孫群郎

(浙江師范大學(xué),浙江 金華 321004)

19世紀(jì)是美國崛起的世紀(jì),美國從一個(gè)農(nóng)業(yè)國演變?yōu)橐粋€(gè)工業(yè)化和城市化的強(qiáng)國,其間美國經(jīng)歷了兩次工業(yè)革命,形成了兩個(gè)經(jīng)濟(jì)核心區(qū),即以輕工業(yè)為主的東北部工業(yè)區(qū)和以重工業(yè)為主的中西部工業(yè)區(qū)。工業(yè)化與城市化是一對(duì)孿生兄弟,在工業(yè)化的帶動(dòng)下,美國的城市化也經(jīng)歷了快速發(fā)展,城市人口比例由1790年的5.1%上升到1860年的19.8%,再到1920年的51.2%,美國成為一個(gè)初步城市化的國家。①工業(yè)化和城市化給美國帶來的不僅是繁榮富強(qiáng),也造成了諸多社會(huì)問題,其中之一就是城市環(huán)境和自然環(huán)境的惡化。城市街道垃圾遍地,污水橫流;地下水受到污染,江河湖泊污濁不堪;空氣中彌漫著有毒氣體和令人作嘔的臭氣。有美國學(xué)者評(píng)論道:“在19世紀(jì)城市面臨的諸多危機(jī)之中,沒有比環(huán)境污染更加明顯更加嚴(yán)重的。”②城市環(huán)境的惡化導(dǎo)致了頻繁的瘟疫爆發(fā),在19世紀(jì),美國每年都有某些城市遭到瘟疫的襲擊,有時(shí)甚至爆發(fā)遍及全國的瘟疫大流行,導(dǎo)致成千上萬人罹病乃至死亡。當(dāng)時(shí),歐美流行的病原學(xué)(aetiology)理論主要是“瘴氣學(xué)說”(miasma theory),對(duì)城市衛(wèi)生運(yùn)動(dòng)(sanitary movement)的興起發(fā)揮了重要的促進(jìn)作用。該學(xué)說認(rèn)為,由城市及其周圍的污物產(chǎn)生的一種瘴氣是導(dǎo)致瘟疫肆虐的罪魁禍?zhǔn)住Ｓ谑?美國人開始采取各種措施改進(jìn)城市衛(wèi)生,比如,修建供水和排污工程,清掃街道,銷毀垃圾,改進(jìn)設(shè)備和能源,限制工廠排放煙霧等。然而,只有19世紀(jì)末細(xì)菌理論(germ theory)的確立,才對(duì)美國城市衛(wèi)生的變革產(chǎn)生了決定性影響。本文只探討美國最重要的城市衛(wèi)生設(shè)施之一,即污水排放和凈化設(shè)施的發(fā)展。

一、19世紀(jì)前期美國城市污水處理設(shè)施的缺失與瘟疫流行

直到19世紀(jì)80年代,美國絕大多數(shù)城市仍沒有鋪設(shè)排污管道,人們處理污水和糞便的方式,或是按照古老習(xí)慣將其拋灑在街上,或是采用傳統(tǒng)的私家糞池(privy vaults)或污水池(cesspools)進(jìn)行暫時(shí)儲(chǔ)存。這些污水池或糞池有的安置在自家后院,有的則安置在地下室中。它們是一種底部用磚塊或沙石作底襯的深坑,污水通過滲漏進(jìn)入周圍的土壤之中,而糞便和固體殘?jiān)鼊t慢慢積累起來。對(duì)糞便的處理有兩種方法,一種是等到糞池積滿之后,用泥土將其覆蓋,重新挖掘新的糞池;另一種方法就是居民或城市政府與掏糞工(scavenger)或私人公司簽訂合同定期清理。這種清理和運(yùn)輸工作往往是在夜間進(jìn)行,用裝有糞桶的馬車運(yùn)走,因此這些糞便被稱為“夜土”(night soil)。這些糞便大多是作為肥料賣給農(nóng)場(chǎng)主,但也有的是直接傾倒在溪流或城外空地之中。③直到1880年,美國仍然有103個(gè)城市的糞便是作為肥料使用的,政府禁止將其倒入溪流和空地之中。④

早在18世紀(jì)末,紐約和波士頓等大城市就在市中心鋪設(shè)了少許地下管道用于排放雨水,禁止居民將其污水池和糞池連接到這些雨水管道,因?yàn)槌吮┯晏鞖庖酝?由于水量不足,這些管道往往會(huì)淤積堵塞,釋放出惡臭氣味。但大多數(shù)城市直到19世紀(jì)末仍沒有地下管道,而是用街邊明溝排放雨水、污水、垃圾和人類糞便等。有些較為富?；蜃匀粭l件方便的住戶則自家修建排污管道,將污水和糞便直接排放到自然水域之中,有的城市還組建了私人排污公司鋪設(shè)排污管道,向相關(guān)住戶收用。

美國城市供水管道的鋪設(shè)早于污水管道的鋪設(shè),在1800—1865年間,許多城市修建了供水管道,向城市居民提供較為充裕的自來水。1802年,費(fèi)城第一個(gè)修建了供水系統(tǒng),紐約、波士頓、底特律、辛辛那提等城市緊隨其后,到1860年,美國最大的16個(gè)城市已經(jīng)擁有135個(gè)供水系統(tǒng),到1880年達(dá)到598個(gè)。⑤隨著自來水的出現(xiàn),室內(nèi)浴室、抽水馬桶和廚房水槽等室內(nèi)用水設(shè)施迅速增加。1853年,波士頓居民擁有2.7萬個(gè)室內(nèi)用水設(shè)施,而到1870年猛增到12.4萬個(gè)。⑥城市供水和室內(nèi)用水設(shè)施的使用,使人均用水量驟然增加,從而導(dǎo)致污水排放也驟然增加。比如,1856年芝加哥市每人每天用水33加侖,1882年增加到144加侖;同期,底特律從55加侖增加到149加侖。⑦與此同時(shí),城市人口的迅速增長進(jìn)一步增加了城市糞便和污水排放量。由于大量的糞便和污水注入容量有限的糞池和污水池,導(dǎo)致其滿溢泛濫。1894年,賓夕法尼亞州的衛(wèi)生部長本杰明·李(Benjamin Lee)抱怨道:“充足的自來水導(dǎo)致了大面積的糞便污染,……在提供充分的污水處理手段之前,不應(yīng)允許安裝抽水馬桶,以免其成為威脅公眾健康的公害。”⑧

