在佩吉镇外几英里处，三根775英尺高的焦糖色烟囱像哨兵一样矗立在亚利桑那州北部广阔的红色砂岩荒野边缘。在其底部，西部最大的发电设施纳瓦霍发电站像一颗跳动的心脏一样不停地隆隆作响。
足球场长度的传送带不断地将成堆的煤炭送入其中，这些煤炭是从78英里外的地方用火车运来的，那里巨大的铲子和采矿设备不久前刚从地下将其挖出。然后，像中世纪的研钵和杵式机器一样，轮子将石头在一个大碗中碾成光滑的粉末，然后喷入巨大的炉膛——一些有史以来建造的最大的炉膛。这些炉膛被加热到 2,000 度，将蒸汽管加热到足以产生足够的压力来驱动一根 80 吨重的钢杆以超音速旋转，将火焰的热量转化为电力。
产生的电力促成了一个现代奇迹。它驱动科罗拉多河下游 325 英里处的一组水泵，将数万亿加仑的水从河中抽出，并将其射向山脉并通过运河。这些水——被抬升 3,000 英尺，并输送 336 英里——使得凤凰城和图森等城市能够迅速扩张。
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然而，这种调水成就的代价是巨大的。纳瓦霍发电站的发电装置每运转一小时，该发电厂向大气中排放的导致气候变暖的气体就比美国几乎任何其他单个设施都多。仅它就占亚利桑那州能源发电排放量的 29%。纳瓦霍发电站的烈焰每分钟吞噬 15 吨煤炭，每天 24 小时，每天如此。
日出时，燃烧的煤炭释放出二氧化碳、氮氧化物、汞、铅和其他金属，在天空中形成一条红棕色的蛇。这种恶性烟羽——每年含有 1600 万吨二氧化碳——导致了该发电厂旨在缓解的过热天气、干旱和水流减少。
它的建造者知道，纳瓦霍发电站（始建于 1969 年）会造成巨大的污染。一份早期的政府分析报告警告说，燃烧如此多的煤炭将使该地区的空气质量“大幅度”恶化，联邦科学家认为该地区的纳瓦霍和其他煤电厂可能会将当地地形变成“国家牺牲区”。但在十多年里，污染基本上没有受到控制。气候变化还不是威胁，而为亚利桑那州中部获取水的另一种选择——在大峡谷筑坝——似乎更糟。
有时，官员们曾试图缓解该发电厂的问题，例如，投入 4.2 亿美元改进措施，以限制二氧化硫排放，因为酸雨覆盖了该国部分地区。
但联邦政府和其他负责该发电厂的机构一再逃避清理该设施的呼吁，并将一些最严格的环境要求推迟到遥远的未来。
在一系列报告中，ProPublica 研究了西部的水危机在多大程度上是人为错误和傲慢的产物，而不是自然的结果。纳瓦霍发电站是人类过度自信的纪念碑，它认为总是可以为干旱地区的自然环境限制设计新的解决方案。
现在，在经历了 15 年的历史性干旱之后，越来越明显的是，从科罗拉多河中开采越来越多的水的时代即将结束。纳瓦霍发电站与其说是一个奇迹，不如说是一个警示，它显示了在一个人工河流系统中移动水需要多少能源，以及这样做会产生哪些无法预见的损害。
该发电厂的环境代价肯定会引发要求其最终关闭的争论。目前，它已被免于遵守奥巴马政府新的《清洁电力倡议》，该倡议要求亚利桑那州减少 52% 的碳排放量。但美国环保署表示，它希望与纳瓦霍部落合作，分别减少排放量，而不受亚利桑那州的授权约束，并且将来可能会重新审视这个问题。该发电厂很快还将根据其在纳瓦霍土地上续签的租约，接受新的联邦环境审查程序。
但迄今为止，纳瓦霍发电站始终能够作为驯服野性科罗拉多河所需基础设施的重要组成部分而生存下来。
去年，该发电厂的所有者及其支持者与环保署达成了一项妥协方案，允许其继续运营到 2044 年。
