胡思前

(1.江漢大學(xué) 光電化學(xué)材料與器件教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430056；

2.江漢大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 武漢 430056)

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澳大利亞雨水回收與利用及對(duì)我國(guó)水生態(tài)修復(fù)與保護(hù)的借鑒意義

胡思前1，2

(1.江漢大學(xué) 光電化學(xué)材料與器件教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430056；

2.江漢大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 武漢 430056)

摘要：通過(guò)實(shí)地考察研究，拍攝了大量真實(shí)圖片，展示了澳大利亞先進(jìn)水環(huán)境理念，系統(tǒng)地概括了澳大利亞在雨水回收利用、水生態(tài)修復(fù)與保護(hù)方面的成功經(jīng)驗(yàn)。探討了幾種雨水回收系統(tǒng)及回收雨水在洗衣、洗車(chē)、沖廁、農(nóng)田灌溉、體育休閑草坪及花卉澆灌等方面的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：水環(huán)境； 雨水；回收；利用

1引言

澳大利亞是世界上最大的島嶼，總面積超過(guò)760萬(wàn)km2，人口約2 200萬(wàn)人。根據(jù)最新考古發(fā)現(xiàn)，澳洲土族在400萬(wàn)年前已經(jīng)定居該地。一直到大約200年前，大量的歐洲白人移民澳洲。澳洲是南半球中最先進(jìn)的國(guó)家之一，天然礦產(chǎn)特別豐富，更有廣大的畜牧場(chǎng)與園林。澳大利亞氣候類(lèi)型多種多樣，包括熱帶氣候、亞熱帶氣候、溫帶氣候及高山氣候。澳大利亞中部大部分是沙漠，因此農(nóng)業(yè)生產(chǎn)只是集中在沿海區(qū)域。由于澳洲四面臨海，內(nèi)陸只有約20條淡水河流域，使得澳洲的水資源嚴(yán)重匱乏。而且由于原始的內(nèi)陸土地變遷導(dǎo)致的土壤的鹽性特征，而使得澳洲70%的土地是貧瘠的或半貧瘠的，不適合耕種，土壤偏淺，多砂石，只有10%的土地適于耕種。但澳大利亞的農(nóng)業(yè)與畜牧業(yè)非常發(fā)達(dá)，產(chǎn)值達(dá)澳大利亞的國(guó)民總產(chǎn)值的40%，澳大利亞的羊毛享譽(yù)全球，有軟黃金之稱(chēng)。澳大利亞的農(nóng)業(yè)用水量占到了全澳用水量的75%，工業(yè)用水與城市及居民用水只占到25%。由于水資源嚴(yán)重匱乏，淡水一直是制約澳大利亞經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的瓶頸問(wèn)題。正是認(rèn)識(shí)到了淡水的重要性，澳大利亞很早就開(kāi)始了節(jié)水行動(dòng)。通過(guò)重復(fù)使用的廢水，使市區(qū)減少對(duì)河水與水庫(kù)等水源的依賴(lài)。如處理后的廢水可以用于沖廁所，洗衣，用于澆灌花園，體育休閑草坪，花卉等方面，并在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)上使用，但是生吃的蔬菜類(lèi)除外。

2雨水回收系統(tǒng)

2.1雨水回收系統(tǒng)

澳大利亞的雨水回收系統(tǒng)通常分為4類(lèi)：地下雨水回收系統(tǒng)，屋面雨水回收系統(tǒng)，地下與屋面相結(jié)合的綜合回收系統(tǒng)和高山雪水回收系統(tǒng)。

2.1.1地下雨水回收系統(tǒng)

在大型體育休閑草坪的地下預(yù)先做好了大型儲(chǔ)水池，地面預(yù)留有導(dǎo)水溝槽，地面有時(shí)配備有大型儲(chǔ)水容器，當(dāng)下雨時(shí)雨水通過(guò)導(dǎo)水溝槽儲(chǔ)盛在地下的大型儲(chǔ)水池中，地下儲(chǔ)水池中水儲(chǔ)滿(mǎn)后，通過(guò)水泵將水泵入地面的儲(chǔ)水容器，需要澆灌草坪時(shí)，使用水管即可，非常方便。圖1為悉尼奧林匹克體育場(chǎng)的雨水回收系統(tǒng)。圖中所示的水泥溝槽為澆灌草坪后的雨水再一次回收利用。澳大利亞在20世紀(jì)90年代開(kāi)始推行節(jié)水計(jì)劃，現(xiàn)在大部分公共休閑運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所的草坪采用雨水回收澆灌系統(tǒng)。

