Загрязнение воды в Соединенных Штатах является растущей проблемой, которая стала критической в 19 веке с развитием механизированного сельского хозяйства , горнодобывающей промышленности и промышленности , хотя законы и правила, введенные в конце 20 века, улучшили качество воды во многих водоемах. [1] Обширная индустриализация и быстрый рост городов усугубили загрязнение воды , поскольку отсутствие регулирования привело к сбросу сточных вод , токсичных химикатов, питательных веществ и других загрязняющих веществ в поверхностные воды. [2] [3]
В начале 20-го века сообщества начали устанавливать системы очистки питьевой воды , но контроль основных источников загрязнения — бытовых сточных вод, промышленности и сельского хозяйства — не был эффективно решен в США до конца 20-го века. Эти источники загрязнения могут влиять как на грунтовые , так и на поверхностные воды . Многочисленные инциденты с загрязнением, такие как разлив угольной золы с завода по производству ископаемых Kingston (2008) и разлив нефти Deepwater Horizon (2010), оказали долгосрочное воздействие на качество воды , экосистемы и здоровье населения в Соединенных Штатах. [4] [5] Геологическая служба США сообщила в 2023 году, что по крайней мере 45% питьевой воды в Соединенных Штатах содержат пер- и полифторалкильные вещества (ПФАВ), обычно называемые «вечными химикатами». [6] [7]
Многие решения по борьбе с загрязнением воды в Соединенных Штатах могут быть реализованы для сокращения загрязнения воды. Это включает в себя очистку муниципальных сточных вод , очистку сельскохозяйственных и промышленных сточных вод , контроль эрозии и отложений , а также контроль городских стоков . Продолжающееся внедрение мер по предотвращению загрязнения, контролю и очистке используется для достижения цели поддержания качества воды в пределах уровней, указанных в федеральных и государственных правилах. Однако многие водоемы по всей стране продолжают нарушать стандарты качества воды в 21 веке. [8]
Загрязнение воды было определено как растущая проблема в США учеными, правительственными чиновниками и общественностью в 19 веке. Многие города и поселки сбрасывали неочищенные бытовые сточные воды в близлежащие водные пути. Сточные воды, сбрасываемые заводами, шахтами и другими предприятиями, увеличивались по мере роста экономики. Крупные города, а позже и более мелкие общины начали устанавливать системы очистки питьевой воды в начале 20 века, [9] но очистные сооружения были ограничены в то время и не очень эффективны. [2] Эффективный контроль за сточными водами и промышленным загрязнением не был всесторонне рассмотрен до конца века. Сельскохозяйственное загрязнение стало растущей проблемой в 20 веке с ростом механизации сельского хозяйства [10] и увеличением использования химикатов . [11]
После принятия Закона о чистой воде 1972 года (CWA) уровень загрязнения воды в водных путях США в целом резко снизился в отношении стока сточных вод и многих типов промышленных сточных вод. [1] Закон 1972 года не касался поверхностного стока с ферм или загрязнения городскими стоками. Городской ливневый сток стал предметом регулирования в 1987 году, хотя реализация требований городами и поселками была медленным и сложным процессом. Около половины миль ручьев и рек США продолжают нарушать федеральные стандарты качества воды в 21 веке. Обследования озер, прудов и водохранилищ показали, что около 70 процентов были загрязнены (измеренные на основе площади поверхности), и чуть более 70 процентов береговых линий страны, а также 90 процентов обследованных океанских и прибрежных территорий также были загрязнены. [8] В соответствующем отчете 2017 года о качестве воды в стране, подготовленном Агентством по охране окружающей среды США (EPA), говорится, что 46% миль рек и ручьев, 21% озер страны, 18% прибрежных и Великих озерных вод и 32% водно-болотных угодий страны находятся в «плохом биологическом состоянии». [12] Сельское хозяйство, промышленность, городские стоки и другие источники продолжают сбрасывать отходы в поверхностные воды по всей стране. Это создает огромные риски для окружающей среды и здоровья, учитывая, что эти водные источники используются в качестве питьевой воды и для сельскохозяйственных нужд.
