污水溢流加剧底特律的困境

气候变化导致降雨量增加,使这个挣扎中的城市的过时下水道系统不堪重负

底特律——今年春天的降雨来势汹汹,接连不断。在这个破产的城市里,老化的污水系统不堪重负——就像 2011 年和 2009 年一样。

因此,在四月的一个星期四早上,底特律的废水管理人员打开了 11 根管道,将 1.1 亿加仑的未经处理的污水排放到底特律河。他们又将 350 万加仑的污水排放到附近的胭脂河中。

情况稍有好转。六天后,又下起了乌云和雨。又有 7500 万加仑的污水涌入底特律河。


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底特律水务和污水处理部门的工程主管丹·谢克特在他的底特律废水处理厂的办公桌前说:“4 月 11 日到 18 日那一周,我们的废水处理厂每天的运行量约为 15 亿加仑。”

该厂每天只能处理 9.3 亿加仑。为溢流设计的混凝土池只能容纳这么多——所以剩下的就流入河流。当系统可以赶上时,大量的污水会被转移到滞留池。但是,当池塘充满时,通往河流的管道就会打开。

一场危机
对于破产并正在应对政治和金融动荡的底特律来说,这是一场危机:老化的、容易发生洪水的下水道系统在暴雨期间将未经处理的污水排放到底特律河中。这种排放可能会使在河中游泳或划桨的人接触到致病细菌和病毒。底特律河还连接着上、下五大湖,因此其污染会影响整个区域流域的健康。

毫无疑问,该地区已经在应对气候变化的影响。根据联邦科学家的说法,过去 50 年,中西部地区因暴雨引起的洪水降雨量增加了 45%。温室气体增加了大气中的能量,并倾向于集中暴风雨。由于大气环流和地理的巧合,密歇根州东南部受到了严重打击:过去 30 年,底特律及其周边地区的年降水量增加了 10% 到 15%。

在一个服务已经不堪重负的城市,气候变化正在加剧困境。

密歇根大学副教授、底特律气候行动合作组织关于底特律气候变化脆弱性报告的合著者拉里萨·拉尔森说:“我不想耸人听闻——这里就像一场缓慢的(飓风)卡特里娜。”“无论是气候造成的洪水、严重的停电还是极端高温,我都感到害怕……特别是对于那些弱势群体。”

合流式下水道系统意味着污水和雨水会进入同一管道。这些系统不再建造,因为当大雨时,会导致受细菌污染的水溢出。然而,根据美国环保署的数据,大约有 800 个美国社区——主要在太平洋西北地区、东北地区和五大湖地区——使用合流式下水道系统。

底特律的是最古老的之一。

雨水不断
改造合流式下水道系统需要数十亿美元。底特律今年面临 3.3 亿美元的支出缺口,以及近 160 亿美元的长期债务,它没有做好进行这种努力的准备。该州于 3 月任命了一名紧急管理人来控制城市财政,该市于 7 月 18 日宣布破产。

然而,雨水不断。据密歇根州环境质量部称,在有记录以来最潮湿的 2011 年,底特律向胭脂河和底特律河排放了约 70 亿加仑的未经处理的污水。那一年,还有 250 亿加仑的经过部分处理的污水——固体被去除,但水没有消毒——也倾泻到河流中。

情况没有好转。根据美国国家气象局的数据,自 1874 年以来,6 月是密歇根州东南部有记录以来第九个最潮湿的月份。仅在 6 月,该市就向底特律河排放了超过 20 亿加仑的经过部分处理的污水和 8200 万加仑的稀释污水。

该市报告称,2011 年底特律河发生了 55 次合流式下水道溢流排放,这意味着过多的雨水使系统不堪重负,部分处理或未经处理的废水排入河流。到目前为止,2013 年已发生 31 次排放。

创纪录的藻类繁殖
溢流会引起许多问题。水中携带了有害的大肠杆菌,如果接触到水,可能会使人生病。

底特律河汇入伊利湖,该湖在 2011 年发生了有史以来最严重的藻类繁殖。藻类繁殖是多种因素共同作用的结果,包括创纪录的农田径流,但来自底特律的溢流影响着整个五大湖盆地,非营利环保组织五大湖联盟主席乔尔·布拉梅尔说。

布拉梅尔说:“‘将污水倾倒入五大湖’的卫生方式应该早就被抛弃了。”“但政策和基础设施还没有跟上。”

