铅水管在弗林特造成了健康灾难,但用更便宜的塑料代替它们(正如一些城市正在做的那样)会带来隐性成本

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2015 年,密歇根州弗林特成为头条新闻 测试显示铅含量危险高 在其饮用水中。该市一年前将供水改为弗林特河,腐蚀性水损坏了老化的铅管,导致数千人受到铅污染。

其结果是一场人类健康危机,居民至今仍感受到其影响。弗林特只是冰山一角。

EPA 估计有 920 万条供水管道向美国输送饮用水。房屋和企业都是由铅制成的。联邦政府将更换这些铅管视为首要任务,并启动了一项 各种举措 提供帮助,包括 2021 年基础设施法,其中 承诺投资150亿美元 五年内更换铅管。

环保局现在 提议要求拆除 美国各地的铅管10年内。然而,该机构对于用什么来替代铅却保持沉默。

A woman holds a baby bottle with rust-colored water inside. The hearing room is packed with people around her.
在美国旅行期间,杰西卡·欧文斯 (Jessica Owens) 在密歇根州弗林特的家中举起装满水的婴儿奶瓶。众议院监督和政府改革委员会 2 月举行听证会2016年12月3日,考察该市铅水危机。 美联社照片/莫莉·莱利

我们学习 政策水化学, ,重点关注 塑料 和新出现的污染物,以及 公平获得清洁水. 。我们看到了对铅管流行替代材料的担忧:塑料。

埋藏的铅管遗留物集中在低收入人口较多的城市。 十个中的七个 我们。拥有最多领先服务线路的州是五大湖州,并且 我们的研究表明 仅在该地区,新的联邦资金将覆盖更换已知铅管成本的不到五分之一。这些城市可能会在不知不觉中带来新的环境健康风险。

铅管的问题

没有任何水平的铅暴露被认为是安全的 对于人类来说。

对于儿童来说,铅暴露会影响他们的器官和大脑发育,导致 智力下降、行为障碍和学习问题. 。成年人也很脆弱。即使铅暴露量较低也可能 导致肾脏问题和高血压. 。一个 最近的研究 估计有 1.7 亿美国人成年人在幼儿期接触过高浓度的铅。

国会于 1986 年修订了《安全饮用水法》 禁止使用铅管 安装或维修任何提供饮用水的公共供水系统、家庭或企业。

但许多社区已经安装了铅管,预计使用寿命可以延长数十年,而更换它们的成本很高。这 美国环保局的估计 更换从城市总水管到家庭的每条主要服务管线的平均成本为 5,066 美元。

铜, 铁和塑料 都是铅管的常见替代材料。塑料, 特别是聚氯乙烯或PVC, 是越来越受欢迎的选择。塑料的初始价格标签往往是 低于其他人.

然而,虽然大多数管道材料在很长一段时间内都会出现问题,但在饮用水系统中使用塑料管道存在潜在的隐性成本,这些成本正在提高 严肃的问题健康问题.

塑料的隐性健康成本

一种塑料,PVC,是 第一次使用 在美国1955 年出现在供水系统中,并在 20 世纪 70 年代得到广泛应用。其他类型的塑料管包括交联聚乙烯(PEX)、高密度聚乙烯(HDPE)和氯化聚氯乙烯(CPVC)。

科学研究表明,塑料管道可以 吸引金属并滤出化学物质微米和纳米塑料, ,已知的是 加剧肾脏疾病.

在过去的十年里, 研究人员已经记录了塑料降解 以及塑料聚合物中化学物质的释放 和添加剂 在塑料和微塑料中。 2023 年研究 发现管道材料和使用年限会导致饮用水中微塑料的释放。

生物膜(在与水接触的表面上形成的微生物层)也会导致管道出现问题。一个 2023年学习 展示了这种生物膜如何收集重金属,例如铅,然后随着时间的推移慢慢释放到水中。这种堆积对于任何管道来说都是一个问题。然而,一些研究报告称,聚合物管道释放的有机物质可能会 促进生物膜的生长, ,塑料材料可能 提升能力病原体在管道中积聚. 。需要进一步的研究来评估生物膜是否是塑料管道中更重要的问题。

耐用性问题

虽然PVC和其他塑料管道材料的预期寿命很长,但它们已经 耐用性 问题。

进行的一项研究 至少从 20 世纪 70 年代起,荷兰的废水系统就广泛使用塑料管道,结果发现该系统存在变形、泄漏和根部侵入的情况。美国一些安装塑料饮用水管的城市遇到过类似的问题。

Photos showing examples of fire damage to water systems
野火摧毁后的管道、水表和表盖。 Caitlin Proctor、Amisha Shah、David Yu 和 Andrew Whelton/普渡大学, CC BY-ND

亚利桑那州普雷斯科特于 20 世纪 80 年代中期开始使用 PVC 塑料管道,并在 90 年代开始出现耐用性问题。2023 年,以寿命和泄漏问题为由, 普雷斯科特市长宣布 从 PVC 塑料到球墨铸铁的转变。

俄亥俄州汉密尔顿, 开始看到过早的失败 尽管 HDPE 的预计使用寿命为 80 年,但仅 20 年后,HDPE 服务管线和供水总管就被修复。该市现在正在转向使用铁和铜。

火会熔化塑料,释放出有毒化学物质

塑料也容易着火。研究发现,当塑料管道被加热到高温时,它们既会熔化并释放出有害化学物质。

2023 年席卷夏威夷拉海纳的大火损坏了塑料水管,导致水压下降 毛伊岛消防员最需要它. 。事后,居民被警告塑料管道可能会 污染供水 通过浸出危险化学品。压力损失可以 创造一种真空 将化学物质和细菌吸入水系统。

2023 年毁灭性的野火过后,夏威夷拉海纳的路边堆满了烧毁的电线和 PVC 管道。 美联社照片/林赛·沃森

火灾时取暖 也可能导致塑料 释放有害化学物质. 。加州社区的水测试 2017年和2018年受山火影响 发现供水系统已 被污染 挥发性有机化合物 比如苯,一种致癌物质。

保护公众

有了数十亿美元的联邦资金,社区现在正在决定是否投资塑料管道或其他材料来替代铅。这是一项历史性的事业。

然而,我们认为需要对塑料的潜在影响进行更多研究,以更好地了解对人类健康和环境的短期和长期风险。需要考虑所有因素:健康、耐用性、寿命和火灾问题。初始价格标签并不总是隐性成本的指标。

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