Wie verschmutzt ist US-Trinkwasser?

US-Leitungswasser ist eines der saubersten auf der Erde und im Allgemeinen sicher vor Mikroben und Chemikalien, die die Wasserversorgung des Menschen seit Jahrtausenden belasten. Während ein Großteil des Planeten auf dürftiges und / oder verschmutztes Trinkwasser angewiesen ist, können Amerikaner ein Glas mit einem relativ geringen Risiko für Cryptosporidium, Chrom oder Chlordan füllen.

Dies war jedoch nicht immer der Fall - und in vielen Teilen des Landes ist dies immer noch nicht der Fall. Mehr als 45 Jahre nach dem ersten Tag der Erde, der eine neue Ära des Umweltbewusstseins einleitete, trinken Millionen Amerikaner immer noch gefährliches Leitungswasser, ohne es zu wissen.

Die US-Regierung hatte vor den 1970er Jahren praktisch keine Kontrolle über die Trinkwasserqualität und überließ den Job einem Flickenteppich lokaler Gesetze, die oft nur schwach durchgesetzt und weitgehend ignoriert wurden. Erst als der Kongress 1974 das Gesetz über sicheres Trinkwasser verabschiedete, konnte die neu gegründete US-Umweltschutzbehörde (EPA) nationale Grenzwerte für bestimmte Schadstoffe im Leitungswasser festlegen. Der Kongress stärkte später die Befugnisse der Agentur durch Änderungen in den Jahren 1986 und 1996.

Aber trotz vier Jahrzehnten Arbeit, die US-Leitungswasser im Allgemeinen sicherer machte, lauert immer noch eine Flut von Gefahren unter der Oberfläche. Dies schließt langjährige Bedrohungen wie Blei ein, deren anhaltendes Risiko in den letzten Jahren durch die Notlage der Einwohner von Flint, Michigan, hervorgehoben wurde. Es enthält auch eine Reihe neuerer, weniger bekannter Chemikalien, von denen viele nicht den gesetzlichen Bestimmungen unterliegen.

In einem Bericht aus dem Jahr 2009 warnte die EPA, dass "die Bedrohung des Trinkwassers zunimmt" und fügte hinzu, "wir können unser Trinkwasser nicht mehr als selbstverständlich betrachten". Und im Jahr 2010 veröffentlichte die gemeinnützige Umweltarbeitsgruppe (EWG) einen wegweisenden Bericht, in dem darauf hingewiesen wurde, dass Chrom-6 - ein wahrscheinlich durch den Film "Erin Brockovich" aus dem Jahr 2000 bekannt gewordenes menschliches Karzinogen - in mindestens 35 Wasserversorgungen von US-Städten verbreitet ist. Die EWG hat dieses Problem weiterhin überwacht und 2017 berichtet, dass Chrom-6 in der Trinkwasserversorgung von mehr als 200 Millionen Amerikanern nachgewiesen wurde.

Im Jahr 2016 fand eine Studie der Harvard University im Trinkwasser von 6 Millionen Amerikanern unsichere Gehalte an Polyfluoralkyl- und Perfluoralkylsubstanzen (PFAS) - Industriechemikalien, die mit Krebs, Hormonstörungen und anderen Gesundheitsproblemen verbunden sind.

Das Gesetz über sicheres Trinkwasser umfasst mehr als 90 Schadstoffe, aber in den USA werden Zehntausende von Chemikalien verwendet, darunter mehr als 8.000, die von der EPA überwacht werden, und viele ihrer gesundheitlichen Auswirkungen sind noch unklar. Studien haben eine Reihe nicht regulierter Chemikalien mit Krebs, hormonellen Veränderungen und anderen Gesundheitsproblemen in Verbindung gebracht - und selbst bei einigen regulierten Chemikalien wurden die Standards seit den 70er Jahren nicht aktualisiert -, aber seit 2000 wurden keine neuen Schadstoffe in die Liste aufgenommen.

