靈動奇妙的水科技

5月1日，2010年上海世博會的第一天，世界水理事會館正式對公焱開放。在世界水理事會中國成員——中國水利部、太湖流域管理局和上海水務局的支持下，世界水展館向人們展示了世界水資源面臨的挑戰和來自世界各地的新的解決方案。世界水理事會總干事博格坎普說道，“我們很高興有這個機會通過2010年世博會提高人們對水問題的認識”，“這是一個歷史性的機會，在中國以及更多的地方，促進未來城市用水的變革”。

最初的幾天，有超過600名參觀者參觀了世界水展館。游客渴望通過展館提供的視頻和講解了解全球面臨的水資源挑戰。許多游客被展館的瀑布和多種語言“水”字墻所吸引，在此駐足拍照，留下了他們微笑的身影。不同年齡段的兒童更是發揮了自身的想象力，用繪畫的形式描繪了他們心中的“水夢想”。這些繪畫將會被用來裝飾展館。除此之外，他們還觀看了世界其他地區的兒童怎樣使用水的照片。在未來的幾個月，世界水展館將是一個互相學習的地方，一個思想碰撞的地方，一個創新交流的地方，一個相互交友的地方。

在上海世博會園區內，低碳、環保的節水措施隨處可見，從節水型衛生潔具、直飲水臺，到節水型綠化灌溉設施和污水雨水回收利用系統，于細節處令“綠色世博”理念深入人心，進一步詮釋了“城市，讓生活更美好”的主題，精致地表現了無處不在的節水、用水的新科技。

清新、濕潤的世博園區

上海世博會開館以后，天氣會逐漸的熱起來。如何讓夏天的世博園區不致成為烈H下的一個大烤箱?且看科技在生態降溫方面的大顯身手吧。

神奇的天然降溫系統

說起世博會的建筑節能，不能不說到很多世博建筑都建在黃浦江邊，充分利用黃浦江水冷卻空調系統，為這些場館循環降溫。此外，屋面雨水收集系統回收的雨水，也帶走了建筑物上的熱量，以致白天甚至無需使用大功率空調。

據悉，這樣做的目的一是便于通風，又能把陽光引到屋中來；二是能讓身在異鄉的參觀者融入到上海人的生活中，使之有一種賓至如歸的感覺。當然，南北廣場上3萬平方米的平面綠化和東西兩側外墻上遍植的7000平方米垂直綠化，也能為墻體保溫與降溫。

飛碟狀演藝中心的建筑特色與節能亮點更是令人驚奇。據了解，演藝中心可根據演出需要和觀眾容量，自由變換觀眾席數量和舞臺大小、形態，這是世博建筑物所特有的一個節能功能。它不但能使用江水源冷卻系統為室內降溫，還可利用氣動垃圾回收系統、空調凝結水、程控綠地節水灌溉系統等多項環保節能技術，為演藝中心降溫自潔，提升建筑物的綠色含量。

世博園區局地氣候調控工程并不是參觀者欣賞的對象，但這項工程卻在默默無聞地為參觀者提供適宜的游覽環境，工程主要包括了遮陽系統、綠色建筑材料及降溫技術應用。

在世博園區，白色傘篷覆蓋的高架步道是一道亮麗的風景線。這些連綿的傘篷除了美觀還有更實際的用途——遮擋烈日，參觀者可以在傘篷的庇護下往返于重要的展區和展館。

世博園為了給夏季參觀者留出樹蔭而廣植行道樹，同時全部使用膠彩石地坪，這種材料可以讓雨水迅速滲透進地面滋養樹木。不僅如此，這種地面材料還具有很好的透氣性，可以將地表溫度向地下散發，是名副其實的“隱身”控溫高手。

水體降溫則是世博園區另一個不起眼的溫控技術。這個技術的原理很簡單，通過水分的蒸發帶走部分空氣中的熱量。了解這一點，就能明白世博園的噴泉、水幕、水池和小河不只是一種無心的修飾。如在浦西片區的濱江廣場就有地表噴霧系統，遍布于露天廣場地面的小型噴頭將水霧化成細小的顆粒，使之飄浮于空氣中隨風而去，可以起到降溫的良好效果。

