河溪低地整治 芝加哥城的重建 張文亮　老師 【本著作除另有註明外，採取創用CC「姓名標示－非商業性－相同方式分享」台灣3.0版授權釋出】

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1 河溪低地整治 芝加哥城的重建 張文亮　老師 【本著作除另有註明外，採取創用CC「姓名標示－非商業性－相同方式分享」台灣3.0版授權釋出】

2 芝加哥傳奇 契斯布勞 在19世紀的中期，瘟疫如同火燒的襲捲歐、美許多大城，帶走了許多人的生命。
倫敦建造了污水地下排水系統，排除了惡臭，減低了瘟疫的危機，不只英國各城的工程師前來倫敦學習，許多國家的工程師也前來訪察。 契斯布勞 （Ellis Chesbrough, ） 美國芝加哥首席工程師 2

3 芝加哥傳奇 芝加哥是目前世界上十大都市之一，但是在十七世紀初期，這裡仍乏人居住。
位於密西根湖（Michigan Lake）與密西西比河（Mississippi River）之間的一塊沼澤地 在沼澤有些高處，印第安人在那裡種植一種名叫Chicago（芝加哥）的蔥，他就命名該處為芝加哥 3

4 芝加哥傳奇 隨著美國西部的拓荒，芝加哥逐漸引人注意，因為五大湖的航運是東部通往西部的捷徑，而密西西比河貫穿美國南北，芝加哥成為交通的樞紐。
1840年代初期，受到工業革命的影響，美國聯邦政府建造銜接北美大陸大西洋與太平洋間的鐵路，總站就在芝加哥。外地移民的進入，使人口增加到三十萬人。 Wiki: Daniel Schwen 4

5 民攻打民的城市 1845年－1851年連續7年的瘟疫，光是1850年的霍亂流行就死了七千人，芝加哥是當時美國城市居民死亡率最高的都市。
恐懼的陰影長期籠罩這個城市，使城裡的居民經常互相爭吵，整個城市幾乎要成為戰場，暴動四起。 為了平息動亂，美國聯邦政府介入，派軍暫時平靜動亂，並且要求芝加哥議會迅速組成「都市下水道委員會」解決問題。 5

6 契斯布勞（Ellis Chesbrough, 1818-1886）
傑維斯（John Bloomfield Jervis, ）是當時美國工程界的泰斗，不過聯邦政府打算整治芝加哥時，他已退休 傑維斯向政府推薦一個人選，這人就是契斯布勞，他剛自波士頓搬到芝加哥，在芝加哥的貧民區裡開設一家孤兒院，專門照顧瘟疫之後，乏人照顧的孤兒。 6

7 契斯布勞（Ellis Chesbrough, 1818-1886）
契斯布勞來自貧窮的家庭，他的父親是「巴爾的摩與俄亥俄鐵路公司」（Baltimore and Ohio Railroad Company）的工人，契斯布勞只受兩年的小學教育，而後就到公司跟著父親，作大地測量的幫手。 年期間，他擔任工程師的助手，學習了許多工程建造的本事。1841年，他升任工程師，1846年被聘到波士頓擔任傑維斯的助手，為波士頓建造給水系統。1850年，傑維斯退休後，他擔任波士頓首席工程師。 7

8 契斯布勞（Ellis Chesbrough, 1818-1886）
他除了學有各式工程建造的本領，更是善於溝通 「工程師不是公眾的技術奴工，而是服事眾人的僕人。」 「當我們的心，在上帝面前是平靜安穩，我們與上帝有正確的關係，在任何不好的景況，我們都可以享受祂的同在並敬拜祂。因此，信仰帶給我們最大的好處，是靠著上帝，能夠面對生命的不同難處。」 8

