مشتركًا بعنوان "إشعار بشأن تعزيز مكافحة التسرب في شبكات إمداد المياه العامة"، وحددت هدفًا لخفض معدل التسرب في شبكات إمداد المياه العامة في المناطق الحضرية إلى أقل من 9%. ونظرًا للنقص الحاد في المياه في بلادنا، أصبح الحد من التسرب في أنابيب إمداد المياه أولوية قصوى.
علاوة على ذلك، يُسهم تقادم مرافق إمدادات المياه وسوء إدارتها في عدم استيفاء الخزانات وخزانات المياه لمعايير التطهير، مما يؤدي إلى نمو البكتيريا وتلوث المياه بالأجسام الغريبة. ولمعالجة هذه المشكلات وضمان سلامة إمدادات المياه، لا بد من اتخاذ تدابير شاملة، مثل تحويل شبكات الأنابيب، وقياس المناطق، وتنظيم الضغط، والتطوير الذكي. ويُمكّن استخدام تقنيات مثل البيانات الضخمة والذكاء الاصطناعي من الكشف الفوري عن نقاط التسرب الجديدة وتتبع وتحديد مواقع النقاط المفقودة، مما يُعزز الكفاءة التشغيلية بشكل كبير ويُقلل من تعقيدات سعي قطاع المياه إلى حلول ذكية للمياه.
شركة Wilo (الصين) لأنظمة مضخات المياه المحدودة متخصصة في حلول مضخات المياه المبتكرة. تضمن مضخة Wilo-Atmos GIGA-N الطاردة المركزية ذات الشفط الطرفي الأفقي أداءً فعالاً.
تقدم شركة شنغهاي جوانلونج لمعدات توفير الطاقة الصمامية المحدودة صمامات تنظيم التدفق والضغط المتقدمة المصممة للحفاظ على الطاقة بشكل مثالي.
تتخصص شركة Mei De Group Co., Ltd. في تجهيزات الأنابيب ذات المشبك المزدوج المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، مما يضمن المتانة والموثوقية في أنظمة السباكة.
توفر شركة Hangzhou Meiyi Automation Technology Co., Ltd. مقاييس التدفق الكهرومغناطيسية مثل LDG-SUP-A100، مما يوفر قدرات قياس دقيقة لتطبيقات مختلفة.
قدمت شركة تيانجين تشيي تايمز لتطوير التكنولوجيا المحدودة سفن مراقبة جودة المياه العائمة، مما يعزز كفاءة ودقة مراقبة البيئة.
يُشكّل تزايد إنتاج مياه الصرف الصحي تحديًا كبيرًا للتخلص من الحمأة. فمع معالجة أكثر من 60 مليار طن من مياه الصرف الصحي الحضرية سنويًا في الصين، يتجاوز حجم الحمأة الناتجة 60 مليون طن، وتُدار بشكل رئيسي من خلال طمر النفايات وحرقها وإعادة استخدامها. ومع ذلك، يُعدّ طمر النفايات، الذي يُشكّل 48% من طرق التخلص، الأكثر شيوعًا، على الرغم من المخاطر البيئية المرتبطة به، مثل تلوث المياه الجوفية واستنزاف موارد الأراضي. وتدعو السياسات الحديثة إلى اتباع نهج أكثر استدامة، بهدف إعطاء الأولوية لمعالجة الحمأة إلى جانب إدارة المياه، مع التركيز على التخلص غير الضار من النفايات واستغلال الموارد لتقليل الاعتماد على مدافن النفايات خلال فترة "الخطة الخمسية الرابعة عشرة".
وتتمحور تحديات معالجة الحمأة والتخلص منها في الصين حول ثلاث قضايا رئيسية:
أولا، أدى عدم كفاية الاستثمار والبنية الأساسية إلى نقص مرافق المعالجة، مما ترك الكثير من الحمأة دون معالجة أو إدارة كيميائية بسبب التركيز التاريخي على المبادرات المتعلقة بالمياه.
ثانياً، تؤدي جودة الحمأة الرديئة، التي تتميز بانخفاض محتواها العضوي وارتفاع محتواها الرملي، إلى تعقيد عملية المعالجة بسبب ارتفاع متطلبات الطاقة والتحديات في نظام شبكة الأنابيب الحالي.
أخيرًا، تُعدّ طريقة التخلص من النفايات الشائعة في مكبات النفايات غير مستدامة، نظرًا لضرورة معالجتها بشكل آمن قبل استخدامها لأغراض البناء أو الحرق. ومع ذلك، تواجه الحمأة في الصين، نظرًا لارتفاع نسبة رطوبتها وانخفاض قيمتها الحرارية، تحديات وتكاليف كبيرة مرتبطة بالحرق. إضافةً إلى ذلك، تحتوي الحمأة على موارد قيّمة وملوثات، مما يجعلها مشكلة معقدة تتطلب حلًا دقيقًا.
في الصين، توجد حاليًا أربعة مسارات تقنية رئيسية للاستخدام الآمن والفعّال للحمأة: الهضم اللاهوائي متبوعًا بالتطبيق الأرضي، والتجفيف والحرق مع التخلص من الرماد أو استخدامه في مواد البناء، والتخمير الهوائي للتطبيق الأرضي، والتجفيف العميق المؤدي إلى مكبات نفايات صحية. ورغم التحديات المستمرة في استخدام موارد الحمأة، تُشدد التوجيهات السياسية على التنمية المستدامة من خلال مسارات استخدام الموارد.
تستعرض شركة Jingjin Equipment Co., Ltd. سلسلة مكابس الترشيح الخاصة بها.
تقدم شركة Jiangsu Kangtai Environmental Protection Co., Ltd. نظام تجفيف الحمأة العميق المتكامل الخاص بها.