圖1　悉尼奧林匹克體育場(chǎng)的雨水回收系統(tǒng)

2.1.2屋面雨水回收系統(tǒng)

屋面雨水回收系統(tǒng)在澳大利亞的普及率較高，中小學(xué)學(xué)校、教育培訓(xùn)中心、動(dòng)植物園及大學(xué)等相關(guān)單位安裝最多，約有1/3的建筑安裝了屋面雨水回收系統(tǒng)，設(shè)備主要由州政府投資，每套設(shè)備約3 000澳元，回收的雨水主要用于沖廁所、洗衣、洗車(chē)、澆灌花草及動(dòng)物生活用水。其具體做法是：修建房屋時(shí)，其屋面使用波浪型金屬瓦，屋面四周有收集雨水的金屬溝槽，溝槽再與塑料水管接通，塑料水管與雨水收集器相接。當(dāng)下雨時(shí)雨水通過(guò)導(dǎo)水溝槽儲(chǔ)盛在雨水收集器中，需要用水時(shí)打開(kāi)水管龍頭即可，非常方便。圖2為新南威爾士州的一所幼兒園的雨水回收系統(tǒng)，圖3為皇家植物園的雨水回收系統(tǒng)，圖4為新南威爾士州一所中學(xué)的雨水回收系統(tǒng)。另外，筆者還參觀了納拉賓湖公立小學(xué)，新南威爾士州野外實(shí)地環(huán)境教育中心，塔朗加動(dòng)物園教育中心， 奧林匹克公園及悉尼大學(xué)等單位均建有雨水收集器。

圖2　新南威爾士州幼兒園的雨水回收系統(tǒng)

圖3　皇家植物園的雨水回收系統(tǒng)

圖4　新南威爾士州一所中學(xué)的雨水回收系統(tǒng)

2.1.3地下與屋面相結(jié)合的綜合雨水回收系統(tǒng)

將2.1.1與2.1.2的方法相結(jié)合即是本方法。該方法最大的好處是能將大量的多余的雨水先儲(chǔ)在房屋地下的蓄水池中，等到?jīng)]有雨水時(shí)可以取用地下的蓄水池中雨水，該雨水通常用來(lái)沖廁所、洗衣、洗車(chē)與澆灌草坪等。圖5為新南威爾士州海岸環(huán)境教育中心的雨水回收系統(tǒng)的地上部分，底下部分在建房時(shí)修與地下；圖6為歐洲的房車(chē)露營(yíng)旅客將車(chē)停于悉尼海岸環(huán)境教育中心旁邊的停車(chē)場(chǎng)，他們的生活用于基本使用回收的雨水，飲用水除外，圖6中可見(jiàn)白色部分有水龍頭，使用的就是雨水。

圖5　海岸環(huán)境教育中心的雨水回收系統(tǒng)

圖6　歐洲的房車(chē)露營(yíng)旅客使用回收的雨水

2.1.4高山雪水回收系統(tǒng)

高山雪水回收系統(tǒng)和地下雨水回收系統(tǒng)有點(diǎn)相似，不過(guò)有的工程比2.1.1節(jié)所述的要大得多，有的又要小得多。比如，澳大利亞的首府堪培拉周邊有一座雪山，夏天白雪融化，雪水資源豐富。于是當(dāng)?shù)丨h(huán)境與水資源管理部門(mén)設(shè)計(jì)并開(kāi)挖了一座巨大的人工湖用于儲(chǔ)蓄雪水為當(dāng)?shù)厮?。圖7為堪培拉的雪水回收系統(tǒng)——巨型人工湖，圖中的水柱為噴泉。圖8為澳大利亞堪培拉國(guó)會(huì)山大廳前的水景觀——循環(huán)水瀑布，取用的也是人工湖的雪水。除了高山雪水的回收外，澳大利亞到處都利用廢棄的場(chǎng)所建有濕地或儲(chǔ)水水庫(kù)或水塘，用來(lái)凈化用過(guò)的雨水或者儲(chǔ)盛雨水。圖9為澳大利亞悉尼奧林匹克體育場(chǎng)旁的濕地，用來(lái)凈化用過(guò)的雨水，修復(fù)生態(tài)環(huán)境。圖10為澳大利亞悉尼奧林匹克體育場(chǎng)旁的儲(chǔ)水水塘，一來(lái)用于儲(chǔ)盛雨水，二來(lái)將四周用鐵絲網(wǎng)圍起來(lái)便于保護(hù)面臨絕跡的青蛙。

