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研究和创新

尽管城市中心的用水效率有所提高,但农村地区的用水效率却越来越差

美国大陆用水效率(人均消耗)的时空格局。颜色表示人均消耗量的变化,以每人每天加仑为单位,根据2010年和1985年的估算值计算。这些数字表明,从1985年到2010年,每个州的人均用水量下降了5年。

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一项对过去30年用水情况的全国性分析发现,农村和城市地区之间存在脱节,随着时间的推移,大多数城市地区的用水效率越来越高,而大多数农村地区的用水效率越来越低。

“考虑到气候变化可能对供水的可用性产生深远的影响,了解水资源的使用变得越来越重要,”一篇关于这项工作的论文的主要作者桑卡尔·阿鲁穆加姆(Sankar Arumugam)说。“这项研究帮助我们识别出最需要帮助的领域,并强调了可能最适合帮助这些领域的行动类型。”阿鲁穆加姆是北卡罗莱纳州立大学的大学教师学者和土木、建筑和环境工程教授。

这篇新论文来自一个由国家科学基金会资助的跨大学研究项目,该项目的重点是了解在过去30年里,由于气候变化和人口增长,美国的水资源可持续性是如何变化的。

在本文中,研究人员评估了48个相邻州的州和县的用水数据。具体来说,研究人员观察了从1985年到2010年,以人均消耗量为单位的5年增量的用水效率。

“这是第一次对整个美国大陆的水资源使用进行系统评估,”阿鲁穆加姆说。他说:“我们发现,包括华盛顿、宾夕法尼亚和怀俄明州在内的一些州每五年的效率就会提高。与此同时,南卡罗来纳、俄克拉荷马州和密西西比州等其他州的情况每五年就会恶化一次。”

但看看县级数据就会发现一个可能是最重要的发现:大多数农村县的效率越来越低,而大多数城市县的效率却越来越高。

“换句话说,在水资源方面,我们面临着更加不确定的未来,农村县被甩在了后面,”Arumugam说。

研究人员发现,投资于新的节水技术和改造现有的水基础设施是城市地区改善的主要原因。

阿鲁穆加姆说:“农村地区似乎缺乏资源和政治意愿,或者两者兼而有之。”

另一项重要发现是,与建造新水库等大型项目相比,注重效率的技术和战略获得了极大的成功。这些努力使城市地区避免了用水量的急剧增加,尽管它们的人口已经大幅增长。

“在某些时候,大型基础设施项目可能会发挥作用,但这些发现强调了注重效率措施的价值——以及在农村县推行这些措施的必要性,”Arumugam说。

纸”,美国公共供水使用的综合:时空模式和社会经济控制发表在《美国地球物理联盟开放期刊》上地球的未来.该论文由北卡罗来纳州的S.B. Seo、R. Bhowmik、G. Mahinthakumar和E.Z. Berglund共同撰写;北卡罗莱纳州卫星和气候合作研究所的K. Kunkel;亚利桑那州立大学的J.L. Sabo、K.L. Larson和A. Ruhi Vidal;得克萨斯农工大学的T. Sinha;以及佛罗里达国际大学的J. Kominoski。这项工作得到了NSF的水可持续性和气候项目的资助,资助号为1204368。

希普曼-

编辑:研究摘要如下。

美国公共供水使用的综合:时空模式和社会经济控制

作者: A. Sankarasubramanian, S.B. Seo, R. Bhowmik, G. Mahinthakumar和E.Z. Berglund,北卡罗莱纳州立大学;J.L. Sabo和K.L. Larson,亚利桑那州立大学;T. Sinha,德克萨斯农工大学;北卡罗莱纳州立大学卫星与气候合作研究所K. Kunkel;J. Kominoski,佛罗里达国际大学

发表: 5月18日,地球的未来

DOI: 10.1002/2016 ef000511

文摘:美国地质勘探局最近的用水报告表明,提高用水效率可以缓解由气候变化和人口增长引起的供需失衡。然而,还没有对这些丰富的数据进行分析,以了解其潜在的模式,也没有对它们进行调查,以确定有助于提高效率的因素。一项全国范围的公共供水用水量综合研究(“用水量”)显示,随着南方人口的增加,公共供水用水量呈现出强烈的南北梯度。相比之下,人均提款(“效率”)呈现南北向反向梯度,北方各州的效率不断提高,而南方各州的效率下降。对人均用水量空间格局的分析进一步表明,城市县的人均用水量效率高于农村县。在高收入和教育程度较高的县,效率也得到了提高。考虑到研究结果在制定长期水资源保护措施(即增加区块率)方面的潜在影响,我们认为需要经常更新(可能是每月或每年)的用水数据,以确定在变化的气候下控制不同地理环境下的用水效率的有效策略。

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  1. 我认为这是一个非常重要的研究发现,并相信持续的讨论应该是与发现相关的对话的一部分。