導讀： 美國的自來水質普遍被認為質量很高，可以直接飲用，這與美國先進的污水處理技術分不開。然而弗林特事件是全美大規模基礎設施危機的一個縮影，凸顯美國水管理系統的老齡化問題。美國的污水管道許多都是第二次世界大戰后安裝的，這意味著它們的使用壽命已經快要完結。

　　OFweek節能環保網訊 美國的自來水質普遍被認為質量很高，可以直接飲用，這與美國先進的污水處理技術分不開。

　　筆者第一次飛越美國時，就注意到內華達州的一些沙漠地帶，能從空中明顯地看到一個個圓形的建筑，反射著陽光閃閃發亮。多年以后，才知道原來這些就是污水處理廠中的露天水池。

　　美國許多城市都允許公眾到他們的生活污水處理廠參觀，這并不是因為他們的工廠有多么漂亮，而是因為這些廠離城市很遠，要幫助普通人認識污水處理并且配合污水處理廠的工作，最直接的辦法就是讓他們親眼目睹污水處理的過程。

　　高度自動化的污水處理系統

　　走進美國的污水處理廠，大家最先注意到的就是大量的檢測儀器。這些儀器不間斷地在每個處理的過程中搜集著水質量的數據，會在美國聯邦環境保護署（EPA）檢查時派上用場，而且使得工作人員能根據水質不同而調整化學物質的投放。例如，海邊城市因為食用海鮮較多，生活污水中磷的含量就較高。同時，這些廠高度自動化和數字化，日處理容量巨大，卻很少看到工作人員進進出出，因為他們多數坐在辦公室里進行監測工作。

　　最讓人吃驚的是，美國大規模的污水處理早在19世紀末就開始了，一些污水處理廠建于半個世紀前，有些老設備經過每年的修補加固，還在繼續工作著，而且過程也沒有太多改變，仍然遵循著二到三級處理的過程（過濾、沉降、羽化等機械處理后再通過生物薄膜將污水里的有機化合物分解為無機物，最后用活性炭化解毒素，工業廢水的處理更復雜）。美國污水處理的歷史與技術可見一斑。

　　美國的生活污水中98％都是水，僅2％是固體廢物。2013年美國土木工程師協會的報告稱，截至2008年，美國有大約14780個污水處理廠和19739個污水管道系統（管網），約有70萬到80萬英里（113萬到128萬公里）的公共下水道主管道，另有50萬英里左右的私有管道連接私宅到公共管道。

　　公有的污水處理系統中有98％為市屬，污水經過城市管網集中進入地區性的污水處理廠。這就決定了污水處理實際上主要由州政府和地方政府負責管理，但受EPA的監管——最重要的聯邦法律是1977年頒布的《清潔水法》和1987年頒布的《水質法》，這兩項法案詳細地規定了污水處理的標準和過程。

　　在一些偏遠地區不通污水管網，當地居民使用自家的化糞池，將處理后的污水直接排入田地里，這些私有的污水處理系統也有嚴格的規定，化糞池都有可容納多少用戶的規格，并不能無限量地增加房屋的面積和住戶的人數。

　　困擾：大面積管道老化

　　由于美國污水處理卓有成效，美國民眾一般并不關心這個與他們生活息息相關的行業，但今年以來，污水處理問題占據了美國媒體的頭條——這是因為2014年4月開始，美國密歇根州弗林特市的市民發現他們的自來水顏色發紅、味道奇怪，開始不斷地找當地政府匯報情況，結果被官員們互相推諉甚至無視，直到美國環保署介入，才發現水被老化管道中的鉛嚴重污染，影響到當地10萬人的健康。

　　這起驚人的水危機，起因不外乎缺錢：弗林特市位于“汽車之都”底特律附近，多年來都是為美國汽車產業輸送配件的工業化小城市，當賴以生存的汽車行業衰退后，不僅底特律陷入破產泥潭，弗林特市的人口也減半，加上次貸危機的沖擊，市政府被迫想方設法縮減開支，為了省500萬美元（1美元約合6.47元人民幣），把當地自來水源從休倫湖湖水換成了弗林特河水。
然而，污水處理的一個關鍵原則就是要因地制宜、因材處理，弗林特河水含有高濃度的氯化物，對管道有更強的腐蝕作用，而弗林特自來水廠的工作人員并沒有加強抗腐蝕處理，加上自20世紀初沿用下來的當地自來水管道多使用便宜易生產的鉛管，弗林特的危機因此爆發。