9 契斯布勞（Ellis Chesbrough, 1818-1886）
奇特的孤兒院院長 1853年，他暫時卸下他的工作，回到家鄉開墾農場 1854年，他聽到芝加哥瘟疫流行，許多人死於瘟疫之後，許多嬰孩無人照顧，有待認養，1854年，他們搬到芝加哥開設孤兒院 芝加哥都市下水道委員會的委員，讀了傑維斯的推薦函後，拒絕了所有的申請案，登門拜訪，請契斯布勞擔任芝加哥首席工程師，解決瘟疫的問題 9

10 水流的法則 契斯布勞首先為芝加哥與周遭的土地作精密的測量，發現最高的位置離密西根湖面才1.5公尺，這麼低窪的地方，要建造排水系統非常的困難
他認為重力的方式──讓水由高處流向低處，才是長期穩當排水的方式 經過仔細計算後，他向委員會建議：「將整座城市地面填高2～3公尺，以便在抬高的地面下作污水下水道。」 10

11 水流的法則 契斯布勞的建議一傳出，群情譁然，大家從來沒有聽過要將一座城市填高的事
契斯布勞沒有動搖，他提出建造的經費約一千萬元，這在當時幾乎是天文數字 他也清楚的向群眾與議會解釋，污水的流動是依上帝的法則，治水是整個城市與周遭大面積的考慮，而不是那裡出問題就去填補，人只能順著水流的特性來治水。 因著他的解釋，群眾雖然反對他的意見，但是不敢否決，議會只好以預算有限，暫緩執行。 11

12 法律的支持 1861年美國南北戰爭暴發，芝加哥成為北方武器與食品輸送的中心。過多的貿易，使這未加仔細規劃的城市，更為髒亂，瘟疫仍然與都市的窮人同在 1865年，南北戰爭結束，芝加哥更成為美國內陸的運輸中心，美國政府與百姓已經無法忍受國家的運輸中心，是瘟疫最嚴重的所在 美國聯邦法院法官顧里（Thomas Cooley, ）與多爾（Charka Doe, ）適時提出：「合理的法律是給社會、政治、經濟最高穩定。」 12

13 法律的支持 對「污水法」（sewerage law）的解釋
一個城市的污水設計量，得為該城市現有人口污水量的5倍；並且污水排放後，不得影響承受水體的航行用途 13

14 整治過程 在「汙水法」的解釋基礎上，聯邦政府給予大量的經費，讓芝加哥進行十九世紀世界上最大的工程建造──讓整座城市抬高2－3公尺
所有的木造房子全悉拆除，居民移至暫時性的屋子，磚造的房子則用起重機抬高，狹小的巷道大都拆除以利通風，街道上的行道樹通通移出，填土後再植上，路面下的線路、管路全部拆除，路基打掉，再鋪上污水排水管。許多道路都重新定線，改變路徑，以配合地下污水管走向。 14

15 溝通的高手 出版工程報導，每一星期都向居民敘述工程進度、進行的流程、完工時間與改善成效，並且收集市民在建造過程中所遇到的問題，充分實踐「居民的反應是公共建設的第一優先」 他與許多傑出的工程師合作，使芝加哥28,000平方公里的抬高工程能夠順利完成 如薛柏林（John P. Chapin）、福克斯（Harry Fox）、布爾曼（George Pullman）葛利吉爾（Dewitt Clinton Gregier）等。 15

16 傑出工程師的合作 薛伯林（John P. Chapin） 福克斯（Harry Fox） 布爾曼（George Pullman）
消防專家，為芝加哥城鋪設消防管路與系統 福克斯（Harry Fox） 隧道專家，建造長達4公里長的湖底隧道，取密西根湖的水作為芝加哥的飲水源 布爾曼（George Pullman） 重機械專家，負責搬移樓房，他當時立下「抬移一棟七層樓高的磚造房，沒有損到任何一塊磚」 葛利吉爾（Dewitt Clinton Gregier） 城市規劃專家，他將芝加哥市郊規劃成許多公園，並讓水路流通，使芝加哥市以「水上花都」而聞名 John P. Chapin Harry Fox George Pullman 16

