シカゴは1837年に市制を施行して以来、 [1] 理想的な地理的条件と世界最大級の淡水域である五大湖へのアクセスの良さから、都市の拡大に伴い水質に関するさまざまな問題に直面してきました。[2]シカゴ市は、 深刻化する水質問題に対処し、より環境に優しい方向に進むため、マスター排水計画やトンネル・貯水池計画などの複数の提案や計画を実施してきました。これらの計画では、溢れた下水や雨水を一時的に貯留し、浄化してから放出するための放水路を建設します。 [3]しかし、シカゴが下水と雨水流出水の処理を開始したのは2015年になってからであり、こうしてついに、下水を水路に排出する前に処理しない最後の大都市という称号を失ったのです。
マスター排水計画
マカイティス（1985）によると、水質に関する当初の主な懸念は、下水がシカゴ川、そして最終的にはミシガン湖に絶えず排出されていたことに起因していた。村には高度な排水手段がなく、道路脇の溝にほぼ全面的に頼っていた。[2]バリル（1904）は、さらに踏み込んで、シカゴの住民は1840年に4マイル離れた場所から水を取り込む取水弁を通じて、最終的にミシガン湖から水を集めて利用する予防措置を講じたと述べている。しかし、汚染物質は依然として上水源に到達することができた。[4]イリノイ州は、汚染されている可能性のある都市の水源に対処するため、1852年にシカゴ地域の排水委員会を設置した。[2]委員会は1856年に排水マスタープランを作成した。排水マスタープランは、都市を3メートルかさ上げし、湖ではなく川に排水する新しい下水道を建設することを中心に据えていた。しかし、屋内配管が世界に導入されると、雨水排水のみを目的として設計された当初の下水道設計は、二重の役割を果たすようになりました。雨水という本来の機能に加え、屋内配管から発生する汚水も処理するようになったのです。合流式下水道は深刻な水質汚染を引き起こす可能性があります。雨天時に流出量がシステムの最大流量を超えると、システムが処理しきれない余剰の流出水は、近くの水域、例えば湖や川に直接排出されます。
ラウフ（1885）とバリル（1904）によると、マスター排水計画の実施から4年後、下水道委員はイリノイ・ミシガン運河の浚渫と拡張を要求した。彼らはこれを「都市の保護と健全性に不可欠な措置」と宣言した。[5]この運河は、水位が低い場合に船舶用の閘門と揚水施設として機能するという、純粋に商業的な理由から1848年に建設された。[4]シカゴの人口増加と工業化の進展により、家庭、食肉処理場、その他の発生源からの下水と廃棄物の量が増加し続け、川に流入した。[5]
1863年、川で丹毒の流行が発生しました。この流行は、水の汚濁と汚染が直接の原因でした。丹毒の流行と、下水道委員会による運河の改善を求める抗議と要請が相まって、1865年にイリノイ・ミシガン運河は改修されました。[5]この改修により、運河の機能はポンプを利用して川を浄化するようになりました。[4]マカイティスによると、この改修はシカゴ川から汲み上げた水を運河の高い地点に排出することで、主要な水源であるミシガン湖の水質汚染を軽減する目的で行われました。[2]
しかし、運河はその後深刻化する問題に対処するには不十分な解決策でした。[2] 1885年、水系感染症の流行が発生しました。これは、廃棄物の増加と、1879年にイリノイ・ミシガン運河で発生した堆積物（元々緩やかな流れだった流下能力をさらに低下させた）が相まって発生しました。汚染された水と汚染物質の継続的な増加に直接対処するため、シカゴ市はシカゴ衛生地区を設立し、シカゴ川とカルメット川水系の流れを逆転させる運河システムの開発と維持管理を行いました。[2]
1900年に計画の主要水路が完成し、下水と流出水の新たな処理プロセスとして、その負担を軽減しました。川の水流を逆方向に転換することで、都市住民から排出される下水は逆方向に流れるようになりました。シカゴ川が都市の下水を直接ミシガン湖に流すのではなく、水路を逆方向に転換することでミシガン湖からシカゴ川に流れ込むようにしたのです。この逆方向転換は、都市の飲料水への汚染を防ぐために行われました。[2]さらに、水路を逆方向に転換することでミシガン湖の水流が川に排出される下水を希釈・浄化するプロセスを助けるため、川の浄化にも役立つという利点もありました。運河システム全体が完成したのは1922年でしたが、「この運河システムはシカゴの自然排水パターンを劇的に改善した」と評価されました。この運河システムは、当時すでに使用不能になっていた、以前に建設されたイリノイ・ミシガン運河に取って代わりました。[2]
