新兴水务解决方案：减碳与生态修复。水系统如今不仅被视为关键的公共基础设施，还被认为是气候减缓、适应以及生态系统管理的重要组成部分。在供水、净水和污水处理的过程中，由于能源消耗和化学品使用，会产生包括二氧化碳、甲烷和氧化亚氮在内的温室气体。
自然为基础的新兴水务解决方案，如湿地、红树林、海草床、海洋碱度增强、藻类养殖、雨水收集和生物处理，不仅能改善水质，还能储存或去除碳、降低洪水风险、节约用水并支持生物多样性。这些方案的整体价值取决于其成本、可扩展性、生态影响、碳储存的持久性、实施可行性、监测要求以及公众接受程度。
为什么这很重要。水系统与气候系统息息相关。传统供水服务需要消耗大量能源来取水、输水、处理和分配水资源。污水处理设施如果对生物过程控制不当，也会释放温室气体。
在缺水地区，深层地下水的开采和长距离调水进一步增加了能源需求。自然为基础的低碳水务解决方案，可以缓解这些压力，同时提供传统基础设施难以实现的功能。
湿地能够净化受污染的水，并在土壤中储存碳。红树林和盐沼可以保护海岸线，并支持渔业。雨水收集能减轻市政供水系统的压力，并降低洪水风险。这些方法通过提高用水效率、处理可靠性、分散化水平和气候韧性，增强了传统基础设施的能力。
海洋解决方案。海洋解决方案利用海洋的自然过程来捕获二氧化碳，并将其储存在海水、海洋生物或深海中。主要方法包括海洋施肥、海洋碱度增强，以及结合持久碳储存的大规模藻类养殖。
海洋施肥是向营养贫乏的海域添加限制性营养元素，如铁，以刺激浮游植物的生长。浮游植物通过光合作用吸收大气和表层海水中的二氧化碳，并将其转化为有机碳。
这些生物死亡后，部分有机碳可能下沉到表层海水以下，与大气隔离。尽管其潜在规模相当可观，但究竟有多少碳能够实现持久储存，仍存在不确定性。海洋食物网、营养供给、氧气水平和生物生产力的变化，都可能带来意料之外的生态影响。要在广阔海域监测碳的迁移也十分困难，因此海洋施肥需要谨慎试验、有效治理和长期观测。
海洋碱度增强采取化学路径，即向海水中加入碱性物质，如细磨的橄榄石或石灰石。这些材料提高海水碱度，改变碳酸盐化学过程，增强海洋吸收和保留大气中二氧化碳的能力。这一过程还可能有助于缓解海洋酸化。仍有一些关键问题需要解决，包括这些材料的溶解速度、开采、加工和运输所需的能源，以及它们对当地海洋生态系统的影响。
海洋藻类养殖利用海藻、大型藻类或微藻吸收溶解态碳和营养物质。收获后的生物质可被转化为食品、肥料、生物燃料、生物塑料或药品。只有在碳能够长期储存，或藻类产品替代了碳强度更高的其他产品时，其气候效益才最为明显。如果这些生物质很快分解，捕获的大部分碳最终仍会重新回到环境中。
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