老旧生锈的管道在草地上方漏水

可持续水资源基础设施的基本事实--以及它对您的影响!

美国的水利基础设施庞大、陈旧,亟需彻底改造。根据您的居住地,您可能比其他人更清楚这一点。在过去的 50 年中,美国联邦政府在水利基础设施方面的支出减少了 85% 以上,这种投资不足的情况显而易见。从摇摇欲坠的混凝土和开裂的管道,到导致污染和健康危害的污水-雨水溢流,还有很多工作要做。

幸运的是,全国各地的社区在可持续("绿色")水基础设施项目方面取得了巨大进步,促进了环境和人类的健康。但是,要想了解这些成功的更广泛影响,以及我们如何扩大这些努力以造福整个美国,我们必须首先解决水基础设施的基本问题、我们当前的现实问题,并开始规划我们的下一步措施。

水利基础设施究竟是什么?

我们谈论的是水,我们谈论的是基础设施,但两者是结合在一起的,那么这看起来像什么呢?想想雨水管道和污水管道、灌溉系统和水力发电。我们指的是将水从源头[湖泊等地表水源(60%)或地下含水层(40%)]输送到您的水龙头、下水道,然后再返回的所有系统和机制。

在美国,这包括分布在 14.8 万个独立供水系统中的200 多万英里长的管道,其中许多是在地方一级运行。此外,美国还有大约 16000 家污水处理厂,用于处理污水和其他有害的水基废物。

美国水利基础设施现状

美国是世界上人均(指每人)用水量最高的国家之一。最大的用水来源是什么?发电(又称水电),占美国取水量的41%。其次是农业灌溉(37%)、公共消费(12%)以及采矿、天然气和石油等工业(6%)。发电并不耗水(只是将水循环回原来的水源),而其余 59% 的用水则需要耗水,从而导致更多的水流失、蒸发和污染。

缺乏投资和更新、人口不断增长以及恶劣天气和气候变化都给我们本已不堪重负的基础设施增加了额外的压力。结果如何?消费者成本增加,公共健康受到危害。自 2012 年以来,美国普通家庭的用水成本每年增长 4%,总成本增长超过 51%。与此同时,不断老化的铅管和有毒的河水导致了2014年密歇根州弗林特市臭名昭著的水危机,而历史性洪水造成的破坏导致密西西比州杰克逊市出现了持续数周的严重供水不安全问题,超过15万人受到影响。

那么,我们该从哪里着手呢?

向可持续水资源基础设施转变

要了解我们将如何过渡到可持续的水基础设施,我们首先需要确定问题的源头(我们的源头)。水污染从何而来?

水污染

水污染有许多来源,可以是直接污染(向淡水水体倾倒废物),也可以是间接污染(雨水冲到混凝土等不透水的表面,与表面的污染物(如路面盐、废气、油、有毒化学品)结合,然后流入雨水管道或被土壤吸收)。

基础设施故障也会导致污染,无论是污水溢流还是水接触到铅、多氟烷基物质 (PFAS) 或细菌等有害物质。美国有数以百计的城市将下水道和雨水系统合二为一。因此,大暴雨会导致污水横流--对人类和环境健康都是灾难性的。

可持续水基础设施旨在防止出现未利用的废水径流,同时让所有人都能更方便地获得充足的清洁水。为帮助实现这一目标,我们可以采用多种管理方法,任意组合使用。这些方法通过模仿自然过程(即水循环)来收集雨水,并将雨水作为一种自然资源保留下来。反过来,这也有助于防止洪水泛滥、减少用水量(通过现有的水基础设施)、减少污染并改善整体水质。

一些最广泛使用的做法包括

  • 植被("绿色")屋顶-位于/包含在人造表面(如屋顶)上的覆盖着植物的绿色空间。这种做法在欧洲等地非常普遍,这些以自然为基础的屋顶有助于降低城市地区的热量、隔热建筑和 减少电力需求
  • 雨水收集-将雨水收集起来供将来使用,而不是让雨水从建筑物或其他防水表面流走。雨水可以储存在雨水桶或蓄水池(一个大水箱)中,用于灌溉或供应家庭用水等多种用途。
  • 生物沟渠和雨花园 - 生物沟渠和雨水花园的性质相似,目的都是:吸收和过滤雨水和径流。不过,这些植被洼地的使用地点和方式是它们之间的区别所在。生物沟渠专门用于收集来自道路的径流--用可收集和过滤雨水的植被沟渠取代混凝土雨水和下水道。相比之下,雨水花园一般是在自然斜坡上形成的,利用本地植物拦截和吸收暴雨径流。(额外的好处:雨水花园还有助于防止您的院子里滋生弥猴桃!)。
  • 透水路面- -多孔沥青、多孔混凝土和联锁铺路砖都是透水路面的一种。透水(意思是允许液体通过)沥青和混凝土在设计时没有使用小沙粒,这就在材料中形成了让水流过的缝隙。虽然这些材料并不适合用于交通繁忙或高速行驶的道路,但它们非常适合用于较小的地方街道、停车场、人行道和自行车道。
  • 绿色街道、路边植树和城市树冠-虽然从技术上讲,绿色街道路边 植树城市树冠(UTC)是三种不同类型的实践,但它们在很多方面都是相互关联的,因此我们决定将它们组合在一起。目标是什么?增加道路和人行道沿线的绿色(自然)元素,以减少径流,并增加其他益处,如降低温度、控制灰尘、提高碳吸收率、提供避风处以及增加动物栖息地。

成本:灰色与绿色

灰色基础设施--也就是我们今天公认的典型基础设施--比绿色(又称可持续发展)基础设施昂贵得多。这怎么可能呢?因为污染修复和水污染的解决成本高昂,而且对我们的健康有害。绿色基础设施更具成本效益,并能从源头上防止水流失,避免未来对健康、环境和基础设施造成危害。结果如何?一个更经济实惠的长期解决方案。

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