加利福尼亚州——废水污染

加利福尼亚州——废水污染

美国加利福尼亚州尔湾牧区水区（IRWD）通过人工湿地处理城市径流，成功减少了圣迭戈河及其支流的水污染。这一基于自然的解决方案不仅有效改善了水质，还为当地生态系统带来了多重效益。

人工湿地处理都市径流 25 年

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美国加利福尼亚州

所面临的挑战

来自加州南部城市科斯塔梅萨、纽波特海滩、塔斯汀、森林湖和欧文的雨水径流直接排入圣迭戈溪流域和上纽波特湾环境敏感的河口环境。这些地区城市化进程的加快导致了更大面积的铺砌和不透水的土地覆盖范围——这些表面无法吸收或过滤雨水，因此增加了水道径流。从历史上看，进入上纽波特湾的城市径流和污染会因为过量的营养物质（如氮和磷）进入水中而导致富营养化，从而威胁人类和海洋生态系统的健康。

营养负荷的增加导致藻类过度生长、沿海水域酸化以及水中溶解氧的消耗。这些环境影响使栖息地不适合许多海洋生物，导致鱼类、无脊椎动物和其他水生生物死亡。污染和水质差也会导致海滩和渔业关闭； 2005 年对圣安娜河（毗邻圣迭戈河）的雨水径流影响进行的一项研究发现，由于粪便指示细菌的存在，该河的径流超出了加州安全海水浴水标准的限制 500%。

所采取的行动

尔湾牧区水区 (IRWD) 为尔湾市的客户提供清洁安全的饮用水，净化废水以产生再生水，并处理城市径流以保护和改善周围环境。为了减少城市径流污染，IRWD 及其邻近城市和地区制定了一项计划，使用基于自然的解决方案来满足区域水质处理需求，而不是传统的灰色基础设施（例如排水沟、排水沟、暴雨下水道、蓄水池）。使用传统的灰色基础设施处理城市径流通常成本高昂，因为需要处理的水量很大，而且由于暴雨排水基础设施和非点源污染造成的额外径流，可能具有挑战性。

基于自然的解决方案利用与植物或微生物相关的自然过程来捕获和过滤受污染的地表水和地下水，然后将其排入海洋。这些解决方案具有提供和增强栖息地以支持生物多样性，同时促进娱乐（包括渔业和旅游业），提供教育机会，并提供优于其他处理技术的美学效益。 IRWD 的计划旨在通过将一种基于自然的解决方案——人工水质处理 (WQT) 湿地——纳入该市的雨水基础设施来改善圣迭戈河及其支流的水质。 IRWD 要求开发商将 WQT 湿地纳入新开发或建设的任何城市景观中。湿地在雨水回流到雨水排水系统之前捕获并过滤雨水和排水沟的水。

WQT 湿地是解决区域水质处理需求的高效策略，因为：

• WQT 湿地是一项经过验证的技术，已经使用了二十多年。
• WQT 湿地网络可以解决现有和未来开发的污染物源以及面源污染物。
• WQT 湿地可以增强流域的栖息地和自然资源.

随着圣迭戈溪流域土地的开发，IRWD 与开发商合作，将 WQT 湿地纳入城市景观，作为更大的城市雨水排放系统的一部分。 IRWD 遵循详细程序来告知 WQT 湿地的选址和建设：

• 选址。IRWD 根据某个流域所在的流域（例如社区、学校、购物中心）来选择湿地地点。开发商需要将 WQT 湿地纳入其雨水设计中。
• 植物鉴定。开发商还被要求在湿地种植中使用加州原生植物，包括高地地区的耐旱植物、原生草类和水生植物，如芦苇、莎草和水生植物。耶尔巴曼萨（多年生草本植物）生於水生区域。
• 检查与管理。一旦开发商建造了流域并种植了植被，IRWD 就会在签署施工计划之前进行自行检查。 IRWD 批准施工后，他们负责现场管理和维护活动，包括根据需要清除杂草和沉积物。
• 监测。IRWD 每周监测其人工湿地并收集有关流量、养分和污染减少等功能的数据。
• 外展和标志.IRWD 进行外展活动，包括参观和实地考察，以提高公众对湿地如何通过自然过程帮助过滤和清洁水的了解。此外，湿地周围的标志有助于说明和解释自然湿地和处理湿地如何减少到达水道的污染物。

它有多成功？

自从 IRWD 创建第一个人工湿地以来，IRWD 的服务区内又新增了 46 个 WQT 湿地。对湿地及其流出量的持续监测表明，WQT 湿地是减少雨水径流污染的可行解决方案。其他成功包括：

• 污染物减少。在整个流域流域上游实施湿地减少了营养物质、沉积物、脂肪/油/油脂和其他可能到达生态敏感区域的污染物。从 2021 年到 2022 年，IRWD 的 WQT 站点从圣迭戈溪流域去除了约 51,000 磅氮、2,000 磅磷和 160 磅硒。这些氮足以给 1,000 多英亩的土地施肥！
• 满足许可要求。WQT 湿地允许 IRWD 建立信用，以维持其在污染物排放许可要求范围内的地位。由于地下水补给对于该地区的土壤类型和浅层地下水来说是不可行的，因此湿地是 IRWD 维持其许可证状态的最佳选择。

经验教训和建议

• 利用试点计划来证明成功。IRWD 于 1999 年在圣华金沼泽建立了其系统中的第一个 WQT 湿地。测试流出的监测结果表明，水质量显著改善，有害藻华减少。圣华金 WQT 湿地是在圣迭戈溪流域新增 46 个湿地的试验。
• 扩大基于自然的解决方案的实施。随着尔湾市和 IRWD 服务区其他地区的持续人口增长，继续将 WQT 场地纳入处理新社区城市径流的开发计划将是有益的。将 WQT 湿地与其他保护和管理工具结合使用可以完全消除向流域排放污染物。这些处理湿地还可以作为其他基于自然的解决方案的蓝图，这些解决方案可以纳入类似的城市化景观中。
• 结合使用基于自然的解决方案和传统基础设施。源头和区域处理类型的双重方法有助于针对各种水污染源。在圣迭戈溪流域等都市化地区，双重方法比单一处理方法更能有效解决水质量问题。
• 与社区互动。城市 WQT 湿地网络向公众开放，为与社区成员、儿童、教师和环境倡导者讨论清洁和维护健康水道的重要性打开了大门。在交通繁忙的湿地设置解说标志也增强了人们对基于自然的解决方案重要性的教育。

资金摘要

这些城市处理湿地的建设成本估计约为 200,000 美元至 250,000 美元每个湿地，其中包括场地准备、土方工程、结构工程，和收尾工作如种植填充处置。这成本并不包括征地。开发商负责为新开发案设施的建设提供资金。为圣迭戈河现有已开发地区提供水质处理的区域项目watershed 被视为公共开支，因此由公共资金来源组合资助，包括州和联邦拨款、土地所有者和建筑费以及纳税人费用。

牵头组织

尔湾牧区水区

合作伙伴

奥兰治县

尔湾市

尔湾公司

资源中心

IRWD 自然处理系统