汙水溢流加劇底特律的困境

氣候變化導致降雨量增加,使這個掙扎中的城市的過時下水道系統不堪重負

底特律——今年春天的降雨來勢洶洶,接連不斷。在這個破產的城市裡,老化的汙水系統不堪重負——就像 2011 年和 2009 年一樣。

因此,在四月的一個星期四早上,底特律的廢水管理人員打開了 11 根管道,將 1.1 億加侖的未經處理的汙水排放到底特律河。他們又將 350 萬加侖的汙水排放到附近的胭脂河中。

情況稍有好轉。六天後,又下起了烏雲和雨。又有 7500 萬加侖的汙水湧入底特律河。


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底特律水務和汙水處理部門的工程主管丹·謝克特在他的底特律廢水處理廠的辦公桌前說:“4 月 11 日到 18 日那一週,我們的廢水處理廠每天的執行量約為 15 億加侖。”

該廠每天只能處理 9.3 億加侖。為溢流設計的混凝土池只能容納這麼多——所以剩下的就流入河流。當系統可以趕上時,大量的汙水會被轉移到滯留池。但是,當池塘充滿時,通往河流的管道就會開啟。

一場危機
對於破產並正在應對政治和金融動盪的底特律來說,這是一場危機:老化的、容易發生洪水的下水道系統在暴雨期間將未經處理的汙水排放到底特律河中。這種排放可能會使在河中游泳或划槳的人接觸到致病細菌和病毒。底特律河還連線著上、下五大湖,因此其汙染會影響整個區域流域的健康。

毫無疑問,該地區已經在應對氣候變化的影響。根據聯邦科學家的說法,過去 50 年,中西部地區因暴雨引起的洪水降雨量增加了 45%。溫室氣體增加了大氣中的能量,並傾向於集中暴風雨。由於大氣環流和地理的巧合,密歇根州東南部受到了嚴重打擊:過去 30 年,底特律及其周邊地區的年降水量增加了 10% 到 15%。

在一個服務已經不堪重負的城市,氣候變化正在加劇困境。

密歇根大學副教授、底特律氣候行動合作組織關於底特律氣候變化脆弱性報告的合著者拉里薩·拉爾森說:“我不想聳人聽聞——這裡就像一場緩慢的(颶風)卡特里娜。”“無論是氣候造成的洪水、嚴重的停電還是極端高溫,我都感到害怕……特別是對於那些弱勢群體。”

合流式下水道系統意味著汙水和雨水會進入同一管道。這些系統不再建造,因為當大雨時,會導致受細菌汙染的水溢位。然而,根據美國環保署的資料,大約有 800 個美國社群——主要在太平洋西北地區、東北地區和五大湖地區——使用合流式下水道系統。

底特律的是最古老的之一。

雨水不斷
改造合流式下水道系統需要數十億美元。底特律今年面臨 3.3 億美元的支出缺口,以及近 160 億美元的長期債務,它沒有做好進行這種努力的準備。該州於 3 月任命了一名緊急管理人來控制城市財政,該市於 7 月 18 日宣佈破產。

然而,雨水不斷。據密歇根州環境質量部稱,在有記錄以來最潮溼的 2011 年,底特律向胭脂河和底特律河排放了約 70 億加侖的未經處理的汙水。那一年,還有 250 億加侖的經過部分處理的汙水——固體被去除,但水沒有消毒——也傾瀉到河流中。

情況沒有好轉。根據美國國家氣象局的資料,自 1874 年以來,6 月是密歇根州東南部有記錄以來第九個最潮溼的月份。僅在 6 月,該市就向底特律河排放了超過 20 億加侖的經過部分處理的汙水和 8200 萬加侖的稀釋汙水。

該市報告稱,2011 年底特律河發生了 55 次合流式下水道溢流排放,這意味著過多的雨水使系統不堪重負,部分處理或未經處理的廢水排入河流。到目前為止,2013 年已發生 31 次排放。

創紀錄的藻類繁殖
溢流會引起許多問題。水中攜帶了有害的大腸桿菌,如果接觸到水,可能會使人生病。

底特律河匯入伊利湖,該湖在 2011 年發生了有史以來最嚴重的藻類繁殖。藻類繁殖是多種因素共同作用的結果,包括創紀錄的農田徑流,但來自底特律的溢流影響著整個五大湖盆地,非營利環保組織五大湖聯盟主席喬爾·布拉梅爾說。

布拉梅爾說:“‘將汙水傾倒入五大湖’的衛生方式應該早就被拋棄了。”“但政策和基礎設施還沒有跟上。”

