Hur förorenat är USA: s dricksvatten?

USA: s kranvatten är några av de renaste på jorden, i allmänhet säkra från mikrober och kemikalier som har plågat människors vattenförsörjning i årtusenden. Medan mycket av planeten förlitar sig på litet och / eller förorenat dricksvatten, kan amerikaner fylla ett glas med relativt låg risk för kryptosporidium, krom eller klordan.

Detta har emellertid inte alltid varit fallet - och i många delar av landet är det fortfarande inte det. Mer än 45 år efter den första jorddagen inledde en ny era av miljömedvetenhet, dricker miljoner amerikaner fortfarande farligt kranvatten utan att ens veta om det.

Den amerikanska regeringen hade praktiskt taget ingen övervakning av dricksvattenkvaliteten före 1970-talet och lämnade jobbet till ett lapptäcke av lokala lagar som ofta var svagt verkställt och i stort sett ignorerades. Det var inte förrän kongressen antog lagen om säkert dricksvatten 1974 som den nybildade amerikanska miljöskyddsbyrån (EPA) kunde sätta nationella gränser för vissa föroreningar i kranvatten. Kongressen förstärkte senare byråns befogenheter med ändringar 1986 och 1996.

Men trots fyra decennier av arbete som gjorde amerikanska kranvatten säkrare i allmänhet, lurar fortfarande en översvämning av faror under ytan. Detta inkluderar långvariga hot som bly, vars pågående risk har framhävts under de senaste åren av svårigheterna med invånarna i Flint, Michigan. Det innehåller också en mängd nyare, mindre bekanta kemikalier, av vilka många inte omfattas av myndighetens föreskrifter.

I en rapport från 2009 varnade EPA att "hot mot dricksvatten ökar" och tillägger "vi kan inte längre ta vårt dricksvatten för givet." Och 2010 gav den ideella miljöarbetargruppen (EWG) ut en milstolksrapport som varnade för att krom-6 - en trolig mänsklig cancerframkallande berömd av 2000-filmen "Erin Brockovich" - är utbredd i minst 35 amerikanska städernas vattenförsörjning. EWG har fortsatt att övervaka denna fråga och rapporterade 2017 att krom-6 upptäcktes i dricksvattenförsörjningen som tjänade mer än 200 miljoner amerikaner.

2016 fann en Harvard University-studie osäkra nivåer av polyfluoroalkyl- och perfluoroalkylämnen (PFAS) - industrikemikalier kopplade till cancer, hormonstörning och andra hälsoproblem - i dricksvattnet hos 6 miljoner amerikaner.

Lagen om säkert dricksvatten täcker mer än 90 föroreningar, men tiotusentals kemikalier används i USA, inklusive mer än 8000 övervakade av EPA, och många av deras hälsoeffekter är fortfarande oklara. Studier har kopplat en mängd oreglerade kemikalier till cancer, hormonella förändringar och andra hälsoproblem - och till och med vissa reglerade har inte uppdaterat sina standarder sedan 70-talet - men inga nya föroreningar har lagts till i listan sedan 2000.

När regulatorer kämpar för att upprätthålla decennier med att stoppa framstegen när det gäller att städa upp kranvatten i USA kommer otaliga amerikaner oundvikligen att dricka osäkert vatten långt in i framtiden - både från oreglerade föroreningar och reglerade som gör det förbi vattenreningsverk. Inte alla dessa föroreningar är farliga, och till och med vissa som bara kan orsaka svaga magsmärtor, eller det kan ta år att visa några effekter. Men eftersom det kommer att bli en långsam process att hugga bort osäkerheten, här är en snabb titt på vad vi vet om USA: s vattenförsörjning och de föroreningar som plågar dem.

I behandling

Vattenbehandling som bara inkluderade filtrering, men nu tillsätts desinfektionsmedel för att döda alla mikrober som kan ha gjort det förbi filtren. (Foto: Niruti Puttharaksa / Shutterstock)

Hur kommer föroreningar över i USA: s vattenförsörjning alls, eftersom kranvatten måste gå igenom vattenreningsverk? De flesta föroreningar filtreras ut eller dödas med desinfektionsmedel, men behandlingsanläggningar är inte idiotsäkra, och det finns sätt att införa mikrober och kemikalier för att antingen smyga igenom eller kringgå anläggningarna helt.

Att skydda kranvattenkvaliteten innebär att slåss mot två sammankopplade strider: en mot föroreningar när den kommer in i vattenvägarna, och en annan mot förorenat vatten när den anländer till en reningsverk. Rengöringslagen från 1972 är landets viktigaste verktyg för att kontrollera källvattenföroreningar, men lagen är begränsad av tillämpningsfrågor och laglig oklarhet om vilka vattendrag den styr. De flesta amerikanska vattensystem matas av grundvatten - vilket vanligtvis är renare än ytvatten eftersom det filtreras av mark och stenar - men storstäder tenderar att förlita sig på floder och sjöar, så fler amerikaner använder ytvattensystem även om de representerar en bråkdel av landets övergripande vattenlevande portfölj. Det gör jobbet med reningsverk ännu viktigare.

