【他山之石】芝加哥是如何治理水污染的

時間：2020-03-16 09:05

來源：南水北調與水利科技

開展工程

雨水收集桶

除了使用傳統的污水系統進行雨水收集外，芝加哥也在試行低影響開發模式（Low Impact Development；LID)。其中芝加哥政府大力推廣一個的項目為雨水收集桶（Rain-barrel Program），購買這些雨水收集桶的民眾都會收到補貼。

這些桶的作用就是分流雨水，減輕污水系統的壓力和運輸污水的費用。同時，這樣的雨污分離也可以在一定程度上減緩道路泥濘程度。此外，政府鼓勵居民在日常生活中（例如花園、清洗道路）使用這些儲存的雨水，提倡節約用水的生活方式。根據調查，雨水收集桶的受歡迎程度與當地降水量無關；它們在高收入族群的小區接受度最高。在雨水收集點和“綠色小道”附近的居民區更愿意接受雨水收集桶。因此，政府可以加強對于這些綠色項目的宣傳，更好地推廣居民化的雨水收集。

綠色小道

除了雨水收集桶，政府還大力支持了其他項目，其中一個是叫做“綠色小道”的項目。“綠色小道”是使用許多雨水收集桶組成的道路，是由蓄水桶、入水池、草地、透水地面組成的一個系統。它除去基本的分流雨水功能，還有教育功能。綠色小道上會有教育用的宣傳欄、標識來為民眾解釋這些桶的功能，并且教導他們如何把儲存在桶里的雨水利用在日常生活里，以及他們這樣的行為會帶來怎么樣的積極的環境影響。

蓄洪隧道和地下水庫工程

芝加哥蓄洪隧道是目前世界上最大的隧道工程之一，此工程的目的是解決芝加哥市長期以來的污水和暴雨突襲成災的問題。該隧道長211km，深 45~91m，直徑2.7~10.8m。還有252座直徑1.2~5.1m的截水豎井，645項接近地表的聚水構筑物，4座泵站和5個蓄水量共1.55億m3的蓄水庫。如圖1所示。

圖1：隧道及水庫圖

工程分三期進行：第一期工程有隧道176.3km，豎井和聚水構筑物，可截流85%造成污染的河流下水道的水量；第二期工程包括余下的隧道 346km，蓄水庫、泵房，收集整個市區的雨水，主要是防洪；第三期工程是市區及附近52個城鎮有關的配套工程。TARP工程所挖的蓄洪隧道（深45~91m），旨在分流芝加哥市在暴雨季節的過大污水排放量。在污水過剩時，污水會被引流入TARP豎井內。豎井所連接的蓄洪隧道可儲存運輸高達 870萬m3的污水并與地下水庫相連。過剩的污水通過蓄洪隧道被儲存地下水庫中，在污水處理廠壓力較小時，可將所儲存的污水通過泵站被運輸到污水處理廠進行處理。

圖2：TARP運行示意圖

TARP工程總目的：防止雨污水倒流入密歇根湖；消除河流下水道的溢流污染水體；提供治水的出路；履行聯邦和州政府頒布的環保法令；用經濟上最有效的方法達到上述目的。TARP在防洪和污染控制上取得了巨大的成功，而且如果有蓄水量更大的地下水庫投入使用時會更加的高效。在TARP投入使用后，污水溢流的天數從每年100天降至每年50天。2015年，在Thornton水庫投入使用后，污水溢流情況基本不再出現。密歇根湖的水質也得到了大幅度提升，更加多的魚類出現并且寄居于密歇根湖。TARP的巨大成功為世界上其他的城市提供了一個很好的模板，現在很多城市正在模仿建造相似的蓄洪隧道和地下水庫工程。芝加哥的污水回收處理系統每天處理529萬m3的生活和商業污水，這些污水被分包給七個不同的污水廠。污水處理廠通過模仿自然界中河流的凈化過程，使得原本需一到兩周的污水自然凈化過程縮減到八小時。經過處理的污水最終都將被排回到河流里，實驗證明，95%的雜質在經過污水回收處理后可被移除。污水回用流程如圖3所示。