而且不僅是底特律。其他中西部大城市也面臨著重大基礎設施升級的需求。

在 2011 年的暴雨年份,印第安納州哈蒙德市;俄亥俄州托萊多市;紐約州布法羅市;芝加哥市和克利夫蘭市——都因老化的合流式下水道系統而苦惱——每個城市都向五大湖或附近的流域排放了超過 10 億加侖的汙水。

一年前,五大湖地區的同胞城市明尼蘇達州德盧斯市遭遇了有史以來最嚴重的洪水:兩天內降雨量高達 10 英寸,造成大規模的塌陷、道路和橋樑損壞、房屋被淹沒以及蘇必利爾湖動物園的 14 只動物死亡。

明尼蘇達州東北部的九個縣被宣佈為災區。損失估計為 1.08 億美元,德盧斯和附近城鎮的汙水溢位。

廢棄的社群
底特律的困境因人口減少而尤其加劇。三十年前,這個國家第六大都市擁有 200 萬人口,而今天該市已跌至第 18 位,僅有 70 萬人。整個社群都被廢棄,稅收也消失了。但對工作管道的需求仍然存在。

該市的廢水系統為底特律和 76 個附近社群提供服務——約 300 萬人,覆蓋面積 946 平方英里。隨著管道和系統其他部件的老化,維護它們的成本也在增加,謝克特說。“資金對底特律來說是一個持續的挑戰。”

密歇根大學的工程學教授南希·洛夫說,該市的某些地區的基礎設施已經崩潰。“當發生重大暴雨事件時,會有大量沖刷——樹葉、泥土和雜物會從城市破敗的部分收集到系統中。”

停止清掃
謝克特說,目前尚不清楚該市的收集系統中有多少處於非活動狀態。

但是該市幾年前就停止了街道清掃,因為沒有錢。“所以現在,當有大雨時,我們會有更多的垃圾堵塞系統,”他說。“這當然無濟於事。”

在這樣一個黑人人口超過 83%,家庭收入中位數比該州低 42% 的城市,熱浪、洪水和其他氣候變化挑戰是一個環境正義問題,為環境正義工作的底特律居民的高階政策經理金伯利·希爾·諾特說。

諾特說:“這是一個貧困的城市,人們將不得不掏腰包來應對氣候變化的影響”,她指的是更高的能源成本和用於幫助加強城市基礎設施的稅收。

昂貴的修復
解決這個問題並不便宜,正如該地區其他城市所發現的那樣。

底特律以西 150 英里的格蘭德拉皮茲市花費了 20 年的時間和大約 2.4 億美元來分離和升級其汙水和雨水排水系統。該市依賴於 19 世紀建造的合流式下水道系統,直到 20 世紀 90 年代才開始分離它們。

格蘭德拉皮茲市環境服務部經理邁克·倫恩說,該市為 27.2 萬人提供服務的下水道系統現在幾乎完全分離。該市使用州貸款和納稅人資金來支付專案費用。

“你必須挖開街道。你必須穿過人們的社群,”倫恩說。這是一項艱鉅的任務。

但這已經取得了回報:在升級之前,該市曾經向格蘭德河排放 60 億到 120 億加侖的汙水。到 2011 年,這一數字減少到 4900 萬加侖。

在密歇根湖的西岸,密爾沃基擁有一個合流式下水道系統,歷史上也遇到了類似於底特律的溢流問題。然而,自 90 年代中期以來,由於密爾沃基大都會下水道區的資料,排入密歇根湖的汙水排放量減少了 80%——這主要是由於一個 4.05 億加侖的地下隧道來捕獲溢流。

該市分別在 2006 年和 2010 年完成了兩條隧道,增加了 1 億加侖的地下儲存容量。二十年的價格標籤是多少?40 億美元。

暴雨仍然會給密爾沃基的合流系統帶來壓力——該市在 2010 年向密歇根湖排放了 28 億加侖的未經處理的汙水和雨水。密爾沃基已設定目標,到 2035 年完全消除排放,並正在轉向綠色專案——例如樹木、雨水桶、多孔路面、種植的屋頂——以支援最近增加的隧道。

亞特蘭大在過去十年中還花費了 40 億美元用於分離其汙水和雨水系統,這些改進是聯邦政府強加給該市的。“我們必須檢查我們系統的每一線性英尺——1600 英里,”迪卡爾布縣流域管理部專員喬安·麥克里納說。