Хотя CWA внес позитивный вклад в состояние поверхностных вод в Соединенных Штатах, закон не в полной мере затрагивает все аспекты загрязнения. Многие считают, что Конгресс должен пересмотреть или расширить закон, чтобы решить эти проблемы и пробелы в регулировании. [13] Хотя CWA был эффективен в контроле загрязнения точечных источников (где сброс обычно осуществляется через трубу или канаву, и назначение ответственности за смягчение последствий является простым), он не был столь эффективен в отношении неточечных источников (где сбросы диффузные, а очистка или профилактика могут быть технически сложными или очень дорогими). [14]
Несмотря на негативное воздействие загрязнения воды на здоровье человека и экосистему, существуют решения, способные очистить водоемы и снизить уровень загрязнения.
Поверхностные воды состоят из всех форм видимых источников воды, таких как океаны, озера и реки. В настоящее время значительная часть поверхностных источников пресной воды загрязнена в Соединенных Штатах. Это представляет огромную угрозу для американских источников воды, поскольку более 60% воды, используемой в Соединенных Штатах, поступает из этих источников пресной воды. Большинство случаев загрязнения пресной воды являются результатом загрязнения питательными веществами , что является результатом попадания сельскохозяйственных отходов и удобрений в водоемы, что создает зоны с пониженным уровнем кислорода. [15]
Подземные воды — это осадки, которые собираются в пористых пространствах глубоко под землей, которые называются водоносными горизонтами . Люди могут получить доступ к воде, которая собирается в водоносном горизонте, построив скважины, чтобы выкачивать воду на поверхность для использования. Около 40% питьевой воды в Америке поступает из источников подземных вод. [15] Когда загрязняющие вещества попадают в водоносные горизонты, загрязнение распространяется, исключая возможность использования водоносного горизонта для питья. Загрязнение подземных вод часто является результатом химических веществ, которые просачиваются через почву в систему водоснабжения, таких как пестициды и удобрения. Другими причинами загрязнения подземных вод являются бензин, нефть, дорожная соль, отходы септиков или утечки со свалок. [16]
Точечный источник загрязнения возникает, когда загрязнение воды происходит из одного источника. Точечные источники могут включать протекающие септики, разливы нефти, сброс отходов или очистные сооружения. [15] Чтобы предотвратить загрязнение точечным источником, Закон о чистой воде регулирует, что можно сбрасывать в водоем, требуя от каждого объекта получить разрешение Национальной системы ликвидации сбросов загрязняющих веществ (NPDES). [17]
Загрязнение из неточечных источников происходит, когда загрязнение происходит из нескольких различных источников. Этот тип загрязнения очень сложно контролировать, учитывая, что исходный источник(и) может быть трудно идентифицирован. [15] Загрязнение из неточечных источников является наиболее распространенным типом загрязнения, поскольку, поскольку дождевые осадки стекают с земли по пути к различным водным источникам, они загрязняются загрязняющими веществами из окружающей местности. К этим источникам относятся загрязняющие вещества, связанные с сельским хозяйством, городскими стоками или дренажем. CWA не разрешает выдачу разрешений NPDES для неточечных источников, [18]
Трансграничное загрязнение воды происходит, когда загрязнение в водах одной страны распространяется и наносит ущерб окружающей среде или водоснабжению другой страны. Трансграничное загрязнение может перемещаться через реки или океанические течения. [19]
Исторически муниципальные сточные воды были основным источником загрязнения воды в Соединенных Штатах. Отсутствие надлежащей очистки сточных вод привело к появлению множества загрязненных водоемов по всей стране. Бытовые сточные воды стали широко распространенной проблемой с началом промышленной революции в 19 веке, ростом населения и растущей урбанизацией . В течение начала 20 века большинство сообществ не имели очистных сооружений или мест утилизации отходов. Некоторые города построили канализационные трубы, которые отводили сточные воды в близлежащую реку или прибрежную зону, но не имели какой-либо обработки отходов, вместо этого сбрасывая сточные воды прямо в воду. [2] : 48–50 Первые очистные сооружения были построены в конце 19 и начале 20 веков в Соединенных Штатах и, как правило, не полностью очищали отходы. [20]
