在美国各地,有毒藻类的爆发困扰着湖泊,威胁着饮用水和娱乐活动
2019年8月
微囊藻毒素是一种有毒毒素,可在体内形成蓝藻水华. 近年来,全国数百个湖泊爆发了藻类水华——实际上是一种被称为蓝藻的微小细菌——使饮用水来自这些湖泊或在其中游泳、滑雪或钓鱼的美国人面临危险。如果摄入微囊藻毒素,会对人和动物的健康造成不良影响,从皮疹到严重疾病甚至死亡。
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2018年6月20日,佛罗里达州奥基乔比湖海藻水华卫星图。资料来源:欧空局哨兵2号。
2014年,俄亥俄州托莱多托莱多成为美国第一个自来水因微囊藻毒素而变得不安全的大城市,当时,托莱多的水源伊利湖被工业化农业活动引发的大规模藻华堵塞。三天以来,50万人被警告不要用自来水饮用或洗澡。
2018年,这一威胁蔓延到了各个国家。俄勒冈州塞勒姆。;爱荷华州格林菲尔德; 和纽约州拉什维尔。在检测到供水中含有微囊藻毒素后,所有居民都警告不要使用自来水。像托莱多一样,所有这些城市都依赖地表水,如湖泊、河流和水库,作为饮用水。
威胁是真实的
根据环境保护局,68%的美国人从依赖湖泊、河流或其他地表水的社区供水系统获得饮用水。1.保护这些水源不受外界污染是许多公共水系统的一项持续斗争。气候变化正在使情况变得更糟,因为科学家们预测,在大雨和更频繁的降雨期间,变暖的水加上化肥和粪肥冲走农田可能会导致气候变暖加速频率以及淡水中有害藻华的强度。2.
目前,由蓝藻产生的微囊藻毒素和其他蓝毒素不受《安全饮用水法》的管制,但它们已列入美国环保署的污染物候选名单,这是朝着未来可能的监管迈出的一大步。3.EPA还将各种蓝毒素列入了第四项无管制污染物监测规则,4.这要求在2018年至2020年间,在一年内连续两个月对服务于1万人以上的所有公共供水系统,以及小型系统的代表性样本进行微囊藻毒素和其他蓝毒素检测。
微囊藻毒素健康忠告
2015年,美国环保署制定了10天饮用水微囊藻毒素健康建议,学龄前及以下儿童的微囊藻毒素含量为0.3微克/升,学龄儿童和成人为1.6微克/升。5.世界卫生组织制定了饮用水中微囊藻毒素1微克/升的咨询指南。
使用当地湖泊的人什么时候应该提防微囊藻毒素?2016年,美国环境保护局起草了一份关于“人类健康娱乐环境水质标准或微囊藻毒素和圆筒状视紫红质游泳建议”的研究报告,以制定含有微囊藻毒素的水中再创造的建议指南。该研究指出,一些州的卫生和环境机构,包括印第安纳州、俄亥俄州、华盛顿州、佛蒙特州和弗吉尼亚州的卫生和环境机构,承认6微克/升6.作为休闲水域的公共行动级别,少数几个州有海滩和湖泊测试项目。环境保护局2016年的评估草案建议,微囊藻毒素的娱乐或游泳剂量为4微克/升。EWG完成调查后,环保局于2019年5月修订了其娱乐或游泳建议,将建议的游泳建议增加一倍,达到8微克/升。
微囊藻毒素无处不在
2007年、2012年和2017年,美国环保署的国家湖泊评估在全国淡水湖泊中检测了微囊藻毒素。2017年的数据尚不可用,但前几年的结果表明,在所有相邻的48个州都检测到了微囊藻毒素。最高浓度出现在7月底至9月初,8月达到峰值。2007年至2012年期间环保署发现随着来自数千个湖泊的样本显示蓝藻数量增加了8.3%,蓝藻的检测数量显著增加。2012年,环保署在39%的采样湖泊中发现了微囊藻毒素,比2007年增加了9.5%。
值得注意的是,90%以上的样本在评估期间只采集了一次,近四分之一的样本是在5月和6月采集的,当时的条件不利于藻类生长。美国环保署的数据显示,夏末秋初采集的微囊藻毒素样本的月平均值较高。2007年,8月和9月微囊藻毒素的月平均值是5月、6月和7月的五倍。2012年,8月和9月的月平均值是前几个月的三倍。
下面的交互式地图显示了2018年美国环保局对微囊藻毒素的测试结果以及公开的州数据。
一些州正在加紧行动
在EWG最近对各州公开的微囊藻毒素数据进行的调查中,只有20个州在线或应要求提供了结果。截至2019年5月,30个州发布了公共海滩咨询或有害藻华图。其他20个州只列出了有害藻类水华的基本信息,与监测或采样工作的咨询或信息没有联系。
