Что мы можем сделать с проблемой питьевой воды?

Наши системы питьевой воды - это катастрофа. Что мы можем сделать?

Люди в развитых странах включают кран и безопасные потоки питьевой воды, что является серьезной выгодой для здоровья, которую они, как правило, считают само собой разумеющимся. Это самоуспокоение было резко нарушено в прошлом году, когда дети в Флинте, штат Мичиган, начали испытывать положительный результат на отравление свинцом, а источник был прослежен до водопроводной воды. Но Флинт не должен был никого удивлять; на самом деле профессионалы в области водоснабжения уже много лет озвучивают тревогу. Большая часть водной инфраструктуры в развитом мире была построена 70 до 100 лет назад и приближается к концу его полезного срока службы. Американская ассоциация водных работ говорит, что мы вошли в «эпоху замены», в которой мы должны восстановить «системы воды и сточных вод, завещанные нам более ранними поколениями». Большинство труб, в зависимости от их материалов и окружающей среды, в которых они проживают, продолжительность жизни 60 до 95 лет. Механические и электрические компоненты механических установок могут обслуживать 15 до 25 лет. Без быстрого обновления мы, скорее всего, увидим ухудшение качества воды, с большим количеством инцидентов с отравлением свинцом или мышьяком и бактериальным и вирусным загрязнением, а также увеличением количества утечек, нарушающих водоснабжение и приводящих к дорогостоящему аварийному ремонту.

В 2013 Американское общество инженеров-строителей дал американской системе питьевой воды оценку D, Через Соединенные Штаты, сеть водоснабжения 240,000 разрывается на год или примерно на каждые две минуты. Каждый год более чем 32 миллиардов кубических метров (41 миллиардов кубических ярдов) очищенной воды теряется до утечек по всему миру - достаточно воды для обслуживания почти 400 миллионов человек, по данным Всемирного банка, И хотя питьевая вода в Соединенных Штатах остается вполне безопасной в целом, заражение бактериями или вирусами регулярно заставляет людей болеть. В 2011-2012 нация увидела Вспышки, связанные с питьевой водой, вызванные 32, вызвавшие болезни 431 и смертность от 14, согласно его Центрам по контролю и профилактике заболеваний.

Прогнозируется, что более чем 1 миллионов миль (1.6 миллионов километров) водопроводов питьевой воды в США - наряду с другой водной инфраструктурой - и расширение систем для удовлетворения потребностей растущего населения будет стоить больше, чем US $ 1 триллионов в течение следующего 25 лет, согласно AWWA. Несмотря на то, что требуемые финансовые инвестиции являются ошеломляющими, отказ от модернизации может означать ухудшение качества воды из негерметичных труб или устаревших очистных сооружений, перерывов в обслуживании и даже более высоких издержек: гораздо дешевле предотвратить утечку, чем впоследствии исправить повреждение воды в заплесневелых зданиях или пряжками.

Для проведения целенаправленной сортировки новые технологии - датчики, интеллектуальные счетчики и платформы управления данными помогают водным менеджерам принимать обоснованные решения о том, как распределять драгоценные средства и оставаться впереди проблем.

«Мы проповедуем управление активами. Не просто заменяйте x процентов труб в год », - говорит Томми Холмс, законодательный директор AWWA. «Сделайте анализ вашей системы и выберите, какой 2 процент труб нужно заменить, а не просто сосредоточиться на географической области. Сначала вы хотите заменить трубы на грани отказа ».

