週日黎明前，克里斯托弗·考克斯意識到，他們一家可能無法在巴吞魯日的家中待太久了。
他們住在距離阿米特河10分鐘路程的地方，這條河因持續降雨而水位上漲。21歲的考克斯整個週末都在定期檢查水位，當他看到水位已經蔓延到前門時，他們一家決定是時候離開了。來自鄰近教區的志願者們划著船來幫助疏散人群，他幫助他的父母和祖母（她前一天就離開了被洪水淹沒的房子）趟過渾濁的水，上了獨木舟。
“我們大部分時間都是在汙水中度過的，”他回憶說。“到處都是碎片和垃圾。這對你來說太可怕了。我們被告知，一旦接觸到水，我們就要儘快找地方洗澡。”
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路易斯安那州上週末遭遇了前所未有的洪水，造成 11 人死亡，並需要 3 萬多人進行救援。據美國國家氣象局稱，在 72 小時內，巴吞魯日的部分地區降雨量超過 20 英寸。在整個地區，報紙報道了考克斯經歷的那種汙水溢流。
專家表示，巴吞魯日的汙水系統（一個由管道、提升站和增壓泵組成的複雜網路，建於近一個世紀前）無法承受週末的傾盆大雨，導致了所謂的“衛生下水道溢流”。這是美國許多擁有老舊汙水網路的城市面臨的威脅，這些網路因城市人口增長、樹根、碎片和非法連線而受到侵蝕。意外的暴雨會將過多的水引入系統，並可能導致泵站和處理廠癱瘓，以及未經處理的汙水從人孔蓋溢位並流入水體。
氣候變化及其預計帶來的更強降雨可能會使情況變得更糟。根據《國家氣候評估》，1895 年至 2011 年間，美國年均降水量增加了 2 英寸，預計在全國北部地區將繼續上升。專家表示，這可能會造成城市需要規劃的汙水負擔。
“隨著降水量的增加，更多的徑流將進入這些系統，並達到可能導致溢流的量。如果我們不採取措施來解決這個問題，我們將會看到它成為一個更大的問題，”肯特州立大學地質系助理教授安妮·傑斐遜說。
以埃利科特市為例。幾周前，馬里蘭州那個城鎮的洪水衝破了一條管道，將數百萬加侖未經處理的汙水和雨水排放到帕塔普斯科河中。紐約和華盛頓特區等地區的問題更加嚴重，這些地區將汙水和雨水共用管道，稱為合流制下水道系統。哥倫比亞特區水務和汙水管理局估計，華盛頓特區任何超過一英寸的降雨都可能導致“合流制下水道溢流”，從而汙染周圍的水體長達三天。
降雨量的增加可能會導致擁有合流制下水道系統的城市以及沒有合流制下水道系統的城市發生溢流，但根據傑斐遜的說法，前者將首當其衝地面臨這個問題。
“沒有合流制系統的城市仍然會透過滲漏和流入的方式將雨水排入下水道，這可能會導致溢流和倒灌。但這在擁有合流制系統的城市中更為嚴重，”她說。
綠色解決方案
合流制下水道系統是幾個世紀以來規劃和發展的產物。在它們出現之前，城市人口透過將汙水傾倒入溪流和河流來處理汙水。後來，他們開始掩埋這些溪流並將它們與排水溝連線起來，這些排水溝收集雨水和汙水，並排放到更大的水體中。
“隨著 1800 年代後期處理廢水的技術出現，已經存在管道和溪流的遺留物，將這些管道引向新建的廢水處理廠是一種自然的演變，”傑斐遜解釋說。據她說，美國有 772 個社群擁有合流制下水道系統。很難估計它們導致的溢流量，但美國環保署 2004 年的一份報告估計，約有 8500 億加侖的汙水被排放到美國的水道中。
全國各地的市政當局正在採取不同的方法來解決這個問題。廣義上講，它們分為兩類：投資於現有的“灰色”基礎設施（如擴大管道、建造儲水隧道和處理廠容量），以及選擇綠色基礎設施，它本質上是試圖使用透水路面、雨水花園和生物滯留來阻止雨水進入汙水系統。
這些方法在市政當局與環保署根據《清潔水法》簽署的同意法令中定義。傑斐遜說，克利夫蘭於 2010 年簽署的同意法令是第一個為綠色基礎設施分配預算的法令，並補充說，其他城市也紛紛效仿，並選擇了灰色加綠色解決方案的組合。
密蘇里州堪薩斯城、辛辛那提、費城和匹茲堡等城市都在轉向更綠色的解決方案，根據包括幫助設計堪薩斯城綠色基礎設施汙水模型的景觀設計師蒂姆·杜根在內的專家的說法，從長遠來看，這些解決方案可能更具可持續性。管道、儲水隧道和處理廠的設計都考慮到了固定容量，這意味著降水模式的增加可能會隨著時間的推移而構成問題。“如果你建造一個混凝土箱子，你最終將不得不建造另一個。但綠色基礎設施具有靈活性和彈性。我們沒有水晶球來預測氣候變化，但如果我們設計一個靈活、適應性強的系統，它將具有彈性，”杜根說。
在華盛頓特區，它擁有部分合流制系統，波托馬克河和阿納卡斯蒂亞河以及巖溪上都存在汙水排放點。大約三分之二的排放量被釋放到阿納卡斯蒂亞河中，由於它的坡度較淺，不允許毒素輕易衝出，因此它是該地區受影響最嚴重的水體。
“2005 年，該市與環保署簽署了一項以灰色基礎設施為基礎的同意法令。今年年初，我們正式對其進行了修改，允許採用灰色和綠色基礎設施，”哥倫比亞特區水務清潔河流專案的綠色基礎設施經理貝瑟尼·貝扎克說。她說，他們的工程設計中考慮到了潛在的 20% 的降雨量增加。
“我們認為這將有助於我們應對降雨量增加或氣候變化的任何影響，”貝扎克補充道。
另一方面，紐約市擁有完全的合流制系統，目前每年向港口排放數十億加侖的汙水。
“當發生大量降雨時，有 450 個排放管道會排放未經處理的汙水和雨水。這並不一定意味著特大洪水——即使四分之一英寸的降雨也會造成影響，”紐敦溪聯盟的專案經理威利斯·埃爾金斯說。
該市沒有跟蹤排放量，但根據埃爾金斯的說法，估計表明，每年有 30 億加侖的汙水被排放到一個溪流紐敦溪中。市政當局正在增加處理廠和儲存設施的容量，但也試圖找到利用天然解決方案（如集水系統）的方法。
“這些方法更具成本效益，並且具有為動物提供棲息地和改善空氣質量的額外好處，”威爾金斯說。
西雅圖的金縣也專注於灰色和綠色解決方案的結合，以減少其目前每年 15 億加侖的排放量。該縣的水質規劃師約翰·菲利普斯說，它設計了一個系統來承載平均溼天氣流量的 2.25 倍。“除此之外，我們還專注於生物滯留，這意味著我們可以將水流滲透到地下——無論是在地表還是在土壤深處，”他說。“如果我們能將水滲透到更深的地方，那麼就會有很多積極的好處，因為它能夠與地下水融合並改善地下水狀況。”
金縣還建立了一個互動式地圖，讓居民瞭解溢流發生在哪裡以及如何避免溢流。
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