美國史談:19世紀美國如何處理城市汙水?淺析美國城市供水發展史

序言:<strong>隨著19世紀美國城市高樓大廈的高度發展,美國人的生活方式發生了改變,於是城市供水問題成了19世紀美國人共同關心的問題。促成美國城市第一個大規模集體供水的,不是要使家庭得到方便的願望,而是形形色色的社會目標——數量更多、質量更高的飲用水,沖洗街道和滅火用水。

美國第一個市立大自來水廠在1801年把斯凱爾基爾河水引進費城,在這以前不久,這座城市黃熱病流行,人口大量死亡,迫使成千上萬的人逃往四鄉,這個水廠就是針對這一情況而建立起來的。

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美國城市供水系統示意圖

1842年10月,美國人將水庫水源引進了美國紐約市,美國進入了城市供水時代

<strong>美國人認為,天天沖洗街道,尤其是在熱天,可以預防疾病。19世紀美國著名的本傑明·亨利·拉特羅布,他是美國城市供水系統的先驅者,他為費城市設計了美國第一套供水系統。他在設計城市供水系統期間,遇到了各種各樣的疑懼和成見,他的水廠設計要求在城市中心各抽水站使用蒸汽機。

費城人聽說過這些新奇的發動機在西部河流航行的船隻上發生爆炸的事情,因而就料想到這些抽水站會帶來危險,會使沸水和蒸汽湧進他們的地區。拉特羅布終於贏得了勝利,他宣佈,"蒸汽機是無害的",於是他的計劃得到執行,耗資約二十五萬美元。

但那以後整整過了一年,費城從總共一百五十個用水戶那裡僅僅收回了五百三十七美元,而費城的人口已達七萬人,是當時美國最大的城市。又過了十年,費城人口達到九萬人,而用水戶也已上升到二千一百二十七個。

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美國城市供水示意圖

<strong>美國最早的集體供水是用木頭水管把水引入市鎮或一組房屋。在19世紀前半期,這種供水通常是由州立法機關和城市管理機構批准的私人公司以贏利為目的而經營的。1801年,費城市屬水廠開張營業,在其後的三十年中,新奧爾良、匹茲堡、里士滿和聖路易斯也採用了這種計劃。

在紐約,由艾倫·伯爾控制的私營曼哈頓公司未能實現這種計劃,經過半個世紀的爭吵,也未能說服這個城市提供公共用水。1832年和1834年的流行性霍亂,1834年給市內造成損失估計達一百五十萬美元的火災,使這個城市行動起來了。一個紐約人說:"目前,我們用的都是泉水,是由馬車從這個城市的北部和郊區運來的。這種水雖然遠遠談不上水質優良,但比城裡的井水要好得多;買這種水,我們平均每桶要花二美分,一家人每天用三桶水不算多,而每天三桶一年只花費二十美元。

<strong>克羅頓大導水管從美國紐約市南面三十英里處的一個水庫把水引來,這個水庫是在克羅頓河上築壩攔成的。1842年10月14日,導水管開始源源不斷地把大量的水引進紐約市,從此美國進入了城市供水時代。

滔滔不絕的政治談話已經讓位給滔滔不絕的水流,暢通無阻的水流轉移了人們的注意力,使人們忘記了關於國家通貨混亂狀態這個爭論不休的問題。但是,紐約人對水裡到處都是蝌蚪和微生物這一點感到不滿,他們提心吊膽,生怕在肚子裡生出牛蛙來。

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美國城市供水示意圖

<strong>主張改善城市供水的最有力的論據來自倫敦。英國醫生約翰·斯諾指出,1849年倫敦流行霍亂的受害者全都飲用過布羅德街某個抽水機抽出來的水。斯諾證明,水質變壞的水不僅色澤渾濁,氣味難聞,而且還含有來自排洩物的某些媒介。<strong>儘管已有證據表明,某些疾病可能起因於水中的某些雜質,但是美國城市水淨化系統還是在後來才遲遲出現的。