另外，不少的農(nóng)場(chǎng)也安裝了不少的雨水收集器；同時(shí)，利用洼地開(kāi)挖的小型雨水回收池，利用收集的雨水澆灌農(nóng)作物并供牲口飲水。由于水源奇缺，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民采用移動(dòng)式滴灌器澆灌農(nóng)作物，從而達(dá)到節(jié)水的目的。圖11為澳大利亞堪培拉農(nóng)民的移動(dòng)式滴灌器。

3結(jié)語(yǔ)

澳大利亞政府1990年發(fā)表“環(huán)境教育課程聲明”，2000年制定了可持續(xù)發(fā)展計(jì)劃，頒布墨爾本聲明，將2010年定為可持續(xù)發(fā)展年。全民環(huán)境意識(shí)濃厚，特別是中小學(xué)生從小潛移默化。政府花大力氣營(yíng)造環(huán)境氛圍，持續(xù)向?qū)W校和社會(huì)有關(guān)團(tuán)體加大投入。新南威爾士州2001年頒布課程政策文件，規(guī)定各學(xué)校必須制定學(xué)校環(huán)境教育管理計(jì)劃，并必須把該計(jì)劃作為學(xué)?？傮w管理計(jì)劃的一部分。注重環(huán)境教育的長(zhǎng)期性、持續(xù)性，強(qiáng)調(diào)人人參與、考慮環(huán)境問(wèn)題、從全球角度思考，強(qiáng)調(diào)社區(qū)行動(dòng)的觀念與意識(shí)，突出可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)。本文僅僅從節(jié)約用水方面介紹了澳大利亞的雨水收集情況，是澳大利亞整個(gè)可持續(xù)性發(fā)展教育的一個(gè)縮影。

圖7　堪培拉的雪水回收系統(tǒng)——人工湖

圖8　堪培拉的雪水回收系統(tǒng)——循環(huán)水瀑布

圖9　為澳大利亞悉尼奧林匹克體育場(chǎng)旁的濕地

中國(guó)實(shí)際上也在進(jìn)行環(huán)境教育，特別是在幼兒園、中小學(xué)，環(huán)境教育進(jìn)行得是不錯(cuò)的。在水資源的合理利用與保護(hù)，以及雨水的收集與利用方面確實(shí)有些初步研究，但總的實(shí)際效果不夠好，我們可以學(xué)習(xí)澳大利亞的雨水回收與利用的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，推廣應(yīng)用到我們的嚴(yán)重缺水地區(qū)——西部地區(qū)，以解決我國(guó)西部水資源嚴(yán)重不足的問(wèn)題。

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Recovery and Utilization of Rainwater in Australia——Study on the significance of Australian advanced concept of water environment on restoration and protection of water ecology in China

Hu Siqian1, 2

(1.KeyLaboratoryofOptoelectronicChemicalMaterialsandDevicesofMinistryofEducation,JianghanUniversity,Wuhan430056,China; 2.SchoolofChemicalandEnvironmentalEngineering,JianghanUniversity,Wuhan430056,China)

Abstract:Through on-the-spot investigation research and a lot of photographed real images,the article presents the advanced concept of water environment in Australia;the article systematically summarizes the successful experiences in the aspects of rainwater recovery,utilization and restoration and protection of water ecology in Australia.The article introduces several rainwater recovery system and the application of rainwater in the laundry,vehicle cleaning,toilet-flushing,farmland irrigation,sports leisure lawn and flower-watering,etc.

Key words:water environment;rainwater;recovery;utilization

文章編號(hào)：1674-9944(2016)02-0001-04

中圖分類(lèi)號(hào)：TU986.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

作者簡(jiǎn)介：胡思前(1963—)，男，湖北監(jiān)利人，二級(jí)教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事特種高分子材料與應(yīng)用及環(huán)境友好的高分子材料方面的教學(xué)與研究工作。

收稿日期：2015-12-03