Bekämpfung der Stickstoffverschmutzung

 

Ort

Long Island, New York, USA

Die Herausforderung

Long Island ist eine dicht besiedelte Insel, die von Ozeanen, Buchten und Flussmündungen umgeben ist, auf denen einst robuste Fischereien lebten. Diese Fischereien sind seit den 99er Jahren um 1980% zurückgegangen. Im Jahr 2001 nahm The Nature Conservancy eine Spende von 13,000 Morgen des Grundbodens der Bucht, fast ein Drittel der Great South Bay, entgegen und bemühte sich um die Wiederherstellung der Fischerei. Trotz erheblicher Investitionen waren wiederkehrende Algenblüten weiterhin ein ernstes Problem bei den Restaurierungsbemühungen. In den Landkreisen Suffolk und Nassau leben fast 3 Millionen Menschen, was zu erheblichen Zuflüssen von Nährstoffen aus dem Abwasser führt. Die Arbeit der Naturschutzbehörde in den letzten zwei Jahrzehnten konzentrierte sich auf die Bekämpfung der Quelle landgestützter Schadstoffe und die Abschwächung der Auswirkungen auf die Verbesserung des marinen Lebensraums an der Küste.

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Eine Algenblüte in der Great South Bay im Jahr 2017, dem Jahr, in dem Long Island die bislang intensivste braune Flut erlebte (> 2.3 Millionen Zellen / ml). Foto © Chris Gobler

Ergriffene Maßnahmen

Seit Anfang der 2000er Jahre umfasste die Arbeit von TNC zur Nährstoffverschmutzung in Long Island vier unterschiedliche, jedoch miteinander verbundene Aktionsbereiche, die jeweils aufeinander aufbauen.

Wissenschaft: Identifizierung der Quelle und des Ausmaßes des Problems
Damit die Wiederherstellung von Schalentieren erfolgreich sein konnte, musste die Quelle der Verschmutzung angegangen werden. TNC beauftragte Wissenschaftler des Marine Biological Laboratory in Woods Hole in Massachusetts mit der Durchführung eines Stickstoffladungsmodells für die Gewässer der Great South Bay. Die Ergebnisse zeigten, dass Klärgruben für 70-80% der Stickstoffverschmutzung verantwortlich waren, was frühere Annahmen widerlegte, dass Regenwasserabfluss die Hauptursache war. Zu dieser Zeit gab es in Suffolk County über 370,000 Haushalte, die auf Abwasserbehandlungssysteme (OWTS) vor Ort angewiesen waren, in der Regel Senkgruben oder Kläranlagen. Viele davon waren veraltet und entfernen bei ordnungsgemäßer Funktion die meisten Krankheitserreger, jedoch keine Nährstoffe. Diese Studie ergab auch, dass die Nährstoffverschmutzung eine Bedrohung für die Ökosysteme von Long Island darstellt und auch das Trinkwasser kontaminiert. Die Verbesserung der Wasserqualität wurde zu einem dringenden Problem.

Karte Long Island Wasserqualitätsbeeinträchtigungen 2017

Während der Sommermonate (Mai-August 2017) waren in fast jeder Bucht und Mündung entlang Long Island schädliche Algenblüten und / oder Hypoxie aufgrund der Stickstoffbelastung durch Abwasserabfälle zu beobachten. Foto © Naturschutz

Kommunikation: Erstellen einer überzeugenden Erzählung
Sobald die Quelle der Verschmutzung identifiziert war, stand die Aufklärung der politischen Entscheidungsträger, der gewählten Beamten, der Hausbesitzer und der Öffentlichkeit im Mittelpunkt. Umfragen und Fokusgruppen wurden eingerichtet, um die besten Kommunikationsstrategien für Stakeholder zu ermitteln, das Bewusstsein für die Anliegen der Community zu schärfen und Handlungsmöglichkeiten zu identifizieren. Zu den Sensibilisierungsbemühungen gehörte es, die Dringlichkeit dieser Probleme zu erhöhen, ohne Angst zu erzeugen. Darüber hinaus haben wir mit gewählten Beamten und Entscheidungsträgern zusammengearbeitet, um Finanzierungs- und politische Initiativen zur Unterstützung der stickstoffreduzierenden Infrastruktur zu entwickeln.