而且不仅是底特律。其他中西部大城市也面临着重大基础设施升级的需求。

在 2011 年的暴雨年份,印第安纳州哈蒙德市;俄亥俄州托莱多市;纽约州布法罗市;芝加哥市和克利夫兰市——都因老化的合流式下水道系统而苦恼——每个城市都向五大湖或附近的流域排放了超过 10 亿加仑的污水。

一年前,五大湖地区的同胞城市明尼苏达州德卢斯市遭遇了有史以来最严重的洪水:两天内降雨量高达 10 英寸,造成大规模的塌陷、道路和桥梁损坏、房屋被淹没以及苏必利尔湖动物园的 14 只动物死亡。

明尼苏达州东北部的九个县被宣布为灾区。损失估计为 1.08 亿美元,德卢斯和附近城镇的污水溢出。

废弃的社区
底特律的困境因人口减少而尤其加剧。三十年前,这个国家第六大都市拥有 200 万人口,而今天该市已跌至第 18 位,仅有 70 万人。整个社区都被废弃,税收也消失了。但对工作管道的需求仍然存在。

该市的废水系统为底特律和 76 个附近社区提供服务——约 300 万人,覆盖面积 946 平方英里。随着管道和系统其他部件的老化,维护它们的成本也在增加,谢克特说。“资金对底特律来说是一个持续的挑战。”

密歇根大学的工程学教授南希·洛夫说,该市的某些地区的基础设施已经崩溃。“当发生重大暴雨事件时,会有大量冲刷——树叶、泥土和杂物会从城市破败的部分收集到系统中。”

停止清扫
谢克特说,目前尚不清楚该市的收集系统中有多少处于非活动状态。

但是该市几年前就停止了街道清扫,因为没有钱。“所以现在,当有大雨时,我们会有更多的垃圾堵塞系统,”他说。“这当然无济于事。”

在这样一个黑人人口超过 83%,家庭收入中位数比该州低 42% 的城市,热浪、洪水和其他气候变化挑战是一个环境正义问题,为环境正义工作的底特律居民的高级政策经理金伯利·希尔·诺特说。

诺特说:“这是一个贫困的城市,人们将不得不掏腰包来应对气候变化的影响”,她指的是更高的能源成本和用于帮助加强城市基础设施的税收。

昂贵的修复
解决这个问题并不便宜,正如该地区其他城市所发现的那样。

底特律以西 150 英里的格兰德拉皮兹市花费了 20 年的时间和大约 2.4 亿美元来分离和升级其污水和雨水排水系统。该市依赖于 19 世纪建造的合流式下水道系统,直到 20 世纪 90 年代才开始分离它们。

格兰德拉皮兹市环境服务部经理迈克·伦恩说,该市为 27.2 万人提供服务的下水道系统现在几乎完全分离。该市使用州贷款和纳税人资金来支付项目费用。

“你必须挖开街道。你必须穿过人们的社区,”伦恩说。这是一项艰巨的任务。

但这已经取得了回报:在升级之前,该市曾经向格兰德河排放 60 亿到 120 亿加仑的污水。到 2011 年,这一数字减少到 4900 万加仑。

在密歇根湖的西岸,密尔沃基拥有一个合流式下水道系统,历史上也遇到了类似于底特律的溢流问题。然而,自 90 年代中期以来,由于密尔沃基大都会下水道区的数据,排入密歇根湖的污水排放量减少了 80%——这主要是由于一个 4.05 亿加仑的地下隧道来捕获溢流。

该市分别在 2006 年和 2010 年完成了两条隧道,增加了 1 亿加仑的地下存储容量。二十年的价格标签是多少?40 亿美元。

暴雨仍然会给密尔沃基的合流系统带来压力——该市在 2010 年向密歇根湖排放了 28 亿加仑的未经处理的污水和雨水。密尔沃基已设定目标,到 2035 年完全消除排放,并正在转向绿色项目——例如树木、雨水桶、多孔路面、种植的屋顶——以支持最近增加的隧道。

亚特兰大在过去十年中还花费了 40 亿美元用于分离其污水和雨水系统,这些改进是联邦政府强加给该市的。“我们必须检查我们系统的每一线性英尺——1600 英里,”迪卡尔布县流域管理部专员乔安·麦克里纳说。