Технический Арсенал

Помощь в принятии этих стратегических решений - это счетчики воды, которые идут высокотехнологичными. Города начинают устанавливать интеллектуальные счетчики в домах и предприятиях клиентов для измерения использования воды. Поскольку современная измерительная инфраструктура (известная в бизнесе AMI) может передавать данные о потреблении воды по беспроводной технологии в центральные офисы в режиме реального времени, она может «рассказать вам гораздо больше, чем просто использовать воду», - говорит Кен Томпсон, заместитель директора по интеллектуальным водные растворы для CH2M, глобальная инжиниринговая компания, базирующаяся в Колорадо, которая помогает муниципалитетам планировать модернизацию водной инфраструктуры, выбирать технологии и интегрировать оборудование в единую систему управления. Томпсон говорит, что счетчики AMI могут найти утечки в собственности клиента, обнаружив необычные шаблоны использования. Они также могут обнулять по разрыву трубопровода под улицей, которые создают всасывание и вытягивают воду из домов жителей. «Если вы видите кластер с проблемой обратного потока, на этой улице, вероятно, будет прорыв трубопровода», - говорит Томпсон. Используя эти данные, менеджеры могут рассчитать местоположение перерыва и исправить его до того, как он повредит близлежащие дома и дороги.

Датчики являются еще одним ключевым компонентом современной водной инфраструктуры, используемой для обнаружения утечек и загрязнения. Вода проходит непосредственно над датчиком, который предназначен для измерения конкретных химических характеристик воды. Датчик содержится в цилиндрическом корпусе, обычно из металла или пластика и 8 до 12 дюймов в длину, который может вкручиваться непосредственно в трубу. Цилиндр также содержит электронику для сбора данных и связи. Для своих систем управления водой CH2M обычно использует три типа датчиков, говорит Томпсон. Питьевая вода имеет стандартный химический профиль, поэтому датчики предназначены для выявления отклонений, а не для проверки отдельных загрязняющих веществ. Если датчики отмечают аберрацию, которая предупреждает управляющих водой проверять воду, чтобы определить причину изменения и вредно ли это для здоровья населения.

«Существуют сотни тысяч соединений, - говорит Томпсон. «Ты не можешь смотреть на все».

По словам Томпсона, клиенты клиентов CH2M обычно стоят пару тысяч долларов каждый. По его словам, более крупная утилита, подобная той, которая обслуживает Даллас, штат Техас, может использовать 10 для датчиков 20, хотя действительно маленький, обслуживающий несколько тысяч человек, «может уйти с одним или двумя».

В Университете Макмастера в Гамильтоне, Онтарио, исследователи работают над другим подходом к технологии датчиков воды, который намного дешевле. Гей Юйитунг, исполнительный директор отделения связи McMaster Industry, говорит, что исследователи из университета работают над выпуском датчиков стоимостью около USN 10.


 Получить последнее по электронной почте

Еженедельный Журнал Ежедневно Вдохновение

Rисследователи добиваются этого резкого снижения цен путем миниатюризации датчиков (примерно до размера семян кунжута) и использования недорогих материалов и методов производства. "Это как изготовление датчиков с использованием струйного принтера, а не высокоспециализированного производства », - говорит Юйитун. «Они уменьшают компоненты, чтобы их можно было массово производить дешево».

Инженер-механик McMaster Jamal Deen и его команда, в том числе сотрудники инженерных факультетов Raja Ghosh и Ravi Selvaganapathy, разработали химические датчики, которые могут обнаруживать хлор и рН в питьевой воде. В дополнение к основному материалу они могут применять различные химические интерфейсы, поэтому датчики могут тестировать различные проблемы загрязнения. В будущем это нововведение в датчиках может сделать эти технологии более доступными, особенно для небольших водоканалов. В США 84.5 процентов общественных систем водоснабжения обслуживает меньше людей 3,300.

Поскольку датчики дешевы и могут общаться без проводов, их также можно использовать для обеспечения безопасной питьевой воды в небольших отдаленных общинах, которые еще не связаны с муниципальной системой водоподготовки, такими как общины коренных народов в северных или сельских деревнях Канады в Индии. Новая водная инфраструктура необходима для удовлетворения потребностей растущих групп населения во всем мире, но даже до ее создания сообщества могут воспользоваться технологиями, которые измеряют качество их воды. Люди, живущие за водопроводной сеткой, могут использовать датчики для проверки своего озера, ручья или колодца, чтобы определить, сказывается ли, естественно, что мышьяк, содержащийся в арсенале, в их водоснабжении или у коров, произошла недавняя перерыв в ванной комнате вверх по течению.