由于19世紀(jì)的美國城市缺少最基本的基礎(chǔ)設(shè)施,街道沒有鋪砌,供水不夠衛(wèi)生,導(dǎo)致污水橫流,垃圾如山,煙霧彌漫,臭氣熏天。惡劣的環(huán)境衛(wèi)生導(dǎo)致了瘟疫的流行肆虐,比如天花、瘧疾、霍亂、傷寒、白喉、麻疹、傷寒、黃熱病、肺結(jié)核、猩紅熱、流行性腮腺炎等。黃熱病是一種非?？膳碌牧餍胁?在內(nèi)戰(zhàn)前的20年間,幾乎每年都有黃熱病襲擊南部某些港口城市,1844年《新奧爾良醫(yī)學(xué)雜志》(New-Orleans Medical Journal)在其首卷語中寫道:“黃熱病是我市和我們地區(qū)最主要的疾病?！雹崽锛{西州的孟菲斯被稱為“疾病的淵藪”(haven of disease),各種流行病多次肆虐,其中1878年黃熱病的襲擊導(dǎo)致5150人病故,占該市人口的1/6。⑩霍亂是另一種惡毒的瘟疫,曾四次給美國城市造成嚴(yán)重創(chuàng)傷,其中1849年導(dǎo)致紐約市5071人死亡,但據(jù)當(dāng)時(shí)一位醫(yī)生威廉·比爾(William P. Buel)估計(jì),患病者大約在1.8萬到2萬人之間,亡者大約有8000人。當(dāng)然,有些流行病并不產(chǎn)生于美國城市,而是通過跨大西洋貿(mào)易和外來移民由歐洲傳入,但骯臟齷齪的城市環(huán)境無疑加重了這些瘟疫的傳播和肆虐。不僅在瘟疫流行期間,美國城市損失慘重,即使在普通年代,美國城市同樣有大量人口死于流行病。表1是1855—1864年間紐約市每千人死于瘟疫的人數(shù)。

表1 1855—1865年間紐約瘟疫死亡率

美國城市瘟疫的大流引起了人們的極大恐慌,也迫使人們對(duì)瘟疫的來源進(jìn)行反思。人們最初的反應(yīng)并不是從科學(xué)的角度去探尋根源,而是認(rèn)為瘟疫乃是來自上帝對(duì)人類罪行的懲罰。1793年費(fèi)城黃熱病流行期間,該市一位著名的路德派信徒亨利·赫爾穆特(J. Henry Helmut)說道:“我把整個(gè)事件看作是來自公正和仁慈的上帝對(duì)我們罪有應(yīng)得的懲罰”。聯(lián)合教會(huì)(Associate Church)的牧師威廉·馬歇爾(William Marshall)在該瘟疫過去5年后,仍不忘記提醒他的會(huì)眾:“毫無疑問,我們城市的罪惡是導(dǎo)致瘟疫爆發(fā)的道德原因”。在1832年霍亂流行期間,紐約州長宣稱:“無限智慧與公正的上帝認(rèn)為,應(yīng)該利用一場(chǎng)瘟疫作為懲罰人類罪惡的手段,它似乎是一個(gè)恰當(dāng)?shù)姆椒?用以懲罰人類骯臟污穢和放蕩不羈的罪行”。關(guān)于瘟疫病原學(xué)的爭(zhēng)論,主要發(fā)生在瘴氣學(xué)說與細(xì)菌理論之間,這種爭(zhēng)論長達(dá)半個(gè)世紀(jì)之久,對(duì)美國的城市衛(wèi)生運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了極大影響。

二、瘴氣學(xué)說與細(xì)菌理論的爭(zhēng)論

需要指出的是,并非所有人都認(rèn)為瘟疫的爆發(fā)是來自上帝對(duì)人類的懲罰,特別是從19世紀(jì)中期開始,一些醫(yī)生和學(xué)者開始從自然科學(xué)的角度來考慮瘟疫的起源,于是現(xiàn)代病原學(xué)產(chǎn)生了。現(xiàn)代人都知道,黃熱病和霍亂等流行病是由病毒或細(xì)菌引起的,但當(dāng)時(shí)的人們并沒有這種科學(xué)認(rèn)識(shí),細(xì)菌理論直到19世紀(jì)80年代以后才被人們接受。在此之前,美國乃至歐洲一直存在著細(xì)菌理論與瘴氣學(xué)說的爭(zhēng)論。

瘴氣學(xué)說當(dāng)時(shí)也被稱為“污穢學(xué)說”(filth theory),是一種較為傳統(tǒng)的病原學(xué)說,它從化學(xué)角度而非微生物學(xué)角度來分析疾病的起源,認(rèn)為各種流行病的產(chǎn)生并不是由某種特定的微生物或細(xì)菌引起的,因此不具有傳染性,而是由城市的糞便、污水、垃圾或動(dòng)物尸體等腐爛變質(zhì)或附近溪流沼澤中的植物分解而產(chǎn)生的某種化學(xué)物質(zhì)“瘴氣”(miasma)而引起的。這種氣體并不導(dǎo)致某種特定的流行病,而是由于某種偶然因素而引發(fā)不同的流行病,比如黃熱病、霍亂、傷寒等。它認(rèn)為疾病的傳播主要是通過呼吸道進(jìn)行的,而不是通過飲食或蚊蟲叮咬進(jìn)行的。在美國城市鋪設(shè)了排污管道之后,這種氣體往往被稱為“管道氣體”(sewer gas),它會(huì)通過管道進(jìn)入室內(nèi)或其他空間,危害人體健康。持這種病原學(xué)觀點(diǎn)的人被稱為“反傳染論者”。細(xì)菌理論出現(xiàn)的相對(duì)較晚,主要從19世紀(jì)中期開始,這種學(xué)說認(rèn)為,特定的流行病是由特定的微生物(細(xì)菌)引起的,可以在個(gè)體之間傳播。持這種觀點(diǎn)的人被稱為“傳染論者”。瘴氣學(xué)說在19世紀(jì)的美國長期占據(jù)統(tǒng)治地位,只是在19世紀(jì)80年代以后,細(xì)菌理論才得到了美國人的認(rèn)可,特別是在高倍顯微鏡發(fā)明以后。在這一點(diǎn)上,美國醫(yī)學(xué)界要比歐洲醫(yī)學(xué)界落后得多。因此,當(dāng)爆發(fā)某種流行病之后,其時(shí)美國的醫(yī)學(xué)界都是用瘴氣學(xué)說進(jìn)行解釋。比如,在費(fèi)城1793年和1798年遭到黃熱病襲擊之時(shí),該市醫(yī)生本杰明·拉什(Benjamin Rush)醫(yī)生認(rèn)為,瘟疫產(chǎn)生于垃圾和沼澤植物腐爛所產(chǎn)生的瘴氣對(duì)空氣的污染。1854年,霍亂病在羅德島州的普羅維登斯肆虐,埃德溫·斯諾(Edwin M. Snow)認(rèn)為,該市運(yùn)河與社區(qū)污濁的氣體是導(dǎo)致普羅維登斯霍亂流行的元兇。