Масштабное строительство новых и модернизированных систем очистки сточных вод после принятия Закона о чистой воде 1972 года значительно снизило воздействие муниципальных сбросов. С 1980-х годов вторичная очистка стала национальным стандартом для муниципалитетов. [21] С момента этих достижений Соединенные Штаты смогли перерабатывать около 34 миллиардов галлонов сточных вод в день. [15] Некоторые отдельные системы продолжают вызывать локальные проблемы с качеством воды из-за устаревших или протекающих трубопроводов и систем сбора, что приводит к комбинированным переливам канализации и переливам бытовой канализации . [2] : 56–57 Ненадлежащее обслуживание канализационной инфраструктуры приводит к загрязнению из-за утечек, и такая практика способствовала присвоению Американским обществом инженеров-строителей рейтинга «D» для канализационной инфраструктуры Америки в 2017 году. [22] Хотя все бытовые сточные воды теперь очищаются по всей стране, утечки и разливы муниципальных сточных вод представляют собой значительную проблему, поскольку сточные воды переносят такие заболевания, как сальмонеллез, гепатит и многие другие инфекционные заболевания, которыми ежегодно заболевают около 3,5 миллионов американцев. [23]
Исследования воды в конце 1970-х и 1980-х годов показали, что ливневый сток был существенной причиной ухудшения качества воды во многих частях США. [24] Исследования загрязнения ливневых стоков продолжаются в 21 веке, и результаты показывают, что городской сток является постоянным источником проблем с качеством воды по всей стране. [25] : vii Увеличение освоения земель по всей стране — как в городах, так и в пригородах — привело к увеличению непроницаемых поверхностей ( парковки , дороги , здания , уплотненная почва ), что приводит к увеличению поверхностного стока во время влажной погоды. [26] Развитие новых дорог и поверхностей с твердым ландшафтом продолжает способствовать загрязнению близлежащих рек, озер и прибрежных районов. Типичные загрязнители стока включают бензин, масло и другие жидкости для автотранспорта; металлы; удобрения; пестициды и другие химикаты. [27]
Ранние признаки загрязнения промышленными отходами в Соединенных Штатах существовали с 1870-х годов, увеличиваясь по мере того, как промышленная революция и Вторая промышленная революция распространялись по всей территории Соединенных Штатов, и ее воздействие на окружающую среду наблюдалось все чаще. [28] [29] Промышленные отходы являются источником токсичных загрязняющих веществ и химикатов и могут оказывать пагубное воздействие на экосистему и здоровье населения, если сбрасываются непосредственно в поверхностные воды. [29]
Исторические отчеты о ранней промышленной деятельности в США дают общее описание видов образующихся отходов. Горнодобывающие работы ( уголь , металлы, минералы), кузницы и доменные печи были одними из первых отраслей промышленности в США, которые генерировали отходы. В конце 18-го и начале 19-го веков отходы от горнодобывающих работ попадали в реки и ручьи, а железоделательные печи и печи использовали воду для охлаждения. [30] : 27, 32–33, 53 Эти отрасли были относительно небольшими предприятиями, производящими небольшие объемы продукции, [31] и отходы, которые они сбрасывали в реки и ручьи, были пропорционально разбавлены. Однако по мере роста фабрик в 19-м веке росло и количество производимого загрязнения. В начале 19-го века внедрение паровых двигателей как в горнодобывающем, так и в обрабатывающем секторах (например, в текстильной промышленности ) значительно увеличило производительность, а возросшее использование двигателей производило большие объемы нагретой воды ( тепловое загрязнение ). [30] : 52–53 Рост производительности, а также введение железных дорог в 1830-х и 1840-х годах, увеличившее общий спрос на уголь и минералы, привели к дополнительному образованию отходов. [32] [3] : 68–69