Während die Regulierungsbehörden Schwierigkeiten haben, jahrzehntelange Fortschritte bei der Reinigung von US-Leitungswasser aufrechtzuerhalten, werden unzählige Amerikaner in Zukunft unweigerlich unsicheres Wasser trinken - sowohl aus nicht regulierten Schadstoffen als auch aus regulierten Schadstoffen, die es an Wasseraufbereitungsanlagen vorbei schaffen. Nicht alle dieser Schadstoffe sind gefährlich, und selbst einige, die nur leichte Magenschmerzen verursachen, können Jahre dauern oder es kann Jahre dauern, bis sie irgendwelche Auswirkungen zeigen. Da es jedoch ein langsamer Prozess sein wird, die Unsicherheit zu beseitigen, sehen Sie sich hier kurz an, was wir über die US-Wasserversorgung und die Schadstoffe, die sie plagen, wissen.

In Behandlung

Früher umfasste die Wasseraufbereitung nur die Filtration. Jetzt werden Desinfektionsmittel hinzugefügt, um alle Mikroben abzutöten, die möglicherweise an den Filtern vorbeigekommen sind. (Foto: Niruti Puttharaksa / Shutterstock)

Wie kommt die Verschmutzung überhaupt in die US-Wasserversorgung, da Leitungswasser zuerst durch Wasseraufbereitungsanlagen geleitet werden muss? Die meisten Verunreinigungen werden herausgefiltert oder mit Desinfektionsmitteln abgetötet, aber Kläranlagen sind nicht kinderleicht, und es gibt Möglichkeiten für unternehmungslustige Mikroben und Chemikalien, sich entweder durch die Einrichtungen zu schleichen oder sie insgesamt zu umgehen.

Um die Qualität des Leitungswassers zu schützen, müssen zwei miteinander verbundene Schlachten ausgetragen werden: eine gegen Verschmutzung beim Eintritt in die Wasserstraßen und eine gegen verschmutztes Wasser, wenn es in einer Kläranlage ankommt. Das Gesetz über sauberes Wasser von 1972 ist das wichtigste Instrument des Landes zur Kontrolle der Verschmutzung des Quellwassers. Das Gesetz ist jedoch durch Durchsetzungsprobleme und rechtliche Unklarheiten darüber, welche Gewässer es regelt, begrenzt. Die meisten US-Wassersysteme werden mit Grundwasser gespeist - das normalerweise sauberer als Oberflächenwasser ist, da es durch Boden und Felsen gefiltert wird -, aber Großstädte sind in der Regel auf Flüsse und Seen angewiesen, sodass mehr Amerikaner Oberflächenwassersysteme verwenden, obwohl sie einen Bruchteil davon ausmachen das gesamte aquatische Portfolio des Landes. Umso wichtiger ist die Arbeit von Kläranlagen.

Eine typische Wasseraufbereitungsanlage reinigt in den folgenden fünf Schritten das sogenannte "Rohwasser", bevor es an Kunden geliefert wird:

  • Koagulation: Wenn unbehandeltes Wasser in die Kläranlage fließt, wird es zuerst mit Alaun und anderen Chemikalien gemischt, die kleine, klebrige Partikel bilden, die als "Flocken" bezeichnet werden und Schmutzstücke und andere Ablagerungen anziehen.
  • Sedimentation: Das kombinierte Gewicht von Schmutz und Flocken wird schwer genug, um auf den Boden des Tanks zu sinken, wo es sich als Sediment absetzt. Das klarere Wasser fließt dann zum nächsten Schritt im Prozess weiter.
  • Filtration: Nachdem größere Schmutzpartikel entfernt wurden, passiert das Wasser eine Reihe von Filtern, mit denen kleinere blinde Passagiere, einschließlich einiger Mikroben, entfernt werden können. Diese Filter bestehen häufig aus Sand, Kies und Holzkohle und ahmen den natürlichen Bodenfiltrationsprozess nach, der normalerweise das Grundwasser in der Natur rein hält.
  • Desinfektion: Die Wasserbehandlung endete mit der Filtration. In der heutigen Zeit wurden jedoch Desinfektionsmittel hinzugefügt, um alle Mikroben abzutöten, die möglicherweise an den Filtern vorbeigekommen sind. Typischerweise wird dem gefilterten Wasser eine kleine Menge Chlor zugesetzt, obwohl auch andere Desinfektionschemikalien verwendet werden können.
  • Lagerung: Sobald Desinfektionsmittel hinzugefügt wurden, wird das Wasser in einen geschlossenen Tank oder Vorratsbehälter gegeben, damit die Chemikalien ihre Magie entfalten können. Schließlich fließt das Wasser aus seinem Speicherbereich durch Rohre in Haushalte und Geschäfte.

