シカゴ地域の水質

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、拡大する都市に対応するために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に、マスター排水計画やトンネル・貯水池計画など、さまざまな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、放流前に浄化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}雨水の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。村には洗練された排水手段がなく、ほとんど道路脇の溝だけに頼っていた。^[2]バリル（1904）は、シカゴの住民が1840年に4マイル離れたところから水を取り込む取水弁を通じてミシガン湖から水を集めて利用する予防策を講じたとさらに詳しく述べている。しかし、汚染物質は依然として水道にまで達していた。^[4]イリノイ州は、汚染されている可能性のある都市の水道に対処するため、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年にマスター排水計画を作成した。マスター排水計画は、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、雨水の流出を排水するためだけに設計された元の下水道の設計は、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と、屋内配管から発生する汚水を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。雨天が発生し、流出がシステムの最大流量を超えると、システムが処理できない余分な流出水は、近くの水域、湖や川に直接排出されます。

ラウチ (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、下水道委員会はイリノイ・ミシガン運河の深掘りと全体的な拡張を要求しました。彼らはそれを「都市の保護と健康に不可欠な措置」と宣言しました。^[5]運河は、水位が低いときに船を水門やポンプ場として機能させるという純粋に商業的な理由で 1848 年に最初に作られました。^[4]シカゴの人口増加と工業化により、家庭、屠殺場、その他の発生源からの下水と廃棄物は量が増え続け、川に流れ込みました。^[5]

1863年、川で丹毒の流行が起こりました。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]システム改修により、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、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、主な水源であるミシガン湖の水質汚染を軽減しました。^[2]

しかし、運河は、今後増大する問題に対処するには不十分な解決策でした。^[2] 1885年、増え続ける廃棄物と1879年にイリノイ・ミシガン運河で発生した沈殿物により、水系感染症が流行し、元々の緩やかな流れがさらに減少しました。汚染された水と汚染された水の量の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システムの流れを逆転させる運河システムを開発および維持するために建設されました。^[2]

1900 年に計画の主要水路が完成し、下水と流出水の新しい処理方法として救済策が講じられました。川の水流を切り替えることで、都市の住民が排出した下水が反対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、水路を逆にすることでミシガン湖がシカゴ川に流れ込むようになります。この水路の逆転は、都市の飲料水の汚染を排除するために行われました。^[2]それだけでなく、水路を逆転させることでミシガン湖の水流が川に排出された下水を希釈して浄化するプロセスを助けるため、川をきれいにする効果もあります。運河システム全体が完成したのは 1922 年になってからでしたが、「運河システムはシカゴの自然な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、当時使用できなく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]

川の水の流れの変化は、最大 300 万人の人口に十分な希釈処理能力を提供す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。処理場とその遮断装置は、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、流出水と汚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 84 cm であるため、流出水と汚水の混合物が年間約 100 倍川に排出されていることが判明したためです。1930 年代になって初めて、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システムに置き換えられ、禁止されました。分離下水道システムは、別々に処理する 2 つのメインラインで構成されています。ラインの 1 つは流出水のみを処理し、もう 1 つは下水のみを処理するように設計された別の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、つまり「非常に激しい」雨は水路に下水が逆流してミシガン湖に逆流します。水質の問題は、1967 年まで比較的手つかずのままでした。^[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、この地域の汚染と洪水の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、この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水を捕らえて貯留し、シカゴ地域の水路に排出されるはずだった水を回収します。TARP が捕らえた貯留水は、再生プラントにポンプで送り込まれ、浄化されてから水路に戻されます。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で評価されています。^[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、水質改善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・貯水池計画は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が資金を提供し、主にプロジェクトの汚染側面に取り組み、米国陸軍工兵隊が第2フェーズの資金を提供し、第2フェーズでは洪水防止に重点が置かれていた^[2]。TARPの第1フェーズは、2006年の最近まで完全には完成していなかったが、23億体積の液体を捕捉して保持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ないが、完了するとTARPが保持できる液体の量が185億量に増加することになる。^[2]

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]水質の問題は、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の大都市であったことが強調された。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、水路は水質浄化法の厳しい政策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、「それ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、子供たち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、シカゴの水路に流れ込む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年）とShively（2016年）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もので、なぜなら処理場は2015年まで新しい機能に対応できるよう完全にアップグレードされていなかったためである。^[4]そして、2011年から2013年にかけてシカゴの海岸の水質を分析したシブリーの研究では、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つの海岸の水を分析し、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）を超えていないか調べることだった。RWQSは、米国環境保護庁が制定し、施行した。彼らは、海岸から採取した2,059の水サンプルのうち、285がRWQSを超え、サンプルの合計は14％だったことを発見した。ディック・ダービンによると、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] 改造された2つの処理場では、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CBSによると、2つの更新された下水処理場は水中の病原菌の量を減らしますが、スティックニー処理場には同様のケアを提供する計画はまだありません。^[4]スティックニー処理場は世界最大の下水処理場であり、MWRDGCシステムの他のどの処理場よりも多くの廃水を処理しているにもかかわらずです。^[4]

• シラーウッズの魔法のウォーターポンプ

• デクスター、ジェシカ（2009年）。「シカゴの川の浄化：シカゴの第二のウォーターフロント」CBAレコード、23（3）、38。
• シカゴ大都市圏水再生地区。MWRD のトンネルおよび貯水池計画。