廃水のデカップリング

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都市廃水処理と再利用インフラは、水の持続可能性を達成する上で重要な役割を果たします。しかし、そのようなインフラ計画において水と気候の相乗効果を実現する道筋は明確ではありません。ここでは、中国の 300 以上の都市にわたる下水インフラの拡大に起因する都市の水ストレスと温室効果ガス (GHG) 排出との関係を調査します。ライフサイクル GHG 排出量が合計 176% 増加したにもかかわらず、大規模な廃水処理と再生水の再利用により、2006 年から 2015 年の間に軽減された都市の水ストレスの平均量はほぼ 3 倍になったことがわかりました。既存の低炭素技術を廃水処理、汚泥処理、水の再利用に適用すれば、2030 年までに水ストレスの緩和を GHG 排出から実質的にさらに切り離すことが可能となる。最適化されたシナリオの下では、中国は下水関連の排出を 2030 年時点で 27% 削減できる。一方、東部および北部の都市は、水ストレスが軽減される単位ごとに排出量を 40% 以上削減できる可能性があります。この研究は、水と気候の関係についての洞察を提供し、廃水関連の GHG 排出を軽減しながら水ストレスを軽減するための実現可能な経路を概説します。

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この研究は、中国国家自然科学財団 (72074232、72091511、71725005 および 71921003)、中国広東省優秀若手学者自然科学基金 (2018B030306032)、北京優秀科学者プログラム (BJJWZYJH01201910027031) の支援を受けました。国家重点研究および中国開発プログラム（2022YFF1301200）、中国国家社会科学基金の主要プロジェクト（22&ZD108）および江蘇省科学技術局（BK20220012）。 JCCは、ブルック・バイヤーズ持続可能システム研究所、ハイタワー議長、およびジョージア工科大学のジョージア・リサーチ・アライアンスの支援に感謝したいと思います。 ZL は、香港研究助成評議会 (26201721) の支援に感謝の意を表します。ここで表明されている見解やアイデアは著者のみによるものであり、いかなる形でも資金提供機関のアイデアを表すものではありません。

中国広州、中山大学環境理工学部

Shaoqing Chen、Linmei Zhang、Feng Jiang

中国、広州、中山大学、広東省環境汚染制御および修復技術重点研究所

Shaoqing Chen、Linmei Zhang、Feng Jiang

南京大学環境学部、汚染制御および資源再利用の国家重点実験室、南京、中国

Beibei Liu、Hang Yi、Hanshi Su

ジョンズ・ホプキンス大学・南京大学中国・アメリカ研究センター（中国、南京）

劉北貝

先進システム分析グループ、国際応用システム分析研究所、ラクセンブルク、オーストリア

アリ・カラジ

国際教養大学国際教養学部グローバルスタディーズプログラム（雄和市）

アリ・カラジ

平和と持続可能性に関する教育研究ネットワーク (NERPS)、広島大学、広島

アリ・カラジ

環境持続可能性部門、香港科学技術大学、クリアウォーターベイ、九龍、香港、中国

魯忠明

米国ジョージア州アトランタ、ジョージア工科大学土木環境工学部およびブルック・バイヤーズ持続可能システム研究所

ジョン・C・クリッテンデン

中国北京師範大学環境学部環境シミュレーション・公害制御国家重点共同研究室

ビン・チェン

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SC と BL は研究を設計しました。 LZ、SC、HS が調査を実施しました。 SC、LZ、HY、AK、FJ の分析データ。 SC、BL、AK、BC、ZL、JCC がこの論文を執筆しました。 BC と JCC は原稿をレビューし、編集しました。

Shaoqing Chen、Beibei Liu、Bin Chen への対応。

著者らは競合する利害関係を宣言していません。

Nature Water は、この研究の査読に貢献してくれた Jing Meng、Qian Zhang、およびその他の匿名の査読者に感謝します。

発行者注記 Springer Nature は、発行された地図および所属機関の管轄権の主張に関して中立を保っています。

補足 1 ～ 5、図。 1 ～ 21 および表 1 ～ 12。

この研究を実行するために使用されたデータのソース。

図 1 の生成に使用されたデータのソース。

図 2 の生成に使用されたデータのソース。

図 3 の生成に使用されたデータのソース。

図 4 の生成に使用されたデータのソース。

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転載と許可

Chen、S.、Zhang、L.、Liu、B. 他。中国の 300 都市における廃水関連の温室効果ガス排出と水ストレスの軽減を切り離すことは、困難ではありますが、2030 年までに実現可能です。Nat Water (2023)。 https://doi.org/10.1038/s44221-023-00087-4

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受信日: 2022 年 8 月 7 日

受理日: 2023 年 5 月 2 日

公開日: 2023 年 6 月 1 日

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

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