2015年2月8日

案例研究:玛莎葡萄园岛的挣扎为世界各地的岛屿提供了应对气候变化的教训开云体育体育赛事

贡献:Camron阿迪比

玛莎葡萄园岛是气候变化、海平面上升和社会经济动态的风向标。开云体育体育赛事它被称为“葡萄园”，是美国马萨诸塞州大陆南部科德角的一个岛屿。它是富人的飞地，好莱坞明星、奥巴马一家等人的夏季度假胜地。尽管玛莎葡萄园岛很富裕，但它努力为气候变化做准备，它的努力为世界各地的岛屿和沿海社区提供了教训。

该岛面积约225平方公里(90平方英里)，像许多沿海社区，甚至是发展中国家的社区一样，它的经济严重依赖旅游业。也像许多发展中国家的社区一样，它的经济格局变化很快。开云体育体育赛事不到75年前，该岛还能靠放牧、农业和当地渔业自给自足。现在，它跌跌撞撞地经历着经济和环境的快速变化。开云体育体育赛事

除了饮用水，葡萄园几乎所有的资源都是进口的，而且在多个层面上都面临着风险。在过去几年里，有明显的海岸侵蚀，风暴期间洪水增加，现有基础设施受损，沿海池塘水质下降，主要是由于废水，气候变化和土地开发对环境的影响。开云体育体育赛事

基础设施

基础设施问题排在首位。在一个低海拔地区，正在建造一座耗资4500万美元的新吊桥。根据IPCC最新预测，到本世纪末海平面可能上升80厘米(32英寸)，在不久的将来，当风暴来袭时，通往大桥的道路将被淹没在水下。吊桥可能会幸存下来，但很有可能因为道路被冲毁而无法通行。

注意事项
这种前景引发了一些问题。道路和桥梁不再具有成本效益吗?水运会更可靠吗?如果是这样的话，一个适应性强的基础设施应该是什么样的，以允许工作的滨水区和更多的水上运输?

沿海的影响

海平面和风暴强度预计都将增加，这两者都将加剧海岸侵蚀。飓风桑迪破坏了一条海岸线公路，促使人们寻求更好的基础设施解决方案。有一项建议是建造一个沙丘，可以帮助防止50年一遇的风暴发生洪水。当地选民选择在内陆修建一条新路，其中一小部分将穿过湿地。

注意事项
什么时候应该拆除现有的硬基础设施，以允许更多的流动海岸线?软基础设施如何适应并允许更多的归化海滩补充，而不是硬化海岸线以保持沙子在一个地方?最难的问题是:如何向情绪激动的观众展示另一种解决方案?

营养物管理及废水

来自现场废水系统的养分负荷可能是葡萄园岛等岛屿面临的最大挑战，它们依赖清洁的海岸和河流来实现夏季旅游经济。超过90%的废水流入葡萄园的沿海池塘来自现场的化粪池系统。当地和州法律允许第五章化粪池系统，该系统不处理氮或磷。营养负荷(主要是来自尿液的氮)导致地下水、池塘、海湾和沿海水质恶化。在夏季的几个月里，细菌爆发导致沿海池塘关闭，无法游泳和捕捞贝类。

注意事项
中央污水处理系统将花费数百万美元，如果不是数十亿美元的话。堆肥厕所不被社会所接受。一个小岛如何处理它的废水?污水处理的四种常用方法是集中、卫星或集群工厂，或现场单独处理，它们都可以去除氮。有没有其他方法，比如捕获和回收氮?

牡蛎养殖场创造了一个双赢的局面，不仅改善了水质，还创造了当地的食品。

解决方案:牡蛎养殖场

葡萄园选择了一种其他沿海社区可以借鉴的解决水质问题的方法:牡蛎养殖场。贝类是生态工程师和滤食性动物，可以去除氮。牡蛎养殖场创造了一个双赢的局面，不仅改善了水质，还创造了当地的食品。现在，更多的牡蛎养殖场被引入该岛，它们在经济上取得了成功。当地城镇正在开放更多的池塘来养殖牡蛎。当地渔民一直在努力应对严格的捕鱼规定，他们开始转向贝类养殖。为配合牡蛎养殖场的发展，保育团体和市镇贝类部门一直在推行牡蛎繁殖计划。最近，100立方码的海蛤壳被放入一个池塘，随后又放了25万头幼牡蛎。基本上，他们是在创建保护区的同时改善水质。传播项目成本约6万美元，包括许可证。

解决方案:肥料管制

肥料法规是另一个有创意的低成本解决方案，这主要归功于当地的环保组织。草坪肥料可能占该岛可控制氮的5 - 15%。新规定规定，在冬季或大雨期间不能施用化肥。缓冲区必须保护池塘和高尔夫球场不受肥料的影响，禁止使用磷。

为什么磷?在废水中，磷主要来自洗涤剂、牙膏、肥皂和洗发水等消费品。磷，氮和钾，都存在于所有的肥料中，也是你的花园一袋肥料的三种关键成分。出于商业用途，大多数磷在少数几个国家作为含磷岩石开采，供应的数量和质量都在下降。磷在沿海池塘中通常不是问题，但它会导致淡水中的藻类大量繁殖。

一个岛屿社区如何从废物中获取营养物质来创造当地就业机会，并为农业和景观美化开发化肥?