“人们根本不知道调水的原理，”美国环保署太平洋西南部地区（包括亚利桑那州、内华达州和加利福尼亚州）的行政长官贾里德·布鲁门菲尔德说。“这是肉眼看不见的东西。我认为人们并没有意识到调水是一项多么庞大的工程，尤其是在干旱时期。”
正是凭借伟大的工程壮举，西部才得以建成。为了安置一个缺乏水的广阔、荒凉的地区，美国人利用了科罗拉多河——它从落基山脉布满巨石的山坡一直流淌 1,450 英里到科尔特斯海——并大胆地用它来改造了该国五分之一的土地。
整个系统建造了 100 多个大坝。当河流的路径不方便时，其触角通过隧道和沟渠延伸到南加利福尼亚州和亚利桑那州深处。河流的部分河道甚至被逆转；水通过大陆分水岭下方的管道向东输送。每个项目都像一个小手术，旨在加强和保护西部在过度使用之前对河流的利用。依靠河流的人越多，工程师在其上附加的绷带和附属物就越多。
随着时间的推移，工程师们将这条河流变成世界上最大的管道系统之一，一个人和一个按钮就可以控制大峡谷中最狂野的激流。在过去的 16 年里，这条河流的尾水只有几天被允许流向墨西哥的自然河道。
控制河流的能力——驯服洪水、储存水，使其即使在干旱时也能使用，并转移水流，以便通过地貌进行灌溉——是现代文明最伟大的工程进步之一。
但随着人口激增、用水需求过度、气候变化和干旱继续威胁美国西部，大型项目维持相同旧消费模式的能力已经下降。用来延长科罗拉多河活力的技术反而开始扼杀它的生命。
不仅是老旧、污染的纳瓦霍发电站如此令人担忧。许多最重要的基础设施都在漏水，由于水位下降，不再像设计的那样发挥作用，或者需要数亿美元的新投资。
胡佛大坝于 1936 年竣工，旨在蓄积两年的河流流量。它的墙壁横跨博尔德峡谷 1,200 英尺，高 726 英尺，厚 660 英尺。但如今，大坝阻挡的是大量的空气，而不是水，因为湖泊水位已从高位下降了 140 多英尺。
位于 700 英尺高的格伦峡谷大坝后面的鲍威尔湖是美国第二大蓄水库，问题甚至更多。该湖最近的水位在 39% 到 51% 之间波动，即使干旱明天结束，也可能需要近十年时间才能重新注满。但更大的问题不是鲍威尔湖可能有一天会接近专家所称的“死水”，这意味着没有足够的水通过大坝闸门流动或产生西部电网所依赖的水力发电。
问题是水库像筛子一样漏水。根据 2013 年的一项研究，每年有多达 1230 亿加仑的水——占整个科罗拉多河年流量的 2.6%——很可能会渗入湖泊下方的多孔砂岩裂缝中并消失。每年还有 1680 亿加仑的水分从地表蒸发，因为广阔的湖泊在干旱的沙漠气候中烘烤。一个以节约用水为核心目的的设施反而损失了令人难以置信的水量。如果鲍威尔湖消失，美国西南部一夜之间将多出约 6% 的水。
“可能很快就会出现关于我们是否真的应该拆除大坝的争论，”前内政部长和亚利桑那州前州长布鲁斯·巴比特说。
这条河的大运河也面临着类似的问题。全美运河是一条 80 英里的渡槽，沿着墨西哥边境北侧将水输送到加利福尼亚州，最近获得了近 3 亿美元的升级，以阻止每年约 220 亿加仑的水渗入其下方的沙丘中。
“这个系统的漏洞太多了，”美国环保署几位西部州官员布鲁门菲尔德说。“当你看到水移动数千英里时……水的损失是巨大的。”
在约翰·韦斯利·鲍威尔首次探索这条河流盆地后，美国人征服西部的聪明才智的局限性早在 135 多年前就已预测到。鲍威尔后来担任美国地质调查局局长，他为国会评估了全国各地的供水情况。尽管他在希洛战役中失去了大部分右臂，但他还是带着 10 名船员乘坐他从芝加哥定制的橡木和松木船从怀俄明州划过科罗拉多河，穿过大峡谷。四名船员放弃了探险；三人因徒步离开峡谷而被部落杀害。