системы управления

Программное обеспечение предлагает еще один технологический инструмент для определения приоритетов модернизации муниципальной инфраструктуры водоснабжения. Два крупных игрока: Microsoft CityNext и Интеллектуальные города IBM, которые анализируют данные от интеллектуальных счетчиков, датчиков и других источников, чтобы выявить возникающие утечки и загрязнение.

Система парков округа Майами-Дейд, которая использует больше, чем 300 миллионов галлонов (1.14 миллиардов литров) воды в год, использует платформу IBM для обнаружения нарушений в диспетчерах водоснабжения и диспетчерских парков, чтобы проверить их. «Мы экономим буквально месяцы в поиске и реагировании на те ремонты, которые необходимы», - говорит Джек Кардис, директор отдела Майами-Дейд, парки, отдыха и открытого пространства. Отдел ожидает, что 7 сможет сэкономить 12 процентов на ежегодном USN $ 4 миллионном счете за воду.

CH2M также предоставляет водные утилиты с платформой системного управления, которая помогает операторам быть активными в решении проблем, а не реагировать, говорит Томпсон. В 2013, с финансированием Агентства по охране окружающей среды США, CH2M установил системы наблюдения и реагирования в Филадельфии, Нью-Йорке, Далласе и Сан-Франциско. Несмотря на то, что системы были задуманы для защиты питьевой воды от нецензурной игры, города используют их для управления качеством воды в отношении квот, говорит Томпсон. По его словам, CH2M завершила около десятка крупных систем водоснабжения в США и тысячи систем разных размеров по всему миру.

Истинная сила платформ данных объединяет в одном месте различные потоки информации - скорость потока воды, состояние инфраструктуры, качество воды, которые ранее были зазубрены.

Майкл Салливан (Michael Sullivan), менеджер по продажам IBM Smarter Water Management, говорит, что такие системы могли бы быстрее идентифицировать потенциальную опасность Flint. «Частичная проблема с Флинтом заключалась в отсутствии реальной видимости, - говорит он. «Там были карманы информации, но проблема на самом деле не появилась, пока она намного дальше по линии».

«Рассматривая граждан как датчик, - говорит Салливан, - особенно популярен в развивающихся странах.Платформы данных, такие как IBM и CH2M, могут включать в себя и другие важные данные, такие как материал и возраст труб в определенной области и прогнозируемая продолжительность жизни в локальной среде. Они также могут сигнализировать о проблемах в почти реальном времени, когда клиент вызывает утечку или измененное качество воды в определенной области, превосходящее пороговое значение базовой линии.

Опираясь на глаза клиентов на земле, это не ново. 1993 Криптоспоридия parvum вспышка в Милуоки, что отвратительные люди 400,000 были первоначально отмечены, когда местная аптека называла чиновников общественного здравоохранения, заявив, что не может удерживать Имодиум на складе, говорит Томпсон.

Человеческая обратная связь особенно важна для систем, которые еще не имеют интеллектуальных счетчиков или датчиков. «Рассматривая граждан как датчик, - говорит Салливан, - особенно популярен в развивающихся странах. В Южной Африке люди протестировали приложение, спонсируемое IBM, которое называется WaterWatchers что позволило им сообщать о таких проблемах, как утечки, загрязнение или препятствия потоку через мобильные телефоны, говорит Салливан.

Вопрос финансирования

В то время как интеллектуальные технологии могут помочь водохозяйственным предприятиям принимать более взвешенные решения о том, где тратить деньги на капитальные вложения, потенциально экономия денег в целом, остается вопрос о том, где получить $ 1 трлн. AWWA, предсказывает, что нам нужно будет устранить больную инфраструктуру питьевой воды в США в течение следующей четверти века.

В США федеральные, государственные и местные органы власти провели US $ 109 млрд. На водную инфраструктуру (включая водоснабжение и очистку сточных вод, а также обработку и доставку питьевой воды) в 2014, согласно Бюджетному офису Конгресса. Только одна треть из них - около US $ 36 миллиардов - предназначалась для капиталовложений, таких как новые трубы или обновленные очистные сооружения для питьевой воды.