Diese Reihe von Schutzmaßnahmen ist für die meisten Verunreinigungen eine gewaltige Herausforderung, insbesondere wenn Chlor in die Mischung geworfen wird. Aber es kommt immer noch zu Invasionen - einer der berüchtigtsten war ein Cryptosporidium-Ausbruch von 1993 in Milwaukee, Wisconsin, bei dem 400.000 Menschen krank wurden und mehr als 100 Menschen getötet wurden. Wenn die natürlichen Wasserstraßen stark kontaminiert sind, können einige Chemikalien oder Mikroben schlecht gebaut, gewartet oder betrieben werden Kläranlagen und in anderen Fällen kann ein behandeltes Reservoir direkt durch Regenwasserabfluss, illegales Abladen oder versehentliches Verschütten verschmutzt werden. Selbst Desinfektionschemikalien selbst können die öffentliche Gesundheit in ausreichend großen Mengen gefährden.

Etwas im Wasser

Der Cuyahoga River in Cleveland ging 1969 aufgrund von Abwasser und Industrieabfällen in Flammen auf, aber es war nicht das erste Mal, dass der verschmutzte Fluss in Brand geriet. (Foto: NOAA)

Der Sommer 1969 war ein Wendepunkt in der amerikanischen Einstellung zur Wasserverschmutzung, vor allem dank eines Feuers, das am Cuyahoga River in Ohio ausbrach. Es war nicht das erste Mal, dass ein US-Fluss in Brand geriet - der Cuyahoga selbst war seit dem Bürgerkrieg bereits neun Mal verbrannt, einschließlich eines Infernos von 1952, das 1, 5 Millionen Dollar kostete -, aber es kam zu einer Zeit, als Umweltprobleme bereits im Rampenlicht standen . Präsident Richard Nixon gründete einige Monate später die EPA, und im nächsten April fand der erste Tag der Erde statt. Innerhalb von fünf Jahren wurden sowohl das Gesetz über sauberes Wasser als auch das Gesetz über sicheres Trinkwasser gesetzlich unterzeichnet.

Die EPA-Vorschriften haben seitdem die offene Wasserverschmutzung wie das schwimmende Öl und die Chemikalien, die auf dem Cuyahoga verbrannt wurden, unterdrückt, aber die Wissenschaftler sind zunehmend besorgt über subtilere Toxine, die vor 40 Jahren nicht auf dem Radar standen.

"Während wir den Fluss vieler konventioneller Schadstoffe in unsere Leitungswasserquellen verringert haben, stehen wir jetzt vor Herausforderungen durch andere Schadstoffe aus weniger konventionellen Quellen", sagte die frühere EPA-Administratorin Lisa Jackson in einer Rede vom März 2010, in der ein neuer EPA-Wasserplan angekündigt wurde. "Nicht die sichtbaren Ölteppiche und Industrieabfälle der Vergangenheit, sondern die unsichtbaren Schadstoffe, die wir erst kürzlich wissenschaftlich nachweisen konnten. Es gibt eine Reihe von Chemikalien, die in unseren Produkten, in unserem Wasser und in unserem Körper immer häufiger vorkommen die letzten 50 Jahre. Diese vielen tausend Chemikalien sind das große unvollendete Geschäft des Gesetzes von 1974. "

Selbst wenn die EPA daran arbeitet, diese neue Generation von Schadstoffen zu kontrollieren, sind viele Amerikaner vor der letzten noch nicht ganz sicher. Die meisten US-Wasserversorger halten sich an die Bundesvorschriften und sind gesetzlich verpflichtet, ihren Kunden ihren Compliance-Status zu melden. Einzelne Risiken sind jedoch keine Seltenheit. (Die EPA hat auch anerkannt, dass Probleme mit Verstößen gegen das Trinkwasser nicht ausreichend gemeldet wurden, was darauf hindeutet, dass die tatsächliche Zahl noch höher ist.)

