它本应是终极的城市天堂。数百页的计划、地图和图表详细描述了一个名为东滩的先进生态城市的建设，该城市位于中国长江口的崇明岛上。节能建筑将聚集在一起，鼓励居民步行出行；开发区内只允许使用电池或氢动力汽车。周围的有机农场将供应食物；海风和燃烧中国主粮水稻的稻壳将提供电力。运河和池塘将融入当地湿地，为人类提供宁静的景观，并为迁徙的鸟类提供持续的栖息地。
然而，尽管有着宏伟的目标，这座未来的岛屿城市仍然没有建成。中国是否完全放弃了这个项目尚不清楚。它最初计划在2010年完工，但自2009年建成连接崇明岛和大陆的隧道和桥梁后，就未能继续推进。它是世界各地众多计划中的生态城市之一，但都以失败告终，许多是因为成本原因。然而，即使每个计划中的生态城市都取得成功，它们对总体能源使用和排放的影响也将微乎其微，因为绝大多数城市居民仍将居住在现有城市中。所有这些原因都表明，我们不能依赖新建建筑来充分应对以生态 sound 的方式为城市人口提供食物、住房和交通的挑战。我们需要另一种解决方案。
这个解决方案需要考虑到未来。今天的城市在许多方面都比郊区更绿色——其中，城市居民比郊区居民使用更少的能源，排放更少的二氧化碳，因为他们居住得更集中，并使用公共交通工具。但仅仅绿色是不够的。城市也需要是可持续的。也就是说，正如联合国世界环境与发展委员会在1987年所声明的那样，它们必须能够“在不损害后代满足自身需求能力的情况下，满足当代人的需求”。如果现有的特大城市继续照常运营，它们将无法维持自身——随着城市人口从今天的30多亿增加到2050年的60多亿，对资源的需求将超过供应。在中国、印度和其他地方涌现的许多传统城市也面临着同样的难题。
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从理论上讲，新城市可以将可持续性从一开始就融入到基础设施中——正如东滩计划的那样。但是，考虑到现有城市的数量，改造现有城市以实现可持续性将带来更大的回报。“我们必须与现有城市合作；我对此毫不怀疑，”哥伦比亚大学的社会学家萨斯基亚·萨森断言，她一生都在研究城市。这种方法将比从头开始重建城市成本更低，并且仍然可以节省大量的能源和水，使今天的城市在未来几个世纪蓬勃发展。为了实现这些目标，工程师、城市规划者和当地居民可以从计划中的生态城市中汲取好的想法，这些生态城市作为城市失败了，但作为创新孵化器却取得了成功。简单的改变，例如培训楼宇管理员掌握最佳实践，也可以在帮助城市支持我们走向未来方面发挥重要作用。
节约能源
城市适应全球变暖改造的世界的一个关键优先事项是提高能源效率，减少温室气体排放，以避免更具灾难性的气候变化。“作为全球经济活动的主要中心，城市是重要的能源消耗者，排放了全球近四分之三的碳排放，”纽约市市长迈克尔·布隆伯格在C40会议上最近的一次市长会议上表示，C40是59个主要城市参与应对气候变化努力的规划组织。
C40的一个主要重点是为旧建筑配备节能功能。在美国，平均建筑——无论是摩天大楼、房屋还是教堂——都建于20世纪70年代。例如，将它们的黑色焦油屋顶更换为白色屋顶，以反射阳光，使建筑物在夏季保持凉爽，或者安装太阳能热水器，可以转化为巨大的节能效果：根据美国能源部的数据，加热热水占美国建筑物能源消耗的17%。因此，C40与世界银行合作，确保为这些改造项目以及其他城市气候行动计划提供资金。
现有城市也可能受益于安装最初为计划中的生态城市构想的交通系统。在美国，汽车尾气每年排放17亿吨二氧化碳，以及大量有害气体。相比之下，为日本藤泽市提出的电动汽车系统将不会产生尾气排放。然而，电动汽车系统需要基础设施，特别是要确保人们可以为汽车充电。在东京，一家名为Better Place的公司在测试电动汽车系统方面取得了成功，该系统由电池供电，当电池耗尽时，可以在电池更换站快速轻松地更换为已充电的电池。在短期内，简单的改变，例如将公共汽车改装为使用压缩天然气而不是柴油，既可以净化空气，又可以提高效率。早在2005年至2009年间，这些努力就帮助丹佛节省了超过2400万加仑的汽油。