تقدم شركة CODEL Air Technology (بكين) المحدودة حلول تجفيف الحمأة باستخدام نسيم درجة الحرارة المنخفضة للغاية.
تتميز شركة Jiangsu Leading Drying Technology Co., Ltd. بأجهزة التحبيب ومجففات المجاديف.
تسلط شركة Jiangsu Boyi Environmental Protection Technology Co.، Ltd. الضوء على مجفف الحزام منخفض الحرارة للطين.
هناك تناقضات كبيرة بين العرض والطلب على موارد المياه، مما يجعل استغلال موارد الصرف الصحي أمرًا بالغ الأهمية. تواجه الصين مشاكل تلوث المياه وندرة المياه. ويعالج استغلال مياه الصرف الصحي هاتين المشكلتين في آن واحد. فعلى عكس مصادر المياه التقليدية، يمكن استخدام مياه الصرف الصحي محليًا، مما يقلل التكاليف والتلوث. وقد وضعت الحكومة سياسات تدعم استغلال موارد الصرف الصحي.
في غضون عام واحد، أصدرت عشر إدارات وثيقةً تاريخيةً بعنوان "آراء توجيهية بشأن تعزيز استخدام موارد مياه الصرف الصحي". تُحدد هذه الوثيقة المجالات والمشاريع الرئيسية لتعزيز استخدام موارد مياه الصرف الصحي، بهدف إرساء نمط استخدام منهجي وآمن وصديق للبيئة واقتصادي لموارد مياه الصرف الصحي على المدى الطويل. وتركز هذه الاستراتيجية على إنشاء مصدر مستدام لإمدادات المياه، مما يُمثل خطوةً استراتيجيةً لمعالجة ندرة المياه. كما تُشدد الوثيقة على تنفيذ مشاريع إقليمية لإعادة تدوير المياه المُعالجة، وتنقية مياه الصرف الصحي الحضرية لتغذية مصادر المياه المحلية بعد استيفاء معايير الجودة.
بمجرد توافر المياه الكافية، تخضع لدورة مياه طبيعية وتنقية للاستخدام المحلي في الإنتاج والحياة اليومية، مع الاستفادة الفعالة من مياه الصرف الصحي. تتطور محطات الصرف الصحي من المعالجة النهائية التقليدية إلى وظيفتين: مكافحة التلوث وتوفير المياه. في المناطق التي تعاني من ندرة المياه، يمكن لجهات إمدادات المياه المعاد تدويرها والمستخدمين التفاوض على الأسعار بشكل مستقل، مما يحول مياه الصرف الصحي إلى مورد سلعي قيّم.
يوفر إعادة تدوير المياه إقليميًا ميزتين رئيسيتين. أولًا، يُحل التناقضات حول استخدام المياه المُعاد تدويرها للأغراض البيئية مقابل المنزلية. تُخزن المياه في البداية في البيئة البيئية، ثم تُستخدم كمصدر جديد للمياه للإنتاج والحياة اليومية. ثانيًا، من خلال تجديد المياه البيئية بالمياه المُعاد تدويرها وإعادة استخدامها، تقل الحاجة إلى شبكات نقل وتوزيع واسعة النطاق للمياه المُعاد تدويرها. ويستفيد هذا النهج من حركة المسطحات المائية الطبيعية لتعزيز الكفاءة الاقتصادية.
شركة شنغهاي ويسايبو لتكنولوجيا حماية البيئة المحدودة
شركة بكين سينو لتكنولوجيا الأغشية المحدودة
شركة جراندفوس للمضخات (شنغهاي) المحدودة
يجب أن تستوفي المياه المُعاد تدويرها معايير المياه من الفئتين الثالثة والرابعة، بل ومعايير أكثر صرامة للاستخدام المنزلي أو الإنتاجي. ويتطلب تحقيق هذه المعايير عالية الجودة معالجةً متطورةً لمياه الصرف الصحي، تتضمن طرقًا فيزيائية وكيميائية وبيولوجية. تشمل الطرق الفيزيائية الامتزاز والتطهير بالأشعة فوق البنفسجية، بينما تشمل الطرق الكيميائية أكسدة الأوزون والمعالجات الدوائية، بينما توفر الطريقة البيولوجية، وخاصةً المفاعلات الحيوية الغشائية، فصلًا دقيقًا للملوثات، مما يجعلها مثاليةً لإعادة تدوير المياه.
يُوفر تطوير وإعادة استخدام مياه الصرف الصحي البلدية والصناعية حلاً جذرياً لاختلال التوازن بين العرض والطلب على المياه في الصين. تتوفر المياه المُعالجة محلياً بجودة مضمونة وإمدادات مستقرة، مما يُلبي احتياجات التجديد البيئي والبلديات والزراعة والصناعة. وتُعتبر الآن "المصدر الثاني للمياه للمدن" والمصدر الرئيسي للصناعة.
في مجال إدارة المياه، تُعدّ معالجة ندرة المياه وتلوثها من التحديات الرئيسية التي تواجه الصين. ولمواجهة ندرة المياه، يجب إعطاء الأولوية للحفاظ على المصادر والاستفادة من مصادر المياه غير التقليدية. وفي الوقت نفسه، تتطلب معالجة تلوث المياه تخطيطًا استراتيجيًا، وإدارة متكاملة للمحطات والشبكات والأنهار، وحوكمة منهجية فعّالة.
رغم التقدم الملحوظ المحرز في مجال حماية البيئة، لا يزال قطاع المياه يواجه تحديات حرجة. يتناول هذا المقال ثلاثة تحديات ملحة، ويحدد التوجهات المستقبلية للتنمية.