瘴氣學(xué)說不僅在美國盛行,而且在英國和歐洲大陸也曾備受推崇。比如,英國的衛(wèi)生專家埃德溫·查德威克(Edwin Chadwick)就是瘴氣理論的主要倡導(dǎo)者,他認(rèn)為,從腐爛的有機(jī)物散發(fā)出來的臭氣會(huì)傳播致命的疾病,他于1846年宣稱:“所有的氣味都是病”。在他的推動(dòng)下,英國于1848年成立了“英國中央衛(wèi)生委員會(huì)”,來負(fù)責(zé)監(jiān)察英國各城市的衛(wèi)生狀況。雖然瘴氣學(xué)說并不完全正確,但它的病原學(xué)原理卻具有一定的科學(xué)性,即惡劣的衛(wèi)生環(huán)境會(huì)產(chǎn)生瘟疫或加劇瘟疫的流行。因此,它對(duì)推動(dòng)美國城市衛(wèi)生運(yùn)動(dòng)的出現(xiàn)和發(fā)展發(fā)揮了積極作用,其中就包括排污管道的鋪設(shè)。正如美國學(xué)者約翰·達(dá)菲所評(píng)論的那樣:“基于這種正確的認(rèn)識(shí),即清潔衛(wèi)生、空氣新鮮和飲水潔凈對(duì)于社區(qū)健康是至關(guān)重要的,同時(shí)基于一種不太正確的設(shè)想,即流行病產(chǎn)生于一種不能確定的所謂瘴氣,19世紀(jì)的衛(wèi)生運(yùn)動(dòng)對(duì)于居民健康作出了重大貢獻(xiàn)?！比欢?瘴氣學(xué)說畢竟是一種不完善的病原學(xué)理論,是人類醫(yī)學(xué)發(fā)展史上的一個(gè)誤區(qū)。事實(shí)上,微生物學(xué)說產(chǎn)生于16世紀(jì),之所以到19世紀(jì)才開始流行,只是由于顯微鏡的發(fā)展尚不完善,從而使該學(xué)說得不到充足的證據(jù)。比如,在1832年美國霍亂大流行期間,紐約大學(xué)的醫(yī)藥專家塞繆爾·亨利·迪克森(Samuel Henry Dickson)就相信霍亂具有傳染性。他認(rèn)為,霍亂的病原體雖然用顯微鏡都難以看到,但它必然是一種生命有機(jī)體,“不管是單細(xì)胞還是更復(fù)雜的結(jié)構(gòu),不管是真菌孢子還是微小蟲類,它們能自我復(fù)制,無限繁殖,這些都意味著它必然具有生命力”。

給瘴氣學(xué)說沉重一擊的是倫敦醫(yī)生約翰·斯諾(John Snow),他被稱為現(xiàn)代流行病學(xué)之父。1852年,英國頒布了《大都市供水法》,要求在1856年之前,所有供水公司必須將其水泵遷移到未受污染的上游水源,但倫敦的“南部社區(qū)和沃克斯豪爾供水公司”在1853—1854年霍亂瘟疫流行以后才遷移水泵。斯諾通過繪制瘟疫患者分布圖發(fā)現(xiàn),那些沒有遷移水泵的供水區(qū)提供了污染的飲用水,由此引發(fā)了霍亂的爆發(fā)與流行。于是,1855年。諾斯發(fā)表了一個(gè)小冊(cè)子《論霍亂的傳播方式》(On the Mode of Communication of Cholera),認(rèn)為傳染病可能是由肉眼看不見的微小寄生蟲所致。斯諾指出,瘴氣學(xué)說不能解釋流行病的傳播,因?yàn)榛颊叩牡谝粋€(gè)癥狀是消化系統(tǒng)問題,這很可能是由腐壞的食物或污染的飲水所致。更重要的是,斯諾在霍亂患者的糞便和嘔吐物中發(fā)現(xiàn)了這種病原體。

美國醫(yī)學(xué)界對(duì)細(xì)菌理論似乎有一種天然的抵觸心理,對(duì)其采取一種“等等看”(wait-and-see)的態(tài)度。比如,在“國家檢疫和衛(wèi)生公約”組織(National Quarantine and Sanitary Conventions)于1859和1860年召開的兩次年會(huì)上,成立了一個(gè)委員會(huì)對(duì)瘴氣的性質(zhì)和來源進(jìn)行調(diào)查。該組織的調(diào)查報(bào)告,重復(fù)了本杰明·拉什等18世紀(jì)醫(yī)生和學(xué)者們的老調(diào),認(rèn)為來自屠宰場(chǎng)、沼澤、污水池和污水管道腐爛的動(dòng)植物所產(chǎn)生的瘴氣,導(dǎo)致了各種流行病的爆發(fā)。美國人對(duì)細(xì)菌理論的抵制導(dǎo)致了美國醫(yī)學(xué)界在病原學(xué)方面的落后。因此,美國學(xué)者菲利斯·艾倫·里士滿(Phyllis Allen Richmond)諷刺道:“顯然,對(duì)美國人而言,那些歐洲大陸相信細(xì)菌傳染疾病學(xué)說的人,也許一直生活在月球上”。

對(duì)細(xì)菌理論進(jìn)行完善和證明的是法國化學(xué)家路易斯·巴斯德(Louis Pasteur)和德國醫(yī)生羅伯特·柯克(Robert Koch),他們將特定的細(xì)菌與特定的傳染病聯(lián)系起來,認(rèn)為一種細(xì)菌只產(chǎn)生一種疾病。1884年,柯克指導(dǎo)的一個(gè)研究小組分離出了霍亂毒株——弧菌(Vibrio),柯克將其描述為“有點(diǎn)彎曲,像個(gè)逗號(hào)”,所以稱其為“逗點(diǎn)弧菌”(comma bacillus)?？驴艘虼藰s獲了微生物學(xué)之父的贊譽(yù)。19世紀(jì)八九十年代科學(xué)家們還分離出了肺結(jié)核、白喉等傳染病的病菌,它們可以在污水、垃圾、食物等中存活,可以通過呼吸、飲食和蚊蟲叮咬等方式傳播。

細(xì)菌理論對(duì)人類戰(zhàn)勝瘟疫,促進(jìn)人類健康無疑作出了巨大貢獻(xiàn),但在其產(chǎn)生之初還存在一定的缺陷,即它認(rèn)為環(huán)境衛(wèi)生對(duì)細(xì)菌的滋生與傳播沒有影響,因而對(duì)城市衛(wèi)生運(yùn)動(dòng)的發(fā)展一度產(chǎn)生了消極影響。比如,1906年,美國衛(wèi)生工程師歐內(nèi)斯特·麥卡洛(Ernest McCullough)宣稱,“氣味沒有危險(xiǎn),如果有的話,它們也很少引發(fā)疾病。它們只是讓我們感覺不快……,不清潔的環(huán)境并不像過去人們認(rèn)為的那樣會(huì)對(duì)健康產(chǎn)生危害”。有的學(xué)者甚至通過抨擊瘴氣學(xué)說,否認(rèn)城市衛(wèi)生運(yùn)動(dòng)對(duì)維護(hù)人類健康的重要性,從而走向了另一個(gè)極端。因此,著名的衛(wèi)生學(xué)家喬治·惠普爾(George C. Whipple)于1925年反駁道:“某些衛(wèi)生官員傾向于低估環(huán)境衛(wèi)生的重要性,而強(qiáng)調(diào)個(gè)人接觸中的傳染,并忽視環(huán)境狀況在疾病傳染中的重要性?！救苏J(rèn)為他們是錯(cuò)誤的”。20世紀(jì)初期,細(xì)菌理論的倡導(dǎo)者否認(rèn)環(huán)境衛(wèi)生對(duì)預(yù)防疾病的作用,是其認(rèn)識(shí)尚不成熟的表現(xiàn),隨著醫(yī)療科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展,人們才認(rèn)識(shí)到環(huán)境衛(wèi)生對(duì)于人類健康的重要性。