在這方面作出顯著貢獻的美國人是詹姆斯·P·柯克伍德。他曾奉聖路易斯城的派遣,到歐洲去學習河水淨化處理。聖路易斯城的官員們在讀了柯克伍德的報告之後,決定不去過濾渾濁的密西西比河水。但是,波基普西城接著卻委託柯克伍德建立一個水廠來過濾赫德森河水。

這是美國第一個大規模的河水過濾廠,併成為全世界的樣板。沙濾水廠的一個主要問題,是積累起來的渣滓和雜質很難從沙濾床上除去。柯克伍德的建議簡單而又巧妙:不是颳去沙濾床上的雜質,而是用反向水流通過過濾器把雜質沖走。

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自來水示意圖

19世紀中期,美國城市的富有家庭用上了“自來水”

<strong>在一個又一個美國城市中,水開始似乎無休無止地在流動。到19世紀中期,自來水在美國大城市的中上階級的富有家庭中已經習見。1860年,在全國十六個最大的城市(每個城市至少有五萬人口)中,每一個城市都有那麼一個供水系統。除新奧爾良、布法羅、舊金山和普羅維登斯這四個城市外,其他所有大城市的供水系統都是市屬的,同時許多較小的城市一般也都有了供水系統。

<strong>儘管家庭自來水仍然是中上階級的一種奢侈品,但那些用得起自來水的美國人已把這種水當作用不完似的。供水的設計者曾錯誤地把早期費城的經驗作為他們預計的基礎。波士頓人曾經對花錢建造科契圖厄特導水管(1848年完工)提出過異議,他們說,認為這個城市每天將用水七百五十萬加侖的設想是荒謬的。

然而,不到五年,這個城市每天平均用水超過了八百五十萬加侖。用水量增加的原因,不是連接供水系統的人家太多,而是像波士頓自來水委員會估計的那樣,三分之二的水都被浪費掉了。在馬房裡,在簡易廁所和小便池裡,自來水流個不停也沒有人管。在天氣寒冷時,家庭主婦生怕水管凍結,擰開水龍頭通宵不關。

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自來水示意圖

1854年1月持續寒冷期間,日用水量上升到一千四百萬加侖,水庫都幾乎幹了,而這個城市地勢較高處的住宅卻沒有水用。檢查員在夜間被派往全市各地檢查,如果聽到有自來水的聲音,就可以向違章者提出警告,可能要停止向他們供水。1860年,波士頓供水委員會抱怨說,波士頓每個居民每日平均用水九十七加侖,這"在文明世界是絕無僅有的",並表示擔心,這個城市不久就將無法滿足居民對水的需要。

<strong>這些城市供水系統,同流動技術的其他新方法一樣,不光是滿足人類的一個古老需要的新手段。它們本身也引起了無窮無盡的新需要。甚至在所有美國人習慣於自來水這種奢侈品之前,城市供水系統就已無法滿足人們的新需要。關於供水的情況,當然也只有半個世紀後關於供電的情況可以與之相比。

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美國家庭浴室示意圖

從“家庭浴室”的發明,看自來水如何改變19世紀美國人的生活?

<strong>自來水有可能使水獲得許多新的用途,並把原有的許多用途普及到越來越多的美國人。克羅頓導水管啟用剛剛兩年,紐約市供水委員會的委員們就向紐約人提出警告說,他們本來就沒有打算向全市公園裡的噴泉供水,也沒有打算用消防龍頭的水供全市兒童們戲耍。<strong>起先,普遍的設想是:浴室基本上將繼續成為一種公共設施。

<strong>1849年,費城已經有一萬五千所住宅裝上了自來水,但只有大約三千五百所住宅有私人浴室。在紐約的公共浴室裡洗澡,普通座票價為三美分;如要單獨洗,雅座票價為六美分。