Balkendiagramm 18 Jahre Änderung n Ebenen Long Island

Dieses Balkendiagramm wurde erstellt, um die Long Island-Gemeinden für die Nährstoffbelastung durch Klärgruben zu sensibilisieren, die in das Grundwasser gelangen und potenzielle Risiken für die menschliche Gesundheit darstellen. Foto © Naturschutz

Regierungsbeziehungen: Einführung geeigneter Finanzmittel, Richtlinien und Vorschriften
Als dieses Problem zur Kenntnis gebracht wurde, gab es keine politischen und Finanzierungsmechanismen zur Lösung des Problems der Stickstoffverschmutzung. Daher war Aktivismus erforderlich, um die lokalen und staatlichen Behörden auf das Ausmaß und die Dringlichkeit des Problems aufmerksam zu machen. Werbekampagnen und wiederholte Nachrichten wurden verwendet, um Impulse für die Verabschiedung von Gesetzen und Vorschriften zur Verbesserung der Abwassersysteme zu setzen. Darüber hinaus wurde der Schwerpunkt auf die Einrichtung von Finanzierungsströmen wie dem Suffolk County Water Quality Investment Fund gelegt. Diese Bemühungen machten der einstimmigen Verabschiedung von Gesetzen Platz, nach denen im Oktober 2020 in neuen Häusern im Suffolk County stickstoffreduzierende OWTS installiert werden mussten.

Chart lokale Unterstützung für Regierungsstandards li

Umfragen der Kommunikationsfirma (Fairbank, Maslin, Maullin, Metz und Mitarbeiter) ergaben eine starke lokale Unterstützung für staatliche Standards zur Bekämpfung der Abwasserverschmutzung. Foto © Naturschutz

Nachrichtendreieck li

Das Messaging-Dreieck wurde erstellt, nachdem in Fokusgruppensitzungen geklärt wurde, was für die Anwohner in Bezug auf ihr Wasser am wichtigsten ist. Foto © Die Long Island Clean Water Partnerschaft

Implementierung: Beginnen Sie, alte Kläranlagen durch stickstoffreduzierende Systeme zu ersetzen
Stickstoffreduzierende OWTS werden seit mehreren Jahrzehnten effektiv eingesetzt und sind theoretisch relativ einfach zu installieren und zu betreiben. Das Upgrade fehlerhafter Klärgruben mit neuen Systemen (wie dem Fuji Clean-System) ist jedoch komplizierter als erwartet. Aktualisierungen des Gesundheitscodes und neue Systemgenehmigungen waren erforderlich, ebenso wie Schulungen für skeptische Bauherren und Installateure, die mit der Technologie nicht vertraut sind. Architekten, Ingenieure und Aufsichtsbehörden mussten ebenfalls einbezogen werden, und wichtige Entscheidungsträger wurden eingeladen, Standorte in Maryland, New Jersey und Connecticut zu besichtigen, an denen diese Systeme eingesetzt werden. Die Beamten erhielten ein besseres Verständnis für die Funktion, die Kosten und die Implementierung dieser Systeme, wodurch die Herausforderungen in Bezug auf die Lieferkette und die Benutzerfreundlichkeit angegangen werden konnten und eine zeitnahe und effektive Installation der Systeme Fuji Clean und Hydro-Action im gesamten Landkreis sichergestellt wurde.

Wie erfolgreich war es?

Wissenschaft und Kommunikation
Die Long Island Clean Water Partnership begann mit fünf Gründungsmitgliedsorganisationen und wurde seitdem auf fast 100 Partnerorganisationen ausgeweitet. Tausende Experten von Partnerorganisationen brachten Energie, Ideen und Ressourcen ein. Seit seiner Gründung ist die Medienberichterstattung und Werbung für dieses Projekt mit fast wöchentlichen Zeitungsartikeln und Kabelnachrichten in die Höhe geschossen. Das öffentliche Bewusstsein für die Stickstoffverschmutzung und die damit verbundenen Herausforderungen in Bezug auf die Wasserqualität ist mittlerweile weit verbreitet.