世博公園：天然氧吧

在2010年世博會園區內，并不是只有齊整的場館，同樣有著游客休閑、娛樂、放松的場所，包括各具特色的世博公園、后灘公園、白蓬涇公園等。作為上海未來的“綠肺”，世博公園和相鄰的后灘公園已基本建成，世博會結束后，這兩個公園將被保留下來，成為上海中心城區面積最大的一抹綠色。

從高空俯瞰，世博公園就像一把巨型的綠扇，抬升的扇形基地是折扇的扇面，按風向走勢而特意設置的喬木引風林為扇骨，整個公園沿黃浦江面緩緩升起并展開，如同中國傳統折扇優雅地在輕舞的微風中打開，在雅致的扇骨下呈現出立體的畫卷。

根據計劃，通過噴霧、透水地面等措施，世博公園的溫度大致要比世博園區的溫度低5℃。

在設計初始，世博公園采用了“通廊”的布設，保證了江風能無遮攔地吹拂；另外，苗木的覆蓋率達到了80％，起到了良好的遮陽蔽日效果：園內鋪設的是透水地坪，利于水氣蒸發帶走熱量。除此之外，草坪上還會設置一些霧噴裝置，進行人工降溫。

按照規劃，世博公園要創造出“自然而不失精致、時尚而不失傳統、節儉而不失文化、舒適而不失生態”的氛圍，定位為“中心城區的綠地、濱江的綠地、世博的綠地”，提供真正有效的“氧氣庫”和舒適、健康的外部休憩空間。

不僅如此，在園內，有形態、規格都高度統一的大喬木，如銀杏、香樟、青楓、東方杉等；此外還有果樹點綴園中，如山楂、橘樹等，世博會閉幕式時是秋天，正是這些果樹結果的時候：還有成片多彩的馬蹄蓮，世博會期間都會美麗多彩。

供水水質向歐盟看齊

虹 劍

世博會期間，游客不能攜帶飲料和水入園。為了滿足游客飲水需求，同時體驗更環保的飲水方式，世博園區A、B、C、D4個片區內共設置了102個飲水點，每個飲水點有8-12個出水口，可同時供1172人使用。5月1日至10月31日，所有直飲水臺將正式“上崗”，每天免費為游人供水15小時，這也是世博會歷史上第一次由組織者為游客免費提供直飲水。

在世博會的其他建筑中，也處處體現了節水、水處理的最新科技。

管網供水：水質達到歐盟標準

據了解，水廠凈水處理的目的是去除水中的懸浮物質、膠體物質、細菌、病毒以及其他有害成分，使凈化后的水滿足生活飲用水的要求。上海市按照建設國際化大都市的要求，到2010年，規劃供水水質達到歐盟標準，而達到這一目標，需要在優化水廠常規處理的基礎上，增加深度處理工藝，保障供水水質。

世博園區內供水廠的改造采用了深度處理生物活性炭處理方法，收到良好效果。生活飲用水的常規處理工藝為“混凝一沉淀一過濾一消毒”，對水中的有機物去除存在一定的局限性。因此，對于受輕微污染的原水，出水水質往往不能滿足較高的水質標準。為去除水中溶解的有毒有害物質，需在常規處理基礎上增加預處理和深度處理。

預處理應在常規處理工藝前，目前主要方法包括粉末活性炭吸附法、臭氧或高錳酸鉀氧化法、生物預處理等。這些方法除了可去除水中有機污染物外，同時具有除味、除臭及除色的作用。深度處理置于常規處理之后，主要方法包括臭氧一生物活性炭法、化學氧化法、膜濾法等。對于較大規模水廠，多采用生物活性炭處理方法。世博園區內供水廠的改造深度處理工藝均采用這種方法。南市水廠改造后，其工藝流程在常規處理工藝的基礎上增加了深度處理工藝。

經水廠處理后的水將通過供水管網輸送到每家每戶。因此，管網的質量對于供水安全和供水水質保證具有重要意義。因此，必須做好日常的管網養護管理工作，建立管網的信息系統，配備在線實時余氯、濁度等水質檢測點。配備先進檢測儀器等市場化運作檢修、檢漏隊伍。減少低速管道、消除死水管道，積極推廣不停水作業技術，減少管網停水頻率，提高供水的安全。