17 尚未解決的問題 1867年完成取水工程。1870年完成污水排放系統，並將污水排放到遠處的一條密西西河的小支流裡
契斯布勞拯救芝加哥城的任務完成了，但他知道，大量的都市污水只有轉移到渺無人跡的野溪，臭味與瘟疫雖然遠離都市，但是問題仍然沒有全然解決，污水仍在野外 17

18 安全城市在儉樸的生活 契斯布勞知道，有一日野溪的水不夠稀釋污水時，密西西比河中、下游的城市會受到影響
他晚年建議芝加哥的居民，不要效法紐約，向人口密集的摩天大樓發展，而是朝向人口低密度，建築不高的樓房，並建議居民採樸實、單純的生活方式，才是徹底減少污水的方法 18

19 波士頓四劍客與馬立麥克河整治 19

20 包立許 (Henry Ingersoll Bowditeh,1808-1892)
1880年代，許多人已經看出解決衛生環境的問題，要在化學、生物與工程的整合，產生一種新的專業「衛生工程學」(sanitary engineering) 包立許則為整合這三個不同領域的人 20

21 黑奴的救護者 包立許來自一個美國富有的家庭，他的父親是個數學教授，他在哈佛大學念醫學系，1832年到法國進修，隔年轉往英國的醫院實習
回國後，他擔任哈佛大學醫學院的教授，他在肺炎與內科診斷的研究，使他成為醫學界的權重。 他在留英期間受到著名「廢除奴隸」的基督徒政治家威伯福斯(William Wilberforce, )的感動，決定在美國推行奴隸制度的廢除 21

22 黑奴的救護者 他成立黑奴庇護所，照顧逃出的黑奴，以檢疫為由，要求運輸黑奴船隻若不改善公共衛生就禁止航行，他組成一個律師團，替被虐的黑奴，控告他們的雇主，這些改革行動當然也引來許多反對 林肯當總統時， 他是執政團隊的核心顧問 22

23 黑奴的救護者 1861年，美國南北戰爭爆發，包立許的兒子加入北方軍的維吉尼亞軍團，因戰地衛生不良，受傷後染病而逝，這對包立許是個沈重的打擊
他向林肯建議成立「野戰救護軍」(Ambulance Corps) 1865年，南北戰爭結束，美國的黑奴獲得解放，包立許的戰爭仍然沒有結束，他繼續推動公共衛生的改進 Flicker: State Records NSW 23

24 公共衛生與生命倫理 1869年，他在麻塞諸塞州推動立法，成立「衛生部」(Board of Health) ，這是美國第一個公共衛生的政府部門
1877年，他被選為「美國醫學協會」(American Medical Association)主席 1879年他推動成立「美國衛生署」 「公共衛生的問題絕對不是個人或地區性的問題，而是全國性，甚至是世界性的問題，因此需要有一公共衛生的組織，整合國內的問題，並與國際合作。」 24

25 公共衛生與生命倫理 繼續推動「污染法」(Pollution Act)，要求廢水廢氣要有「合法的程序與標準。」，獲得通過
人類文明的進步，必須負起所從事的任何活動，必須與倫理、智慧連在一起，缺乏智慧的活動是盲目的，缺乏倫理的活動傷害到別人也不知。有許多的傷害是間接的，先破壞了自然環境，再藉由環境傷害人，衛生署成立的目的，就是減少這傷害……當人口在增加，工業在發展，人的生命與健康將逐漸被忽略，直到造成大量的危害，才被重視，這又將導致健康與工業之間的衝突與對抗。我們的責任是在健康的重要被忽略時，提出警告，防止末後衝突的悲劇，並且營造健康與工業同得兼顧的體制。 25