<strong>在世界上其他地方,家庭浴室還仍然是一種奢侈品。但在美國,不到半個世紀,家庭浴室就開始成為19世紀的美國中產階級的一種必需品了。既然美國是世界上生活享受民主化的大本營,那麼它自然也就是浴室民主化的發源地了。美國浴室的發展是迅速而引人注目的。到1922年,辛克萊·劉易斯筆下的巴比特已在他的"用瓷磚鋪成的、帶有像銀子一樣閃閃發光的金屬製品的十分豪華的浴室裡"開始每天的生活了。

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美國家庭浴室示意圖

在舊世界,公共設備往往模仿私人 設備。旅館的樣子像巨大的私人住宅,市鎮廳也是仿造有錢市民的豪華邸宅。但是在19世紀,在美國湧現的城市社區裡,新來的人多如牛毛,那裡有錢的人很少,當然也沒有古代的宮殿。在那裡,公共建築和公共設施的式樣自成一體,逐步影響到每個人的生活方式。新型百貨公司炫耀商品的大展覽櫥窗,被公寓房屋和私人住宅所採用,變成了"美景玻璃窗"。自來水和浴室的情況也如出一轍。

<strong>在第一批把自來水引進室內的最有影響的美國建築物中,有美國的豪華旅館和公共遊樂大廈。甚至在波士頓安裝城市供水系統之前,1829年竣工的特里蒙特大廈就已有了自己的供水系統,向浴缸和底層八個廁所供水。自來水在美國出現不僅是象徵性的,而且是實在的。自來水從底層向樓上逐步升高,起先樓上裝置著供每層居民洗澡的公共浴室,後來每個房間慢慢地都有了自來水。

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美國家庭浴室示意圖

一般地說,首先接通自來水的是廚房裡的洗滌槽,接著是洗臉盆,最後是浴缸。但是直到1869年,凱瑟林·比徹和哈里特·比徹主編的家庭計劃通俗手冊《美國婦女家庭》談到的還是一種用手動泵抽水的廚房洗滌槽。

在美國,旅館繼續起著使用自來水的帶頭作用。早在1853年,新澤西州梅岬的芒特弗農旅館的每一個房間不僅有了自來水,而且還有一個浴室,這給美國人留下了難忘的印象,也使英國的遊客感到驚訝不已。

<strong>到1877年,波士頓一家中等價格的旅館在每一個房間裡都裝上了有冷、熱自來水的洗臉盆。但是直到20世紀初,每一個房間裡都有獨用浴室才成為美國較高級旅館的標準設備。1908年,企業家埃爾斯沃思·M·斯塔特勒建造了他的新旅館,當時他的宣傳口號就是:"花一個半美元住一個帶浴室的房間。"

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自來水示意圖

首先,自來水是一種節省勞力的裝置。在這以前,即使廚房洗滌槽旁有室內水泵,但要使水流出來,仍然要花氣力;洗臉盆或浴缸用水要靠手來取。英國遊人在第一次看到美國旅館和家庭中的衛生設備時,認為那隻反映美國僕役勞動力不足的又一方面。美國勞動力昂貴這一點,的確有助於說明為什麼自來水和室內衛生設備在美國很早就變得平淡無奇了。

在自來水和城市下水道出現之前,洗臉盆或浴缸都是搬來搬去的,哪裡需要就往哪裡搬,哪裡取水最方便就往哪裡搬。當時還沒有"浴室"這種東西,因為從實用觀點看,沒有理由要把浴缸和洗臉盆固定在一個地方。

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城市汙水示意圖

19世紀美國人如何處理城市汙水?