En typisk vattenreningsanläggning använder följande fem steg för att rensa upp så kallad "rått vatten" innan det levereras till kunderna:

  • Koagulation: När obehandlat vatten rinner in i behandlingsanläggningen blandas det först med alun och andra kemikalier som bildar små, klibbiga partiklar som kallas "flock", som lockar till sig smuts och annat skräp.
  • Sedimentation: Smutsens och flockens kombinerade vikt blir tillräckligt tung för att sjunka ner till botten av tanken, där den sätter sig som sediment. Det klarare vattnet rinner sedan vidare till nästa steg i processen.
  • Filtrering: Efter att större smutspartiklar har tagits bort passerar vattnet genom en serie filter som är utformade för att rensa ut mindre stowaways, inklusive vissa mikrober. Dessa filter är ofta gjorda av sand, grus och kol och härmar den naturliga markfiltreringsprocessen som vanligtvis håller grundvattnet rent i naturen.
  • Desinfektion: Vattenbehandling som slutade med filtrering, men desinfektionsmedel har lagts till under modern tid för att döda alla mikrober som kan ha gjort det förbi filtren. Vanligtvis tillsätts en liten mängd klor till det filtrerade vattnet, även om andra desinfektionskemikalier också kan användas.
  • Lagring: När desinfektionsmedel har tillsatts placeras vattnet i en stängd tank eller behållare för att låta kemikalierna fungera magiskt. Så småningom rinner vattnet från dess lagringsområde genom rör till hem och företag.

Denna serie skyddsåtgärder är en skrämmande utmaning för de flesta föroreningar, särskilt när klor kastas i blandningen. Men invasioner händer fortfarande - en av de mest ökända var ett kryptosporidiumutbrott 1993 i Milwaukee, Wisconsin, som sjuktade 400 000 människor och dödade mer än 100. När naturliga vattenvägar är kraftigt förorenade kan vissa kemikalier eller mikrober passera dåligt byggda, underhållna eller drivna behandlingsanläggningar, och i andra fall kan en behandlad behållare förorenas direkt av avloppsvattnet, olaglig dumpning eller oavsiktligt spill. Även desinfektionskemikalier själva kan hota folkhälsan i tillräckligt stora mängder.

Något i vattnet

Cuyahoga-floden i Cleveland brast i lågor 1969 på grund av avloppsvatten och industriavfall, men det var inte första gången den förorenade floden tog eld. (Foto: NOAA)

Sommaren '69 var en vändpunkt i amerikanska attityder om vattenföroreningar, till stor del tack vare en brand som bröt ut vid Cuyahoga-floden i Ohio. Det var inte första gången en amerikansk flod fick eld - själva Cuyahoga hade redan bränt nio gånger sedan inbördeskriget, inklusive ett inferno från 1952 som kostade 1, 5 miljoner dollar - men det kom i en tid då miljöfrågor redan var i rampljuset . President Richard Nixon grundade EPA några månader senare och den första jorddagen hölls nästa april. Inom fem år undertecknades båda lagen om rent vatten och säkert dricksvatten.

EPA-regler har sedan kvävt öppet vattenföroreningar som flytande olja och kemikalier som brände på Cuyahoga, men forskare har också blivit alltmer bekymrade över subtilare gifter som inte fanns på radaren för 40 år sedan.

"Medan vi har klippt flödet av många konventionella föroreningar i våra kranvattenkällor, står vi nu inför utmaningar från andra föroreningar från mindre konventionella källor, " sa den tidigare EPA-administratören Lisa Jackson i ett anförande i mars 2010 tillkännagav en ny EPA-vattenplan. "Inte de synliga oljeslipporna och industriellt avfall från det förflutna, men de osynliga föroreningarna som vi nyligen har haft vetenskapen att upptäcka. Det finns en rad kemikalier som har blivit mer utbredd i våra produkter, vårt vatten och våra kroppar i de senaste 50 åren. Dessa många tusentals kemikalier är den stora oavslutade verksamheten i 1974 års lag. "

Även när EPA arbetar för att kontrollera denna nya generation av föroreningar, är många amerikaner fortfarande inte helt säkra från den sista. De flesta amerikanska vattenleverantörer följer federala bestämmelser, och de är lagligen skyldiga att rapportera sin efterlevnadsstatus till kunder, men isolerade risker är inte ovanliga. (EPA har också erkänt underrapporteringsproblem med kränkningar av dricksvatten, vilket tyder på att det verkliga antalet är ännu högre.)