環(huán)境衛(wèi)生雖然在各種傳染病的治療中不能發(fā)揮直接作用,但在預(yù)防瘟疫和維護(hù)人類健康方面能夠發(fā)揮重要作用。而且,瘴氣學(xué)說與細(xì)菌理論也并非像人們想象的那樣截然對(duì)立,兩者并非沒有共同點(diǎn),它們都認(rèn)為污穢的環(huán)境可以產(chǎn)生有害物質(zhì),危害人體健康。另外,瘴氣理論也存在一定的道理,有機(jī)物質(zhì)在腐爛分解的過程中,也確實(shí)會(huì)產(chǎn)生某些有害健康的化學(xué)物質(zhì)或氣體,而且骯臟的環(huán)境也會(huì)滋生蚊蠅等傳播媒介,改善城市環(huán)境,可以減少細(xì)菌和蚊蠅等傳播途徑。因此,美國學(xué)者南希·托姆斯指出:“我希望矯正‘瘴氣學(xué)說與細(xì)菌理論’的簡(jiǎn)單對(duì)立,因?yàn)轱@而易見的是,至少在大眾科學(xué)(popular science)的層次上,對(duì)有關(guān)感染和傳染的衛(wèi)生理論(即瘴氣學(xué)說)的理解,為人們迅速接受細(xì)菌理論鋪平了道路?！币虼?這兩種學(xué)說在各自不同的時(shí)代都曾為人類預(yù)防和治療傳染病發(fā)揮了積極作用。

三、19世紀(jì)后期美國城市排污管道的鋪設(shè)及其弊端

前文指出,到19世紀(jì)中期,美國許多城市修建了供水工程,城市居民開始使用自來水,抽水馬桶等室內(nèi)用水設(shè)備也開始普遍使用。但糞便和污水處理仍在使用傳統(tǒng)的糞池和污水池,結(jié)果導(dǎo)致了糞池和污水池的毀壞和泛濫,成為城市衛(wèi)生方面的公害。與此同時(shí),美國城市也正經(jīng)歷著史無前例的瘟疫肆虐,人們普遍認(rèn)為瘟疫是由各種污穢之物散發(fā)的瘴氣所致,為了預(yù)防和制止瘟疫的產(chǎn)生與傳播,許多城市展開了城市衛(wèi)生運(yùn)動(dòng),其重要內(nèi)容之一就是鋪設(shè)地下排污管道,將糞便和污水排除城外。查德威克是英國著名的瘴氣學(xué)說的倡導(dǎo)者,同時(shí)也是19世紀(jì)40年代以來鋪設(shè)排污管道最有力的推動(dòng)者,主張盡快將糞便和污水排出城外,以免產(chǎn)生瘴氣危害居民健康。他主張,既要建立完善的城市供水系統(tǒng),也要修建統(tǒng)一的排污系統(tǒng),將糞便和污水排放到農(nóng)田作為肥料。這種“動(dòng)脈和靜脈相通”的城市將會(huì)“實(shí)現(xiàn)古埃及一個(gè)永久的循環(huán)模式,即將毒蛇的尾巴放進(jìn)毒蛇的口內(nèi)”。

在內(nèi)戰(zhàn)之前,美國只有三個(gè)城市進(jìn)行了系統(tǒng)性排污管道的嘗試,即澤西城、芝加哥和布魯克林。內(nèi)戰(zhàn)之后,鋪設(shè)污水管道的城市迅速增加。當(dāng)時(shí)的排污管道存在兩個(gè)嚴(yán)重的缺陷,其一是沒有污水凈化設(shè)施,而是將糞便和污水直接排入自然水域,從而造成嚴(yán)重的水體污染。其二,這些排污管道往往不是專門排放糞便和污水的“分流制管道”(separate sewer),而是與雨水管道合一的“合流制管道”(combined sewers),污水與雨水合流,水流量急劇增大,極大地增加了建立污水處理設(shè)備的困難,從而進(jìn)一步造成了自然水域的污染。美國分流制管道的倡導(dǎo)者和實(shí)踐者是著名工程師喬治·韋林(George E. Waring Jr.)。他起初是農(nóng)學(xué)家,經(jīng)營過農(nóng)場(chǎng),也是瘴氣學(xué)說的倡導(dǎo)者,后來成為著名的排水工程師,因此特別重視污水糞便作為肥料資源在農(nóng)業(yè)中的利用。他指出:“少量的糞便與大量的雨水混合,兩者不能分離而無法加以利用。而污水灌溉(sewage farming)往往是最有效的污水凈化手段,從而可以減少污水處理的成本。”韋林最著名的排污工程是他為孟菲斯市設(shè)計(jì)的分流制管道系統(tǒng),這種單純的排污管道比合流制管道要細(xì)小得多,主干管道直徑為15至20英寸,分支管道直徑只有6英寸,可以節(jié)省大筆資金,該工程于1881年底竣工。但需要注意的是,韋林沒有為孟菲斯設(shè)計(jì)雨水管道,而是采用街邊明溝排放雨水,這種明溝往往難以逃脫城市垃圾溝的命運(yùn)。美國合流制管道的倡導(dǎo)者是著名的工程師魯?shù)婪颉ず樟?Rudolph Hering)。他是一位專業(yè)工程師,1867年畢業(yè)于德國皇家理工學(xué)院(German Royal Polytechnical School),于1876—1880年間在費(fèi)城擔(dān)任橋梁和排水工程師,發(fā)表了大量相關(guān)著述。1881年,國家衛(wèi)生委員會(huì)(the National Board of Health)派遣赫林等人到歐洲考察,同年底他發(fā)表了研究報(bào)告,認(rèn)為大城市的雨水和家庭污水量都很大,為了減少城市內(nèi)澇和對(duì)交通的干擾,應(yīng)該鋪設(shè)合流制管道,以便節(jié)省資金。而小城市的雨水不成問題,不必鋪設(shè)雨水管道,家庭污水和糞便的排放卻是一個(gè)重要問題,適于鋪設(shè)專門的排污管道。赫林的分析是以成本—效益為前提的,其合流制方案主要是為了節(jié)省資金。結(jié)果,在合流制與分流制的競(jìng)爭(zhēng)中,前者主要應(yīng)用于大城市,后者多限于小城鎮(zhèn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),1909年在30萬人以上的大城市中,單一的排污管道只占7.2%,單一的雨水管道只占3.2%,而合流制管道則高達(dá)89.6%。而在3萬到5萬人的小城市中,三種類型的管道分別占40.1%、10.9%和49.0%,即分流制管道稍高于合流制管道。