Die Schadstoffe, die derzeit den EPA-Vorschriften unterliegen, lassen sich in fünf grundlegende Kategorien einteilen:

  • Mikroben: Vor den Tagen der synthetischen Chemikalien und der Ölverschmutzung waren Bakterien und Viren die Hauptgefahren in der Wasserversorgung. Seen, Flüsse und Bäche beherbergen eine Vielzahl von Mikroben, von denen einige Magen-Darm-Schäden anrichten können, wenn sie in den Körper von Menschen gelangen. Während Kläranlagen jetzt die meisten davon entfernen, ist bekannt, dass sie durchkommen, wie bei Milwaukees Ausbruch 1993. Kleine private Brunnen sind den höchsten Risiken ausgesetzt, da die EPA sie nicht reguliert, insbesondere in ländlichen Gebieten, in denen sich Viehdung mit Abfluss vermischt und manchmal die Grundwasserversorgung eines Brunnens kontaminiert.
  • Desinfektionsmittel und Nebenprodukte: Chlor ist das Hauptdesinfektionsmittel zur Aufbereitung von US-Trinkwasser. Aufbereitetes Wasser kann jedoch auch Desinfektionsnebenprodukte wie Bromat, Chlorit und Halogenessigsäure enthalten. Chlor ist sowohl für Menschen als auch für Mikroben giftig, und während kleine Mengen das Leitungswasser sicherer machen, kann zu viel den gegenteiligen Effekt haben - Augen- und Nasenreizungen, Magenbeschwerden, Anämie und sogar neurologische Probleme bei Säuglingen und Kleinkindern. Bromat, Halogenessigsäuren und eine Klasse von Nebenprodukten, die als "totale Trihalogenmethane" bezeichnet werden, wurden auch mit Leber- und Nierenproblemen sowie einem höheren Krebsrisiko in Verbindung gebracht.
  • Anorganische Chemikalien: Anorganische Chemikalien sind neben Mikroben einer der ältesten Wasserschadstoffe der Welt, aber der Mensch hat auch dazu beigetragen, sie zu verbreiten. Arsen (im Bild) hat eine lange Geschichte der Vergiftung von Brunnen, da es aus natürlichen Ablagerungen erodiert. Heute fließt es auch aus Obstgärten und aus Abfällen von Elektronikherstellern. Metalle wie Kupfer, Blei und Quecksilber können auch aus natürlichen Ablagerungen austreten. Heute sind sie jedoch besser dafür bekannt, aus korrodierten Rohren zu sickern oder von Minen, Fabriken und Raffinerien emittiert zu werden. Viele haben auch schwere neurologische Auswirkungen, insbesondere bei Kindern. Das stickstoffreiche Abfließen von Farmen ist eine weitere wachsende Bedrohung, die nicht nur das "Blue Baby Syndrom" verursacht, sondern auch die Algenblüte hinter aquatischen "toten Zonen".
  • Organische Chemikalien: Die am stärksten frequentierte Kategorie von EPA-regulierten Kontaminanten ist die für organische Verbindungen, zu denen eine breite Palette synthetischer Chemikalien von Atrazin bis Xylole gehört. Da die meisten künstlichen Chemikalien im Vergleich zu alten Metallen wie Blei und Quecksilber relativ neu sind, ist unser Wissen über ihre gesundheitlichen Auswirkungen oft bestenfalls unscharf. Es wird angenommen, dass viele Krebs verursachen oder das endokrine System stören, während andere an allem beteiligt sind, von Katarakten bis hin zu Nierenversagen. Obwohl organische Chemikalien die größte Anzahl regulierter Schadstoffe ausmachen, müssen noch Tausende reguliert werden.
  • Strahlung: Obwohl es ein weniger verbreitetes und dringendes Problem ist als viele Schadstoffe, ist Strahlung ein weiteres starkes Karzinogen, das die Wasserversorgung besetzen kann, ohne mit der Hand zu kippen. Radioaktive Atome, bekannt als "Radionuklide", sind hauptsächlich ein natürlich vorkommender Wasserschadstoff, der aus natürlichen Ablagerungen von Radium, Uran und anderen radioaktiven Metallen stammt. Das Trinken von strahlenfarbenem Wasser im Laufe der Zeit ist ein großer Risikofaktor für Krebs, ähnlich wie das Einatmen von Radongas, das häufig in Kellern eingeschlossen ist, nachdem es aus dem Boden herabgetrieben ist.