　　弗林特事件是全美大規模基礎設施危機的一個縮影，凸顯美國水管理系統的老齡化問題。美國的污水管道許多都是第二次世界大戰后安裝的，這意味著它們的使用壽命已經快要完結。

　　美國給水工程協會（簡稱AWWA）2012年的一項研究顯示，雖然目前絕大多數社區的飲用水都是安全可靠的，但是要想保持這個水平，預計到2050年至少要投資1.7萬億美元。這個數字僅指飲用水基礎設施的維修和必要的擴建，還不包括污水和雨水處理系統。而老化的管道和能力不足，導致了大量未經處理的污水直接排放到河流和湖泊中。

　　混合污水溢流成新挑戰

　　美國城市污水處理的另一項主要挑戰是混合污水溢流（簡稱CSO），影響超過700個美國城市和城鎮。混合污水指雨水和生活廢水的混合物，污水雨水的分流分合流制和分流制，合流制又分直接合流制和截流式合流制。

　　直接合流制是將雨水和污廢水直接用同一套排水管網排放到河流，特點是投資小但污染大，而截流式合流制是在進河流前設置截流干管，當雨量小時雨水和污水通過截流干管都進入污水處理廠，當降雨量大時，超出管道負荷的雨水通過溢流管溢入河中排走，特點是投資較省但仍有污染；最理想的做法是分流制，就是建兩套排水管網，雨水和污水管網分開建設，投資大但能保證污水經過處理才排放。例如，美國中西部大城市印第安納波利斯擁有的污水處理系統已經過時，每年有七八十億加侖的污水和雨水混合物不經處理就進入小溪和河流。

　　2009年，EPA向國會報告說，他們已經評估了美國16％的河流，發現其中36％的水不適合魚類和野生動物使用，28％的水不適合人類，18％不宜用作公共供水，10％的水不適合農業用途。

　　EPA和美國司法部把消除CSO當成污水處理中最當務之急需要解決的問題。2007年以來，這些聯邦機構要求運營公有污水處理廠的地方政府投資超過150億美元建設新的管道、廠房和設備。然而，錢不會從天上掉下來，解決這個問題需要政府和民間共同投資。

　　過時的基礎設施還不是威脅美國飲用水安全的唯一因素。不僅清潔供水系統的零部件已經年久失修，美國現有的水資源保護法和傳統的管理機制也已經無法應對新的水資源供應和水質挑戰。

　　2014年伊利湖爆發了有害水事件，造成附近50萬人飲用水中斷，農業污染排放是此次事故的重要原因，但《清潔水法》卻基本沒有對這一領域進行監管。盡管修改法案的呼聲越來越高，但是近三十年來《清潔水法》卻并沒有得到重大的修訂。
是危機也是機遇

　　美國環保新聞組織CircleofBlue關注世界的能源短缺問題，其中水資源是重中之重。他們的記者科迪&dot；耶格爾-科扎塞克從這次弗林特的水危機里卻看到了機遇。他采訪的斯坦福大學土木與環境工程教授、美國國家科學基金會工程研究中心負責人理查德&dot；盧西表示：“水質與安全飲用水供應對于一個社會的健康均衡發展至關重要。如果我們不能完成這項基本要求，就要面對類似弗林特事故這樣的嚴重后果，而這一切本來都是可以避免的。”

　　2013年，美國清潔水機構國家協會、水環境研究基金會和水環境聯盟聯合發布了一個研究報告《污水處理設施的未來：行動藍圖》，為污水處理的發展進行了權威展望。他們提出未來的污水處理廠具有分散性、自動化程度高和可循環利用等三大特點。

　　最近幾年，加州的嚴重干旱不僅影響了本地人，還因為蔬果減產而影響了全美的消費者，迫使許多美國城市開始重新思考水資源管理的模式。過去，人們會選擇利用聯邦和地方溝渠進行遠距離水資源調度。而如今，有些地方已經開始探索通過捕集雨水來補充當地含水層了。在這個大數據的時代，數字管理污水也成了熱門的研究方向。

　　同時，灰水（Graywater，也稱中水，指不可飲用但可以用于工業降溫或者澆灌景觀植物）的循環利用近幾年都是建筑師、城市規劃師和景觀設計師關注的焦點。美國地廣人稀，傳統的集中處理過程實際上能耗大，而且需要大量的管線布局，維護成本高，使得污水回用變得不經濟，所以發展就地處理更合理。而利用污泥制造甲烷、有機肥等更是大有前途的循環再利用。

　　當然，要實現這些目標，美國的污水處理行業還面臨著諸多挑戰，密歇根大學土木與環境工程教授格蘭&dot；戴格爾表示：“不要只看到水資源管理模式改進的成本，其實這種可持續的新型系統也會給我們帶來巨大的經濟收益。我們當然希望改革過程中的每一分錢都花的物有所值，而事實上這些花費也的確能夠產生幾倍的回報。”

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