<strong>在19世紀的美國,供水系統開辦時都是私人企業,誰需要水,就把水賣給誰,但是興辦汙水處理系統就不能那樣了。這就是汙水處理系統遲遲出現的原因。只有出現了城市汙水處理系統,自來水才有可能成為一種公共便利設施。

1860年,美國共有供水系統一百三十六個,而汙水處理系統仍只有十個。到1880年,汙水處理系統有二百多個。但是,當時的汙水處理"系統"只是把未經處理的城市汙水收集起來,排放到附近的湖泊或河流中去的一種處理途徑。

城市供水系統的發展,反過來又更加迫切需要興辦更好的汙水處理系統,因為各城市現在發現,它們的水源也正是被它們汙染的那些河流。<strong>馬薩諸塞州一馬當先,在1896年成立了“馬薩諸塞州衛生委員會”,率先在勞倫斯實驗站研究城市汙水處理問題。

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城市汙水示意圖

但這是一個骯髒的問題,很難在大庭廣眾中進行討論。人類的汙水無論經過怎樣稀釋,總要對集體供水帶來危險,而這一點也只是由於頂住了公眾的強烈反對,才使人們逐步看到的。<strong>在勞倫斯實驗站,海勒姆·F·米爾斯一反當時急流能淨化河川的普遍主張,發明了一種汙水慢流沙濾系統,從而幫助馬薩諸塞州把傷寒病死亡率減少了百分之八十。

隨著汙水處理系統的發展跟上了供水系統的步伐,衛生設備的巨大新市場出現了。美國旅館和汽車旅館"帶獨用浴室的房間"以及成倍增多的家庭浴室,需要更好的、更易擦洗和維修的浴缸。20世紀的頭二十年中,美國搪瓷製品的生產突然增加。在這以前的幾十年中,曾經試驗過許多材料來製造浴缸:有色鉛皮、鋅皮或銅皮的木盒狀浴缸;有素色的、上漆的或鍍鋅的鑄鐵浴缸,有薄鋼板浴缸,有薄銅板浴缸,有陶瓷浴缸,甚至還有鋁製浴缸。

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城市汙水處理示意圖

但所有這些不是太易損壞,摸上去太冷,就是價錢太貴。一種耐用的、噴塗瓷釉的鑄鐵浴缸早在1870年就已製造出來了,不過那時一個製造者每天只能生產一隻這樣的浴缸。直到1900年,衛生設備仍然是手工製造的,但是浴缸的產量已經提高到每個工人每天生產十隻。

1900年以前,普爾曼臥車的包廂已經用上了一些鑄鐵瓷釉浴缸。接著到1920年,註定要在半個世紀內成為不變標準的雙層整體瓷釉浴缸已經用機器成批生產。這種浴缸的鑄造是澆注、冷卻、擦洗連續進行,工人不需要有什麼技術。從1915年到1921年,瓷釉衛生設備(洗臉盆、浴缸等等)的年產量翻了一番,到1925年又翻了一番,達到五百多萬件。

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抽水馬桶示意圖

城市供水和汙水處理技術,使得19世紀美國人用上了“抽水馬桶”

<strong>在19世紀美國城市,家庭浴室不可缺少的其他組成部分,除洗臉盆外,當然要算抽水馬桶了。採用室內抽水馬桶來處理人的糞便,是遲遲才實現的,原因之一是:它和用自來水的洗臉盆不同,它不是一種十分明顯的節省勞力的裝置。

直到19世紀行將結束之時,人們才普遍相信,人的糞便是疾病傳染和汙染水源的一種危險的根源。農村生活和習慣不贊成製造機器來做自然界能夠做得更好的事。大地應該有吸收和除臭的非凡能力,而處理人的糞便常在地面上進行。人們退避到附近的樹林或其他某個隱蔽處所;他們每一次仔細選擇一個不同的地方,想用這種辦法來防止臭氣 ,因為臭氣被普遍認為是疾病的真正傳染根源。

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抽水馬桶示意圖

<strong>在19世紀美國村莊,美國人覺得最好還是建造一些特別的隱蔽地點或廁所。但是,美國人一般認為,廁所作為一種衛生的設施,總不如那些樸素而尊嚴的靜僻處為好。即使在有廁所的地方,廁所也主要是供婦女和兒童使用的,男人則仍舊利用牛棚馬廄或樹林間空地。