鲍威尔事后在报告中告诉国会，这里是一片两极分化的景象：一条河流奔涌而丰富，但相对难以接近，四面都被沙漠包围数百英里，那里几乎没有降雨和水分，因此几乎肯定无法仅凭自身来维持从土壤中种植食物的努力。“将会发生许多干旱；在漫长的一系列季节中，许多季节将毫无收获，”他在一份悲观的报告中警告说。鲍威尔警告说，如果要尝试灌溉沙漠，则需要的基础设施和设施将是如此庞大且成本高昂，以至于只有来自政府等大型集体努力才能负担得起。
鲍威尔当时所写的内容，同样可以用来总结今天内政部正在重新认识到的情况。2012年，垦务局在一份坦率的评估报告中指出，西部目前的水资源困境是河流的供水能力无法满足需求，并暗示其水利工程本身已不再是充分的解决方案。
该机构的结论是，进一步扩大该地区有限水资源供应的最佳方法是找到更有效利用水资源的方式。
纳瓦霍发电站的诞生源于嫉妒和亚利桑那州的雄心壮志。1901年，西奥多·罗斯福宣称：“如果能将现在白白流失的水资源储存起来并用于灌溉，美国西半部的人口将超过我们今天整个国家的人口。”罗斯福很快签署了一项法律，成立了垦务局，并责成其将西部的土地从自然的控制中夺回。
亚利桑那州觊觎洛杉矶的蓬勃发展，但除非它能找到办法为自己夺取一些水资源，否则无法阻止加利福尼亚州囤积水资源。
亚利桑那州想要的是一条巨型运河——一条人工河流，将科罗拉多河十分之一的流量从哈瓦苏湖抽出，向上输送几乎相当于克莱斯勒大厦的高度，并横跨半个州。该州的商业领袖们不仅仅渴望水资源，他们还设想拥有自己繁荣的大都市，在炎热的沙漠中利用空调保持凉爽，灯火通明，点缀着葱郁的高尔夫球场和退休别墅。只有拥有大量廉价电力，这样的愿景才有可能实现。
起初，垦务局提议在大峡谷建造两座大型水力发电大坝，将其雄伟的山谷填满，为亚利桑那州的运河提供电力。然而，环保主义者在报纸上刊登广告，将该计划比作淹没西斯廷教堂。垦务局需要一个替代方案。
事实证明，亚利桑那州拥有大量的煤炭储量，其中大部分位于美国最大的印第安人保留地之下。长期以来，一个电力公司联盟一直在努力实现历史学家所称的“宏伟计划”，即开发这些煤炭储量，并产生电力，以实现亚利桑那州和西部其他地区的宏伟愿景。1964年，《时代》杂志将这个由六个发电厂组成的项目描述为世界上最大的电力综合体，其规模“将使田纳西河谷管理局相形见绌”。
纳瓦霍发电站承诺将传统的燃煤电厂放大，采用最先进的发电机组，产生 2250 兆瓦的电力，超过当时全国绝大多数运行的电厂。
联邦垦务局以前从未建造过燃煤电厂，但它同意成为纳瓦霍最大的投资者，持有近 25% 的股份。其他投资者包括一些亚利桑那州的公用事业公司以及洛杉矶水电局。
这一切似乎都是天赐良机。纳瓦霍发电站将为亚利桑那州的大型运河——中央亚利桑那项目提供电力。印第安部落将获得工作机会。世界上最大的煤炭公司之一将在保留地开采煤炭，一家全国性的建筑公司也将从中受益。而西南部将获得充足的本土能源，以支持其不断扩张的城市并为其降温。该计划甚至可以保护大峡谷。
“退后一步，把自己放在那个时间框架中，”盐河项目的水资源高级主管大卫·罗伯茨说，盐河项目是该电站的六个共同所有者之一，也是该电站的运营商。“这对每个人来说都是双赢的。”
