立法和监管历史
明尼苏达州议会在1885年通过了一项法案,以防止河流和其他环境的污染水的供应来源。在接下来的60年里,明尼苏达卫生局负责水污染问题。到1907年,国家卫生委员会意识到饮用水被未经处理的污水排放污染,对公众健康构成严重威胁。在没有任何授权的情况下,卫生局试图向双城社区施压,要求他们安装污水处理设施。1917年,国家卫生局通过条例,要求城镇在建设下水道和污水处理厂之前提交计划。委员会还进行了水污染调查,并就控制污染提出了各种建议。1923年和1925年,曾有两封信寄给双子城的市议会,要求采取行动控制未经处理的污水的排放,但都没有得到回复。在州卫生局的要求下,美国公共卫生局于1926年对密西西比河上游从双城到明尼苏达州威诺纳的水污染进行了首次调查。
在20世纪20年代,伊萨克·沃尔顿联盟、圣保罗工程师协会、明尼阿波利斯工程俱乐部和其他私人团体游说政府立即采取行动,解决将未经处理的废物排入河流的问题。1926年,明尼阿波利斯卫生委员会成立,以研究“河流状况和污水处理问题”(MWCC, 1988)。1927年,当大都会排水委员会成立时,未经处理的污水通过84个排水口排放到1125英里长的下水道网络中(MWCC, 1988)。MWCC的前副管理员莫里斯·罗宾斯(Maurice Robbins)回忆起他在那些年里对河流进行采样的经历,他说:“河边的情况可能会很糟糕。有漂浮的粪便,死鱼和可怕的下水道气味”(MWCC, 1988)。
1927年,州卫生局被授予管理和执行明尼苏达州所有与水污染有关的法律的权力和责任。立法机关指示国家卫生局成立大都会排水委员会。然而,立法机关并没有提供任何实质性的依据管理浪费处理。1933年,在明尼苏达州卫生委员会开始记录密西西比河上游的污染问题十年之后,明尼阿波利斯-圣。保罗卫生区最终成立,以监督双城地区第一个主要污水处理厂的建设。位于圣保罗猪眼湖附近的主要处理厂于1938年投入使用。
1945年,立法机关通过了《水污染控制法》,成立了水污染控制委员会,以管理新出现的水污染问题。明尼苏达州法案分别于1951年、1959年和1963年修订,被认为是美国较好的州水污染控制法案之一(FWPCA, 1966)。新的水污染控制委员会的主要任务是指导建设污水一级处理为双城都市区的小城市提供工厂。
1967年,州议会成立了大都会委员会,作为区域协调机构。1969年,大都会废物控制委员会(MWCC)被赋予区域责任,为双城地区7个县的200个政治辖区内的33个工厂提供废水收集和处理系统。1967年,立法机关还成立了明尼苏达州污染控制机构(MPCA),以取代水污染控制委员会。这个新机构很快就被授权管理和执行市政和工业处理厂的污水限额。1970年美国环境保护署的成立和1972年《清洁水法》的颁布,进一步加强了对废水排放物要求统一排放限值的监管权力。1994年7月,MWCC和交通服务与大都会委员会合并。运营城市污水处理厂的责任被下放给了市议会(MCES)的环境服务部。
1972年《清洁水法》颁布后,MWCC在联邦(75%)和州(15%)的资助下,花费了超过3.5亿美元,大幅提高了地铁工厂的技术,升级了其他设施,并建立了截流下水道系统(MWCC, 1988)。在20世纪70年代和80年代,MWCC逐步淘汰或升级了旧工厂,或为双城地区的许多郊区社区建造了新工厂。MCES目前在双城地区经营着Metro工厂和其他8个处理厂。地铁工厂和其他三个污水处理厂排放到密西西比河上游;三个工厂向明尼苏达河排放废水;圣克罗伊河和朱米利翁河分别接收一家市政工厂排放的污水。
污水处理对污染物负荷和水质趋势的影响
在20世纪60年代和70年代,地铁工厂排放的废水占密西西比河上游双城至圣克罗伊河段BOD5总点源负荷的四分之三以上。因为这一个浪费水处理地铁污水厂占总点源负荷的75%以上,地铁污水厂的历史污水数据可以作为一个指标,证明公共投资升级工厂在改善密西西比河上游水质方面取得了成功。图12-8至12-11为地铁电厂1940年至2000年服务人口、出水流量、BOD5、总悬浮物(TSS)、总凯氏定氮(TKN)和氨氮浓度的时间序列趋势数据(Larson, 1999,2001;Johnson和Aasen, 1989)。
在20世纪60年代初,地铁工厂为105万人提供服务,每天向密西西比河上游排放158万吨污水。到1997年,地铁服务的人口已增长到170万,污水排放量相应增加到每天225毫克(图12-8)。自1972年《清洁水法》颁布以来,地铁污水厂排放的BOD5排放量已从20世纪60年代中期的峰值时期大幅下降。在升级地铁工厂之前,废水BOD5含量在1968年达到峰值,约为33万磅/天。1966年升级为二级后,到1970年废水负荷降至114,000磅/天,1973年降至77,000磅/天。自20世纪80年代以来,由于进一步升级(如1984年的高级二级)和更换或废弃了1969年MWCC承担工厂运营责任时存在的33个郊区污水处理厂中的21个,BOD5的出水负荷持续下降。到1980年,地铁的BOD5装载量再次下降到40,000磅/天,到1990年下降到27,000磅/天。在30年的时间里,对地铁工厂的升级和改进使废水中BOD5的含量降低了95%,从1968年的历史峰值33万磅/天降至1998年的1.7万磅/天。同期,出水BOD5浓度从1968年的184 mg/L下降到1998年的9.7 mg/L(图12-9)。
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