更緊迫的問題
但底特律今年僅撥出 5700 萬美元用於系統改進。謝克特說,該部門在規劃升級時並沒有考慮氣候變化預測。

他在一封電子郵件中說:“人口、人口密度以及經濟增長/收縮是更緊迫的問題。”

美國國家海洋和大氣管理局的科學家兼北卡羅來納州立大學教授肯·昆克爾認為這是一個錯誤——而且並非底特律獨有。很少有美國供水和汙水處理公司就使用氣候資料進行汙水處理升級規劃聯絡美國國家海洋和大氣管理局。大多數公司都依賴歷史資料。

昆克爾說:“所有模型都指向中西部地區更大的風暴事件。”他補充說,公用事業公司“應該擔心這個問題併為此做好規劃。”

有些人已經這樣做了。水務氣候聯盟成立於 2007 年,旨在為供水和汙水處理服務提供商提供一種將氣候資料納入未來基礎設施規劃的方式。現在有 10 個公用事業成員。沒有一個來自中西部地區。

然而,密爾沃基最近的長期汙水處理區計劃(旨在到 2035 年完全消除排放)納入了氣候建模,這促使對多孔混凝土、池塘、湖泊和更多自然區域(而不是隧道和更多盆地)進行了大量投資。

該市在最近的一份報告中總結說:“氣候變化對近期降水模式產生了影響,而降水直接影響該地區的汙水系統。綠色基礎設施是一種安全的“不後悔”策略。”

一些成功案例
並非全是壞訊息:底特律已經取得了一些成功。

根據 2012 年五大湖聯盟的報告,自 1995 年之前的水平以來,合流汙水溢流排放量減少了 80% 以上。該市過去每年向底特律河傾倒約 200 億加侖的未經處理的汙水;現在平均約為 20 億加侖,謝克特說。

儘管九個蓄水池減少了溢流,但聯盟主席布拉姆邁爾說,底特律需要“比在地下挖一個大洞更具創新性的方法來解決這個問題”。底特律於 1998 年開始使用蓄水池,提高了容量。與此同時,在過去的 15 年裡,汙水處理廠也進行了擴建。但是,由於資金短缺,2009 年的一項大型蓄水隧道的計劃被取消,該隧道本可以進一步減少溢流。

過去,溪流承擔了大量的工作——將暴雨中多餘的水輸送到底特律河。但許多溪流早已被改道地下管道。一個緩解汙水壓力的有趣想法是,透過打破混凝土,讓舊溪流——血腥溪自由流動,使其“重見天日”。

今年 3 月,一個由城市官員、商業領袖和非營利組織組成的聯盟釋出了底特律未來發展藍圖,建議對大量空置空間進行綠化,以緩解汙水壓力。該計劃被稱為“底特律未來之城”,呼籲建立池塘、湖泊,甚至是森林,以減輕汙水壓力並吸收其他形式的汙染。

作者說,與汙水系統升級相比,建立和維護這些自然區域的成本更低。底特律恰好有大量空地——約 20 平方英里,大致相當於曼哈頓的大小。

空置的好處
謝克特說,空置帶來了一些好處。雜草叢生的地塊可以截留水分,並且隨著工業的撤離,該部門在來水中遇到的有毒金屬問題少得多。

該部門已承諾在未來 20 年內投入 5000 萬美元用於斷開未使用的落水管、拆除空置房屋、植樹和安裝溝渠等旨在減少流入魯日河的徑流的“綠色”技術。

但謝克特說,很難估計綠地可以截留多少徑流。“如果你建造一個用來容納溢流的盆地,你就確切地知道你會得到什麼。”

沒有人為底特律未來之城計劃貼上確切的價格標籤。位於底特律郊區的克雷奇基金會已承諾在未來 5 年內投入 1.5 億美元來啟動該計劃。

儘管如此,該市是否有能力進行任何雄心勃勃的復興仍然非常令人懷疑。

一家破產法院現在控制著該市的大部分財政命運;一位由州政府任命的緊急管理人負責改善該市的盈虧狀況並簡化服務。底特律水務和汙水處理部門已經徹底崩潰,員工人數從幾十年前的兩倍減少到約 600 人,謝克特說。

但是,在環境正義非營利組織工作的諾特和其他人從廢墟中看到了重生的機會。

“這可能是一場危機,”諾特說。“這也是振興城市的機會。”

本文最初發表於 The Daily Climate,The Daily Climate是由非營利媒體公司 Environmental Health Sciences 出版的氣候變化新聞來源。

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