張含婧
前不久,熱帶低壓風暴對美國南卡羅來納州造成了歷史性的破壞,強降雨造成輸水設施和水處理設施損毀,城市雨水污染肆虐,州內康加里河大堤決堤,首府哥倫比亞的水管爆裂,威脅城市近40000人的飲用水安全。
南卡羅來納州州長尼基·黑利稱這次暴雨洪水為千年一遇。然而,人們關注的重點并不是洪水造成的生命財產損失,而是暴雨洪水所造成的持久和令人不安的水體污染問題。洪水沖刷城市、郊區和農場,攜帶著污染物進入當地的水體。南卡羅來納州洪水的發生,正是美國環境保護署決心加強中小城鎮暴雨洪水監管的時機。
今年的9月16日,由美國環保部和該國的自然資源保護委員會,共同決定更新人口少于10萬人的城市暴雨洪水管理規則。新規則最終將在2016年11月確定。新規則的最終出臺,是美國環保署、科學家和其他環境組織對聯邦30多年《清潔水法案》的豐富和完善。美國聯邦的《清潔水法案》,最初是對工廠污水進行處理的法案,自1987年以來該法案一直沒有進行過更新。對城市暴雨法規的更新,代表著美國水污染防控重點從點源性污染向非點源性污染的過渡,例如化學物質污染、化肥污染和泥沙污染等,這些代表了水污染的大部分問題。
農業徑流,是指那些流經農場,攜帶著大量營養物質(例如氮和磷)的徑流,這種徑流會對周邊水體形成污染,還會造成更大的環境問題。美國境內有近24萬公里的河流和溪流,超過40.4萬公頃的湖泊、池塘和水庫受到了農業徑流的污染。農業徑流也是美國伊利湖的主要污染源,污染的湖水造成藻類的大量繁殖,產生毒素直接威脅著城市的飲用水安全。過去,美國的《清潔水法案》對農業徑流幾乎沒有監管,城市暴雨方面的管理與農業徑流類似,在1987年前也沒有監管。
為什么美國的城市暴雨管理被忽略了這么長時間?原因可以追溯到人們根深蒂固的城市水資源管理理念方面。長期以來,美國的城市暴雨洪水排泄基礎設施建設的主要目標,是要盡快將雨水徑流排出城區。這也是污染監管體系的結果,長期以來,人們總是注重解決工廠和城市的點源性污染,對大量的城市暴雨造成的非點源性污染不太重視。
霍納是美國華盛頓大學的教授,他說,城市暴雨洪水管理的最大挑戰,是城市徑流巨大的數量。“當人們談及水體污染物的時候,首先想到的是來自人類活動的污染。但是,人們一般不會想到的是,水污染不僅是水質的問題,還有水量的問題,”他說,“更多的水從不透水地表排出,這意味著大流量的水流長時間地流動,這本身對水生生物的生存就構成威脅。”
對此,研究人員、環保人士和美國環保署正在改進做法,通過建設“綠色屋頂”“雨水花園”和生態濕地來蓄積更多的水源。這些綠色基礎設施,試圖減少通過暴雨排泄系統的水量,來進行城市暴雨洪水防御。這是對傳統利用“灰色”基礎設施(與綠色基礎設施相對應)進行城市暴雨洪水管理的轉變。
“大約在20世紀90年代中期,人類出現的‘低影響發展的理念,對于城市防洪來說,就是盡量通過滲透、蒸發,或者是現場捕獲等方法將水資源利用掉,然后再清理任何可能的影響。”霍納說,“在過去的20年,‘低影響發展這一理念一直在發展。在一些地方,人們已經建設了一些設施,進行了一些試驗性項目。但是,實際的情況表明,人口的增長和城市化的進程已經超出了‘低影響發展的理念范圍。”
雖然在一些城市,例如美國的芝加哥、洛杉磯和奧克蘭,人們正在建設綠色基礎設施,但是,更新的城市暴雨洪水管理規定,并不要求每個城市都這樣做。根據美國加州大學環境科學布倫學院教授德里克·布斯的說法,建設綠色基礎設施的做法,很難在那些已經高度發展的城市進行推廣,原因之一是成本太高昂了。城市如果有需要新開發的城區,可以引入綠色基礎設施建設一并進行,如果對現有的私人樓宇和住宅進行城市暴雨洪水防御方面的升級改造,則代價太高。
“規模小的城市管轄區,政府沒有下達任何有關暴雨洪水管理方面的管理經費,這方面的費用一般要擠占公用事業經費,”布斯說,“所以,城市暴雨洪水管理,要和警察、消防、圖書館和學校等公用事業部門競爭使用事業經費。在一般的市民的心中,暴雨洪水管理難以和城市的這些公益性事業相提并論。并不能說這種理解是錯誤的,但是,如果將城市暴雨洪水管理,與一般的社區健康與安全服務相分離,其結果肯定不對。”