Abwasser entkoppeln

Nature Water (2023)Diesen Artikel zitieren

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Die städtische Abwasseraufbereitungs- und Wiederverwendungsinfrastruktur spielt eine entscheidende Rolle bei der Erreichung einer nachhaltigen Wasserversorgung. Allerdings sind die Wege zur Realisierung von Wasser-Klima-Synergien bei der Planung einer solchen Infrastruktur unklar. Hier untersuchen wir den Zusammenhang zwischen städtischem Wasserstress und Treibhausgasemissionen (THG), der aus der Erweiterung der Abwasserinfrastruktur in über 300 Städten in China resultiert. Wir stellen fest, dass trotz eines Gesamtanstiegs der Treibhausgasemissionen im gesamten Lebenszyklus um 176 % die Abwasserbehandlung in größerem Maßstab und die Wiederverwendung von aufbereitetem Wasser die durchschnittliche Menge an städtischem Wasserstress, die zwischen 2006 und 2015 gemildert wurde, fast verdreifacht haben Durch den Einsatz bestehender kohlenstoffarmer Technologien zur Abwasserbehandlung, Schlammentsorgung und Wasserwiederverwendung ist es möglich, die Minderung des Wasserstresses bis 2030 wesentlich weiter von den Treibhausgasemissionen zu entkoppeln. Im optimierten Szenario kann China die abwasserbezogenen Emissionen um mindestens 27 % reduzieren auf nationaler Ebene, während die östlichen und nördlichen Städte ihre Emissionen für jede Einheit gelinderter Wasserknappheit um über 40 % reduzieren könnten. Diese Studie bietet Einblicke in den Wasser-Klima-Zusammenhang und skizziert mögliche Wege zur Reduzierung des Wasserstresses bei gleichzeitiger Minderung der abwasserbedingten Treibhausgasemissionen.

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Die zur Durchführung dieser Studie verwendeten Datenquellen finden Sie unter „Methoden und ergänzende Informationen“. Weitere Daten, die das Modell dieser Studie stützen, sind auf Anfrage bei den entsprechenden Autoren erhältlich.

Der Programmiercode für das hybride Lebenszyklusmodell ist auf Anfrage bei den entsprechenden Autoren erhältlich.

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Diese Studie wurde von der National Natural Science Foundation of China (72074232, 72091511, 71725005 und 71921003), dem Natural Science Fund for Distinguished Young Scholars of Guangdong Province, China (2018B030306032), dem Beijing Outstanding Scientist Program (BJJWZYJH01201910027031) und dem National Key Research unterstützt und Entwicklungsprogramm Chinas (2022YFF1301200), Großprojekt des National Social Science Fund of China (22&ZD108) und der Abteilung für Wissenschaft und Technologie der Provinz Jiangsu (BK20220012). JCC möchte sich für die Unterstützung des Brook Byers Institute for Sustainable Systems, des Hightower Chair und der Georgia Research Alliance am Georgia Institute of Technology bedanken. ZL möchte sich für die Unterstützung des Hong Kong Research Grant Council (26201721) bedanken. Die hier geäußerten Ansichten und Ideen stammen ausschließlich von den Autoren und stellen in keiner Form die Ideen der Förderagenturen dar.

Fakultät für Umweltwissenschaften und -technik, Sun Yat-sen-Universität, Guangzhou, China

Shaoqing Chen, Linmei Zhang und Feng Jiang

Schlüssellabor der Provinz Guangdong für Umweltverschmutzungskontrolle und Sanierungstechnologie, Sun Yat-sen-Universität, Guangzhou, China

Shaoqing Chen, Linmei Zhang und Feng Jiang

Staatliches Schlüssellabor für Umweltverschmutzungskontrolle und Ressourcenwiederverwendung, School of Environment, Universität Nanjing, Nanjing, China

Beibei Liu, Hang Yi und Hanshi Su

Das Johns Hopkins University–Nanjing University Center for Chinese and American Studies, Nanjing, China

Beibei Liu

Advanced Systems Analysis Group, Internationales Institut für Angewandte Systemanalyse, Laxenburg, Österreich

Ali Charrazi

Global Studies Program, Fakultät für Internationale Geisteswissenschaften, Akita International University, Yuwa City, Japan

Ali Charrazi

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Ali Charrazi

Abteilung für Umwelt und Nachhaltigkeit, Hong Kong University of Science and Technology, Clear Water Bay, Kowloon, Hongkong, China

Zhongming Lu

School of Civil and Environmental Engineering und Brook Byers Institute for Sustainable Systems, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA, USA

John C. Crittenden

State Key Joint Laboratory of Environment Simulation and Pollution Control, School of Environment, Beijing Normal University, Peking, China

Bin Chen

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SC und BL haben die Forschung entworfen; LZ, SC und HS führten die Forschung durch; SC, LZ, HY, AK und FJ analysierten Daten; SC, BL, AK, BC, ZL und JCC haben den Artikel geschrieben; und BC und JCC überprüften und redigierten das Manuskript.

Korrespondenz mit Shaoqing Chen, Beibei Liu oder Bin Chen.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

Nature Water dankt Jing Meng, Qian Zhang und den anderen, anonymen Gutachtern für ihren Beitrag zum Peer-Review dieser Arbeit.

Anmerkung des Herausgebers Springer Nature bleibt hinsichtlich der Zuständigkeitsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Zugehörigkeiten neutral.

Ergänzende Anmerkungen 1–5, Abb. 1–21 und Tabellen 1–12.

Zur Durchführung dieser Studie verwendete Datenquellen.

Datenquellen, die zur Erstellung von Abb. 1 verwendet wurden.

Zur Generierung von Abb. 2 verwendete Datenquellen.

Zur Generierung von Abb. 3 verwendete Datenquellen.

Zur Generierung von Abb. 4 verwendete Datenquellen.

Springer Nature oder sein Lizenzgeber (z. B. eine Gesellschaft oder ein anderer Partner) besitzen die ausschließlichen Rechte an diesem Artikel im Rahmen einer Veröffentlichungsvereinbarung mit dem Autor bzw. den Autoren oder anderen Rechteinhabern. Die Selbstarchivierung der akzeptierten Manuskriptversion dieses Artikels durch den Autor unterliegt ausschließlich den Bedingungen dieser Veröffentlichungsvereinbarung und geltendem Recht.

Nachdrucke und Genehmigungen

Chen, S., Zhang, L., Liu, B. et al. Die Entkopplung abwasserbedingter Treibhausgasemissionen und die Linderung von Wasserstress in 300 Städten in China ist bis 2030 eine Herausforderung, aber dennoch plausibel. Nat Water (2023). https://doi.org/10.1038/s44221-023-00087-4

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Eingegangen: 07. August 2022

Angenommen: 02. Mai 2023

Veröffentlicht: 01. Juni 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s44221-023-00087-4

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