然而，纳瓦霍电站和亚利桑那州的水利运河如何实现自我收支平衡，是基于一个财务复杂的计划，从联邦政府到亚利桑那州的水电公司，每个人都持有股份。几乎没有一个方面按照计划进行。
最简单的说，纳瓦霍电站及其造成的所有污染，成为廉价水的补贴形式。负责出售水资源以偿还纳税人的亚利桑那州当局多年来一直在努力实现收支平衡，他们对联邦当局的债务偿还时间表仍然被大大推迟。
“从财务上讲，这不是一个明智的决定，”科罗拉多大学博尔德分校法学院西方水政策项目主任道格拉斯·肯尼说。
然而，对许多人来说，当考虑到该电站、运河及其提供的水资源所取得的成就时，任何财务挫折都显得微不足道：到 2010 年，亚利桑那州已将该州近一半的年度经济产值归功于其水利运河。
“你尽管可以事后诸葛亮，”盐河项目的基础负荷发电高级主管吉姆·普拉特说。普拉特说，这条运河“造就了亚利桑那州，而且该州从未回头。”
事实证明，纳瓦霍就像政府在 1970 年代警告的那样肮脏，当时官员预测它会导致严重的雾霾和健康问题。周围珍贵的景观和相邻的四角地区已受到严重污染，11 个国家公园和受保护的荒野地区笼罩在一层雾霾之下。虽然没有流行病学研究指出原因，但美国环保署的记录包括部落的投诉，称自发电站开始运营以来，纳瓦霍民族的癌症发病率翻了一番，哮喘也日益恶化。非营利环保组织清洁空气工作组估计，仅纳瓦霍电站的排放就导致 2012 年有 12 例过早死亡。
在环境组织提起诉讼后，美国环保署在 1980 年代试图清理该场地，要求实施有争议的排放限制，并迫使该电站在十年后安装昂贵的烟囱，大大减少了二氧化硫的排放。但这还不够。
1999年，美国环保署再次尝试认真对待此事。雾霾仍然笼罩着国家公园。气候变化的威胁迫在眉睫。允许纳瓦霍发电站存在的环境权衡变得越来越引人注目。
剩余的问题主要是由于纳瓦霍和其他燃煤电厂仍然排放到大气中的数千吨氮氧化物，这种污染没有被几年前安装的用于捕获二氧化硫的巨大过滤器捕获。该机构最终确定了一项区域雾霾规则，旨在将所有污染区域（不仅仅是亚利桑那州北部）恢复到自然的背景污染水平。但纳瓦霍由于非常靠近大峡谷和其他珍贵的公园，将面临一些最严格的减排措施。
包括盐河项目和垦务局在内的纳瓦霍所有者与美国环保署进行了多年的讨价还价，提出了替代方案并挑战了这些规则。但在 2009 年，美国环保署宣布计划迫使纳瓦霍电站进行大幅减排。为了继续发电，该机构希望纳瓦霍的所有者安装巨大的催化转化器，以清除其排放的氮氧化物和其他污染物，这些措施最终将使该电站最令人担忧的排放量减少 84%，并每年将约 28500 吨氮氧化物排除在大气之外。
但是，在推动纳瓦霍电站进行大幅变革时，美国环保署低估了该电站与该地区生活的方方面面之间的联系——从提供电力到输送水资源再到支持部落经济。
该电站代表着为解决西部地区的水资源和发展之间的冲突而付出的巨大努力。美国环保署的干预表明，后果太大了。但亚利桑那州和更广泛地区的许多活力已经变得依赖于该电站。它代表着国家管理该国经济重要组成部分最重要资源的战略核心。遏制污染的看似简单的目标实际上意味着重新审视更大的系统。
反对者声称，美国环保署真正想要的是纳瓦霍发电站的所有者直接关门大吉。毕竟，美国环保署的规则制定过程已导致该地区的另外两家大型燃煤电厂关闭了全部或部分业务。
“你不能直接关闭这家发电厂，”亚利桑那州前三届参议员和四届众议员乔恩·凯尔说，他密切参与了关于该电站命运的谈判。“这将对整个亚利桑那州的结构产生巨大影响，不仅是因为电力，还因为水资源。”