紐約市官員伊萊·萊維特(Eli Leavitt)于1844年在其年度報(bào)告中敦促,應(yīng)該制定綜合性的排水管道規(guī)劃,以代替現(xiàn)有雜亂無章的管道。于是,1849年紐約州議會(huì)授權(quán)克羅頓供水部(Croton Aqueduct Department)負(fù)責(zé)規(guī)劃和修建紐約市的排水管道。在1849—1853年間,紐約市修建了53英里的合流制管道,該市地下管道總長達(dá)到105英里。1853年4月,紐約市議會(huì)通過法令,允許將私人糞池或抽水馬桶連接到公共雨水管道,但需要繳納10美元的使用費(fèi)。波士頓于1875年任命著名工程師埃利斯·切斯布魯(Ellis S. Chesbrough)等人研究和解決該市的排污問題。第二年,他提出了一份報(bào)告,估計(jì)波士頓32個(gè)獨(dú)立的排污系統(tǒng)每天向該市港口和河流排放大約2000萬加侖的污水。他建議實(shí)施“主體管道”工程,將波士頓排污管道連通起來,將污水統(tǒng)一輸送到月亮島(Moon Island)的一個(gè)池塘之中,在低潮時(shí)排入海灣。該工程于1884年竣工,但波士頓周圍其他城鎮(zhèn)仍然向南灣和羅克斯伯里運(yùn)河排放污水,其解決辦法就是實(shí)行區(qū)域主義的治理。1889年6月,馬薩諸塞州議會(huì)通過法律,決定修建“大都市區(qū)排污系統(tǒng)”,到1905年,波士頓所有流域都已被相互交織的排污系統(tǒng)所覆蓋,并由大都市區(qū)排污委員會(huì)統(tǒng)一管理。

芝加哥是美國第一個(gè)建立綜合性排水系統(tǒng)的大城市。1850年,芝加哥用橡木板修建了一些排水管道,直接將污水排放到芝加哥河,隨后注入密歇根湖,結(jié)果污染了該市的飲用水源。1855年,伊利諾伊州議會(huì)成立了“地下管道委員會(huì)”,授權(quán)制定并實(shí)施芝加哥的管道計(jì)劃。工程師埃利斯·切斯布魯設(shè)計(jì)了合流制管道系統(tǒng),污水通過芝加哥河注入密歇根湖,同樣沒有考慮該市供水污染的問題。為了減少對(duì)密歇根湖的污染,從1863年到1871年,芝加哥市在布里奇波特(Bridgeport)修建了一個(gè)抽水站,將芝加哥河的水抽到德斯普蘭斯河(Des Plaines River),然后注入密西西比河,芝加哥河的水由密歇根湖補(bǔ)充,從而形成河水倒流,減少對(duì)密歇根湖的污染。1871年,根據(jù)聯(lián)邦政府的“開鑿計(jì)劃”(Deep Cut Plan),芝加哥投資300萬美元修建了一條運(yùn)河,將芝加哥河與德斯普蘭斯河連接起來,從而打通了從墨西哥灣到五大湖的航運(yùn)。由于前者的水位高于后者,就形成了從芝加哥河和密歇根湖到德斯普蘭斯河和密西西比河的自流,芝加哥則利用該運(yùn)河將污水排放到密西西比河,但該運(yùn)河的水流較小,每秒鐘只有600立方英尺,不足以完全改變芝加哥市排入芝加哥河的污水流向密歇根湖的狀況。為了確保芝加哥的飲水源頭免遭污染,1883年,伊利諾伊州議會(huì)和州衛(wèi)生委員會(huì)授權(quán)在布里奇波特修建了一個(gè)規(guī)模更大的抽水站,將芝加哥河的污水抽到上述運(yùn)河,抽水量為每秒鐘1000立方英尺。在州議會(huì)的支持之下,該市在1892—1900年又挖掘了一條“芝加哥衛(wèi)生和通航運(yùn)河”(the Chicago Sanitary and Ship Canal),其流量達(dá)到每秒鐘4167立方英尺,從而使芝加哥河的流向發(fā)生了徹底的逆轉(zhuǎn),使該河不再注入密歇根湖,而是通過德斯普蘭斯河和伊利諾伊河注入密西西比河。從此,芝加哥的污水對(duì)密歇根湖的飲用水源再也不會(huì)構(gòu)成威脅。然而,芝加哥污水對(duì)密西西比河的污染卻威脅了下游30英里處圣路易斯市的飲水水源。

從全國范圍來看,在1870年美國的100個(gè)大城市中,50%擁有排污管道系統(tǒng);在1890年的450個(gè)城市中,72%擁有管道系統(tǒng);在1920年的3000個(gè)城市中,87%擁有管道系統(tǒng)(表2)。

表2 1870—1920年美國擁有排污管道的城市數(shù)和城市人口數(shù)

盡管美國的排污系統(tǒng)存在兩大缺陷,但排污管道的修建極大地減少了戶外廁所和私人糞池的數(shù)量,從而改善了城市本身的環(huán)境衛(wèi)生。比如,1891年紐約市衛(wèi)生局報(bào)道,該市的戶外廁所已大部分拆除。而根據(jù)1894年聯(lián)邦政府的調(diào)查,該市廉租公寓的居民幾乎仍有一半在使用戶外廁所,但到1909年,在該市的10.2萬套廉租公寓中,只有1920個(gè)戶外廁所,而1917年的一項(xiàng)調(diào)查則報(bào)道,該市的戶外廁所已經(jīng)絕跡。同樣,芝加哥的戶外廁所也在急劇減少,1894年,該市74%的廉租公寓住戶仍然在使用戶外廁所,到1899年,該市仍然擁有4萬個(gè)戶外廁所。1901年,該市通過法律,要求所有新建住房必須提供室內(nèi)衛(wèi)生間,因此到1910年,該市戶外廁所減少到14407個(gè),到1918年減少到6000個(gè)。

排污管道將糞便和污水排放到城外,減少了污物與市民的直接接觸,從而在一定程度上有利于城市居民健康。根據(jù)早在1863年《美國科學(xué)》(Scientific American)的一項(xiàng)報(bào)道,紐約市那些鋪設(shè)了排污管道的街道,其居民的死亡率大約下降了一半,其他城市也有類似的情形。該雜志在1896年的一篇報(bào)道中再次得出了相同的結(jié)論:“患病率與死亡率的統(tǒng)計(jì)表明,在城市排污與人口死亡率之間、城市衛(wèi)生與居民健康之間存在著緊密的聯(lián)系?！庇纱丝梢?盡管瘴氣學(xué)說這種病原學(xué)理論存在不足,但它極大地推動(dòng)了19世紀(jì)美國的城市衛(wèi)生運(yùn)動(dòng),特別是地下排污管道的鋪設(shè),從而有力地保護(hù)了城市居民健康。19世紀(jì)80年代,歐文·史密斯(Erwin F. Smith)向密歇根州健康委員會(huì)提交的年度報(bào)告更證明了這一點(diǎn)。他結(jié)合歐洲城市的經(jīng)驗(yàn),比較了15個(gè)分別擁有和沒有排污系統(tǒng)的城市,這些城市在傳染病死亡率方面存在巨大差別。在那些沒有鋪設(shè)排污管道的城市中,平均死亡率為每10萬人死亡35.8人,而擁有排污管道的城市同比只有26人。他指出,在良好的排污管道與傷寒病和霍亂病之間存在著直接的關(guān)系,在慕尼黑鋪設(shè)排污管道后,每1000居民死于傷寒并的數(shù)量從1.82人下降到0.17人。紐約和布魯克林擁有較好的供水和排水系統(tǒng),在以往的10年里,其傷寒病死亡率分別為每1000人只有0.28和0.15人。相反,俄國的圣彼得堡沒有任何適當(dāng)?shù)呐盼巯到y(tǒng),1883和1884年其傷寒病死亡率分別為每1000人1.06和0.93人。