Такие доллары поступают в основном из местных сборов за воду, муниципальных облигаций, освобожденных от налогов, и Государственного оборотного фонда EPA, который выделил $ 863 миллионов в виде грантов к штатам для объектов питьевой воды в финансовом году 2016. Конгресс создал новую кредитную программу с низким процентом в 2014, но еще не выделил для этого деньги.

Этих пулов денег недостаточно. Чтобы достичь инвестиций в размере $ 1 триллионов, США потребуется потратить в среднем $ 400 млрд. В год. Объем инвестиций в капитальные вложения в размере $ 36 млрд. Сократился.

В конечном счете, клиентам, вероятно, придется платить больше за воду, поэтому коммунальные услуги, в свою очередь, имеют средства, необходимые для замены старой инфраструктуры. Частные инвестиции через государственно-частные партнерства являются вероятным путем для мучительных муниципалитетов, согласно многонациональной профессиональной службе EY, несмотря на два существенных препятствия. Предприятия обычно избегают инвестиций в водную инфраструктуру, потому что водный сектор в значительной степени регулируется и консервативен в отношении изменений, поскольку на карту поставлено здоровье людей. И правозащитники давно обеспокоены тем, что привлечение корпораций, вовлеченных в водоснабжение, приведет к слишком высоким ценам для бедных людей, что является несостоятельной ситуацией, когда вода жизненно важна для жизни. Тем не менее, тенденция к частным инвестициям в водоснабжение сделала шаг вперед в марте 22, Всемирный день воды, когда Водный саммит Белого дома объявил, что больше, чем компании 150, вложили $ 4 миллиард в частные деньги для улучшения водной инфраструктуры США.

В конечном итоге клиентам, вероятно, придется платить больше за воду поэтому коммунальные услуги, в свою очередь, имеют средства, необходимые для замены старой инфраструктуры. Согласно AWWA, большинство американцев платят меньше, чем $ 3.75 за каждый галлон воды 1,000, поданный к их кранам. Томми Холмс, законодательный директор AWWA, говорит, что значительно недооценивает безопасную питьевую воду. «У людей есть идея, что, поскольку вода - это естественная вещь, которая падает с неба, она не должна быть дорогой», - говорит он. «Но Мать-природа не собирает воду, не обрабатывает ее и не доставляет ее через трубы. Люди делают это, и им нужно платить ». Посмотреть главную страницу Ensia

Об авторе

Основанный в Сан-Франциско, независимый репортер Эрика Гис в настоящее время живет в Париже. Она пишет о науке и окружающей среде, особенно о энергии и воде, для Нью-Йорк Таймс, Международный Herald Tribune, Forbes, Wired News и других торговых точек.

Связанные книги:

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon

 