De föroreningar som för närvarande regleras av EPA-förordningarna ingår i fem grundläggande kategorier:

  • Mikrober: Innan dagarna av syntetiska kemikalier och oljeutsläpp var bakterier och virus de viktigaste farorna som lurade i vattenförsörjningen. Sjöar, floder och vattendrag är hem för en mängd olika mikrober, av vilka några kan orsaka mag-tarmskydd om de kommer in i människors kroppar. Medan behandlingsanläggningar nu tar bort de flesta av dessa har de varit kända för att komma igenom, som i Milwaukees utbrott 1993. Små privata brunnar har de högsta riskerna eftersom EPA inte reglerar dem, särskilt på landsbygden där husdjursgödsel blandas med avrinning, ibland förorenar en brunns grundvattenförsörjning.
  • Desinfektionsmedel och biprodukter: Klor är det viktigaste desinfektionsmedlet som används för att behandla amerikanskt dricksvatten, men behandlat vatten kan också innehålla desinfektionsbiprodukter som bromat, klorit och haloättiksyra. Klor är giftigt för människor såväl som för mikrober, och även om små mängder gör kranvatten säkrare kan för mycket ha motsatt effekt - orsakar ögon- och näsirritation, magbesvär, anemi och till och med neurologiska problem hos spädbarn och små barn. Bromat, haloättiksyra och en klass biprodukter som kallas "total trihalometan" har också varit kopplade till lever- och njurproblem, liksom högre cancerrisk.
  • Oorganiska kemikalier: Oorganiska kemikalier är tillsammans med mikrober en av världens äldsta vattenföroreningar, men människor har också hjälpt till att sprida dem runt. Arsenik (bild) har en lång historia av förgiftning av brunnar eftersom det eroderar från naturliga avlagringar, men idag är det också i avrinning från fruktträdgårdar och i avfall från elektroniktillverkare. Metaller som koppar, bly och kvicksilver kan läcka ut från naturliga avlagringar, men idag är de bättre kända för att sippra ut från korroderade rör eller släppas ut av gruvor, fabriker och raffinaderier. Många har allvarliga neurologiska effekter, särskilt hos barn. Kväve-rik avrinning från gårdar är ett annat växande hot, som inte bara orsakar "blått barn-syndrom", utan också algerna blomar bakom vattenlevande "döda zoner."
  • Organiska kemikalier: Den mest trånga kategorin av EPA-reglerade föroreningar är den för organiska föreningar, som innehåller ett brett utbud av syntetiska kemikalier från atrazin till xylener. Eftersom de flesta kemiska kemikalier är relativt nya jämfört med antika metaller som bly och kvicksilver, är vår kunskap om deras hälsoeffekter ofta fuzzy i bästa fall. Många tros orsaka cancer eller störa det endokrina systemet, medan andra har varit inblandade i allt från grå starr till njursvikt. Även om organiska kemikalier står för det största antalet reglerade föroreningar, har tusentals fler ännu inte reglerats alls.
  • Strålning: Även om det är ett mindre utbrett och brådskande problem än många föroreningar, är strålning en annan potent cancerframkallande som kan uppta vattenförsörjning utan att tippa handen. Radioaktiva atomer, kända som "radionuklider", är huvudsakligen ett naturligt förekommande vattenförorenande ämne som härrör från naturliga avlagringar av radium, uran och andra radioaktiva metaller. Att dricka strålningsspetsat vatten över tid är en stor riskfaktor för cancer, liknar andningsradongas, som ofta fångas i källare efter att ha drivit upp från jorden nedan.

Underjordisk ekonomi

Saker som arsenik, E. coli och PCB är välkända vattenföroreningar, men ett annat potentiellt hot förbises ofta av allmänheten - underjordisk injektion, en industriell praxis som innebär att högtrycksvätskor sprängs i djupa underjordiska brunnar. Det går tillbaka till minst 300 e.Kr., när det användes i Kina för att utvinna salt från djupa avlagringar, och idag används det ofta för gruvdrift, borrning, avfallshantering och för att förhindra saltvatteninträngning nära kusterna. EPA har begränsad befogenhet att reglera injektionsbrunnar, beviljas först genom lagen om säkert dricksvatten och senare 1986 ändringar av lagen om bevarande och återhämtning av resurser; tanken är att förhindra giftiga utsläpp utan att belasta USA: s energiproduktion.

