自願步驟無法收縮藻類綻放和死區

自願步驟無法收縮藻類綻放和死區
伊利湖的有害藻類開花,10月13,2011。 美國宇航局地球觀測站, CC BY

夏天是這個季節 有害的藻類大量繁殖 在許多美國的湖泊和海灣。 它們發生在水體因農場,水處理廠和其他來源的氮和磷過載時。 溫暖的水和大量的營養物質促進藻類的快速生長,這些藻類可能對水生生物和人類有毒並且可能致命。

最終藻類沉澱到底部並腐爛,消耗水中的溶解氧,從而產生 缺氧 - “死區”,氧氣水平足以殺死魚類。

作為1975和2003之間的國家海洋和大氣管理局的高級科學家,我開發了切薩皮克灣和墨西哥灣的年度缺氧預測 - 這兩個國家的水體受這些大量繁殖的影響最大。 在密歇根大學,我幫助開發伊利湖的有害藻類開花預報,並繼續與公共和私人組織合作解決這些問題。

密歇根大學教授Donald Scavia討論了2015的預測。

伊利湖周圍的國家和密西西比河流域,流入墨西哥灣,多年來一直在努力減少養分污染。 他們主要依靠自願步驟,例如向農民提供補助金以採取措施防止肥料從田地上洗掉。

相比之下,切薩皮克周圍的州在聯邦政府實施的計劃中取得了更大的成功,該計劃可以在海灣的64,000平方英里的分水嶺上實施強制性行動。 從我的角度來看,當我們比較這兩種方法時,很明顯,自願措施甚至沒有在營養物污染方面產生適度的影響。

今年的預測

今年的 伊利湖有害藻類開花預報 在7.5到1的範圍內具有10的嚴重性索引。 這與2011以來的三大花朵相當,其中包括一個 使托萊多市的自來水無法使用 在2014中三天。 藻類產生了微囊藻毒素 - 一種可以產生效果的毒素 從輕度皮疹到嚴重疾病或死亡.


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墨西哥灣預測 預測8,185平方英里的死區 - 超過目標設定目標的四倍 政府間工作隊。 自從多年前開始測量32以來,這將是墨西哥灣第三大死區。

切薩皮克預測 預測1.9立方英里缺氧區域 - 幾乎是3.2百万奧運會游泳池的數量。 這比最近政策中反映的目標要大得多。

儘管如此,至少切薩皮克正朝著正確的方向前進。 流入海灣的養分量開始下降。

長期以來要清理伊利湖

伊利湖首次遭受1960s嚴重的營養污染。 1972的清潔水法案引發了一次非凡的清理工作。 營養素,主要來自污水處理廠等點(謹慎)來源,被切成兩半,而且 湖很快回應.

但有害的藻類大量繁殖和缺氧 重現在1990中期,可能是因為流入湖中的藻類很容易被藻類使用三倍。 死區設定了一個 2012中的新記錄和有害的藻類大量繁殖 在2011中設置記錄 和2015。 即使花朵不會變成有毒的,它們也會產生毀滅性的影響。 例如,伊利湖上的2011有害藻類花費了該地區 差不多100萬美元 財產價值下降,水處理,旅遊收入和娛樂機會減少。

作為回應,美國和加拿大談判新的 磷負荷目標 這要求從40級別減少2008百分比。 安大略,俄亥俄,密歇根,印第安納,賓夕法尼亞和紐約正在發展 國內行動計劃 實現這些目標。

然而,現在進入伊利湖的71營養素的百分比來自 非點源 - 主要來自 農業。 非點源污染來自擴散源,如農場和草坪上的肥料沖洗,因此難以控制。

美國貢獻了伊利湖總磷負荷的80百分比。 總之,主要負荷減少必須來自農業,主要來自美國農場。

自願措施的效果如何?

政府通常不願意對農田實施環境法規。 因此,伊利湖的大多數行動計劃依靠自願的,以激勵為基礎的計劃來解決農業土地的養分流失問題。

但在密西西比河流域,這種方法失敗了。 儘管超過30多年的研究和監測,但超過15年 評估和目標設定超過30十億美元 在1995以來的聯邦保護資金中,密西西比州的平均氮含量 自1980以來沒有下降.

專案組 領導這項工作最近延長了其目標的最後期限 1,930平方英里 死區從2015到2035。 今天死區是 超過這個規模的三倍。 我們的 新發布的建模 表明進入墨西哥灣的氮氣量將減少59%,以達到特遣部隊的目標。

切薩皮克灣的污染飲食

切薩皮克灣周圍的國家也在數十年來努力使自願的,基於激勵的方法發揮作用。 他們的努力被人口增長和農業生產的影響所壓倒。

由於條件惡化而令人沮喪,各州要求2010的EPA建立一個 總日最大負荷 - 一個 “污染飲食” 根據“清潔水法”規定的監管框架,該框架限制了可進入海灣的養分和沈積物的數量。 然後灣州和哥倫比亞特區發展起來 實施計劃 - 管理策略 詳細說明每個司法管轄區如何以及何時實現其個人目標。

與自願策略不同,這種方法很有意義。 如果各州錯過了減少污染物的臨時里程碑,美國環保署可以施加壓力 “支持措施,“需要額外減少點源並扣留聯邦補助金。

農業團體, 由切薩皮克流域外的21州支持,在法庭上挑戰總的最大日負荷但是 丟失。 在2009和2015之間,海灣中的氮,磷和沈積物的負荷下降 8百分比,20百分比和7百分比, 分別。 水下草和海灣的標誌性藍蟹是 開始恢復.

伊利湖沒有飲食

環境組最近 起訴EPA 伊利湖西部盆地的養分污染迫使其採取更強有力的行動,並得到伊利湖的支持 幾位國會議員國際聯合委員會協調美國和加拿大的努力。 但是,只有密歇根州和俄亥俄州(西部盆地流域的兩個關鍵州)同意,EPA才會顯然寫出總的最大日負荷。 (EPA管理員Scott Pruitt僅認可切薩皮克灣的最大日負荷 因為海灣流域的所有六個州都支持它.)

密歇根最近 宣布其伊利湖的部分“受損,“這需要觸發總的最大日負荷。 但俄亥俄州宣布其海岸線部分受損,並且 美國環保署同意。 因此復蘇前景渺茫。

美國環保署的網頁稱營養污染是美國的一種 “最普遍,最昂貴和最具挑戰性的環境問題“但是,自願行動並沒有解決它。 特朗普總統的EPA預算要求會 減少$ 165萬 向各州提供補助以應對非點源污染。

談話就像我一樣 之前詳述馴服養分污染需要廣泛的國家方法,包括改變美國飲食,改變農業供應鍊和減少玉米乙醇生產等步驟。 當自願步驟不夠時,我們還需要找到設定具有法律約束力的限制的意願。

關於作者

Donald Scavia,環境與可持續發展教授; 環境工程教授, 密歇根大學

這篇文章最初發表於 談話。 閱讀 原創文章.

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