更紧迫的问题
但底特律今年仅拨出 5700 万美元用于系统改进。谢克特说,该部门在规划升级时并没有考虑气候变化预测。

他在一封电子邮件中说:“人口、人口密度以及经济增长/收缩是更紧迫的问题。”

美国国家海洋和大气管理局的科学家兼北卡罗来纳州立大学教授肯·昆克尔认为这是一个错误——而且并非底特律独有。很少有美国供水和污水处理公司就使用气候数据进行污水处理升级规划联系美国国家海洋和大气管理局。大多数公司都依赖历史数据。

昆克尔说:“所有模型都指向中西部地区更大的风暴事件。”他补充说,公用事业公司“应该担心这个问题并为此做好规划。”

有些人已经这样做了。水务气候联盟成立于 2007 年,旨在为供水和污水处理服务提供商提供一种将气候数据纳入未来基础设施规划的方式。现在有 10 个公用事业成员。没有一个来自中西部地区。

然而,密尔沃基最近的长期污水处理区计划(旨在到 2035 年完全消除排放)纳入了气候建模,这促使对多孔混凝土、池塘、湖泊和更多自然区域(而不是隧道和更多盆地)进行了大量投资。

该市在最近的一份报告中总结说:“气候变化对近期降水模式产生了影响,而降水直接影响该地区的污水系统。绿色基础设施是一种安全的“不后悔”策略。”

一些成功案例
并非全是坏消息:底特律已经取得了一些成功。

根据 2012 年五大湖联盟的报告,自 1995 年之前的水平以来,合流污水溢流排放量减少了 80% 以上。该市过去每年向底特律河倾倒约 200 亿加仑的未经处理的污水;现在平均约为 20 亿加仑,谢克特说。

尽管九个蓄水池减少了溢流,但联盟主席布拉姆迈尔说,底特律需要“比在地下挖一个大洞更具创新性的方法来解决这个问题”。底特律于 1998 年开始使用蓄水池,提高了容量。与此同时,在过去的 15 年里,污水处理厂也进行了扩建。但是,由于资金短缺,2009 年的一项大型蓄水隧道的计划被取消,该隧道本可以进一步减少溢流。

过去,溪流承担了大量的工作——将暴雨中多余的水输送到底特律河。但许多溪流早已被改道地下管道。一个缓解污水压力的有趣想法是,通过打破混凝土,让旧溪流——血腥溪自由流动,使其“重见天日”。

今年 3 月,一个由城市官员、商业领袖和非营利组织组成的联盟发布了底特律未来发展蓝图,建议对大量空置空间进行绿化,以缓解污水压力。该计划被称为“底特律未来之城”,呼吁创建池塘、湖泊,甚至是森林,以减轻污水压力并吸收其他形式的污染。

作者说,与污水系统升级相比,建立和维护这些自然区域的成本更低。底特律恰好有大量空地——约 20 平方英里,大致相当于曼哈顿的大小。

空置的好处
谢克特说,空置带来了一些好处。杂草丛生的地块可以截留水分,并且随着工业的撤离,该部门在来水中遇到的有毒金属问题少得多。

该部门已承诺在未来 20 年内投入 5000 万美元用于断开未使用的落水管、拆除空置房屋、植树和安装沟渠等旨在减少流入鲁日河的径流的“绿色”技术。

但谢克特说,很难估计绿地可以截留多少径流。“如果你建造一个用来容纳溢流的盆地,你就确切地知道你会得到什么。”

没有人为底特律未来之城计划贴上确切的价格标签。位于底特律郊区的克雷奇基金会已承诺在未来 5 年内投入 1.5 亿美元来启动该计划。

尽管如此,该市是否有能力进行任何雄心勃勃的复兴仍然非常令人怀疑。

一家破产法院现在控制着该市的大部分财政命运;一位由州政府任命的紧急管理人负责改善该市的盈亏状况并简化服务。底特律水务和污水处理部门已经彻底崩溃,员工人数从几十年前的两倍减少到约 600 人,谢克特说。

但是,在环境正义非营利组织工作的诺特和其他人从废墟中看到了重生的机会。

“这可能是一场危机,”诺特说。“这也是振兴城市的机会。”

本文最初发表于 The Daily Climate,The Daily Climate是由非营利媒体公司 Environmental Health Sciences 出版的气候变化新闻来源。

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