<strong>美國抽水馬桶的第一批專利證是在19世紀三十年代發給的,但是直到過了19世紀中期,在供水系統和汙水處理系統出現之後,抽水馬桶才開始普遍使用。1851年,米勒德·菲爾莫爾總統據說在白宮安裝了第一個永久性浴室和抽水馬桶,他為此受到了批評,有人說他做了一樁"既不衛生又不民主"的事情。

即使在有了城市汙水處理系統之後,也很難說服這些系統的所有者花錢去安裝衛生設備和接通下水管道。尤其是在人口擁擠的城市中心,汙水處理問題顯得最為緊迫,但要說服房東們利用汙水處理系統,卻往往難以辦到。<strong>19世紀末,成千上萬的人仍然使用修建有下水道的街道上的舊式廁所和汙水池。

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抽水馬桶示意圖

<strong>設計一種令人滿意的抽水馬桶絕不是容易的事,它需要管子工、發明家和水力工程師的才能。問題是要設計出一種帶裝置的馬桶,它既要能自動清洗,又要不發出太大的響聲,同時也不要用水過多。現代沖洗式馬桶是按照虹吸原理工作的,它利用吸力來清洗馬桶。

這種馬桶到1870年就已在英國發明瞭出來,並在19世紀八十年代和九十年代為那些用得起的美國人所使用。要求使用間隔時間較短的沖洗閥馬桶,在20世紀初發展了起來,並在長時期內成為馬桶設計方面的唯一重大改進。

<strong>抽水馬桶和浴缸一樣,只有在改進了搪瓷製品——鐵上塗瓷釉的衛生設備——的大批生產的方法之後,才能得到推廣應用。到20世紀開始的時候,美國為浴室大批生產的搪瓷製品質量已經很好,完全可供歐洲王公貴族之用,於是,在英國的白金漢宮和普魯士國王的私邸中,都裝上了美國的這種產品。

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抽水馬桶示意圖

抽水馬桶每沖洗一次需要幾加侖的水。因此,在美國普遍裝抽水馬桶的一個副產品,萬事萬物民主化的又一徵兆,是公眾對水的需求大量增加。早在1860年,在波士頓就已發現,派克大廈每天用水超過二萬加侖,特里蒙特大廈每天用水超過二萬五千加侖,於是安裝了水錶,以便按用戶的實際用水量收取水費。

直到20世紀,家庭對水的新用途大大增加了:洗衣機、洗碟機、垃圾處理機、草地自動灑水機、增溼機和空調機,這些機器都需要用水。甚至在第二次世界大戰前,歐洲十大城市(包括倫敦、巴黎和柏林)每人每天平均用水為三十九加侖,而在美國十大城市(包括紐約、費城、巴爾的摩、芝加哥和底特律)每人平均用水要多四倍,即每天一百五十五加侖。使用水和浪費水的新方法似乎是無窮無盡的。

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城市供水示意圖

結束語

<strong>意想不到的是,新的城市供水系統和公共汙水排放成了把人與人隔離開來的原因,同時也附帶地改變了社會對人體功能的態度。舊式美國廁所的設計,甚至是城堡裡廁所的設計,往往都是為了讓使用者能夠得到與共同使用的人作伴和交談的樂趣。過去的美國的戶外廁所通常也都不止一個座位,可以同時供二三人使用。

但是,室內廁所部分由於造價昂貴,都只有一個座位。在英國,最好的浴室都是些大房間,和屋子裡的其他房間一樣寬敞,而在美國,浴室卻成了小房間,它的特點就是密閉和隔離。這同古代羅馬和古代希臘或現代伊斯蘭國家和日本的澡堂大不相同,因為在那些地方,共同的水源使人們聚集到一起。


參考文獻:

《美國史》

《美國城市供水系統發展史》

《美國汙水處理發展簡史》


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