開(kāi)展工程

雨水收集桶

除了使用傳統(tǒng)的污水系統(tǒng)進(jìn)行雨水收集外，芝加哥也在試行低影響開(kāi)發(fā)模式（Low Impact Development；LID)。其中芝加哥政府大力推廣一個(gè)的項(xiàng)目為雨水收集桶（Rain-barrel Program），購(gòu)買(mǎi)這些雨水收集桶的民眾都會(huì)收到補(bǔ)貼。

這些桶的作用就是分流雨水，減輕污水系統(tǒng)的壓力和運(yùn)輸污水的費(fèi)用。同時(shí)，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(lì)居民在日常生活中（例如花園、清洗道路）使用這些儲(chǔ)存的雨水，提倡節(jié)約用水的生活方式。根據(jù)調(diào)查，雨水收集桶的受歡迎程度與當(dāng)?shù)亟邓繜o(wú)關(guān)；它們?cè)诟呤杖胱迦旱男^(qū)接受度最高。在雨水收集點(diǎn)和“綠色小道”附近的居民區(qū)更愿意接受雨水收集桶。因此，政府可以加強(qiáng)對(duì)于這些綠色項(xiàng)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(xiàng)目，其中一個(gè)是叫做“綠色小道”的項(xiàng)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(gè)系統(tǒng)。它除去基本的分流雨水功能，還有教育功能。綠色小道上會(huì)有教育用的宣傳欄、標(biāo)識(shí)來(lái)為民眾解釋這些桶的功能，并且教導(dǎo)他們?nèi)绾伟褍?chǔ)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(huì)帶來(lái)怎么樣的積極的環(huán)境影響。

蓄洪隧道和地下水庫(kù)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(zhǎng)期以來(lái)的污水和暴雨突襲成災(zāi)的問(wèn)題。該隧道長(zhǎng)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(xiàng)接近地表的聚水構(gòu)筑物，4座泵站和5個(gè)蓄水量共1.55億m3的蓄水庫(kù)。如圖1所示。

圖1：隧道及水庫(kù)圖

工程分三期進(jìn)行：第一期工程有隧道176.3km，豎井和聚水構(gòu)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(kù)、泵房，收集整個(gè)市區(qū)的雨水，主要是防洪；第三期工程是市區(qū)及附近52個(gè)城鎮(zhèn)有關(guān)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(jié)的過(guò)大污水排放量。在污水過(guò)剩時(shí)，污水會(huì)被引流入TARP豎井內(nèi)。豎井所連接的蓄洪隧道可儲(chǔ)存運(yùn)輸高達(dá) 870萬(wàn)m3的污水并與地下水庫(kù)相連。過(guò)剩的污水通過(guò)蓄洪隧道被儲(chǔ)存地下水庫(kù)中，在污水處理廠壓力較小時(shí)，可將所儲(chǔ)存的污水通過(guò)泵站被運(yùn)輸?shù)轿鬯幚韽S進(jìn)行處理。

圖2：TARP運(yùn)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(lián)邦和州政府頒布的環(huán)保法令；用經(jīng)濟(jì)上最有效的方法達(dá)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(kù)投入使用時(shí)會(huì)更加的高效。在TARP投入使用后，污水溢流的天數(shù)從每年100天降至每年50天。2015年，在Thornton水庫(kù)投入使用后，污水溢流情況基本不再出現(xiàn)。密歇根湖的水質(zhì)也得到了大幅度提升，更加多的魚(yú)類(lèi)出現(xiàn)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(gè)很好的模板，現(xiàn)在很多城市正在模仿建造相似的蓄洪隧道和地下水庫(kù)工程。芝加哥的污水回收處理系統(tǒng)每天處理529萬(wàn)m3的生活和商業(yè)污水，這些污水被分包給七個(gè)不同的污水廠。污水處理廠通過(guò)模仿自然界中河流的凈化過(guò)程，使得原本需一到兩周的污水自然凈化過(guò)程縮減到八小時(shí)。經(jīng)過(guò)處理的污水最終都將被排回到河流里，實(shí)驗(yàn)證明，95%的雜質(zhì)在經(jīng)過(guò)污水回收處理后可被移除。污水回用流程如圖3所示。

圖3：污水回收工作流程示意圖

污水回收系統(tǒng)可分為6大步驟，具體如下：

收集并將生活、商業(yè)污水運(yùn)輸至七個(gè)污水回收處理廠。

一級(jí)處理：以物理方式將大片的會(huì)損傷水泵的廢物、垃圾篩出。

二級(jí)預(yù)處理：在曝氣沉沙缸中通入氣泡，使輕的污染物（如油脂、灰塵）漂浮在水面上，而較重的物質(zhì)如沙石、泥土則沉積在底部。缸中的收集器會(huì)收集沉淀下來(lái)的沙石泥土等較重的物質(zhì)并排出至固廢處理池。

二級(jí)處理：優(yōu)化處理缸中有一組旋轉(zhuǎn)撇渣板，可以有效地將那些較輕的污染物排出，并進(jìn)一步地排出固體污染物。

三級(jí)處理：利用活性污泥曝氣池進(jìn)行三級(jí)處理。活性污泥曝氣池中的微生物可以進(jìn)一步分解和沉淀未被排出的固體懸浮顆粒，包括難以降解的有機(jī)物及能導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的無(wú)機(jī)物。

最終處理：處理后的液體會(huì)在這一階段被排放至河道中，余下的固廢會(huì)被運(yùn)送去固廢處理廠進(jìn)行下一步處理。

 啟示

芝加哥的水環(huán)境經(jīng)歷了先污染后治理的歷程，早期過(guò)度發(fā)展工業(yè)經(jīng)濟(jì)，忽略了環(huán)境保護(hù)，導(dǎo)致污染越來(lái)越嚴(yán)重，生態(tài)越來(lái)越失衡。目前中國(guó)也在走西方國(guó)家的老路，河流污染越來(lái)越嚴(yán)重，生態(tài)越來(lái)越失衡。從芝加哥水污染治理策略中，我們得到了以下的啟示。

一、縱觀上下

19世紀(jì)的管道建設(shè)規(guī)劃使得密歇根湖既是供水源，也是污水接收者。雖然前期這樣的做法能夠應(yīng)急處理當(dāng)時(shí)的問(wèn)題，但這也加劇了后期城市發(fā)展的矛盾。由此可見(jiàn)，不從大局規(guī)劃出發(fā)、不從流域整體出發(fā)，孤立地治理局部河段的污染，是難以奏效的。水管建設(shè)應(yīng)與城市建設(shè)發(fā)展規(guī)劃相輔相成。

編輯：徐冰冰