Насколько загрязнена питьевая вода в США?

Водопроводная вода в США - одна из самых чистых на Земле, обычно безопасная от микробов и химикатов, которые тысячелетиями страдают от водоснабжения людей. В то время как большая часть планеты полагается на ничтожную и / или загрязненную питьевую воду, американцы могут наполнить стакан относительно низким риском криптоспоридия, хрома или хлордана.

Однако это не всегда было так - и во многих частях страны это все еще не так. Спустя более 45 лет после того, как первый День Земли открыл новую эру экологического сознания, миллионы американцев все еще пьют опасную водопроводную воду, даже не подозревая об этом.

Правительство США практически не контролировало качество питьевой воды до 1970-х годов, оставляя эту работу на лоскутное одеяло из местных законов, которые часто слабо соблюдались и широко игнорировались. Только когда Конгресс принял Закон о безопасной питьевой воде в 1974 году, недавно созданное Агентство по охране окружающей среды США (EPA) смогло установить национальные ограничения на определенные загрязнители в водопроводной воде. Конгресс позже усилил полномочия агентства с поправками в 1986 и 1996 годах.

Но, несмотря на четыре десятилетия работы, которая в целом сделала водопроводную воду в США более безопасной, поток опасностей все еще скрывается под поверхностью. Это включает в себя давние угрозы, такие как свинец, постоянный риск которого был отмечен в последние годы тяжелым положением жителей Флинта, штат Мичиган. Он также включает в себя множество новых, менее знакомых химических веществ, многие из которых не подлежат государственному регулированию.

В отчете за 2009 год EPA предупредило, что «угрозы для питьевой воды возрастают», добавив, что «мы больше не можем принимать нашу питьевую воду как должное». А в 2010 году некоммерческая экологическая рабочая группа (EWG) выпустила знаковый отчет, предупреждающий, что хром-6 - вероятный канцероген для человека, прославившийся в фильме 2000 года «Эрин Брокович», - распространен по меньшей мере в 35 городах США. ЭРГ продолжала следить за этой проблемой, сообщая в 2017 году, что хром-6 был обнаружен в источниках питьевой воды, обслуживающих более 200 миллионов американцев.

В 2016 году исследование Гарвардского университета выявило небезопасные уровни полифторалкильных и перфторалкильных веществ (ПФАС) - промышленных химикатов, связанных с раком, нарушением гормонов и другими проблемами со здоровьем - в питьевой воде 6 миллионов американцев.

Закон о безопасной питьевой воде охватывает более 90 загрязняющих веществ, но в США используются десятки тысяч химических веществ, в том числе более 8000 контролируются EPA, и многие из их последствий для здоровья остаются неясными. Исследования связывают множество нерегулируемых химикатов с раком, гормональными изменениями и другими проблемами со здоровьем - и даже некоторые регулируемые не обновляли свои стандарты с 70-х годов, но с 2000 года новые загрязнители не были добавлены в список.

Поскольку регуляторы изо всех сил пытаются сохранить десятилетия, останавливая прогресс в очистке водопроводной воды в США, бесчисленное количество американцев неизбежно будут пить небезопасную воду в будущем - как от нерегулируемых загрязняющих веществ, так и от регулируемых, которые проникают через очистные сооружения. Не все эти загрязняющие вещества будут опасными, и даже некоторые из них могут вызвать только легкие боли в животе, или могут потребоваться годы, чтобы показать какие-либо эффекты. Но поскольку устранение неопределенности будет медленным процессом, давайте кратко рассмотрим, что мы знаем о запасах воды в США и загрязняющих их загрязнителях.

В лечении

Обработка воды раньше включала только фильтрацию, но теперь добавляются дезинфицирующие средства, чтобы убить любые микробы, которые могли проникнуть через фильтры. (Фото: Нирути Путтаракса / Shutterstock)

Как загрязнение попадает в водоснабжение США вообще, так как водопроводная вода должна сначала пройти через очистные сооружения? Большинство загрязняющих веществ отфильтровываются или уничтожаются дезинфицирующими средствами, но очистные сооружения не являются надежными, и у предприимчивых микробов и химикатов есть способы либо проникнуть, либо вообще миновать оборудование.

Защита качества водопроводной воды означает борьбу двух взаимосвязанных сражений: одно против загрязнения, когда оно попадает в водные пути, и другое против загрязненной воды, когда она прибывает на очистные сооружения. Закон о чистой воде 1972 года является основным инструментом страны по контролю загрязнения исходной воды, но этот закон ограничен вопросами правоприменения и юридической неопределенности в отношении того, какими водными объектами он управляет. Большинство систем водоснабжения в США питаются подземными водами, которые, как правило, чище, чем поверхностные воды, поскольку они фильтруются почвой и камнями, но большие города, как правило, полагаются на реки и озера, поэтому все больше американцев используют системы поверхностных вод, даже если они представляют собой долю общий водный портфель страны. Это делает работу очистных сооружений еще более важной.

