现代社会,每个人的衣食住行都离不开商品,从看似简单的衣物、牙膏,到精密的手机、汽车,都是高度成熟的工业文明带给我们的舒适和便利。
工业生产中有一种资源常常被人们所忽略,它似乎很平凡,在商品里很难被看见,但由于它的匮乏,早在1977年就已被联合国列为继石油危机之后的下一个危机。
这就是水。
© Jonathan Chng/unsplash

看得见的商品
看不见的水

水是工业的血液,工厂里的大型设备整日连续工作,需要大量冷却水来降温。一些生产加工工艺要用水来进行洗涤、冷却。除了生产用水,工业厂区和车间内的工作人员也需要用水。工厂人员密集,日常用水加在一起也不容小觑。
© Marek Piwnicki/unsplash

每一件商品的生产,不仅需要大量的水,还会造成严重的水污染。例如,做一件衣服,需要经历清洗、漂白、染色等过程,几乎每一个步骤都要用到水,据统计,每公斤产品需要100~200升水,且会排出富有染料、重金属和油等废料的污水。这些美丽的服饰,带来污染量仅次于石油工业。

可是,地球上可利用的水并不多。
据统计,目前全球超过 7.33 亿人生活在严重缺水的国家,约36亿人缺乏安全的卫生设施服务。中国更是人多水少,我们的人均水资源量只有世界平均水平的四分之一,其中,华北地区水资源紧缺已成为制约经济发展的重要障碍。
据统计,2020年,我国北方地区的工业用水量占全国工业用水量的17.83%,较前两年连续下滑,而工业产值占全国的大约30.5%,这意味着北方地区的工业用水条件低于全国平均水平,一定程度上在透支生态。
浙江省安吉县。2005年8月15日,中国国家主席、时任浙江省委书记习近平在此考察时首次提出“绿水青山就是金山银山”的重要思想 © 联合国环境署驻华代表处
这并不是什么新鲜事,水承载了人与自然共存的文明史。《河流是部文明史》一书便记述了人类为了清洁的水源而经历的无尽纷争。千年来,我们建造大坝、开挖运河,却始终无法彻底控制水;我们发动战争、签署协议,却始终难以公平分配水资源;我们投入科研、发起抗议,却始终没能杜绝让废水污染地球生态。
而如今,地球在告急,气候危机愈发严峻,我们又该如何与水共处?
工业水循环
让每一滴水都算数

越来越多的国家和企业意识到,可持续发展,需要我们合理地利用水资源。
我国从“十二五”开始施行“最严格的水资源管理制度”,划定用水红线,控制用水量增长。2021年我国万元GDP用水量、万元工业增加值用水量较2012年分别下降45%和55%。在最新的《“十四五”工业绿色发展规划》中,工信部强调要把资源利用向循环化转型,不仅全面节约用水,更要加大废水循环利用。

科技的协助下,工业生产对淡水资源的依赖正在逐渐减少。

经过过滤的海水,成为了工业用水的新来源。全球淡水只占总水资源的2.5%,而海水占97.5%,是水资源的重要宝库。截止2020年底,我国已经建有海水淡化工程135个,它们为沿海地区北部、东部和南部海洋经济圈的电力、石化、钢铁等高耗水行业提供了大量的工业用水。
在中东,海水淡化甚至成为了安全可靠的淡水资源,以色列目前80%的饮用水都是通过海水淡化生产的。

全球最大的海水淡化厂——以色列Hadera海水淡化厂 © Luciano Santandreu, via Shutterstock
另一个重要的水资源宝库,就藏在工厂里面。大部分商品的生产虽然用水量大,但实际上耗水量并不多。据统计,一般工业生产只会消耗约0.5~10%的水,剩下的90%多成为了溶解着各种化学物质和杂质的污水。

这些工业废水的处理,主要依赖专业的水净化设施
新加坡是再生水利用的代表性国家之一,他们回收所有工业和生活污水,经过先进的膜技术及紫外线科技净化处理后,甚至可以达到饮用水标准。目前,新加坡的供水中超过30%是再生水,其中工业等其他用水占比55%。

新加坡的水处理基础设施 © Shutterstock/Representational

与水为友
基于自然的可持续制造

科技之外,另一种理念正在影响工业水循环的建构。
过去,我们主要依赖灰色基础设施来减少灾害风险,在洪水高发的河段砌筑高高的水泥堤坝,在干旱的地区挖掘运河来引水。然而随着气候变化的加剧,人们发现它们缺乏足够的生态韧性。一旦洪水超过堤坝的设计水位,将淹没整个城市,而这种洪灾未来可能越来越频繁。
基于自然的解决方案(NbS)自2008年首次出现在世界银行的报告中之后,很快便受到了广泛关注和采纳。它强调利用自然条件和自然规律来建设基础设施,有效应对社会挑战的同时,提高人类福祉和生物多样性效益。这一理念在工业部门中也逐步得以应用,让工业更有益于城市和自然生态。