该电站的运营商否认对雾霾负有责任，并声称美国环保署要求的修复措施将花费近 10 亿美元才能实施。他们认为，如此大的开支将导致电价飙升，使通过中央亚利桑那项目运河输送的水资源成本翻一番，并威胁到其可行性。这条运河 90% 以上的能源依赖于纳瓦霍电站，还能从哪里获得电力？
使任何努力承认该电站问题的努力复杂化的是，亚利桑那州一些最有影响力的领导人拒绝接受科学共识，即纳瓦霍电站的碳污染在地球变暖或干旱加剧中发挥了任何作用。
凯尔对水资源短缺问题非常了解，并赞助了多项解决这些问题的法案，他告诉 ProPublica，该电站的排放与气候变化之间的联系“绝对没有被证实，只是被假设了”。
随着关于美国环保署计划的辩论不断进行，环保组织认为，燃煤的纳瓦霍正在污染空气并损害人们的健康。
“你试图在这种环境中养家糊口，你意识到这是全国十大最肮脏的电厂之一，而且它已经排放了 40 年的东西，”纳瓦霍环保活动家妮可·霍斯赫德说。“谁会站出来说，‘看，我们正在付出巨大的代价，以便亚利桑那州可以获得利润、税收、电力和水资源？’”
霍斯赫德曾两次在国会作证，说明该发电站的影响。她与塞拉俱乐部等团体一起，敦促立法者用对保留地的新太阳能和其他清洁能源电厂的投资来取代煤炭。
许多维护纳瓦霍现状的最有力论点都经不起推敲。
美国能源部下属的国家可再生能源实验室分析了美国环保署（EPA）的计划的影响，发现电力成本的上涨不太可能像电厂所有者坚持的那样高。“我们能否找到足够能源来输送这些水？”中央亚利桑那项目运营和维护副总经理汤姆·麦肯在接受ProPublica采访时问道。“是的。”
最终，在环保署正式制定雾霾规则，并首次启动限制纳瓦霍发电厂氮氧化物污染的规则15年后，即2014年7月，一项限制该发电厂危害的协议终于达成。
但对许多人来说，这项协议又是一项妥协，表明政府尚未准备好调整其电力和水资源政策以适应不断变化的环境现实。
环保署最初寻求到2018年将氮氧化物排放量减少84%，从而迅速减少与雾霾和健康问题最相关的污染物。相反，电厂所有者同意在16年后减排80%，并在2019年前永久关闭其三个发电机中的一个，从而在短期内将总排放量减少三分之一。他们成功地推迟了在2030年之前安装新设备来过滤剩余的两个烟囱，这一延迟将在长期内使环保署更接近其氮氧化物目标，但允许该发电厂有更大的灵活性。政府同意允许该发电厂继续运营到2044年。
国家公园保护协会称该协议“不合情理”，其他环保组织也注意到了这一点。
“他们总是能得到特殊的优惠和交易，”地球正义组织的律师珍妮特·布里默在谈到纳瓦霍发电厂与环境监管机构的漫长历史时说。
环保署的布鲁门菲尔德坚称，这项协议比表面看起来要好，联邦监管机构在考虑该地区复杂的就业和社会需求的同时，实现了将氮氧化物减少80%的最重要目标。
“你真的不能去实地与当地人见面交谈，了解所有的问题，然后说这里的解决方案是将其关闭。那将是一场绝对的灾难，”布鲁门菲尔德说。“这不是为了平衡而平衡，而是想把它做好。”
去年秋天的一个早晨，特里·爱德华兹站在纳瓦霍发电站轰鸣的核心区外，一个距地面203英尺的波纹钢制舷梯上。当沙漠在明亮的阳光下升温时，微风拂过。
58岁的爱德华兹头发灰白，戴着金属框眼镜，他几乎能看到他在犹他州出生的城镇。他从未远离，1979年来到发电站工作，那是发电站开放后的第五年。现在，他已成为运营和维护主管，并习惯于在参观时找到设施中最引人注目的地方进行展示。