四、19世紀(jì)末20世紀(jì)初細(xì)菌理論的勝利與污水凈化設(shè)施的建立

毫無疑問,污水的直接排放是一種簡(jiǎn)單粗暴和沒有遠(yuǎn)見的做法。對(duì)此,美國城市環(huán)境史學(xué)家馬丁·梅洛西(Martin V. Melosi)不無揶揄地評(píng)論道:“工業(yè)時(shí)代的美國城市流行一種‘眼不見,心不煩’(out of sight, out of mind)的觀念:只要有人將污物從直覺范圍內(nèi)運(yùn)走,這一問題就算解決了。不幸的是,這些城市并不能將污物拋棄到‘視線以外’。市民與市政官員對(duì)于直接排放未經(jīng)處理的污水,對(duì)露天焚燒垃圾,無所顧忌地露天傾倒垃圾等行為視而不見,置若罔聞”。但這往往不僅是一種只圖省事的壞習(xí)性,更是一種以鄰為壑的自私心態(tài),因?yàn)閷⑽鬯苯优欧诺阶匀凰蛑?有時(shí)雖然也會(huì)禍及自身,但更主要的是對(duì)下游城市和鄉(xiāng)村產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。芝加哥將污水排放到密西西比河而對(duì)下游圣路易斯市的供水產(chǎn)生危害,就是一個(gè)極為顯著的例子。

細(xì)菌理論的勝利對(duì)于改變這一狀況發(fā)揮了積極作用。瘴氣學(xué)說認(rèn)為,瘟疫是由糞便和污水中腐敗物質(zhì)的分解而產(chǎn)生的一種有毒氣體所導(dǎo)致的,只要把它們排放到城外,消除了產(chǎn)生瘴氣的根源,問題也就解決了。因此,許多城市的衛(wèi)生官員積極倡導(dǎo)所謂“稀釋方法”,認(rèn)為自然水域有一種自潔能力,當(dāng)污水進(jìn)入自然水域后,其中的污染物就會(huì)被清水稀釋,并自我分解凈化。但細(xì)菌理論則認(rèn)為,城市瘟疫產(chǎn)生于細(xì)菌的大量繁殖,即使將廢水和污物排放到自然水域,其中的細(xì)菌也不會(huì)死亡,而是會(huì)隨著供水系統(tǒng)進(jìn)入人們的飲用水之中,從而引發(fā)疾病乃至瘟疫流行。因此,信奉細(xì)菌理論的人主張,在將污水和污物排放到自然水域之前,應(yīng)該進(jìn)行某種程度的凈化處理。瘴氣論者和細(xì)菌論者之間展開了長期的爭(zhēng)論,直到19世紀(jì)八九十年代以后,后者才逐漸占據(jù)上風(fēng),許多城市才開始修建污水處理場(chǎng),對(duì)污水進(jìn)行一定程度的凈化處理。

細(xì)菌理論的支持者積極倡導(dǎo)污水凈化,比如,19世紀(jì)90年代初,馬薩諸塞州的勞倫斯實(shí)驗(yàn)站(Lawrence Experiment Station)對(duì)傷寒病的研究就證明了該疾病與飲水的污染存在關(guān)聯(lián)。于是,一些公共衛(wèi)生專家接受了喬治·惠普爾的忠告:“污水排放的主要危險(xiǎn)在于其所包含的細(xì)菌”。合流制排污系統(tǒng)的倡導(dǎo)者赫林也于1895年主張:“污水在排入河流之前必須加以凈化處理。因此,如果對(duì)未來未加適當(dāng)?shù)目紤],而只顧及當(dāng)今的污水處理問題,那么就不應(yīng)制定任何排污系統(tǒng)的計(jì)劃”。但一些保守的工程師卻仍然主張直接排放,比如,著名的管道工程師喬治·富勒(George Fuller)宣稱:“通過稀釋處理污水是一種適當(dāng)?shù)姆绞?當(dāng)污水在自然水域分散以后,那些污物就會(huì)被細(xì)菌和較大的植物或動(dòng)物分解吸收,或者用其他方式得到處理,因此不會(huì)產(chǎn)生公害”。許多工程師主張,只要對(duì)城市供水進(jìn)行凈化就可以了,而無須凈化污水。比如1909年的《工程紀(jì)錄》(Engineering Record)寫道:“對(duì)所有相關(guān)城市而言,下述方法往往更加公平,即上游城市將污水排入河流中,下游城市凈化河水以供家用,而不是強(qiáng)迫上游修建污水處理設(shè)備。”但是,如果供水水源污染過重,就會(huì)加大供水的凈化難度,甚至不能達(dá)到所需標(biāo)準(zhǔn)。比如,匹茲堡的飲用水就是從附近河流中汲取的,除了自身排放的污水以外,上游129個(gè)市鎮(zhèn)35萬人的污水被直接排入河流,因此盡管該市擁有供水凈化設(shè)施,其傷寒病的死亡率仍然高居美國第一,從1899年到1907年其疾病死亡率高達(dá)每10萬人130人,而1905年北方城市的平均數(shù)字為每10萬人35人。

除了城市民用污水以外,隨著重工業(yè)尤其是化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,工業(yè)廢水對(duì)自然水域的污染程度日益嚴(yán)重,但人們尚未認(rèn)識(shí)其危害性,所以很少受到關(guān)注。1906年,美國地質(zhì)調(diào)查局(U. S. Geological Survey)的水文學(xué)家馬歇爾·萊頓(Marshal O. Leighton)提出:“由于工業(yè)廢水一般不含各類病菌,因此,從單純致病的角度看,它們與衛(wèi)生的關(guān)聯(lián)十分遙遠(yuǎn)”。甚至有人認(rèn)為工業(yè)廢水可以殺死細(xì)菌,因此,梅洛西評(píng)論道:“工業(yè)廢水在許多人看來只是經(jīng)濟(jì)增長的一種必要的禍害”。進(jìn)入20世紀(jì)20年代以后,隨著人們對(duì)工業(yè)廢水性質(zhì)認(rèn)識(shí)水平的提高,對(duì)工業(yè)廢水的處理開始嚴(yán)格起來。根據(jù)1923年的一項(xiàng)報(bào)告,美國和加拿大至少有248個(gè)供水系統(tǒng)受到工業(yè)污染。20世紀(jì)30年代美國公共衛(wèi)生局(U. S. Public Health Service)的一份報(bào)告總結(jié)道:“工業(yè)所排放的有機(jī)污染物大約與美國全體居民所排放的一樣多?！庇谑?人們開始關(guān)注河流污染問題,此時(shí)一些州政府發(fā)揮了積極作用,出現(xiàn)了一些限制水體污染的立法。1886年,馬薩諸塞州首開風(fēng)氣之先,制定了河流保護(hù)法;同年紐約州通過立法,要求各市向州衛(wèi)生部提交排污計(jì)劃;1893年,俄亥俄州也通過了相似的立法。20世紀(jì)初,更多的州制定此類法律,比如康涅狄格、明尼蘇達(dá)、新罕布什爾、新澤西、賓夕法尼亞、佛蒙特等州。賓夕法尼亞州于1905年制定了《清潔水法》(the Pure Water Act),要求“保護(hù)該州水源的清潔,以保護(hù)公眾健康”。該法禁止各市新建排污系統(tǒng)將未經(jīng)處理的污水排放到該州的河流之中,但原有的排污系統(tǒng)不在此列。如果某市希望擴(kuò)大原有的排污系統(tǒng),則需要得到州有關(guān)部門的批準(zhǔn)。根據(jù)1905年美國地質(zhì)調(diào)查局的報(bào)告,當(dāng)年美國已有36個(gè)州制定了某種保護(hù)飲水的立法,其中8個(gè)州的法律“非常嚴(yán)格”。