En av de mest kontroversiella typerna av underjordisk injektion är en metod som kallas hydraulisk sprickbildning, eller helt enkelt "fracking", som har blivit en vanlig teknik för att öka produktionen från olja och naturgasbrunnar. Efter att en brunn har borrats in i sten, injiceras en vätska (vanligtvis vatten blandat med viskösa kemikalier) vid högt tryck, vilket expanderar djupa sprickor i berget som sedan fylls med ett "proppmedel" (vanligtvis sand suspenderat i kemikalier) för att hålla sprickorna stängs när trycket släpps. De nya, bredare sprickorna tillåter sedan oljan eller gasen att rinna friare till ytan, vilket förbättrar brunnens produktivitet.

Fracking diskuteras varmt av några orsaker - det kan till exempel orsaka jordbävningar och är en del av en ohållbar investering i fossila bränslen - men mycket av kontroverserna har fokuserat på hur det påverkar vattenförsörjningen. Det finns lite omfattande data som visar hur mycket frackingskemikalier som vindar upp i grundvatten, och borrföretag behöver inte avslöja vilka kemikalier de injicerar i sina brunnar. Ändå finns det extrema anekdoter - till exempel ett hus på Korsika, Pennsylvania, som exploderade 2004 på grund av metan i dess vattenledningar, dödade tre personer - och växande klagomål i energibomstads över hela landet. Enbart i Pennsylvania har det förekommit dussintals fall av "metanvandring" under det senaste decenniet, vilket ofta resulterat i att naturgas bubblade ut ur ett hems kranar.

Efter åratal med motståndskraft mot att bryta ner fracking, tillkännagav EPA 2010 att det skulle inleda en stor studie om hur praxis påverkar vattenförsörjningen - en del av byråns bredare drivkraft för bättre amerikansk vattenkvalitet, inklusive strängare regler för gruvdrift för bergstopp i Appalachia. 2015 rapporterade EPA ursprungligen "inga bevis för att fracking systematiskt förorenar vatten", även om en uppdatering 2016 tilllade att "EPA hittade vetenskapliga bevis på att hydraulisk sprickverksamhet kan påverka dricksvattenresurser under vissa omständigheter." Mer forskning behövs fortfarande, berättade en EPA-tjänsteman till New York Times vid den tiden.

Flaskchock

Vissa ifrågasätter om det är smartare och säkrare att bara dricka flaskvatten. (Foto: Daniel Orth / flickr)

Med så många potentiella hot i kranvatten, är det smartare att bara köpa flaskvatten?

Många amerikaner tycktes tänka så under hela 1990-talet och början av 2000-talet, men de ekonomiska och miljömässiga kostnaderna för flaskvatten ses nu allmänt som uppväger den smala chansen att bli förgiftad av diskbänken. För det första är flaskvatten ofta lite mer än förpackat kranvatten ändå, eftersom många företag använder samma kommunala vattenkällor som levererar bostäder och företag. Även om företaget behandlar vattnet vidare innan det tappas, är den ackumulerade kostnaden för att köpa flaskor ett brant pris att betala utan garanti för att vattnet är säkrare. Och naturligtvis handlar huvudargumentet mot vattenflaskor mer om själva flaskorna - nästan alltid gjorda av plast, de bryts inte ned, och såvida de inte återvinns, staplas de upp på deponier, bäckar, stormavlopp och stränder, ofta hitta vägen till Great Pacific Ocean Garbage Patch (eller andra skräpplåster).

Vatten, vatten överallt ...

Medan flaskvatten har fått beröm för att erbjuda ett socker- och kalorifria alternativ till sodavatten i närbutiker och automater, rymmer det lite vatten i en jämförelse mot kran med kranen, med tanke på flaskorna mycket högre kostnader. Inte bara är majoriteten av amerikanska kranvattensäkra, men kommunala vattenleverantörer krävs enligt lagen om säkert dricksvatten att ge sina kunder en "rätt att veta" -rapport som anger vilka föroreningar som finns i deras vatten. För alla som är bekymrade över kvaliteten på lokalt dricksvatten är det ett bra ställe att börja.

Om det lokala vattnet inte är på väg att snus, kan vattenfilter hemma erbjuda ett mer hållbart alternativ än vattenflaskor. Ett stort urval av produkter finns tillgängliga, från småskaliga kranfilter till hela hem-omvänd osmosöversyn. Det senare kan vara dyrt, men även om mindre renare av företag som Brita eller Pur kan vara ett bättre fynd, måste deras filter upprätthållas ordentligt. Att försumma dem kan låta mögel växa och besegra syftet med att försöka rena ditt kranvatten, vilket troligen var renare innan det passerade genom ett mögelfilt.

Redaktörens anmärkning: Den här artikeln har uppdaterats sedan den först dök upp 23 april 2010.

Bildkrediter

Bakterier: USDA Agricultural Research Center

Arsenikmalm: Encyclopædia Britannica

Strålande trefoil: US Nuclear Regulatory Commission

Relaterade Artiklar