周日黎明前，克里斯托弗·考克斯意识到，他们一家可能无法在巴吞鲁日的家中待太久了。
他们住在距离阿米特河10分钟路程的地方，这条河因持续降雨而水位上涨。21岁的考克斯整个周末都在定期检查水位，当他看到水位已经蔓延到前门时，他们一家决定是时候离开了。来自邻近教区的志愿者们划着船来帮助疏散人群，他帮助他的父母和祖母（她前一天就离开了被洪水淹没的房子）趟过浑浊的水，上了独木舟。
“我们大部分时间都是在污水中度过的，”他回忆说。“到处都是碎片和垃圾。这对你来说太可怕了。我们被告知，一旦接触到水，我们就要尽快找地方洗澡。”
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路易斯安那州上周末遭遇了前所未有的洪水，造成 11 人死亡，并需要 3 万多人进行救援。据美国国家气象局称，在 72 小时内，巴吞鲁日的部分地区降雨量超过 20 英寸。在整个地区，报纸报道了考克斯经历的那种污水溢流。
专家表示，巴吞鲁日的污水系统（一个由管道、提升站和增压泵组成的复杂网络，建于近一个世纪前）无法承受周末的倾盆大雨，导致了所谓的“卫生下水道溢流”。这是美国许多拥有老旧污水网络的城市面临的威胁，这些网络因城市人口增长、树根、碎片和非法连接而受到侵蚀。意外的暴雨会将过多的水引入系统，并可能导致泵站和处理厂瘫痪，以及未经处理的污水从人孔盖溢出并流入水体。
气候变化及其预计带来的更强降雨可能会使情况变得更糟。根据《国家气候评估》，1895 年至 2011 年间，美国年均降水量增加了 2 英寸，预计在全国北部地区将继续上升。专家表示，这可能会造成城市需要规划的污水负担。
“随着降水量的增加，更多的径流将进入这些系统，并达到可能导致溢流的量。如果我们不采取措施来解决这个问题，我们将会看到它成为一个更大的问题，”肯特州立大学地质系助理教授安妮·杰斐逊说。
以埃利科特市为例。几周前，马里兰州那个城镇的洪水冲破了一条管道，将数百万加仑未经处理的污水和雨水排放到帕塔普斯科河中。纽约和华盛顿特区等地区的问题更加严重，这些地区将污水和雨水共用管道，称为合流制下水道系统。哥伦比亚特区水务和污水管理局估计，华盛顿特区任何超过一英寸的降雨都可能导致“合流制下水道溢流”，从而污染周围的水体长达三天。
降雨量的增加可能会导致拥有合流制下水道系统的城市以及没有合流制下水道系统的城市发生溢流，但根据杰斐逊的说法，前者将首当其冲地面临这个问题。
“没有合流制系统的城市仍然会通过渗漏和流入的方式将雨水排入下水道，这可能会导致溢流和倒灌。但这在拥有合流制系统的城市中更为严重，”她说。
绿色解决方案
合流制下水道系统是几个世纪以来规划和发展的产物。在它们出现之前，城市人口通过将污水倾倒入溪流和河流来处理污水。后来，他们开始掩埋这些溪流并将它们与排水沟连接起来，这些排水沟收集雨水和污水，并排放到更大的水体中。
“随着 1800 年代后期处理废水的技术出现，已经存在管道和溪流的遗留物，将这些管道引向新建的废水处理厂是一种自然的演变，”杰斐逊解释说。据她说，美国有 772 个社区拥有合流制下水道系统。很难估计它们导致的溢流量，但美国环保署 2004 年的一份报告估计，约有 8500 亿加仑的污水被排放到美国的水道中。
全国各地的市政当局正在采取不同的方法来解决这个问题。广义上讲，它们分为两类：投资于现有的“灰色”基础设施（如扩大管道、建造储水隧道和处理厂容量），以及选择绿色基础设施，它本质上是试图使用透水路面、雨水花园和生物滞留来阻止雨水进入污水系统。
这些方法在市政当局与环保署根据《清洁水法》签署的同意法令中定义。杰斐逊说，克利夫兰于 2010 年签署的同意法令是第一个为绿色基础设施分配预算的法令，并补充说，其他城市也纷纷效仿，并选择了灰色加绿色解决方案的组合。
密苏里州堪萨斯城、辛辛那提、费城和匹兹堡等城市都在转向更绿色的解决方案，根据包括帮助设计堪萨斯城绿色基础设施污水模型的景观设计师蒂姆·杜根在内的专家的说法，从长远来看，这些解决方案可能更具可持续性。管道、储水隧道和处理厂的设计都考虑到了固定容量，这意味着降水模式的增加可能会随着时间的推移而构成问题。“如果你建造一个混凝土箱子，你最终将不得不建造另一个。但绿色基础设施具有灵活性和弹性。我们没有水晶球来预测气候变化，但如果我们设计一个灵活、适应性强的系统，它将具有弹性，”杜根说。
在华盛顿特区，它拥有部分合流制系统，波托马克河和阿纳卡斯蒂亚河以及岩溪上都存在污水排放点。大约三分之二的排放量被释放到阿纳卡斯蒂亚河中，由于它的坡度较浅，不允许毒素轻易冲出，因此它是该地区受影响最严重的水体。
“2005 年，该市与环保署签署了一项以灰色基础设施为基础的同意法令。今年年初，我们正式对其进行了修改，允许采用灰色和绿色基础设施，”哥伦比亚特区水务清洁河流项目的绿色基础设施经理贝瑟尼·贝扎克说。她说，他们的工程设计中考虑到了潜在的 20% 的降雨量增加。
“我们认为这将有助于我们应对降雨量增加或气候变化的任何影响，”贝扎克补充道。
另一方面，纽约市拥有完全的合流制系统，目前每年向港口排放数十亿加仑的污水。
“当发生大量降雨时，有 450 个排放管道会排放未经处理的污水和雨水。这并不一定意味着特大洪水——即使四分之一英寸的降雨也会造成影响，”纽敦溪联盟的项目经理威利斯·埃尔金斯说。
该市没有跟踪排放量，但根据埃尔金斯的说法，估计表明，每年有 30 亿加仑的污水被排放到一个溪流纽敦溪中。市政当局正在增加处理厂和存储设施的容量，但也试图找到利用天然解决方案（如集水系统）的方法。
“这些方法更具成本效益，并且具有为动物提供栖息地和改善空气质量的额外好处，”威尔金斯说。
西雅图的金县也专注于灰色和绿色解决方案的结合，以减少其目前每年 15 亿加仑的排放量。该县的水质规划师约翰·菲利普斯说，它设计了一个系统来承载平均湿天气流量的 2.25 倍。“除此之外，我们还专注于生物滞留，这意味着我们可以将水流渗透到地下——无论是在地表还是在土壤深处，”他说。“如果我们能将水渗透到更深的地方，那么就会有很多积极的好处，因为它能够与地下水融合并改善地下水状况。”
金县还创建了一个交互式地图，让居民了解溢流发生在哪里以及如何避免溢流。
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