Эта статья первоначально появилась на Ensia

Вам также может понравиться

Следуйте за InnerSelf

значок facebookзначок Twitterзначок YouTubeзначок Instagramпиктограммазначок rss

 Получить последнее по электронной почте

Еженедельный Журнал Ежедневно Вдохновение

ДОСТУПНЫЕ ЯЗЫКИ

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

ВНУТРЕННИЕ ГОЛОСЫ

группа представителей разных рас, стоящих для группового фото
Семь способов проявить уважение к своей разнообразной команде (видео)
by Келли Макдональд
Уважение глубоко значимо, но дарить ничего не стоит. Вот способы, которыми вы можете продемонстрировать (и…
слон идет перед заходящим солнцем
Астрологический обзор и гороскоп: 16–22 мая 2022 г.
by Пэм Younghans
Этот еженедельный астрологический журнал основан на планетных влияниях и предлагает перспективы и…
фото Лео Бускальи с обложки его книги: Жизнь, любовь и обучение
Как изменить чью-то жизнь за несколько секунд
by Джойс Vissell
Моя жизнь резко изменилась, когда кто-то воспользовался этой секундой, чтобы указать на мою красоту.
составная фотография полного лунного затмения
Астрологический обзор и гороскоп: 9–15 мая 2022 г.
by Пэм Younghans
Этот еженедельный астрологический журнал основан на планетных влияниях и предлагает перспективы и…
05 08 развитие сострадательного мышления 2593344 завершено
Развитие сострадательного мышления по отношению к себе и другим
by Мария Т. Рассел, InnerSelf.com
Когда люди говорят о сострадании, они в основном имеют в виду сострадание к другим...
мужчина пишет письмо
Пишите правду и позволяйте эмоциям течь
by Барбара Бергер
Записывать вещи — хороший способ попрактиковаться в том, чтобы говорить правду.
молодая пара в защитных масках стоит на мосту
Мост для исцеления: дорогой коронавирус...
by Лаура Аверсано
Пандемия коронавируса представляла собой течение в нашей психической и физической сферах реальности, которое…
силуэт человека, сидящего перед такими словами, как сострадательный, внимательный, принимающий и т. д.
Ежедневное вдохновение: 6 мая 2022 г.
by Мари Т., Рассел, InnerSelf.com
Что за учитель живет в твоей голове?
Гороскоп Текущая неделя: 6 - 12 июля 2020 г.
Неделя гороскопа: 6-12 июля 2020 г.
by Пэм Younghans
Этот еженедельный астрологический журнал основан на планетных влияниях и предлагает перспективы и…
маленькая желтая птичка стоит на большом птичьем перо
Благословения всего царства природы
by Мария Т. Рассел, InnerSelf.com
Нам так повезло жить на планете Земля, но мы склонны принимать многое из того, что здесь есть, как должное.…
Смысл Понедельника: искусственное уединение времени
Смысл Понедельника: искусственное уединение времени
by Пол Персол, к.т.н.
Исследования показывают, что у вас больше шансов умереть от сердечного приступа или инсульта в понедельник утром, чем…

САМОЕ ЧИТАЕМОЕ

05 08 развитие сострадательного мышления 2593344 завершено
Развитие сострадательного мышления по отношению к себе и другим (видео)
by Мария Т. Рассел, InnerSelf.com
Когда люди говорят о сострадании, они в основном имеют в виду сострадание к другим...
шоппинг когда бог любит тебя 4 8
Как чувство любви к Богу сокращает расходы на самосовершенствование
by Университет Дьюка
Духовные или религиозные христиане реже покупают товары для самосовершенствования…
мозги серое и белое вещество 4 7
Понимание серого и белого вещества мозга
by Кристофер Филли, Университет Колорадо
Человеческий мозг — это трехфунтовый орган, который остается в значительной степени загадкой. Но многие слышали…
05 08 развитие сострадательного мышления 2593344 завершено
Развитие сострадательного мышления по отношению к себе и другим
by Мария Т. Рассел, InnerSelf.com
Когда люди говорят о сострадании, они в основном имеют в виду сострадание к другим...
глаза предсказывают здоровье 4 9
Что ваши глаза говорят о вашем здоровье
by Барбара Пьерсьонек, Университет Англии Раскин
Ученые Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали приложение для смартфона, которое…
мужчина пишет письмо
Пишите правду и позволяйте эмоциям течь
by Барбара Бергер
Записывать вещи — хороший способ попрактиковаться в том, чтобы говорить правду.
изображение босой ноги человека, стоящего на траве
Практики для заземления и восстановления вашей связи с природой
by Йованка Сиарес
У всех нас есть эта связь с природой и со всем миром: с землей, с водой, с воздухом и с…
фото Лео Бускальи с обложки его книги: Жизнь, любовь и обучение
Как изменить чью-то жизнь за несколько секунд
by Джойс Vissell
Моя жизнь резко изменилась, когда кто-то воспользовался этой секундой, чтобы указать на мою красоту.

Новое отношение - новые возможности

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholistPolitics.com | Рынок InnerSelf
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Публикации. Все права защищены.