Выводы, проведенные исследователями из Мичиганского университета, подтверждают общепринятое понимание того, что свинец выщелачивается в систему, потому что эта вода не обрабатывалась для предотвращения коррозии. Хотя предыдущие исследования указывали на этот механизм, это первое прямое свидетельство. Это противоречит утверждению регулирующего органа ранее в этом году о том, что химические вещества для контроля коррозии не смогли бы предотвратить кризис водоснабжения.
Исследователи говорят, что результаты подчеркивают, насколько важна непрерывная антикоррозионная обработка стареющих систем водоснабжения, которые обслуживают миллионы американских домов.Команда сосредоточилась на слое металлической окалины — по сути, свинцовой ржавчине — внутри 10 образцов свинцовой линии обслуживания со всего Флинта. Они изучили текстуру слоя ржавчины, а также его химический состав.
Затем они использовали свой анализ для оценки того, что в среднем по водопроводной линии было выделено 18 граммов свинца в течение 17 месяцев, пока вода из реки Флинт (без защиты от коррозии) протекала через систему.«Это количество свинца, которое могло бы попасть в один дом», — сказала Тереза Олсон, адъюнкт-профессор гражданской и экологической инженерии в Университете штата Мэриленд и ведущий автор исследования в журнале Environmental Science and Technology Letters. «Если мы усредним этот выброс за весь период, когда город получал воду из реки Флинт, можно было бы предположить, что в среднем концентрация свинца будет как минимум в два раза выше уровня действий Агентства по охране окружающей среды, составляющего 15 частей на миллиард».
Лидерство попало в несколько мест.«Некоторые были съедены», — сказал Олсон. «Некоторые смыты в канализацию. Некоторые могут все еще храниться в водопроводе дома.
Другими словами, есть вероятность, что часть этого свинца представляет потенциальный риск для здоровья даже после того, как ведущая линия обслуживания будет удалена».Например, если свинцовая технологическая линия соединяется с домом с помощью оцинкованных стальных труб, эти трубы могут действовать как свинцовые губки, которые могут удерживать, а затем высвобождать частицы, содержащие токсичный металл, сказал соавтор исследования Брайан Эллис, доцент кафедры гражданского общества UM. и экологическая инженерия.Помимо изучения образцов труб под растровым электронным микроскопом, исследователи измельчали футеровки труб в порошок, чтобы проанализировать, из чего они сделаны.
В трубах Flint они обнаружили большее соотношение алюминия и магния к свинцу, чем это типично для свинцовых коммуникаций, по сравнению с данными 26 других предприятий водоснабжения.«Мы подсчитали, сколько свинца« не хватает », чтобы привести шкалу свинца во Флинте в соответствие с количеством алюминия и магния, указанным в других сообществах», — сказал Олсон. «Этот недостающий свинец представляет собой то, что было выщелочено из труб во время коррозии во Флинте».По мере старения свинцовых труб атомы на их поверхности вступают в реакцию с кислородом и другими химическими веществами в системе и окисляются или ржавеют. Адекватная очистка воды этому процессу не препятствует.
Однако он предотвращает разрушение слоя ржавчины.«Это похоже на то, когда вы кладете старую копейку в стакан с кока-колой и наблюдаете, как она снова становится блестящей», — сказал Эллис. «Кислота в коксе растворяет продукт коррозии меди. Это похоже на то, что происходило в линиях Флинта. У вас может быть стабильный продукт коррозии, но при изменении химического состава воды окисленные соединения свинца на поверхности могут стать нестабильными и легко раствориться. . "Водоканалы с агрессивной водой и свинцовыми линиями водоснабжения в своих системах добавляют соединения, называемые ортофосфатами, для предотвращения поломки.
Когда Флинт переключился с воды озера Гурон на более агрессивную воду реки Флинт, чтобы сэкономить деньги, коммунальное предприятие не скорректировало процесс очистки, добавляя ортофосфаты.«Помимо последствий для Флинта, мы продемонстрировали, что небольшие изменения в химическом составе воды могут высвободить то, что было стабильным свинцом, в довольно быстрой пульсации», — сказал Эллис. «Это известное состояние. Так что, хотя мы не были удивлены, возможность показать это подчеркивает важность поддержания непрерывного контроля коррозии свинца».
Авторы надеются проверить свой прогноз количества выбрасываемого свинца, проанализировав линию обслуживания свинца из пустующего дома, который не подвергался воздействию агрессивной воды Flint. Задача состоит в том, чтобы найти дом, в котором с 2014 года отключили воду и есть лидирующая линия обслуживания, которую можно откопать.