他称该电厂为“大铁”，这表明它在一个电厂为整个地区供电方面发挥着核心作用。“我们是最便宜的能源供应商之一，”他自豪地说。他说，煤炭质量好、价格便宜且几乎取之不尽，他指着一个院子，那里看起来像微型火车一样拉着无休止的输送带。他说，它40年来每天都这样运转着，就像一台巨大的机器。他认为——尽管联邦政府的估计要少得多——在保留地地下还有另外200年的煤炭。
爱德华兹对燃烧所有这些煤炭对干旱或气候变化的影响毫无顾虑，他说“气候变化是周期性的，人类自身无法改变。”
即使在就该发电厂的贡献是否大于其危害进行了长达数十年的辩论之后，他也没有重新考虑其目的，也没有动摇他对该发电站所取得成就的敬畏之情，他认为这证明了人类征服西部环境的能力仍然像以往一样持久。
西部充满了像他这样的人。的确，随着该地区变得更加拥挤、干燥和炎热，人们谈论的不是在当前限制内生活，而是设计新的方法来收集更多的水资源。基尔说，西部必须继续发展，否则它将开始倒退。他认为，有必要向云层中发射碘化银，以努力制造降雨，或建造海水淡化厂。
有些人提议建造一条管道，将密西西比河（或其支流密苏里河）的水输送700英里到科罗拉多州。像亚利桑那州的运河一样，这样的管道很可能需要另一个发电厂才能使其正常工作。其他人建议从北极拖曳冰山或从阿拉斯加的河流中灌满油轮。
尽管这些想法似乎牵强附会，但所有这些都列在垦务局2012年关于科罗拉多河流域缺水的报告中，并已被该国一些最聪明的政策专家考虑过。
即使这些方法仍然遥不可及，各州已经在竞相建造数十亿美元的小型工程奇迹，希望机器和资金能够将西部从干旱中挖掘出来。
犹他州计划耗资约15亿美元修建其熊河水坝，并希望建造一条从鲍威尔湖到犹他州的管道，即使鲍威尔湖正在干涸。新墨西哥州计划修建一条渠道，将水从希拉河中引出，然后再流入亚利桑那州，即使亚利桑那州已经使用了大部分水。科罗拉多州的立法机构讨论了一项从密苏里河（堪萨斯州远端）引水的计划。加利福尼亚州的选民刚刚通过了一项价值70亿美元的水务措施，这相当于一张空白支票，但可能会用于新建水坝。这样的例子不胜枚举。
“亚利桑那州最终将不得不引入水资源，”基尔说，他认为该州已经用尽了其他选择。“当你无法再节约用水，而需求超过供应时，你必须考虑其他选择。”
环保主义者说，花费数十亿美元为科罗拉多河增加更多补救措施和附属设施是行不通的。他们说，随着每一次新的改道，河流的健康状况都会恶化，各州之间的水资源战争只会加剧。
“现在我们有两个巨大的水库，甚至没有足够的水来保持其中一个水库充满，但流域周围的实体却试图建造更多的水库，”拯救科罗拉多河的倡导组织执行主任加里·沃克纳说。“他们可以倾注更多的水泥，但他们无法让天降雨。”
沃克纳和其他人说，沿着河流建造的精心项目相当于昂贵的干扰。更永久的解决方案：通过种植更高效的作物、使用现代设备灌溉、制定鼓励节约的法律以及减少长距离输送水所需的能源，将科罗拉多河有限的水资源用于最佳目的。
“科罗拉多河已经严重枯竭，”沃克纳说。“已经没有多余的水了，现在是时候转向B计划了，那就是节约用水的效率。它比建造这些新的水坝更快、更便宜、更容易。”
随着辩论的继续和水危机的加深，纳瓦霍发电站仍在不停地运转，每天消耗22,000吨煤炭并排放44,000吨碳，这在很大程度上是为了输送亚利桑那州的水资源。
Naveena Sadasivam 和 Lauren Kirchner 为本文做出了贡献。
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