各国之间缺乏标准化数据,使得系统的数据收集和分析极为繁琐。尽管存在这些挑战,EWG能够分析2018年14个州和伊利湖公共湖泊中微囊藻毒素检测的数据,以了解微囊藻毒素检测的地点和频率。在14个州中,有8个州——爱荷华州、华盛顿州、内布拉斯加州、堪萨斯州、纽约州、伊利诺伊州、佛罗里达州和俄亥俄州——定期进行检测,占检测结果的97%。其余的州每年只进行几次测试,或者在积极的咨询期间进行测试。
在各州采集的10400多个样本中,EWG发现将近9%或900多个样本超过了EPA 2016年4µg/L草案的建议水平。在八个州——爱荷华州、伊利诺伊州、堪萨斯州、俄勒冈州、佛罗里达州、纽约州、怀俄明州和加利福尼亚州——样本超过世界卫生组织1微克/升饮用水建议的20%以上。
根据俄亥俄州环境保护局,超过一半的俄亥俄州人的饮用水来自地表水。俄亥俄州环境保护局公布并维护了全国最好的地表水中蓝藻毒素监测项目之一。俄亥俄州社区面临的挑战的一个明显例子是塞利纳,它的自来水来自附近的圣玛丽湖。
2018年,Celina抽取的原水中微囊藻毒素的年平均含量为32µg/L,是美国环保署学龄前儿童健康咨询的100倍(图2)。值得注意的是,尽管有大量微囊藻毒素进入水处理厂,该市仍能提供清洁的水。
图2
俄亥俄州Celina的监测数据显示,2018年其原水取水口中的微囊藻毒素含量较高。资料来源:俄亥俄州环境保护局。
流入圣玛丽大湖的分水岭包括4万多英亩农田和100多家动物饲养机构。在一场大雨之后,像磷和氮这样的营养物质,会从充满肥料和粪肥的农田中流失,排入浅湖,加速水中藻类的生长。下图显示了在一场春雨之后,河流将沉积物和营养物污染排入大圣玛丽湖(图3)。
图3
俄亥俄州圣玛丽大湖区的农田径流全年都以藻类为食。资料来源:欧空局哨兵2号。
圣玛丽大湖中的微囊藻毒素含量非常高,甚至可以在湖中捕获的鱼中检测到微囊藻毒素。7.EWG的调查结果表明,在美国大陆的许多公共湖泊中都发现了微囊藻毒素。然而,许多州要么不监测微囊藻毒素,要么不公布检测结果。在这些州,只有在回应公民投诉时才会采取行动。
知道他们所依赖的水是安全的,人们应该感到安全。在我们等待政府对这一日益恶化的问题作出反应的同时,数百万美国人却被留在了饮酒或游泳的危险之中。
参考文献
- 1.环境保护署。因子:2007年饮用水和地下水统计。2008年3月,可在http://nepis.epa.gov/Exe/ZyPDF.cgi/P100N2VG.PDF?Dockey=P100N2VG.PDF
- 2.环境保护署,《气候变化和有害藻华》,2018年。可在https://www.epa.gov/ground-water-and-drinking-water/basic-information-about-your-drinking-water
- 3.环境保护局,污染物候选名单(CCL)和监管决定,2018年。可在https://www.epa.gov/ccl/chemical-contaminants-ccl-4
- 4.环境保护局,《第四条无管制污染物监测规则》(UCMR 4),2018年。可在https://www.epa.gov/sites/production/files/2017-03/documents/ucmr4-fact-sheet-cyanotoxins.pdf
- 5.环境保护局,2015年两种蓝藻毒素的饮用水健康咨询,2015年。可在https://www.epa.gov/sites/production/files/2017-06/documents/cyanotoxins-fact_sheet-2015.pdf
- 6.环境保护署,人类健康娱乐环境水质标准或微囊藻毒素和圆柱形精子素的游泳警告(草案),2016。可以在https://www.epa.gov/sites/production/files/2016-12/documents/draft-hh-rec-ambient-water-swimming-document.pdf
- 7.Justine R.Schmidt等人,从富营养化湖泊采集的不同鱼类的微囊藻毒素含量变化。毒素(巴塞尔)。2013年5月;5(5): 992–1009.663–668. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3709275/