保障管網的水質，合理地選用管材和涂襯非常重要。結合世博園地區、北外灘地區等區域改造，上海市在2010年前完成1320公里城市供水管網的改造，逐步淘汰灰口鑄鐵管、冷鍍鋅鋼管、石棉水泥管等落后管材。在改造過程中，優先考慮聚乙烯管、球墨鑄鐵管、預應力鋼套筒、鋼筋混凝土管等管材，采用橡膠圈柔性接口，以減少供水漏失和爆管次數，提高城市供水安全。

污水處理：采用合流污水處理技術

上海市1988年至1993年完成合流污水治理一期工程，1996年至2002年完成合流污水治理二期工程，2003年開始合流污水治理三期工程。至“十五”期末，排水設施規模發展到每天492萬立方米，城區生活污水和工業廢水的截流輸送比例已近70％。石洞口、竹園和白龍崗三大污水外排系統構成了中心城的污水集中外排處理格局，承擔中心城區雨、污水的收集、輸送、處理和排放。

根據《上海市污水處理系統專業規劃》，世博園區浦西和浦東片區的污水均收集輸送到白云港污水處理廠進行處理。白云港污水處理廠采用的污水處理工藝為一級強化處理工藝，2008年年底完成實施二級生物污水處理工藝，污水處理后達標排放至長江。廠區內臭氣散發較大的構筑物將加蓋，將污水處理過程中產生的臭氣進行收集處理，以保障廠區內的環境質量。

生態循環下的雨水利用

凌 晨

世博會期問，數千萬游客的到來，對水電及交通等基礎設施需求猛增。除供水問題外，生活污水及雨水的處理也將是巨大考驗。世博園中國未來館，則對廢水資源的循環利用進行了一次生動示范。

雨水蓄滲凈化利用技術

上海年均降雨量約1160毫米，年均最大月降雨量為169.6毫米。上海世博會召開期間，正是上海每年6月至9月的汛期，常年雨量達到580毫米以上，單場降水量超過50毫米的降雨可達4—8次。2010年上海世博會在園區建設中，探索了以國際先進的雨水資源管理理念對城市雨水徑流資源進行管理和合理的利用，如對屋面雨水進行收集、經過簡單處理后用于綠化澆灌和道路灑水，以節約憂質水資源。另外，通過屋頂綠化、低洼綠地、滲透性輔面等措施，強化雨水的儲蓄和下滲以減少雨水徑流，通過景觀水體的調蓄削減外排雨水量，通過地下雨水調蓄池以減少雨水污染等措施，符合“生態世博”的理念，也是環境保護與生態建設的實際需求。

近幾十年來的研究表明，城市地表徑流污染的來源廣泛、復雜，但污染物的遷移和轉化的主要載體是雨水及其所形成的徑流。雨水中的污染物主要有無機物質和一些有機物質(主要是揮發性化合物)，同時還存在少量的重金屬(如銅、鉻、鉛、鋅等)，如果將這些雨水直接排入河道，會對環境造成一定的污染。因此，雨水中污染物的控制是控制面源污染一個最關鍵的問題。

利用城市滲濾來降解雨水徑流中污染物質是一種自然有效，成本低廉的方法。資料表明：在各種不同降雨條件下，對有機物、氮、磷等污染物的平均去除率可達40％～50％左右，表明綠地滲濾系統對地表徑流污染物的削減作用顯著。

促進雨水下滲的技術措施很多，如增加綠地面積、采用透水性路面、下凹式綠地和增加水體面積等方法。雨水蓄滲技術有植草洼地、低勢綠地以及滲透性路面、滲透井、滲透塘、滲透管溝等。

細心的參觀者會發現，在園區綠樹下分布著一排排陶土一樣的小顆粒，拿在手上很輕，充滿了小孔。而這些很不起眼的顆粒，可以在下雨的時候收集雨水，等天熱干旱的時候，再把水分慢慢釋放出來。

雨水回用用途主要用于構造城市水景觀、人工水面、灌溉綠地、補給地下水、沖洗廁所、改善生態環境等。世博會核心區域的世博中心、演藝中心、各國主題館、中國館等四大永久場館等，都對屋面雨水加以收集利用。