Типичная очистная установка использует следующие пять шагов для очистки так называемой «сырой воды» перед ее доставкой потребителям:

  • Коагуляция. Когда неочищенная вода поступает в очистные сооружения, она сначала смешивается с квасцами и другими химическими веществами, которые образуют небольшие липкие частицы, называемые «хлопьями», которые притягивают частички грязи и других загрязнений.
  • Осаждение: общий вес грязи и хлопьев становится достаточно тяжелым, чтобы опуститься на дно резервуара, где он оседает в виде осадка. Затем более чистая вода переходит к следующему этапу процесса.
  • Фильтрация: после удаления более крупных частиц грязи вода проходит через ряд фильтров, предназначенных для очистки небольших складов, в том числе некоторых микробов. Эти фильтры часто изготавливаются из песка, гравия и древесного угля, имитируя естественный процесс фильтрации почвы, который обычно сохраняет грунтовые воды в природе чистыми.
  • Дезинфекция. Обработка воды раньше заканчивалась фильтрацией, но в наше время были добавлены дезинфицирующие средства, чтобы убить любые микробы, которые могли проникнуть через фильтры. Как правило, небольшое количество хлора добавляется в отфильтрованную воду, хотя также могут использоваться другие дезинфицирующие химикаты.
  • Хранение: После добавления дезинфицирующих средств вода помещается в закрытый резервуар или резервуар, чтобы химические вещества могли действовать своим волшебством. В конце концов вода течет из своего хранилища по трубам в дома и на предприятия.

Эта серия мер предосторожности является сложной задачей для большинства загрязняющих веществ, особенно когда в смесь выбрасывается хлор. Но вторжения все еще случаются - одной из самых печально известных была вспышка криптоспоридиума в Милуоки в штате Висконсин в 1993 году, которая привела к отравлению 400 000 человек и убила более 100 человек. Когда природные водные пути сильно загрязнены, некоторые химические вещества или микробы могут проходить через плохо построенные, обслуживаемые или эксплуатируемые очистные сооружения, а в других случаях очищенные резервуары могут быть непосредственно загрязнены ливневыми стоками, незаконными сбросами или случайными разливами. Даже сами дезинфицирующие химические вещества могут угрожать общественному здоровью в достаточно больших количествах.

Что-то в воде

Река Куйахога в Кливленде загорелась в 1969 году из-за сточных вод и промышленных отходов, но загрязненная река не впервые загорелась. (Фото: NOAA)

Лето 69-го стало поворотным моментом в американском отношении к загрязнению воды, во многом благодаря пожару, вспыхнувшему на реке Кайахога в штате Огайо. Это был не первый раз, когда американская река загорелась - сама Кайахога уже сгорела девять раз со времен Гражданской войны, в том числе ад 1952 года, который стоил 1, 5 миллиона долларов, - но это произошло в то время, когда экологические проблемы уже были в центре внимания., Президент Ричард Никсон основал EPA несколько месяцев спустя, и первый День Земли прошел в апреле следующего года. В течение пяти лет Закон о чистой воде и Закон о безопасной питьевой воде были подписаны законом.

Правила EPA с тех пор подавляют явное загрязнение воды, такое как плавающая нефть и химикаты, которые сгорали на Кайахоге, но ученые также все больше обеспокоены более тонкими токсинами, которых не было на радаре 40 лет назад.

«Хотя мы сократили поток многих традиционных загрязнителей в наши источники водопроводной воды, теперь мы сталкиваемся с проблемами, связанными с другими загрязнителями из менее традиционных источников», - сказала в марте 2010 года бывшая администратор EPA Лиза Джексон, объявляющая о новом плане воды EPA. «Не видимые нефтяные пятна и промышленные отходы прошлого, но невидимые загрязнители, которые мы только недавно получили науку, чтобы обнаружить. Есть ряд химических веществ, которые стали более распространенными в наших продуктах, нашей воде и наших телах в последние 50 лет. Эти тысячи химикатов являются великим незаконченным делом Акта 1974 года ".

Несмотря на то, что EPA работает над контролем этого нового поколения загрязняющих веществ, многие американцы все еще не совсем защищены от последнего. Большинство поставщиков воды в США соблюдают федеральные правила, и они по закону обязаны сообщать о своем статусе соответствия клиентам, но отдельные риски не редкость. (EPA также признало заниженные сведения о проблемах с нарушениями питьевой воды, предполагая, что истинное число еще выше.)