Объемы и концентрации промышленных отходов значительно возросли в середине 19 века во многих секторах бизнеса, включая горнодобывающую промышленность. Отходы горнодобывающей промышленности увеличивались не только от угольных и минеральных шахт на востоке и юге, но и от добычи золота, серебра и других металлов на недавно развивающемся западе. [3] : 92–95 [33]
Начало Второй промышленной революции в середине-конце 19 века привело к появлению в США новых отраслей тяжелой промышленности, которые производили большие объемы и новые виды отходов. К этим отраслям промышленности относятся:
Промышленная экспансия продолжалась и в 20 веке, включая масштабное расширение производства бумажной продукции , что привело к появлению дополнительных видов и количеств отходов. [35] [36]
Сегодня промышленное загрязнение вызвано сбросами и выбросами с производственных предприятий в определенных отраслях, что продолжает загрязнять поверхностные воды по всей стране. [37] Многие производственные процессы генерируют сточные воды, способствуя загрязнению воды, обнаруженному в реках, озерах и океанах. [38] В 2015 году EPA обнаружило, что электростанции, работающие на ископаемом топливе , особенно угольные , были крупнейшими источниками загрязнения промышленных вод. [39] EPA обнаружило случаи, когда электростанции сбрасывали токсичные загрязняющие вещества, такие как ртуть, мышьяк и свинец, в поверхностные воды. [4] [40] Хотя многие промышленные предприятия добавили или расширили свои системы очистки сточных вод для соответствия CWA, некоторые промышленные секторы и предприятия не устранили все компоненты в своих сбросах и продолжают вносить значительные количества загрязняющих веществ в поверхностные воды в США. [41]
На основании отчета 21 393 промышленных и коммерческих объектов, подпадающих под действие системы инвентаризации выбросов токсичных веществ Агентства по охране окружающей среды (TRI), выбросы токсичных загрязняющих веществ в 2019 году составили около 200 миллионов фунтов (91 кт), что на 38 миллионов фунтов (17 кт) меньше, чем в 2007 году, в основном из-за сокращения выбросов нитратов. (Отчеты TRI не охватывают все отрасли промышленности или все сбрасываемые загрязняющие вещества.) [42]
Сбросы и химикаты из сельского хозяйства вносят большой вклад в загрязнение воды в США, поскольку дождевая вода протекает через поля и попадает в водоемы. Применение химических удобрений, сбор навоза и использование химикатов, используемых фермерами, часто приводит к поверхностному стоку питательных веществ (азота и фосфора). При смывании с сельскохозяйственных полей загрязнение питательными веществами может вызвать эвтрофикацию водоемов. [43] Эвтрофикация приводит к цветению водорослей, которые истощают кислород в водоемах, что приводит к появлению мертвых зон, где жизнь больше не может поддерживаться. Чрезмерное или неправильное использование удобрений, пестицидов и различных типов химикатов во время ведения сельского хозяйства способствует загрязнению воды и в настоящее время является третьим по величине источником загрязнения воды в озерах, вторым по величине источником загрязнения воды в водно-болотных угодьях и основным фактором загрязнения эстуариев и грунтовых вод. [12] [44]
В США насчитывается около 45 000 предприятий по кормлению животных , также известных как промышленные фермы. [45] Эти предприятия содержат и кормят миллионы животных и производят миллиарды галлонов отходов животных в год. В 2012 году промышленные фермы произвели 369 миллионов тонн отходов животных, которые обычно хранятся в лагунах или резервуарах. В зависимости от типа используемого контейнера, системы хранения могут протекать и сбрасывать бактерии , аммиак и питательные вещества в близлежащие ручьи. Лагуны для хранения также могут просачиваться в грунтовые воды. [46]
Загрязнение воздуха также является основным фактором загрязнения поверхностных вод . Тип загрязняющих веществ в воздухе, выбрасываемых промышленными предприятиями, автотранспортными средствами [47] и сельскохозяйственными биоотходами, выбрасываемыми в атмосферу, влияет на качество морских и пресных водоемов , тем самым влияя на морскую жизнь, растения, животных и, в конечном счете, на выживание человека.