“海绵城市”是NbS中的一种,它把城市比喻成一块海绵,一方面使用透水性强的地面铺装材料,将雨水吸收到土壤里,另一方面通过池塘、沟渠、湿地,以及庭院花园和道路沿线绿化带等收集雨水,成为工业用水的来源之一。

德国柏林Rummelsburg街区的海绵设施 © 彭博社商业周刊
湿地不仅有储水作用,还是一个高效的过滤池。它的基质、植物和微生物能对废水中的污染物进行吸附和过滤。许多城市用人工水体来处理工业污染带来的废水,清洁后的水源有的重新投入工业生产,也有的留在公园中,成为城市居民共享的公共空间。

海南美舍河凤翔湿地公园的海绵湿地 © 路透社
上海黄浦江曾是一条工厂与码头林立的河流,水污染十分严重。在2010年世博会开展前期建设的后滩公园,构建了一套城市人工湿地净化系统,吸取农业中造田和灌田的智慧,利用梯田高差对江水进行层层过滤。吸污能力强的植物不断净化水中的重金属和有机污染物,每天能将2400吨劣V类水净化为III类。

上海后滩公园的人工湿地 © 土人设计

循环永续
宝马的可持续之道

6月5日,第三届宝马集团中国可持续发展峰会来到了无锡锡宝行。
本次峰会聚焦“循环永续”的话题,探讨如何借助自然中现有的能源,尤其是可再生的能源,循环使用,减少对地球的资源攫取;同时,减少生产、生活中对大自然的排放和废弃物,比如废料再利用、零废弃,还自然之美。

会议期间宝马升级发布了首份《宝马集团中国可持续发展报告》。报告显示,2022年,华晨宝马国产车型单台生产水资源消耗量持续5年下降,降低至1.77立方米/台,相当于一个标准伦敦电话亭的容量,是欧洲车企平均生产耗水量的一半。

生产一辆汽车,用水量最大的环节之一当属给汽车“上色”的涂装工艺。刚刚焊接好的白车身需要多次浸泡在溶液里,清洗表面的污垢,并形成磷化膜、电泳漆膜等,是喷漆之前保护车身的重要工序。

在宝马沈阳生产基地就有这样一个“水循环系统”,收集工艺生产所产生的废水后,经过富含微生物菌落的曝气生物滤池,在砂滤和碳滤罐中进行吸附过滤,以及超滤和反渗透系统的精细过滤后,重新用于涂装车间的生产,甚至还能分一部分给园区做绿地灌溉。

目前,华晨宝马大东工厂北区涂装车间实现了水资源管理的封闭循环,年节水量约15万立方米。以第七次人口普查获得的沈阳家庭户人口大数据计算,可以满足近1000户本地家庭的一年生活用水需求。为此,宝马获选工信部首批“国家工业废水循环利用试点企业”

华晨宝马大东工厂
在里达工厂,还有一个行业领先的“智能综合能源管理系统”,通过监测、分析能源消耗情况,不断有针对性的在生产过程中优化水资源及其他能源的使用效率与循环能力。在冲压过程中,通过车间主动控制柜能够有效提高能效和避免冷却水使用。反渗透电泳涂层的应用能够在降低净水用量的同时减少危险废弃物的排放。

宝马工厂智能综合能源管理系统
“水利万物”,宝马的“水之道”也不止于生产。会议举办地锡宝行就是一个最佳例证。这座建筑在设计之初便融入了“四水归堂”建筑理念,它所使用的200吨雨水回收装置和储水量160吨的景观水池可以最大化地利用雨水资源,净化后的雨水可直接用于绿化灌溉、道路浇洒、景观补水等需要。

未来,宝马还将构建绿色的零售网络,通过 “BMW领创绿星”计划,帮助全网600多家宝马经销商店营造绿色高效、舒适健康的环境,从能源结构上实现绿色转型,并开展绿色践行活动,倡导绿色低碳的生活方式。

以自然之道,还自然之美。“水之道”是宝马集团“循环永续”理念的缩影,和全价值链可持续理念的例证。而作为消费者的我们,更需要去了解每一件商品背后的水资源消耗,支持在生产中践行节水措施的品牌,共同迎接可持续制造之潮。
撰文 xixi,编辑 佘佘


参考文献
拧紧水龙头,联合国与中国共倡节水行动!
专家解读 | 统筹推进区域再生水循环利用 支持缺水地区经济社会可持续发展
可以喝的海水?这项技术正在成熟!
《工业水处理》|海水淡化发展利用状况分析与启示
海绵城市上国际热搜!让我看看有多少国家想抄作业?
“跪地求水”背后:半个中国的隐痛

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