雨水蓄用，各有高招

“陽光谷”，雨水收集可節約一半凈水。世博軸上6個喇叭狀陽光谷，是以陽光和雨水“為食”的“雜食建筑”。地下空間給人的印象大多是昏暗與沉悶，然而陽光谷的喇叭造型讓陽光自然瀉八地下，并保持空氣流通，讓綠色植物在地下也能進行光合作用。“喇叭口”還是下水口和蓄水池，大量雨水將通過陽光谷，被儲存在世博軸的地下室，經過過濾，不僅可以自用，還可用于周圍其他場館的灌溉與清潔。據了解，陽光谷從地下6.5米，一直延展到地上35米，總高度達41.5米。每個“陽光谷”都是形似廣口花瓶的環狀玻璃幕墻，巨大的喇叭口敞向天空，雨水經由這里流八地下二層的積水溝，再匯集到地下7000立方米的蓄水池里。

法國館，把雨水變成噴泉。在下雨時，法國館里會出現一個有趣的現象，雨下得越大越急，中心廣場上的5個噴泉噴頭就越熱鬧，一度出現“看館內泉知館外雨”的場景。噴泉噴出來的其實就是天上下來的雨水。原來，在法國館的中心廣場，地下一層都是空的，就像個大蓄水池。而在整個法國館四周布滿了雨水收集管道，雨水順著這些管道匯聚到地面下的大水池，另外從樓頂等地方流下來的雨水，則從四周的水溝流入大水池。在這里面，水池的水達到一定蠢時，噴泉就自動啟動。不過，在雨水流到蓄水池的過程中，要經過一個水生態循環凈化系統。除了雨水，這里還可以消化展館內的廢水，經凈化后再循環利用。

挪威館，將雨水變為飲用水。如果說陽光谷和法國館是將雨水變無用為有用，那么挪威館絕對是變廢為寶，因為它把雨水變成了可以飲用的水。挪威展館的屋頂，裝置有名為“至善若水”的雨水收集和凈化系統，雨水就是通過這個系統，變成飲用水的。這套雨水收集系統，由眾多鋁合金制的大桶和粗細不同的管道組成，收集到的雨水將通過這些管道逐次進行除污、凈化，然后將干凈的水資源供給游客。工作人員表示，在世博會結束后將把這套設備無償贈送給一個缺水的地方使用。

演藝中心，雨水利用實現微循環。在建筑設計上，世博演藝中心采用了光電幕墻系統、江水源冷卻系統、氣動垃圾回收系統、空調凝結水與屋面雨水收集系統、程控綠地節水灌溉系統等多項環保節能技術，注重可再生材料的使用，其目標是成為一座”綠色生態建筑”。演藝中心采用設計了完善的雨水利用系統，將空調凝結水與屋面雨水收集、處理，用做道路沖洗和綠化澆灌用水，采用程控型綠地噴灌或滴灌等節水灌溉技術，提高水資源利用效率。

國家館，實現“循環自潔”功能。在中國館的景觀設計中，加入了先進的“循環自潔”功能。中國國家館的屋頂上，設計有雨水收集系統，可以利用收集下來的天然雨水，進行綠化澆灌和道路沖洗。在地區館南側的大臺階水景觀和其南面的園林設計中，引入小規模人工濕地技術，雨水配合人工濕地的自潔能力，在不需要大量用地的前提下，在城市中心創造出一片生態濕地。

綠色世博的節水高招

青 分

2010年上海世博會的核心思想闡釋了和諧的城市文化與城市功能提升的作用關系-城市是人創造的，它不斷地演進演化和成長為一個有機系統。人是這個有機系統中最具活力和最富有創新能力的細胞。人的生活與城市的形態和發展密切互動。隨著城市化進程的加速，城市的有機系統與地球大生物圈和資源體系之間相互作用也日益加深和擴大。人、城市和地球三個有機系統環環相扣，這種關系貫穿了城市發展的歷程，三者也將日益融合成為一個不可分割的整體。

在上海世博會園區內，低碳、環保的節水措施隨處可見，從節水型衛生潔具、直飲水臺，到節水型綠化灌溉設施和污水，雨水回收利用系統，于細節處令“綠色世博”理念深入人心，進一步詮釋了“城市，讓生活更美好”的主題。