Осаждение воздуха — это процесс, при котором загрязняющие воздух вещества, выбрасываемые из источников, как промышленных, так и природных, оседают в водоемах. Осаждение может привести к загрязнению воды вблизи источника или на расстоянии до нескольких тысяч миль. Наиболее часто наблюдаемыми загрязняющими веществами воды, образующимися в результате промышленного осаждения воздуха, являются соединения серы, соединения азота, соединения ртути, другие тяжелые металлы, а также некоторые пестициды и промышленные побочные продукты. Естественные источники осаждения воздуха включают лесные пожары и микробную активность. [48]
Кислотный дождь — это форма осаждения в воздухе, при которой промышленные предприятия и транспортные средства выделяют газы, такие как оксид азота, которые взаимодействуют с водяным паром и затем попадают в водоемы, а также на сушу. Кислотный дождь вымывает все важные питательные вещества, такие как кислород, из воды и почвы, нанося вред морской жизни. Он губителен для животных и людей и снижает способность растений к воспроизводству. [49]
Другие виды деятельности, способствующие загрязнению воды, включают:
Городские сточные воды ( канализация ) состоят из человеческих отходов и других бытовых отходов. [51] В Соединенных Штатах каждый день собирается около 34 миллиардов галлонов сточных вод и отправляется на очистные сооружения. [52] Сточные воды собираются через объединенные канализационные системы , которые используются для бытовых отходов и ливневых стоков, или в отдельных бытовых канализационных системах. [23] Очистные сооружения включают физические процессы удаления, такие как сетки и отстойники, а также биологические процессы для удаления органических веществ и патогенов из воды. [53] Очистные сооружения имеют строгие требования к разрешениям, чтобы гарантировать, что их сбросы не нанесут вреда окружающей среде или здоровью населения. [21] [54] Некоторые предприятия имеют улучшенные процессы очистки для контроля загрязнения питательными веществами перед сбросом. [55]
Сельскохозяйственные стоки являются одной из основных причин загрязнения воды в Соединенных Штатах. [15] Финансирование от грантов Clean Water Grants доступно фермерам для реализации проектов, помогающих контролировать сельскохозяйственное загрязнение до того, как оно попадет в водные источники. [56] Методы минимизации и сдерживания загрязнения воды сельским хозяйством в Соединенных Штатах включают усилия по водоразделу, управление питательными веществами, покровные культуры, буферы, управление отходами животноводства и управление дренажем. [43] Буферы представляют собой небольшие полосы земли, покрытые растениями, которые способны удалять загрязняющие вещества, такие как азот, фосфор и осадок, до сброса в водоем. Как буферы, так и покровные культуры используются для удаления этих загрязняющих веществ из сельскохозяйственных стоков. [57]
Промышленные объекты могут образовывать следующие потоки промышленных сточных вод:
Некоторые предприятия генерируют сточные воды, которые можно очищать на муниципальных очистных сооружениях. Большинство промышленных предприятий, таких как нефтеперерабатывающие заводы, химические и нефтехимические заводы, имеют свои собственные специализированные сооружения для очистки своих сточных вод. [58] : 1412 Такие специализированные системы предназначены для очистки высоких концентраций органических веществ (например, масла и смазки), токсичных загрязняющих веществ (например, тяжелых металлов, летучих органических соединений ) или питательных веществ, таких как аммиак. [58] : 180 Некоторые отрасли промышленности устанавливают систему предварительной очистки для удаления некоторых загрязняющих веществ (например, токсичных соединений), а затем сбрасывают частично очищенные сточные воды в муниципальную канализационную систему. [59] : 59–61
Контроль эрозии и осадка — это методы, используемые для смягчения загрязнения осадками в водных путях. [60] Наиболее распространенным и эффективным методом контроля на сельскохозяйственных землях является управление посевами, которое увеличивает почвенный покров и стабилизирует склоны. [ необходимо дополнительное объяснение ] [60] Без надлежащих методов стабилизации почвы осадки могут привести к смыву большого количества осадка в водные пути, создавая проблемы с проникновением солнечного света и видимостью. Типичные профилактические меры для строительных площадок включают противоэрозионное покрытие и мульчирование, а также установку иловых заграждений для улавливания осадка, не захваченного противоэрозионными средствами. [61] [62]
Городские территории влияют на качество воды, увеличивая объем стоков и загрязняющих веществ. Одним из решений для уменьшения стока является строительство новых поверхностей с проницаемыми покрытиями, которые позволяют дождевой воде проходить через поверхность в водоносные горизонты грунтовых вод и уменьшают количество городских стоков. Кроме того, правильное использование и хранение бытовой химии имеют решающее значение для снижения случаев [ написание? ] разливов, загрязняющих местные водные пути. [63]