Schwarzmarkt

Dinge wie Arsen, E. coli und PCB sind bekannte Wasserverschmutzungen, aber eine andere potenzielle Bedrohung wird von der Öffentlichkeit oft übersehen - die unterirdische Injektion, eine industrielle Praxis, bei der Hochdruckflüssigkeiten in tiefe unterirdische Brunnen gesprengt werden. Es stammt aus mindestens 300 n. Chr., Als es in China zur Gewinnung von Salz aus tiefen Lagerstätten verwendet wurde. Heute wird es häufig im Bergbau, beim Bohren, bei der Abfallentsorgung und zur Verhinderung des Eindringens von Salzwasser in Küstennähe verwendet. Die EPA hat nur begrenzte Befugnisse zur Regulierung von Injektionsbohrungen, die zuerst durch das Gesetz über sicheres Trinkwasser und später durch Änderungen des Gesetzes zur Erhaltung und Rückgewinnung von Ressourcen von 1986 gewährt wurden. Die Idee ist, toxische Freisetzungen zu verhindern, ohne die US-Energieerzeugung zu belasten.

Eine der umstrittensten Arten der unterirdischen Injektion ist eine Methode, die als hydraulisches Fracking oder einfach als "Fracking" bekannt ist und zu einer gängigen Technik zur Steigerung der Leistung von Öl- und Erdgasbohrungen geworden ist. Nachdem ein Bohrloch in Gestein gebohrt wurde, wird eine Flüssigkeit (normalerweise mit viskosen Chemikalien vermischtes Wasser) unter hohem Druck injiziert, wodurch sich tiefe Brüche im Gestein ausdehnen, die dann mit einem "Stützmittel" (normalerweise in Chemikalien suspendierter Sand) gefüllt werden, um zu halten Die Risse schließen sich, sobald der Druck abgelassen wird. Durch die neuen, breiteren Risse kann das Öl oder Gas freier an die Oberfläche fließen, wodurch die Produktivität des Bohrlochs verbessert wird.

Fracking wird aus mehreren Gründen heiß diskutiert - es kann beispielsweise Erdbeben verursachen und ist Teil einer nicht nachhaltigen Investition in fossile Brennstoffe -, aber ein Großteil der Kontroverse hat sich darauf konzentriert, wie es die Wasserversorgung beeinflusst. Es gibt nur wenige umfassende Daten darüber, wie viel Fracking-Chemikalien im Grundwasser landen, und Bohrunternehmen müssen nicht offenlegen, welche Chemikalien sie in ihre Brunnen injizieren. Dennoch gibt es extreme Anekdoten - wie ein Haus in Korsika, Pennsylvania, das 2004 aufgrund von Methan in den Wasserleitungen explodierte und drei Menschen tötete - und wachsende Beschwerden in Energieboomtowns im ganzen Land. Allein in Pennsylvania gab es in den letzten zehn Jahren Dutzende Fälle von "Methanmigration", die häufig dazu führten, dass Erdgas aus den Wasserhähnen eines Hauses sprudelte.