各州法院也通過了一系列判例,認(rèn)為如果上游城市向河流排放污水,危害了下游河水使用者的權(quán)利,前者就應(yīng)該對(duì)后者進(jìn)行賠償。比如,1899年賓夕法尼亞州高等法院在一次判決中宣布:“任何法規(guī)或用途都不允許向河流排放污水,危害公眾健康,……在接近飲水取水地點(diǎn)的地方向自然水域排放污水……屬于公害行為”。1900年,康涅狄格州高等法院宣布:“向河流排放污水的權(quán)利,并不包括將污水中混雜的大量有毒物質(zhì)排入河流的權(quán)利,甚至達(dá)到河流不能稀釋的程度,或者在河水流經(jīng)他人的地產(chǎn)之時(shí),不可能不對(duì)其財(cái)產(chǎn)造成損害。這種行為就是侵犯了他人的財(cái)產(chǎn)權(quán)”。盡管法院不能確定下游城市的流行疾病是否源于上游城市的污水排放,但這些判決迫使上游城市不得不考慮污水凈化問題。

19世紀(jì)末20世紀(jì)初,美國聯(lián)邦政府對(duì)于水體污染的防治所發(fā)揮的作用不大,這是因?yàn)槊绹鴤鹘y(tǒng)的自由放任主義思想還很盛行。然而,國會(huì)仍然制定了一些相關(guān)立法,比如1899年的《河流與港口法》(Rivers and Harbors Act),禁止向航道和港口傾倒垃圾,但對(duì)污水排放不加干涉,因?yàn)樵摲ǖ哪康牟⒉皇菫榱朔乐嗡w污染,而是為了保護(hù)州際航道的暢通。1944年的《公共衛(wèi)生服務(wù)法》(the Public Health Service Act)是聯(lián)邦政府最早關(guān)注水體污染問題的立法。1912年,美國公共衛(wèi)生局(the U. S. Public Health Service)建立了試驗(yàn)設(shè)施,采用科學(xué)分析的方法,對(duì)俄亥俄河、波托馬克河、伊利諾伊河的水質(zhì)進(jìn)行了分析,確立了河流自潔的能力標(biāo)準(zhǔn)。該機(jī)構(gòu)在關(guān)于供水凈化、污水處理等方面的技術(shù)研究,為城市的污水凈化處理提供了指導(dǎo)。

迫于政府管制和法院判決,一些城市開始采取污水凈化措施。從技術(shù)的角度講,美國的污水處理技術(shù)有一個(gè)循序漸進(jìn)的發(fā)展過程。最古老的一種是“大水漫灌法”(broad irrigation)或“污水農(nóng)業(yè)法”(sewage farming),這種方法首先于1858年由英國人發(fā)明,19世紀(jì)70年代傳入新英格蘭,然后擴(kuò)展到西部,就是將城市污水排放到大面積松散的沙土地上,并進(jìn)行作物種植,既凈化了污水,還肥沃了農(nóng)田。但是,這種方法也存在問題,比如污染附近的河流,農(nóng)業(yè)工人會(huì)受到感染,甚至農(nóng)作物也會(huì)受到污染。另一種污水凈化方式是“間歇過濾法”(intermittent filtration),由“污水農(nóng)業(yè)法”改進(jìn)而來。這種方法要求的面積較小。在凈化過程中,每天向4英尺深的沙床注入污水3次,用沙土對(duì)污水進(jìn)行過濾。這種間歇的過濾可以使空氣進(jìn)入沙床,從而通過生物和物理方式分解廢物,清除臭味、懸浮物和細(xì)菌。1887年,馬薩諸塞州首先采用此法,到1934年,美國已經(jīng)有600個(gè)此種污水處理場(chǎng),主要分布在新英格蘭和大西洋沿岸地區(qū),因?yàn)檫@些地區(qū)沙土較為充分。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,美國逐漸出現(xiàn)了各種現(xiàn)代化的污水處理設(shè)備。

雖然美國不斷出現(xiàn)較為先進(jìn)的污水處理設(shè)備,但出于成本的考慮,仍然有許多專業(yè)人士主張通過直接排放和稀釋的方式達(dá)到自然凈化的目的。比如,1912年11月,一個(gè)由管道工程師組成的“全國防止河流和水道污染協(xié)會(huì)”(the National Association for Preventing the Pollution of Rivers and Waterways)發(fā)表了一份報(bào)告,仍然主張采用稀釋方式處理污水。該報(bào)告宣稱:不可能維持或恢復(fù)河流與水道“原始自然的潔凈狀態(tài)”,因此,“法律不能全面禁止向我們的河流與水道排放未經(jīng)處理的污水”。這種見解充分暴露了人類對(duì)大自然進(jìn)行殘酷剝削的心態(tài),認(rèn)為自然水域的凈化能力如果得不到利用,就是一種資源浪費(fèi),對(duì)自然和人類健康的保護(hù)僅限于最低水準(zhǔn),而將經(jīng)濟(jì)效益保持在最大化程度。這乃是現(xiàn)代環(huán)境危機(jī)和人類遭到大自然諸多報(bào)復(fù)與懲罰的根本原因。因此,污水處理設(shè)施建立的速度十分緩慢,到1902年,美國只有95個(gè)城市對(duì)其部分污水進(jìn)行了處理,且大多數(shù)屬于小城鎮(zhèn),其中只有11個(gè)城鎮(zhèn)的人口超過3萬人。另外,只有極少數(shù)城市修建了分流制管道,在3萬人以上的城市中,只有新奧爾良擁有分流制管道,其余的大城市都屬于合流制管道,并且主要通過稀釋法處理污水。直到1940年,美國只有16個(gè)大城市的污水得到了部分治理,污水處理比例最高的城市是密爾沃基,高達(dá)85%,芝加哥和巴爾的摩各70%,紐約25%,費(fèi)城15%,洛杉磯只有5%,而底特律、波士頓、匹茲堡和辛辛那提等許多大城市污水根本沒有進(jìn)行處理,其污水全部直接排入自然水域。即使稀釋法具有一定道理,但污水排放量與自然水域之間也存在一定的限度,然而美國污水的排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個(gè)限度,從而嚴(yán)重地污染了自然水域和城市供水,而且也嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境,影響了水產(chǎn)業(yè)、農(nóng)業(yè)灌溉、休閑旅游等行業(yè)的發(fā)展。