Разлив нефти Deepwater Horizon считается крупнейшим разливом нефти в море в истории нефтяной промышленности. Инцидент начался 20 апреля 2010 года, когда полупогружная нефтяная вышка BP взорвалась в Мексиканском заливе примерно в 41 миле от побережья Луизианы. [64] Взрыв привел к выбросам от 1000 до 60 000 баррелей нефти в день. [5] Спасателям потребовалось 87 дней, чтобы остановить разлив, и к этому моменту с платформы в залив вылилось, по оценкам, 3,19 миллиона баррелей нефти. Разлив Deepwater Horizon затронул более 1000 миль береговой линии Мексиканского залива от Техаса до Флориды. [65]
Из членов экипажа, присутствовавших во время разлива нефти Deepwater Horizon, 11 погибли и 17 получили серьезные ранения. [66] Кроме того, частота ураганов в заливе делает последствия долгосрочного воздействия на людей более применимыми, поскольку эти штормы способны переносить сырую нефть на многие мили океана к берегу. Согласно исследовательской статье из LSU , «ущерб, нанесенный тем, кто жил в присутствии сырой нефти за последние 10 лет, вероятно, является постоянным, поскольку хроническое воздействие приводит к повышению риска рака , сердечно-сосудистых заболеваний и проблем с дыханием ». Воздействие нефти и его респираторные эффекты также были проанализированы в исследовании персонала береговой охраны, развернутого для оказания помощи в ликвидации разлива. В статье 54,6% респондентов заявили, что подверглись воздействию сырой нефти, и 22,0% заявили, что подверглись воздействию нефтяных диспергаторов . Из почти 5000 сотрудников, завершивших опрос, 19,4% испытали кашель, 5,5% испытали одышку и 3,6% испытали хрипы . Исследование также показало, что воздействие как нефти, так и нефтяных диспергаторов показало гораздо более выраженную связь с различными респираторными симптомами, чем воздействие только нефти. [67]
Береговая линия северо-восточного Мексиканского залива содержит около 60 процентов прибрежных и пресноводных болот в Соединенных Штатах. [68] Болотная среда, как правило, имеет стоячую воду , что делает ее одной из самых чувствительных к разливам нефти. Без естественного механизма очистки, который обеспечивает текущая вода, нефть может покрывать болотную растительность в течение более длительных периодов времени, разрушая питомники , которые затем влияют на множество взаимосвязанных видов. [69] Мексиканский залив также является домом для 22 видов морских млекопитающих . Из них до 20 процентов всех морских черепах Кемпа Ридли, присутствовавших во время разлива, в конечном итоге погибли, а луизианский бутылконосый дельфин столкнулся с 50-процентным сокращением популяции. [70] Однако, поскольку разлив нефти BP произошел в милях от любой суши, он не был таким разрушительным для экосистем вдоль берега, как другие разливы нефти. Однако среды обитания вдоль берега все еще были открыты из-за шаров смолы , которые слипались и вымывались на пляжи, влияя на местную дикую природу. Кроме того, последствия, которые оказали дрейфующие нефтяные шлейфы на глубоководную экосистему, относительно неизвестны. [71]
В декабре 2010 года США подали жалобу в окружной суд против BP и нескольких других ответчиков, связанных с разливом. Жалоба привела к рекордному урегулированию, в результате которого был наложен штраф в размере 5,5 млрд долларов США по Закону о чистой воде на BP Exploration & Production и до 8,8 млрд долларов США в качестве компенсации за ущерб природным ресурсам. [72] Однако к 2015 году BP успешно возместила большую часть из 40 млрд долларов США, потерянных в рыночной стоимости после разлива. Это восстановление было связано со склонностью компании продолжать разведку новых нефтяных ресурсов, несмотря на аварию. В период с 2011 по 2013 год количество нефтяных вышек BP в Мексиканском заливе удвоилось, и в 2015 году они начали инвестировать 1 млрд долларов США в возможности на Аляске. [73] С другой стороны, статья NPR за 2015 год показала, как рыболовецкие города вдоль побережья Мексиканского залива все еще ощущают пагубные последствия разлива нефти. В интервью с ловцом устриц из Алабамы он утверждает: «Бизнес все еще испытывает трудности... из-за отсутствия производства устриц... Я возлагаю вину за это на разлив нефти». Рыбак продолжает описывать, как устричные рифы у берегов Луизианы не давали должного урожая после разлива. [74]
Загрязнение воды в городе Уоберн, штат Массачусетс, получило общественное признание в 1984 году в ходе судебного процесса, поданного семьями детей в Уоберне, которые умерли от лейкемии в необычно большом количестве. [75] Семьи приписали лейкемию загрязненной питьевой воде города, которая была загрязнена более 150 лет промышленностью, в частности токсичными соединениями, используемыми кожевенными фабриками в этом районе. [75]
Разлив угольной пульпы в округе Мартин произошел 11 октября 2000 года, когда угольная пульпа прорвалась в заброшенную шахту и вылила примерно 306 миллионов галлонов пульпы в реку Таг-Форк . Разлив загрязнил 200–300 миль реки Биг-Сэнди и водоснабжение более 27 000 жителей.