川の水量の変化は、最大300万人の人口に十分な希釈処理能力を提供できると推定されました。[1]しかし、1908年にシカゴ衛生局は、市の人口が増加し続けており、まもなく運河の処理能力を超えることが明らかになりました。彼らはこの事実を認識していましたが、地区初の下水処理場の建設が開始されたのは1920年になってからでした。処理場と遮断装置は、衛生廃棄物と産業廃棄物を処理するように設計されていましたが、乾燥した天候条件でのみ使用できました。これが問題となったのは、流出水と下水の正確な排出量を分析するためのデータを収集したところ、シカゴの年間降雨量が84cmであるにもかかわらず、流出水と下水の混合物が年間約100倍も川に排出されていることが判明したためです。1930年代に入ってから、合流式下水道システムは、より優れた代替手段である分流式下水道に置き換えられ、禁止されました。分離型下水道システムは、別々に処理する2本の幹線から構成されています。1本は流出水のみを処理し、もう1本は下水のみを処理するように設計された独立した衛生システムラインです。大雨は下水の逆流による洪水を引き起こし、非常に激しい雨、いわゆる「激烈な」雨は水路に下水が逆流し、ミシガン湖に逆流します。その後、1967年まで水質問題は比較的放置されていました。[1]
1967年、州と地方の利益を代表する専門家委員会が結成され、地域の汚染と洪水問題を調査しました。[1]しかし、1969年に50以上の代替案を検討した後、委員会は、地域の合流式下水問題の解決策としてトンネルと貯水池の計画（TARP）を策定することで合意しました。[1]メトロポリタン水再生地区（2019）によると、TARP（「ディープトンネル」計画とも呼ばれる）は、洪水を減らし、シカゴ地域の水路の水質を改善し、下水排出や流出による汚染からミシガン湖を保護するように機能する、深くて大口径のトンネルと広大な貯水池のシステムとして設計されました。[2]
TARPは、雨が降ると、大規模なトンネルシステムが雨水と下水の混合流出を捕捉・貯留し、本来であればシカゴ地域の水路に排出されるはずだった水を浄化します。TARPが捕捉した貯留水は、再生プラントにポンプで送り込まれ、浄化された後、水路に再放出されます。TARPは、シカゴ川、カルメット川、その他の水路の水質を「劇的に」改善するという成功と成果が高く評価されています。[2]
計画は成功したものの、まだ不完全である。マカイティス氏によると、1975年に水質浄化法が可決され[1]、EPAは水質汚染の問題に取り組み、水質を改善するプロジェクトに資金を提供できるようになった。しかし、これによりトンネルと貯水池の計画は2つのフェーズに分割された。水質浄化法を取り巻く規制と、それを使用して投票できる資金は、汚染防止プロジェクトにのみ適用され、TARPは汚染防止プロジェクトであると同時に洪水防止プロジェクトでもある。したがって、TARPは2つのフェーズに分割された。MWRDによると、第1フェーズはEPAによって資金提供され、主にプロジェクトの汚染側面に対処し、米国陸軍工兵隊は洪水防止に重点を置いた第2フェーズの費用を負担した。[2] TARPの第1フェーズは、2006年という最近のことまで完全には完成しなかったが、23億体積の液体を捕捉して貯留する能力を提供する。第2フェーズは2029年まで完了する予定はありませんが、完了するとTARPの貯蔵容量が185億リットルに増加します。[2]
下水処理
ホーソーン（2011）によると、TARPの創設と成功後、シカゴ市は水質改善にほとんど取り組まなかった。[3]水質問題は、オバマ政権が2011年にシカゴ川の大規模な浄化を命じるまで、後回しにされてきた。この浄化は後に「1世紀以上もの間、工業化された下水路と同程度に扱われてきた都市水路の改善に向けた劇的な一歩」と評された。シカゴは、公共水路に下水を排出する前に消毒する手順を省略した最後の米国主要都市であったことが注目された。それまで、シカゴ市当局は人々が悪臭を放つ水路に近づきたがらないだろうと想定していたため、シカゴ水路は水質浄化法の厳格な規制の対象外となっていた。[3]