Finanziell hat das Projekt zwei wesentliche Erfolge erzielt:

  • Die Städte Shelter Island, Southampton und East Hampton haben 20% ihrer Gemeindeerhaltungsgelder zweckentfremdet, um eine Steuer von 2% auf Eigentumsübertragungen für Projekte zur Verbesserung der Wasserqualität zu erheben. Die erhobene Steuer wird verwendet, um die Aufrüstung der Klärgruben im Haushalt in diesen drei Städten zu unterstützen, einschließlich Planung, Konstruktion, Installation und Reparatur des Standorts.
  • Der Gouverneur kündigte 338 eine Investition in Höhe von 2014 Millionen US-Dollar für den Ausbau der Kanalinfrastruktur für Suffolk County an. Die Finanzierung in Höhe von 338 Millionen US-Dollar wurde durch den Nachweis der Umweltvorteile des Ersatzes von Abwassersystemen durch Kanalinfrastruktur zur Reduzierung der Verschmutzung in vier Flüssen sichergestellt: Forge, Patchogue, Connetquot und Carlls. Beide Initiativen sorgten für Begeisterung, Bewusstsein und Unterstützung in der Gemeinde.
Demodaten des Li-Abwassersystems aus Suffolk County

Ergebnisse der innovativen Abwasserbehandlungstechnologie in Suffolk County. Foto © Suffolk County

Regierungsbeziehungen
Am 17. März 2020 genehmigte der Gesetzgeber des Suffolk County einstimmig die Feststellungserklärung des State Environmental Quality Review Act (SEQRA) für die endgültige allgemeine Umweltverträglichkeitserklärung für den Abwasserplan des Suffolk County Sub-Watersheds (SWP). Die Aussage „Anerkennung (en) der Stickstoffableitung aus Abwasserquellen vor Ort stellt den größten Einzelfaktor dar, mit dem unser Wasser wiederhergestellt und vor den Auswirkungen einer durch Nährstoffanreicherung verursachten Verschlechterung der Wasserqualität geschützt werden kann.“ Dieser wegweisende Plan zur Reduzierung der Stickstoffverschmutzung wurde kürzlich vom NY DEC genehmigt, um die Stickstoffverschmutzung im Bundesstaat NY zu reduzieren und die Türen für mehr Finanzmittel und Ressourcen für Sanierungsarbeiten auf Long Island und darüber hinaus zu öffnen.

Sytemimplementierung
Bis Oktober 2020 wurden über 1,500 alte Systeme durch Systeme ersetzt, die Stickstoff effektiver entfernen. Innovative Systeme wie die am New York State Center für saubere Wassertechnologie entwickelten Pilotentwürfe werden noch entwickelt und getestet und zeigen vielversprechende Ergebnisse. Verbesserte Systeme, die flache Laugungsfelder verwenden, können verhindern, dass etwa 95% des Stickstoffs aus dem Abwasser in die Wasserscheide gelangen, und Grundwasserleiter können sich wieder aufladen, anstatt ihn in den Ozean abzuleiten. Diese Technologien verhinderten im ersten Betriebsjahr, dass ungefähr 21,800 Pfund Stickstoff in Oberflächengewässer gelangen.

Darüber hinaus wurde im Oktober 2020 das geplante Upgrade der Kläranlage in Bay Park in Höhe von 19.6 Mio. USD abgeschlossen. Die ursprünglich 1945 erbaute Anlage wurde während des Hurrikans Sandy schwer beschädigt und war eine der Hauptquellen für Stickstoffverschmutzung im Landkreis Nassau. Das System ist derzeit in Betrieb und entfernt mehr als 40 Prozent des gesamten Stickstoffs aus dem Abwasser, was bedeutet, dass weitere 5,000 Pfund Stickstoff nicht mehr in den Reynolds-Kanal eingeleitet werden. Die Anlage behandelt derzeit durchschnittlich 50 Millionen Gallonen Abwasser pro Tag von mehr als einer halben Million Einwohnern des Nassau County.

Home w Fuji-System installiert

Bild 8 Pumpe

Fuji-System im Boden

Ein installiertes Fuji Clean-System in einem Privathaushalt, einschließlich einer Pumpe, die an der Außenseite des Hauses installiert ist, und Deckeln zur Abdeckung der Tanks. Foto © Chris Clapp

Erkenntnisse und Empfehlungen

Mach die Wissenschaft. Datenerfassung, Kartierung und Modellierung identifizierter Stickstoffquellen unter Wassereinzugsgebieten. Dies hat auch dazu beigetragen, die Befürchtungen zu zerstreuen, eine „Einheitslösung“ einzuführen, und der Öffentlichkeit geholfen, den Umfang des Problems zu verstehen.

Eine systemische Änderung ist erforderlich. Um das Problem zu beheben, musste ein gesamtes System geändert werden, einschließlich der Anpassung des Systems. Dies ist eine jahrzehntelange Anstrengung und Geduld ist erforderlich.