從美國總體情況來看,如表3所示,1880年,美國城市人口數(shù)量達(dá)到14129735人,而其污水得到凈化的城市人口只有大約5000人,即城市人口中只有0.035%人的污水可以得到凈化;隨后逐漸增加,到1940年,這一比例上升到54.6%,雖然有了巨大提高,但仍有將近一半的城市污水未能得到處理,而是直接排入自然水域。這是因?yàn)?直到“二戰(zhàn)”時(shí)期,通過稀釋凈化的思想依然十分流行。1943年美國公共衛(wèi)生局《關(guān)于俄亥俄河污染控制的報(bào)告》論述道:“從經(jīng)濟(jì)的角度看,沒有必要將所有的污水進(jìn)行完全的凈化。河流的自潔能力是一種寶貴的可用資源。污水處理的必要程度取決于相關(guān)河流的自潔能力,水質(zhì)必要的潔凈程度就是避免對(duì)普通用水進(jìn)行不必要的干預(yù)?！?/p>

表3 1880—1940年美國供水與排水的凈化處理狀況

細(xì)菌理論使人們認(rèn)識(shí)到,城市糞便和污水中的細(xì)菌在排入江河以后,并不會(huì)自行消滅,而是繼續(xù)存活繁殖,通過飲食和游泳等休閑活動(dòng),還會(huì)將疾病傳染給人類。因此,該學(xué)說促進(jìn)了美國城市污水處理設(shè)施的修建和污水凈化處理。但美國人對(duì)自然資源的態(tài)度卻使他們一再拖延污水的凈化處理,認(rèn)為不去利用自然水域的自潔能力,就是對(duì)自然資源的浪費(fèi),而且美國人以鄰為壑的自私心態(tài)也阻礙了污水凈化。而且,在一個(gè)實(shí)用主義的國家,經(jīng)濟(jì)因素是各類決策的核心,人們寧肯犧牲環(huán)境而去追求經(jīng)濟(jì)利益。盡管細(xì)菌理論發(fā)揮了積極作用,但生態(tài)思想尚未深入人心,美國的污水治理還需要等待人們關(guān)于人地關(guān)系觀念的根本轉(zhuǎn)變。

五、結(jié) 語

工業(yè)化和城市化給人類帶來了物質(zhì)上空前的繁榮與富足,但它們也是一把鋒利的雙刃劍,同時(shí)也造成了前所未有的資源破壞與環(huán)境污染,導(dǎo)致了瘟疫流行和對(duì)居民健康的巨大危害。在19世紀(jì)到20世紀(jì)初,美國城市所面臨的一個(gè)巨大問題就是人類糞便和家用污水的處理。隨著城市的擴(kuò)大和人口的增加,特別是城市供水和抽水馬桶的出現(xiàn),私人糞池與污水池已經(jīng)不能滿足城市排污的需求。與此同時(shí),美國城市中黃熱病、霍亂、傷寒等疫病的頻繁流行,迫使美國人去尋求疫病流行的根源。當(dāng)時(shí)盛行的病原學(xué)理論瘴氣學(xué)說認(rèn)為,瘴氣產(chǎn)生于腐爛的垃圾、人類糞便和污水等,因此,為了防止瘟疫的爆發(fā),必須修建能夠?qū)⒓S便與污水排出城外的排污管道?？梢?瘴氣學(xué)說對(duì)于城市衛(wèi)生的改進(jìn)曾發(fā)揮了積極作用。但出于經(jīng)濟(jì)效益的考慮,美國各大城市鋪設(shè)的大多是合流制管道系統(tǒng),污水不經(jīng)凈化處理就直接排放到自然水域之中。隨著病原學(xué)的發(fā)展和細(xì)菌理論的證明,人們最終認(rèn)識(shí)到,排入江河中的細(xì)菌并不會(huì)自行消滅,而是會(huì)通過飲食和休閑活動(dòng)與人類相遇而對(duì)人類生命健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。于是,一些細(xì)菌理論的倡導(dǎo)者主張修建污水處理設(shè)施,將污水凈化到一定程度再排入自然水域。然而,當(dāng)時(shí)城市官員、工程人員乃至普通大眾對(duì)人與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系并無深刻認(rèn)識(shí),主張充分利用自然水域的自潔能力,通過稀釋的方式來達(dá)到污水的自我凈化。與此同時(shí),由于美國城市的財(cái)政能力所限,污水處理設(shè)施的修建速度十分緩慢。甚至“二戰(zhàn)”以后,美國絕大多數(shù)城市仍然沒有建立污水處理設(shè)備。只有到20世紀(jì)六七十年代,隨著美國環(huán)境保護(hù)運(yùn)動(dòng)的興起,在聯(lián)邦政府的直接干預(yù)下,國會(huì)通過了《清潔水法》等一系列環(huán)境立法之后,城市污水的治理問題才得到部分解決。

注 釋：

①U.S. Department of Commerce, Social and Economic Statistics Administration, Bureau of the Census, 1970 Census of Population, Volume I, Characteristics of the Population, Part 1: United States Summary, Section 1, Washington, D.C.: U.S. Government Printing Office, June 1973, pp.1-62。

②Stanley K. Schultz and Clay McShane, “Pollution and Political Reform in Urban American: The Role of Municipal Engineers, 1840-1920,” Martin V. Melosi, ed., Pollution and Reform in American Cities, 1870-1930, Austin: University of Texas Press, 1980, p.156。

③U. S. Department of Commerce, National Technical Information Service, Retrospective Assessment of Wastewater Technology in the United States: 1800-1972, Volume I, Washington, D.C.: National Science Foundation, 1977, p.I-3。

④Joel A. Tarr, et al, “The Development and Impact of Urban Wastewater Technology: Changing Concepts of Water Quality Control, 1850-1930,”Martin V. Melosi, ed., Pollution and Reform in American Cities, 1870-1930, p.60。

⑤U. S. Department of Commerce, National Technical Information Service, Retrospective Assessment of Wastewater Technology in the United States: 1800-1972, Volume I, p.I-7。

⑥ Maureen Ogle, All the Modern Conveniences: American Household Plumbing, 1840-1890, Baltimore: The Johns Hopkins University Press, 1996, p.4。

⑦U. S. Department of Commerce, National Technical Information Service, Retrospective Assessment of Wastewater Technology in the United States: 1800-1972, Volume I, p.I-8。

⑨Margaret Humphreys, Yellow Fever and the south, New Brunswick, NJ: Rutgers University Press, 1992, p.48。

⑩ Martin V. Melosi, The Sanitary City: Urban Infrastructure on America from Colonial Times to the Present, Baltimore: The Johns Hopkins University Press, 2000, p.153。

群體大小對(duì)保育階段豬的采食、飲水、排泄等影響不大，但對(duì)活動(dòng)、爭(zhēng)斗影響明顯，以40頭組發(fā)生打斗行為最少，20頭組次之，10頭組最高。