设计挑战:从废水中获取营养物质是否有利可图?

磷是有限的物质。2009年，一组研究人员预测，我们已经超过了磷产量的峰值，磷储量将在25到50年内耗尽，这将使农民吃紧，并推高全球食品价格。由于这一困境，人们正在开发新的方法，以一种经济的方式从废水中去除磷，以收获和回收磷。氮得到了最多的关注，但在葡萄园和其他岛屿上，磷是否有未实现的经济价值?岛上的污水处理设施如何采用技术收集养分，并可能将这种技术转移到现场的化粪池系统?

饮用水供应

葡萄园有一个很好的含水层，完全由雨水补充。当地环保组织在保护开放空间和土地方面有着悠久的历史。许多人认为饮用水永远是优质的。

硝酸盐-氮是人类废水的主要组成部分。氮通过化粪池系统几乎未经处理，被引入地下地下水。高浓度的硝酸盐对人体健康有害。现在，正如马萨诸塞州南部科德角的一项研究所揭示的那样，药品和个人护理产品(PPCPs)以及其他新兴污染物开始出现在饮用水供应中。

2011年，寂静之泉研究所(Silent Spring Institute)对科德角7个城镇的20口私人饮用水井进行了检测，以检测新出现的污染物。85%的样品被污染，这表明废水中的化学物质可以从化粪池系统中渗出，进入饮用水。研究中发现的许多化合物被称为内分泌干扰化学物质或“性别弯曲物”。在某些生物中，这些化学物质可以改变一个物种的性别。开云体育体育赛事目前正在对其对人类的影响进行调查。

解决方案:化粪池和雨水

一个理论上的方案是密封现场的化粪池系统，这样就不会允许化合物浸出到地下水中。如何以低成本的方式实现这一目标，并允许最低限度的维护?

许多岛屿必须收集雨水作为饮用水。这可能是葡萄园未来的一个场景。是否有可能开发一种关于水文循环的系统方法?降水量和蒸发量现在不在规划考虑范围之内。这些考虑将如何改进规划和设计过程?

解决方案:堆肥

堆肥可能是一个唾手可得的果实。一项新的州法律禁止企业每周丢弃一吨或更多的食物垃圾。相反，它必须被送到堆肥设施。岛上的一个农场接受当地杂货店分解的有机材料和废物。当地团体正在进行全岛堆肥设施的可行性研究。每年运往葡萄园的肥料数量没有数据，主要用于景观美化。

岛屿社区如何不仅从废水中，还从堆肥材料中收获支持当地经济的营养物质，并开发用于农业和景观美化的肥料产品?如何降低进口化肥产品的成本?

农业

当地农业和当地食品在岛上赢得了一批追随者。由于当地的非营利组织，有一个强大的农场到学校项目。最近，他购买了一个40英亩的农场，其中有一个被忽视的3000平方米(33000平方英尺)温室。一个非营利组织已经获得了农场的所有权，并正在规划过程中。他们设想租赁商业农场，建立一个商业孵化器，为农民建造经济适用房，并建造一个屠宰场。

最令人兴奋的建议是将温室改造为水培操作，并带有一个单独的水培系统。温室将是一个零排放设施，所有循环水都通过水培系统流动。目标是建立财务上自给自足的业务。该非营利组织还在研究温室和农场的生物质能、风能和太阳能选择。

工程机会成熟开云全站app登录官网入口下载

像葡萄园这样的岛屿有机会展示问题是如何解决的。与19世纪的道路、桥梁和中央污水处理设施的基础设施不同，葡萄园有机会展示柔软、灵活的基础设施的有效性，利用工作的海滨作为适应性响应。葡萄园有机会展示一个从废水和堆肥中获取氮和磷的营养模型。我们需要以解决方案为基础的思维，需要对创新设计和更好地理解社会行为感兴趣的人。

葡萄园已经成熟，可以进行设计上的挑战。未来的工程师正在被召唤去执行任务。有许多非营利组织和市政组织有暑期职位，需要工程人才。开云全站app登录官网入口下载开云全站app登录官网入口下载工程挑战无处不在。很少有一个小岛既有兴趣又有承诺。美国国家科学基金会宣布了21世纪最大的工程挑战，其中两个是氮循环的管理和清洁水的获取。开云全站app登录官网入口下载世界各地的岛屿都在等待这些解决方案。

标签:气候变化开云体育体育赛事,应对气候变化开云体育体育赛事,防洪房屋,自然灾害,海平面上升