城市不仅必须节约能源和限制排放，还必须使其能源供应多样化。纽约市最近强制要求从重质取暖油转向更轻、更清洁的燃料，如天然气，以改善空气质量。然而，即使是看似简单的决定也可能需要艰难的权衡：布隆伯格市长办公室长期规划和可持续发展主任大卫·布拉格登指出，纽约市正在努力调和天然气使用量的增加与其防止水力压裂（或压裂）的愿望之间的矛盾——压裂是一种从深层岩石中生产天然气的工艺——因为压裂会污染水源。
水和废物
确保可持续的淡水供应继续流向不断增长的城市人口是国际社会面临的另一项艰巨任务。世界各地的大片地区已经逼近水资源可用性的极限。例如，从丹佛到凤凰城，美国西部各地的城市都在消耗超过科罗拉多河正常流量的水量。国际粮食政策研究所估计，到2050年，全球约一半的粮食生产将因水资源短缺而面临风险。为了帮助城市节约用水，C40根据奥斯汀（得克萨斯州）到东京等城市采用的战略案例研究，制定了一份最佳实践清单。奥斯汀于1983年启动了节水计划，以应对住房和商业繁荣，它提供了一些激励措施来减少用水量，包括安装雨水收集系统和节水马桶的回扣。与此同时，东京是世界领先的供水系统泄漏检测和控制城市。它通过系统地检查、维修和更换管道，并在发现泄漏的当天修复泄漏，从而赢得了这一殊荣。
就阿联酋计划中的马斯达尔城（不是C40城市）而言，它采取了一种类似“老大哥”的方式来节约用水：淋浴会在几分钟后自动关闭，并且每位居民的用水量以及能源使用量都通过计算机化的智能电网进行监控，如果用户变得贪婪，供应商可以进行干预。
水也必须是干净的。对于大多数城市来说，实现这一目标意味着不是维持现状，而是大大改善现状：根据联合国的说法，近三分之一的城市居民生活在贫民窟中，这些贫民窟通常缺乏安全的饮用水和卫生设施，使他们容易感染霍乱和其他水源性疾病。
然而，糟糕的废物管理不仅仅是水质问题。例如，纽约市已经关闭了其在布鲁克林和斯塔顿岛的垃圾填埋场，现在支付高达每吨100美元的费用将废物运到数百公里以外的地方。即使是回收利用也不是万能的——据艾奥瓦州迪比克市市长罗伊·布奥尔称，迪比克市已经停止了玻璃回收计划，因为将这些材料运到遥远的加工厂增加的温室气体排放量超过了将其倾倒在垃圾填埋场的排放量。当然，比简单地处理废物或回收利用更好的做法是从废物中制造有用的东西。中国日照市郊外的一个工业园区正在发生这样的转变，鲁信金禾生化有限公司在那里用木薯、玉米和甘薯制造饮料用柠檬酸。剩余的废物流入称为生物消化器的罐中，微生物在其中将其转化为固体，这些固体可以转化为动物饲料，甲烷可以燃烧用于工业目的，例如发电。事实上，从垃圾填埋场捕获甲烷是减少温室气体排放，同时创造新的“天然”资源的最廉价方法之一。
简易修复
毫无疑问，现有城市将需要尖端技术来帮助实现其长期可持续发展目标。但是，政策调整和低技术解决方案也可以发挥重要作用——例如，更改建筑规范以要求更高的能源效率，这可以通过更好的隔热来实现。事实上，要使纽约等现有城市更具可持续性，真正的战斗可能是在管理这个大都市约一百万栋建筑的管理员的思想中赢得的。因此，美国能源部的“绿色管理员”计划应运而生，该计划培训楼宇服务人员掌握绿色运营，并且最近迎来了第一批毕业生。“我之前的印象是这些技术非常昂贵。但实际上只需要时间、投入和应用，”管理员维克多·纳扎里奥在他的毕业典礼上对他的同学们发表演讲时说道。
这些理念正在全球范围内传播，这要归功于将领先城市聚集在一起分享有效计划的组织，例如C40和ICLEI——地方政府可持续发展协会。当城市采取行动时，国家政府就会注意到——中国有259个城市正在努力成为低碳城市，中国住房和城乡建设部正在研究鼓励使用更节能、更耐用的建筑材料的计划，这可以显着提高中国新兴城市的可持续性。
城市是我们集体意志的表达，是经济和环境、私人愿景和公共梦想的有力结合。提高它们提供清洁能源、交通、食物、水和废物处理的能力，将是确保人类拥有更光明未来的关键战略。但是，当涉及到生态城市时，这些努力往往过于优先考虑美学，而不是人们的现实需求。而最终使城市可持续与否的是人。