Загрязняющие вещества, в настоящее время регулируемые правилами EPA, делятся на пять основных категорий:

  • Микробы. До появления синтетических химикатов и разливов нефти бактерии и вирусы были основными опасностями, скрывающимися в водоснабжении. Озера, реки и ручьи являются домом для самых разнообразных микробов, некоторые из которых могут нанести вред желудочно-кишечному тракту, если они попадут в организм человека. В то время как очистные сооружения теперь удаляют большинство из них, они, как известно, прошли через, как во время вспышки в Милуоки в 1993 году. Небольшие частные скважины сталкиваются с наибольшими рисками, поскольку EPA не регулирует их, особенно в сельских районах, где навоз скота смешивается со стоком, иногда загрязняя запасы подземных вод в скважине.
  • Дезинфицирующие и побочные продукты: хлор является основным дезинфицирующим средством, используемым для очистки питьевой воды в США, но очищенная вода также может содержать побочные продукты дезинфекции, такие как бромат, хлорит и галогенуксусная кислота. Хлор токсичен для человека, а также для микробов, и хотя небольшие количества делают водопроводную воду более безопасной, слишком большое количество может иметь противоположный эффект - вызывать раздражение глаз и носа, дискомфорт в желудке, анемию и даже неврологические проблемы у младенцев и детей младшего возраста. Бромат, галоуксусная кислота и класс побочных продуктов, называемых «полные тригалометаны», также связаны с проблемами печени и почек, а также с повышенным риском развития рака.
  • Неорганические химические вещества. Наряду с микробами неорганические химические вещества являются одними из старейших загрязнителей воды в мире, но люди также помогли распространить их вокруг. Мышьяк (на фото) имеет долгую историю отравления колодцев, поскольку он разрушается от естественных отложений, но сегодня он также находится в стоках из садов и в отходах от производителей электроники. Металлы, такие как медь, свинец и ртуть, также могут выщелачиваться из природных месторождений, но сегодня они более известны тем, что просачиваются из корродированных труб или выбрасываются в шахты, заводы и нефтеперерабатывающие заводы. Многие из них имеют серьезные неврологические эффекты, особенно у детей. Обогащенный азотом сток с ферм является еще одной растущей угрозой, вызывающей не только «синдром голубого ребенка», но и цветение водорослей за «мертвыми зонами» в воде.
  • Органические химические вещества . Наиболее загрязненной категорией загрязнителей, регулируемых EPA, являются органические соединения, которые включают широкий спектр синтетических химических веществ от атразина до ксилолов. Поскольку большинство искусственных химикатов относительно новы по сравнению с древними металлами, такими как свинец и ртуть, наши знания об их воздействии на здоровье в лучшем случае нечетки. Считается, что многие из них вызывают рак или нарушают работу эндокринной системы, в то время как другие участвуют во всем, от катаракты до почечной недостаточности. Хотя органические химические вещества составляют наибольшее количество регулируемых загрязнителей, еще тысячи должны быть отрегулированы вообще.
  • Радиация: Хотя это менее распространенная и неотложная проблема, чем многие загрязняющие вещества, радиация является еще одним мощным канцерогеном, который может занимать запасы воды, не опрокидывая руку. Радиоактивные атомы, известные как «радионуклиды», в основном представляют собой природные загрязнители воды, происходящие из природных месторождений радия, урана и других радиоактивных металлов. Питье воды с радиационным воздействием со временем является большим фактором риска развития рака, подобно тому, как дышит радоновый газ, который часто попадает в подвалы после дрейфа из почвы внизу.

Подземная экономика

Такие вещи, как мышьяк, кишечная палочка и ПХБ, являются хорошо известными загрязнителями воды, но общественность часто упускает из виду другую потенциальную угрозу - подземную закачку, промышленную практику, которая включает в себя взрыв жидкости под высоким давлением в глубокие подземные скважины. Он датируется не менее 300 г. н.э., когда он использовался в Китае для добычи соли из глубоких отложений, и сегодня он часто используется для добычи полезных ископаемых, бурения, утилизации отходов и для предотвращения проникновения соленой воды вблизи берегов. EPA имеет ограниченные полномочия по регулированию нагнетательных скважин, предоставленные сначала Законом о безопасной питьевой воде, а затем поправками 1986 года к Закону о сохранении и восстановлении ресурсов; Идея состоит в том, чтобы предотвратить выбросы токсичных веществ без обременения производства энергии в США.