Nach Jahren des Widerstandes gegen den Druck, gegen Fracking vorzugehen, kündigte die EPA 2010 an, eine umfassende Studie darüber zu starten, wie sich die Praxis auf die Wasserversorgung auswirkt - ein Teil des breiteren Strebens der Agentur nach einer besseren Wasserqualität in den USA, einschließlich strengerer Regeln für den Abbau von Berggipfeln in Appalachia. Im Jahr 2015 meldete die EPA zunächst "keine Beweise dafür, dass Fracking das Wasser systemisch kontaminiert", obwohl ein Update im Jahr 2016 hinzufügte, dass "die EPA wissenschaftliche Beweise dafür gefunden hat, dass hydraulische Fracking-Aktivitäten unter bestimmten Umständen Auswirkungen auf die Trinkwasserressourcen haben können". Weitere Forschung ist noch erforderlich, sagte ein EPA-Beamter der New York Times zu der Zeit.

Flaschenschock

Einige fragen sich, ob es klüger und sicherer ist, nur Wasser in Flaschen zu trinken. (Foto: Daniel Orth / flickr)

Ist es bei so vielen potenziellen Bedrohungen durch Leitungswasser klüger, nur Wasser in Flaschen zu kaufen?

Viele Amerikaner schienen dies in den 1990er und frühen 2000er Jahren zu glauben, aber die finanziellen und ökologischen Kosten von Wasser in Flaschen überwiegen heute allgemein die geringe Wahrscheinlichkeit, durch das Spülbecken vergiftet zu werden. Zum einen ist Wasser in Flaschen oft ohnehin kaum mehr als abgepacktes Leitungswasser, da viele Unternehmen dieselben kommunalen Wasserquellen verwenden, die Haushalte und Unternehmen versorgen. Selbst wenn das Unternehmen das Wasser vor dem Abfüllen weiter aufbereitet, sind die kumulierten Kosten für den Kauf von Flaschen ein hoher Preis, für den keine Garantie besteht, dass das Wasser sicherer ist. Und natürlich geht es bei den Hauptargumenten gegen Wasserflaschen eher um die Flaschen selbst - fast immer aus Kunststoff, sie werden nicht biologisch abgebaut, und wenn sie nicht recycelt werden, stapeln sie sich auf Mülldeponien, Bächen, Regenwasserkanälen und Stränden. oft finden sie ihren Weg zum Great Pacific Ocean Garbage Patch (oder anderen Müllfeldern).

Wasser, Wasser überall ...

Wasser in Flaschen wurde zwar gelobt, weil es in Convenience-Stores und Verkaufsautomaten eine zucker- und kalorienfreie Alternative zu Limonaden bietet, aber im direkten Vergleich mit dem Wasserhahn enthält es angesichts der viel höheren Kosten der Flaschen nur wenig Wasser. Der Großteil des US-Leitungswassers ist nicht nur sicher, sondern die kommunalen Wasserversorger sind nach dem Safe Drinking Water Act verpflichtet, ihren Kunden einen "Right to Know" -Report zu geben, in dem detailliert angegeben ist, welche Schadstoffe in ihrem Wasser enthalten sind. Für alle, die sich Sorgen um die Qualität des lokalen Trinkwassers machen, ist dies ein guter Anfang.

Wenn das lokale Wasser nicht schnupft, können Haushaltswasserfilter eine nachhaltigere Option bieten als Wasserflaschen. Es steht eine breite Palette von Produkten zur Verfügung, von kleinen Wasserhahnfiltern bis hin zu Umkehrosmoseüberholungen im ganzen Haus. Letzteres kann teuer sein, aber während kleinere Reiniger von Unternehmen wie Brita oder Pur ein besseres Geschäft sind, müssen ihre Filter ordnungsgemäß gewartet werden. Wenn Sie sie vernachlässigen, kann Mehltau wachsen und den Zweck des Versuchs, Ihr Leitungswasser zu reinigen, das wahrscheinlich sauberer war, bevor es durch einen Schimmelfilter geleitet wurde, zunichte machen.

Anmerkung des Herausgebers: Dieser Artikel wurde aktualisiert, seit er am 23. April 2010 zum ersten Mal veröffentlicht wurde.

Bildnachweis

Bakterien: USDA Agricultural Research Center

Arsenerz: Encyclopædia Britannica

Strahlungskleeblatt: US Nuclear Regulatory Commission

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