26 「勞倫斯試驗站」之成立 「勞倫斯試驗站」(Lawrence Experiment Station)
世界上第一間研究都市與工業污水淨化原理與技術，並以研究結果作為全國污水處理的標準 初期工作重點 河川污染程度鑑定與分類 河川自淨作用 河水中致病菌檢測 飲用水源致病菌的來源追蹤 水庫與蓄水池不同水深氧氣的變化 污水中的臭味與微生物的關係 污水的曝氣淨化 污水的過濾與淨化 污水的酸鹼中和 污水中微生物的種類與季節性的變化 …等 26

27 水利專家 -- 米爾斯 米爾斯(Hiram Francis Mills,1836-1921) 「勞倫斯試驗站」的站長
曾主持波士頓邊馬立麥克河水庫的建造 提供都市居民的飲水源 為全城鋪設「消防栓」，成為近代防止都市火災最有利的公共設施之一 首先提出衛生學的知識應與土木工程結合 調控大自然的力量進入人群，來發生效益 結合公衛與土木工程的第一人，被稱為「美國衛生工程學之父」(Father of Sanitary Engineering) 27

28 微生物學家 -- 賽吉維克 賽吉維克(William Thompson Sedgwick,1855-1921)
畢業於耶魯大學，對於細菌學的研究特別有興趣 1883年他轉到麻省理工學院的土木工程學系任職，並在1888年加入勞倫斯試驗站的團隊 近代科學史上第一個開授「衛生工程學」的人 環境的改善，必須結合生物、化學與工程 設計出「細砂過濾床」(fine sand fitter bed)，來過濾具霍亂菌的水，讓生長在細砂上，對人安全的細菌將霍亂菌消滅，同時分解淨化水中的其他有機物。 砂濾成為後來淨化污水很廣用的方法。 28

29 微生物學家 -- 賽吉維克 1891年在麻省理工學院成立「生物與公共衛生學系」 1913年又在哈佛大學成立「公共衛生學系」 回歸自然不是環保
提出「自然界有許多的病毒，回歸自然並非安全之道。人的群居性，使人與人的關係，不是用自然來解決，而是要管理。」 29

30 病理學家 -- 司密斯 司密斯(Theobald Smith,1859-1934)
畢業自康乃爾大學，在美國農業局擔任動物病理實驗室主任，以發現人畜共染病毒而聞名於世 提出有些傳染病是由動物傳給人 嬰孩喝到得結核菌牛的奶液，會染上肺結核 水源若遭受豬的排泄物污染，人可能接觸來自豬隻的結腸纖毛蟲(Balantidium Coli)，而染上痢疾 30

31 病理學家 -- 司密斯 1895年，他到哈佛大學擔任「比較病理學」(Comparative Pathology)教授，負責家畜傳染病對人體的影響 注意到畜牧場污水也帶著家畜排泄病毒，對下游使用承受水體的人造成危害 加入勞倫斯試驗站工作團隊，負責「污水微生物檢定方法的訂定」，為後世開啟「衛生微生物學」 Flicker: rajthesnapper 31

32 司密斯(Theobald Smith,1859-1934) 地下水保護與水庫管理 傑出的教育學家
利用畜牧場周邊的水井，作為地下水質觀測井，以免居民喝到不乾淨的井水 傑出的教育學家 推動傳染病疫苗的注射 特別注重熱帶醫學的研究 被稱為美國「微生物獵人」(microbe hunters)的隊長 32

33 司密斯(Theobald Smith, ) 永不數算自己成就的人 1926年，司密斯擔任「國際防結核學會」(International Society against Tuberculosis)主席，並在許多國際性傳染病預防的組織擔任要職 「不要從學術的工作中，想去獲得回報。對學術愈有貢獻的人愈不會去想他成就了什麼，當人經常想他成就什麼，他已經沒有進步了。我們應該告訴後來要從事科學工作的人，我們所從事的不過是內在的流露，如同馬丁路德所說的：『上帝啊，幫助我。我所能做的只是那們一點點』。」 33

34 Copyright Declaration
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