22 декабря 2008 года произошел прорыв дамбы на заводе по производству ископаемых в Кингстоне в округе Роан, штат Теннесси , в результате чего в реку Эмори попало 1,1 миллиарда галлонов угольной летучей золы . Это был крупнейший выброс летучей золы и худшая катастрофа, связанная с угольной золой, в истории США. [4]
5 августа 2015 года рабочие на руднике Gold King в Сильвертоне, штат Колорадо, выпустили 3 миллиона галлонов токсичных сточных вод при попытке добавить кран в хвостохранилище для рудника. Сточные воды содержали небезопасные уровни тяжелых металлов , а некоторые части реки в сотни раз превышали допустимые нормы. [76]
В конце 19 века федеральное правительство уделяло мало внимания тому, что считалось местными проблемами окружающей среды и здоровья. Несколько штатов, включая Массачусетс , Нью-Джерси , Коннектикут и Род-Айленд , исследовали проблемы промышленного загрязнения на определенных реках в пределах своих границ, но не издавали приказов или правил для определенных отраслей промышленности. [77] : 1059 Единственным федеральным законодательством, направленным на борьбу с загрязнением воды в эту эпоху, был Закон о реках и гаванях 1899 года . [78] В законе 1899 года Конгресс запретил сброс «мусора» — мусора, который мешал навигации, — но другие формы загрязнения (например, сточные воды, пищевые отходы , химические отходы, разливы нефти) не рассматривались. [79] В 1924 году для решения проблемы разливов нефти в гаванях Конгресс принял Закон о загрязнении нефтью . Закон предусматривал штрафы в случае разливов нефти, но они применялись только к судам в прибрежных водах. [80]
В начале 20-го века Служба общественного здравоохранения США (PHS) начала расследовать случаи заболеваний, передающихся через воду, и загрязнения питьевой воды. В 1914 году агентство опубликовало набор стандартов питьевой воды, которые были применимы только к межгосударственным общественным перевозчикам, таким как железные дороги. [81] PHS не имела полномочий издавать общие правила контроля загрязнения, но она опубликовала рекомендуемые стандарты для муниципальных систем водоснабжения (которые позже повлияли на принятие и реализацию Закона о безопасной питьевой воде в 1970-х годах). В 1922 году Американская ассоциация водопроводных сооружений опубликовала отчет, в котором определила ряд отраслей, являющихся источниками загрязнения, включая горнодобывающую промышленность, пищевую промышленность, химические и красильные заводы, нефтяные скважины и нефтеперерабатывающие заводы, металлообработку, текстильную промышленность, дубление кожи и целлюлозно-бумажные фабрики. Однако эти промышленные источники в то время не были широко изучены, и основное внимание большинства специалистов общественного здравоохранения было сосредоточено на биологическом загрязнении воды неочищенными сточными водами. [77] : 1062
В 1920-х годах среди ученых, занимающихся водными ресурсами, было достигнуто согласие о том, что загрязнение от кислотного дренажа шахт и производства кокса (которое генерирует фенолы ) является основной проблемой промышленных отходов. В 1924 году было заключено добровольное соглашение между Главным хирургом США , несколькими государственными агентствами и производителями в долине реки Огайо для контроля выбросов фенола с предприятий по производству кокса. Однако в отношении кислотного дренажа шахт в отчете PHS говорилось, что кислота от добычи полезных ископаемых оказывает положительное бактерицидное действие, и не рекомендовалось контролировать загрязнение. PHS также провела исследования и описала проблемы загрязнения в нескольких крупных речных системах и Великих озерах . Исследования PHS поддержали разработку уравнения Стритера-Фелпса , инструмента моделирования качества воды, который используется для прогнозирования уровней растворенного кислорода в водоемах в ответ на нагрузку загрязняющих веществ. [77] : 1063–5
Начиная с 1917 года, некоторые штаты создали водные комиссии или советы для мониторинга некоторых аспектов качества воды и координации их результатов с существующими государственными органами здравоохранения. Эти комиссии проводили различные исследования загрязнения, но не издавали нормативных актов, вместо этого полагаясь на добровольное сотрудничество с промышленностью. [77] : 1060–2