Одним из наиболее противоречивых типов подземного нагнетания является метод, известный как гидроразрыв пласта или просто «трещиноватость», который стал распространенным методом для увеличения добычи из нефтяных и газовых скважин. После того, как скважина была пробурена в породу, жидкость (обычно вода, смешанная с вязкими химикатами) нагнетается под высоким давлением, расширяя глубокие трещины в скале, которые затем заполняются «расклинивающим агентом» (обычно песок, взвешенный в химикатах), чтобы сохранить трещины закрываются, когда давление сбрасывается. Новые, более широкие трещины позволяют нефти или газу течь более свободно к поверхности, улучшая производительность скважины.

Фракинг горячо обсуждается по нескольким причинам - например, он может вызвать землетрясения и является частью неустойчивых инвестиций в ископаемое топливо - но большая часть противоречий была сосредоточена на том, как это влияет на водоснабжение. Существует мало исчерпывающих данных, показывающих, сколько химикатов для гидроразрыва попало в подземные воды, и буровым компаниям не требуется раскрывать, какие химические вещества они вводят в свои скважины. Тем не менее, существуют экстремальные анекдоты - например, дом на Корсике, штат Пенсильвания, который взорвался в 2004 году из-за метана в его водопроводах, в результате чего погибли три человека, - а также растет число жалоб на энергетические подъемы по всей стране. В одной только Пенсильвании за последнее десятилетие были десятки случаев «миграции метана», часто приводящей к выделению природного газа из кранов дома.

После многолетнего сопротивления давлению на фрекинг, EPA объявило в 2010 году, что начнет масштабное исследование того, как эта практика влияет на водоснабжение - часть более широкого стремления агентства улучшить качество воды в США, включая более строгие правила добычи полезных ископаемых на вершине горы. в Аппалачи. В 2015 году EPA первоначально сообщило, что «нет доказательств того, что фракционирование загрязняет воду системным путем», хотя обновление в 2016 году добавило, что «EPA обнаружило научные доказательства того, что деятельность по гидроразрыву пласта может повлиять на ресурсы питьевой воды при некоторых обстоятельствах». По словам представителя EPA, New York Times, в то время необходимы дополнительные исследования.

Бутылочный шок

Некоторые задаются вопросом, будет ли умнее и безопаснее пить воду в бутылках. (Фото: Даниэль Орт / Flickr)

С таким большим количеством потенциальных угроз в водопроводной воде, разумнее просто покупать воду в бутылках?

Многие американцы, казалось, думали так в течение 1990-х и начала 2000-х годов, но финансовые и экологические затраты на бутилированную воду в настоящее время широко рассматриваются как перевешивающие малую вероятность быть отравленными кухонной раковиной. С одной стороны, бутилированная вода часто в любом случае представляет собой немного больше, чем упакованная водопроводная вода, поскольку многие компании используют те же муниципальные источники водоснабжения, что и дома, и предприятия. Даже если компания дополнительно обработает воду перед тем, как разлить ее в бутылки, совокупная стоимость покупки бутылок - это крутая цена, чтобы не гарантировать, что вода безопаснее. И, конечно же, главный аргумент против бутылок с водой - это больше сами бутылки - они почти всегда сделаны из пластика, они не разлагаются, и если их не перерабатывать, они накапливаются на свалках, ручьях, ливневых стоках и пляжах, часто находят дорогу к Великому мусорному участку Тихого океана (или другим мусорным пятнам).

Вода, вода везде ...

Хотя бутилированная вода заслуживает похвалы за то, что она предлагает безалкогольную и безкалорийную альтернативу газированным напиткам в круглосуточных магазинах и торговых автоматах, в сравнении с кранами она удерживает мало воды, учитывая намного более высокую стоимость бутылок. Не только большинство американских водопроводных вод безопасны, но и муниципальные поставщики воды обязаны в соответствии с Законом о безопасной питьевой воде предоставлять своим клиентам отчет «Право знать», в котором подробно описываются загрязняющие вещества в их воде. Для тех, кто обеспокоен качеством местной питьевой воды, это хорошее место для начала.

Если местная вода не пригодна для использования, домашние фильтры для воды могут предложить более устойчивый вариант, чем бутылки с водой. Доступен широкий ассортимент продукции, от небольших фильтров для кранов до капитального ремонта обратного осмоса. Последнее может быть дорогостоящим, но в то время как меньшие очистители таких компаний, как Brita или Pur, могут стать выгодной сделкой, их фильтры необходимо должным образом обслуживать. Пренебрежение ими может привести к росту плесени, не позволяя очистить вашу водопроводную воду, которая, возможно, была более чистой, прежде чем она прошла через фильтр от плесени.

Примечание редактора: эта статья была обновлена ​​с момента ее появления 23 апреля 2010 года.

Кредиты изображения

Бактерии: Центр сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США

Мышьяковая руда: Британская энциклопедия

Радиационный трилистник: Комиссия по ядерному регулированию США

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