Gemeinschaftsbeziehungen sind für den Erfolg notwendig. Das Verständnis der Anliegen der Community-Mitglieder, was für sie wichtig ist und woran sie interessiert sind, hält das Thema relevant und spannend. Fokusgruppen und Meinungsumfragen waren wichtige Instrumente für den Erfolg.

Misserfolge sind eine Gelegenheit zu lernen und voranzukommen. Die Teammitglieder dieses Projekts haben 2013 große Anstrengungen unternommen, um ein Gesetz zu verabschieden, das den Stickstoffgehalt im Abwasser auf 1 mg pro Liter Wasser im gesamten Bundesstaat begrenzt. Es bestand jedoch kein ausreichender Konsens zwischen Entwicklern, der Immobilienbranche, den Landwirten und der Gesetzesvorlage gescheitert. Diese Bemühungen trugen jedoch dazu bei, das Problem der Abwasserverschmutzung landesweit auf den Radar zu bringen, und 2015 genehmigte der Gouverneur von New York den Long Island Nitrogen Action Plan mit einer Finanzierung von 5 Mio. USD.

Effektive Kommunikation ist der Schlüssel. Die Teammitglieder investierten beträchtliche Ressourcen in den Aufbau und die Förderung von Key Messaging, das auf bestimmte demografische Merkmale ausgerichtet ist. Mithilfe eines „Nachrichtendreiecks“, das sich auf die Bedrohung durch Stickstoffverschmutzung konzentrierte und sich darauf konzentrierte, wie diese Bedrohung gemindert werden könnte, konnten sie die Erzählung auf Long Island ändern und das Konzept der „Stickstoffverschmutzung“ in das reguläre Repertoire der Medien aufnehmen.

Es ist möglich, diese Arbeit für weniger Geld zu replizieren. Durch den Austausch von Strategien und Ergebnissen, den Aufbau von Erkenntnissen und das Sammeln von Geschichten konnten andere Orte (z. B. Connecticut) mit einem weitaus geringeren Budget Veränderungen bewirken und Probleme lösen. Es ist immer teurer, zum ersten Mal etwas zu tun, aber diese Investition kann eine Blaupause für andere schaffen.

Die Finanzierung ist entscheidend, um Änderungen in großem Maßstab vorzunehmen. Um diese Arbeit endlich in den Maßstab zu bringen, könnte ein zweckgebundener Finanzierungsstrom im Wert von etwa 70 Millionen US-Dollar pro Jahr alle umweltschädlichen Wohnsysteme in weniger als 20 Jahren ersetzen. Sobald dieser konsistente Finanzierungsstrom geschaffen wurde, werden voraussichtlich jährlich 7000 Systeme ersetzt. Darüber hinaus könnte die Gesetzgebung, die die Installation von Klärtechnik für sauberes Wasser beim Verkauf eines Hauses vorschreibt, die Installationsrate mehr als verdoppeln.

Leitende Organisation

Das Naturschutz-Long-Island-Kapitel in New York

Partner

Long Island Clean Water Partnerschaft
Gründungsmitglieder der Partnerschaft sind:
Bürgerkampagne für die Umwelt
Gruppe für das East End
Long Island Pine Barrens Gesellschaft
Schule für Meeres- und Atmosphärenwissenschaften, Stony Brook University
Die Naturschutz

Kommunikationsfirma:
Fairbank, Maslin, Maullin, Metz & Associates

Zu den Partnern des ersten Woods Hole-Berichts gehören:
Die Naturschutz
New Yorker Außenministerium
Grafschaft Suffolk

Förderung

Die Gesamtkosten werden auf 4 Millionen US-Dollar geschätzt

Der Naturschutz:
1 Million US-Dollar - Restaurierungsprojekt, das fehlgeschlagen ist
300,000 US-Dollar - Fokusgruppen und Umfragen
300,000 US-Dollar - Werbekampagne

Grafschaft Suffolk:
500,000 US-Dollar Zuschuss aus der IBM Smarter Cities-Initiative. Die nachgewiesene Wasserqualität war für die Lebensfähigkeit und den Tourismus der Region von entscheidender Bedeutung und war derzeit durch Nährstoffverschmutzung bedroht.

Ressourcen

Long Island Clean Water Partnerschaft
Long Island Wasserqualität
Stony Brook University: Zentrum für saubere Wassertechnologie
Stony Brook University, Labor von Dr. Christopher Gobler

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