В 1948 году Конгресс принял Федеральный закон о контроле за загрязнением воды , который создал комплекс программ по качеству воды, которые также обеспечивали некоторое финансирование для государственных и местных органов власти. Правоприменение ограничивалось межгосударственными водами. PHS оказывала финансовую и техническую помощь. [82]
Закон о чистой воде является основным федеральным законом в Соединенных Штатах, регулирующим загрязнение поверхностных вод. [83] Поправки к CWA 1972 года установили широкую нормативную базу для улучшения качества воды. Закон определяет процедуры контроля загрязнения и разработки критериев и стандартов для загрязняющих веществ в поверхностных водах. [84] Закон уполномочивает Агентство по охране окружающей среды регулировать загрязнение поверхностных вод в Соединенных Штатах в партнерстве с государственными агентствами. До 1972 года было законно сбрасывать сточные воды в поверхностные воды без проверки или удаления загрязняющих веществ. В CWA были внесены поправки в 1981 и 1987 годах для корректировки федеральной доли финансирования строительных грантов для местных органов власти, регулирования муниципальных сбросов ливневой канализации и последующего создания Государственного оборотного фонда чистой воды . Фонд предоставляет низкопроцентные ссуды для улучшения муниципальных систем очистки сточных вод и финансирования других улучшений качества воды. [85]
В соответствии с CWA Национальная система ликвидации сбросов загрязняющих веществ ( NPDES ) регулирует разрешения на сбросы в водные объекты. Правила Агентства по охране окружающей среды требуют, чтобы каждое предприятие подавало заявку на получение специального разрешения на сбросы своих сточных вод, и, следовательно, требует, чтобы каждое предприятие очищало свои сточные воды. [84] В дополнение к ограничениям по сбросам , разрешения включают требования по мониторингу и отчетности, которые используются Агентством по охране окружающей среды и штатами для обеспечения соблюдения ограничений. [17] Однако более пятидесяти процентов рек в Соединенных Штатах по-прежнему нарушают стандарты загрязнения, опубликованные штатами. [86] Дополнительные требования реализуются на уровне штатов, что позволяет более строго регулировать охраняемые водные объекты. [87] Могут быть приняты дополнительные правила для ограничения загрязнения, которое исходит из неточечных источников, таких как сельское хозяйство. Во многих водоразделах неточечные источники являются основной причиной несоблюдения стандартов качества воды. [88] EPA и штаты могут использовать механизм регулирования CWA, называемый общей максимальной суточной нагрузкой (TMDL), для установления строгого контроля загрязнения и могут применять требования как к точечным, так и к неточечным источникам. [89] [90] [91] В 2010 году EPA и несколько штатов разработали обширные требования масштаба водораздела в большом документе TMDL для Чесапикского залива . [92] Государственные органы продолжают разрабатывать требования TMDL для многих водоемов по всей территории США. [93]
Некоторые экономисты сомневались, принес ли закон 1972 года обещанные результаты в виде более чистых рек и озер, и превысили ли выгоды издержки для общества. Правительство Соединенных Штатов потратило более одного триллиона долларов, пытаясь бороться с загрязнением воды. В CWA Конгресс заявил, что воды страны должны быть свободны от загрязняющих веществ к 1983 году, всего через одиннадцать лет после принятия закона. [86] В целом качество воды улучшилось по всей стране с 1972 года, но не все загрязнения были устранены. В период с 1972 по 2001 год количество водных путей, безопасных для рыбалки, увеличилось на 12 процентов. [86] Данные, подтверждающие этот вывод, ограничены; только 19 процентов водных путей Соединенных Штатов были проверены на загрязнение. [88]
Положения о защите подземных вод включены в Закон о безопасной питьевой воде , Закон о сохранении и восстановлении ресурсов и Закон о Суперфонде .