直飲水項目：節省近350萬噸自來水

按規定，世博會期間，游客不能攜帶飲料和水八園。為了滿足游客飲水需求，同時體驗更環保的飲水方式，世博園區A、B、C、D4個片區內其設置了102個飲水點，每個飲水點有8-12個出水口，可同時供1172人使用。世博期間，所有直飲水臺將正式“上崗”，每天免費為游人供水15小時，這也是世博會歷史上第一次由組織者為游客免費提供直飲水。每個直飲臺均有兩排直飲龍頭，輕按臺上的按鈕，就會有一股清澈的水流呈拋物線狀射出，飲水者只需身體微微前傾就能喝水，嘴唇還不會碰到出水口，飲水過程干凈衛生。為了照顧不同身高的人群，直飲龍頭設有50厘米、70厘米和90厘米三種不同高度，每個直飲臺還設有兩個普通接水口，可以拿水杯或水瓶接水供嬰兒或殘障人士飲用。

世博園區直飲水項目由同濟大學環境與工程學院與立弄企業共同承擔，采用以立界PVC超濾技術為核心的“活性炭+超濾膜+紫外線”組合工藝，將浦東臨江水廠及浦西南市水廠供應的自來水層層過濾，降低色度和臭味，去除水中的懸浮顆粒、細菌、病毒、有機物等，對于細菌去除率基本達到100％，各項水質指標均達到國家飲用水衛生標準。

據有關部門預測，上海世博會將迎來7000萬人次的游客，若以每位游客每天需1.5升水計算，就是2.1億瓶500毫升的瓶裝水，每生產一瓶500毫升瓶裝水，制作過程中至少需要9.625升自來水，并伴隨著44克二氧化碳的排放。而世博園直飲水對自來水的利用率高達99％。“也就是說，上海世博會直飲水項目，相當于為世界節約近2.1億個水瓶，節省了近350萬噸自來水，并且還為世界減少了1760噸二氧化碳，為我們的城市減少了相當于幾座大山的塑料垃圾。”立昇企業售后工程師黃海山自豪地說。

污水雨水回收：年處理污水4萬噸

世博會期間，數千萬游客的到來，對水電及交通等基礎設施的需求量猛增。除供水問題外，生活污水及雨水的處理也將是巨大考驗。世博園中國城市未來館，則對廢水資源的循環利用進行了一次生動示范。

據悉，世博園中國城市未來館是少數永久保留的建筑之一。該館采用了立再企業與同濟大學共同研發的PVC合金趣濾膜生物反應器，對館內生活污水及屋面雨水進行收集、處理及回用，規模為120噸／天，年處理雨污水將達4萬多噸，全部回用于沖廁和場館綠化。有關專家介紹，該污水回用技術具有占地少、能耗低等優點，對節能減排具有重大意義，尤其在水環境問題嚴重的地區，該技術的推廣將使污水處理廠的升級改造達到國家城市污水排放的一級標準，在一定程度上能緩解我國水資源短缺的壓力。據了解，目前廣西的皇氏奶業、兩面針、柳州林化等企業都已采用了該項技術。對企業生產用水進行回收利用。

可以預見，一旦這種生物產品得到普及推廣，對于我國嚴重受到水資源短缺、水污染威脅的城市和地區，將起到緩解用水壓力、改善生態環境、倡導節能減排的積極作用。

水的生物凈化秘密

遠 望

在世博園區的公園內，碧水蕩漾是一大景觀。不過，這些可不是用機器過濾出的，而是用“自然凈水器”造出的凈水。

世博后灘公園的一大特點是依托黃浦江沿岸一塊4公頃的原生濕地，擴建成一個14公頃的大型濕地公園，這將成為上海市內唯一的濕地生態系統。依托濕地，后灘公園將成黃浦江的“自然凈水器”：每天有2400立方米的黃浦江水被引入濕地，經過生態系統層層凈化后，將變成較清潔的3類水。

這些水在3.6公里的世博園區水系中形成景觀循環水，能滿足世博園的綠化灌溉和道路沖洗需求，多余的清潔水還能排回黃浦江。在黃浦江水凈化過程中，完全不使用任何化學制劑，江水先從上游倪家浜引入，水流經過梯田上蘆葦等植物的初步凈化，通過提升泵沉淀泥沙，最后用黑葉輪草、蒲草等植物凈化重金屬。

水的生物凈化過程是自然界微循環的過程，是一個神奇的、人工不可替代的過程，這也是國際上污水處理的綠色發展方向，上海世博會為國際社會提供展示這種自然智慧的平臺，倡導了遵循自然法則治水的先進理念，必將產生廣泛而深遠的影響。