シカゴ都市圏水再生地区（MWRDGC）は、より厳しい水質基準の実施に反対していた。[3] MWRDGCの公式の立場の理由は、「お金の無駄になる」ことと「川を泳げるほど安全にすると、子供が溺れるリスクが高まる」ことだった。[要出典]彼らの立場の主な理由は、プロジェクトの価格と金銭的コストに要約される。EPAはオバマ政権の支援を受けて、シカゴ地域の最大の下水処理場2か所をアップグレードし、シカゴの水路に流入する部分的に処理された下水と流出水を消毒できるようにする計画を求めた。CBS（2015）とShively（2016）の研究によると、この命令は適切なタイミングで出された。なぜなら、処理場は2015年まで新しい機能に対応できるほど完全にはアップグレードされていなかったからである。[4]そして、2011年から2013年にかけてシカゴのビーチの水質を分析したShivleyの研究では、いくつかの懸念すべき情報が明らかになった。[5]この研究の目的は、シカゴの9つのビーチの水を分析し、採取したサンプルが大腸菌のレクリエーション水質基準（RWQS）を超えているかどうかを判断することだった。RWQSは、米国環境保護庁によって設定され、実施された。彼らは、ビーチから採取された2,059の水サンプルのうち、285がRWQSを超えており、サンプルの合計は14％であることが判明した。Dick Durbinによると、スコーキーとカルメットの2つの新しい下水処理場の開設は、シカゴ地域水路システム（CAWS）の全体的な水質を改善するために設計されたという。[6] 2つの改造された処理場では、塩素処理/脱塩素処理を使用して、水路に排出される前に市の流出水と下水を処理している。 CBSによると、2つの最新式下水処理場では水中の病原菌の量が減少しているものの、スティックニー処理場には同様の対策を施す計画はまだないという。[4]スティックニー処理場は世界最大の下水処理場で、MWRDGCシステムのどの処理場よりも多くの廃水を処理している。[4]
参照
参考文献
- ^ abcdef マカイティス、W. (1985 年 10 月)。 「シカゴの水問題と解決策」。地理ジャーナル。11 (3): 229–237。書誌コード:1985GeoJo..11..229M。土井：10.1007/bf00186336。ISSN 0343-2521。
- ^ abcdefghijkl 「シカゴ首都圏水再生地区」mwrd.org . 2019年12月1日閲覧。
- ^ abcd Hawthorne, Michael (2011年5月12日). 「米国、シカゴ川の浄化を要求」chicagotribune.com . シカゴ・トリビューン. 2019年12月1日閲覧。
- ^ abcdef Chicago CBS (2015年7月17日). 「シカゴ川に流入する廃水が初めて消毒される」 . 2019年12月1日閲覧。
- ^ abcd Shively, Dawn A.; Nevers, Meredith B.; Breitenbach, Cathy; Phanikumar, Mantha S.; Przybyla-Kelly, Kasia; Spoljaric, Ashley M.; Whitman, Richard L. (2016年1月). 「シカゴ9カ所のビーチにおけるプロトタイプ自動連続レクリエーション用水質モニタリング」. Journal of Environmental Management . 166 : 285– 293. Bibcode :2016JEnvM.166..285S. doi :10.1016/j.jenvman.2015.10.011. ISSN 0301-4797. PMID 26517277.
- ^ ダービン、ディック（2015年7月17日）「MWRDのカルメット工場からシカゴ川水系へ初めて消毒済み水が流入」www.durbin.senate.gov。イリノイ州選出のディック・ダービン上院議員。 2019年12月1日閲覧。
さらに読む
- デクスター、ジェシカ（2009）『シカゴの河川浄化：シカゴ第二のウォーターフロント』CBAレコード、23(3)、38ページ。
- シカゴ都市圏水再生地区。MWRD のトンネルおよび貯水池計画。
