爱荷华州中部的浣熊河流经美国农业最密集的地区之一。农业对该地区的经济至关重要，但农场污染的径流对居民的自来水构成了严重威胁，对努力保持水清洁的公用事业来说也是一个艰巨的挑战。
几乎浣熊河的四分之三流域真实 - 1700000英亩 - 被种上了玉米，大豆等作物，每年处理数以百万计的肥料和其他化学品磅[1]它还是230万头生猪、1600万只鸡和火鸡的家园，［2］其粪便每年施用到数百万英亩。［3］在分水岭的南端是得梅因市，得梅因自来水厂每天从河中抽取水供应给50多万人口。
图1:3625平方英里的浣熊河流域排水170万英亩农田。
来源:EWG
商业肥料和粪肥含有一种叫做硝酸盐的化学物质，它是氮的一种形式，当雨水把它从地里冲走时，它就会进入河流。对于饮用过多自来水中的化学物质的婴儿来说，它可能是致命的，它也与成人癌症有关。
2014年春至2015年秋期间，未经处理的浣熊河水中的平均硝酸盐含量为11.12 ppm。美国环境保护署(Environmental Protection Agency)规定的饮用水中硝酸盐含量的法定上限是百万分之10。这个标准是25年前制定的，目的是保护婴儿免受所谓的蓝色婴儿综合征并且还没有被审查。但最近的研究由国家癌症研究所发现饮用硝酸盐含量仅为5ppm的水会增加患结肠癌、肾癌、卵巢癌和膀胱癌的风险。因此，EWG对硝酸盐的标准是5ppm。
为了将平均硝酸盐含量保持在法定限度以下——尽管不低于与癌症风险增加有关的水平——得梅因自来水厂通过一种叫做氯化钠的工艺来处理受污染的河水离子交换．在2014年和2015年，在硝酸处理，或“完成”，从实用水平均5.16 ppm的。在此期间，平均水平达到标准，但出厂水个别样品中硝酸盐含量上升和下降，从0.08 ppm至9.21 ppm的。
在得梅因下游80英里处，奥图姆瓦市也面临着同样的挑战，要将供应给市民的水中的硝酸盐含量保持在法定上限以下。
奥图姆瓦人口约25000，没有硝酸盐处理系统，但依靠混合其他来源的浣熊河水来降低污染物水平。2014年和2015年，奥图姆瓦市成品水中的硝酸盐含量平均为6.42 ppm——同样低于法定限值，但高于癌症风险水平。2015年1月，硝酸盐含量为9.7 ppm，非常接近法定限值。
实时水质监测由美国地质调查局(U.S. Geological Survey)显示了很强的相关性之间的季节平均的氮在河里和得梅因饮用水中硝酸盐含量,Ottumwa(参见图2)。在河里硝酸盐峰值时,下面的公共事业管理来保证饮用水的法律限制,但污染始终超过了增加的癌症风险水平。
爱荷华州的社区也面临着类似的问题。
2014年和2015年，爱荷华州45个公共供水系统的自来水中硝酸盐含量平均在5ppm或以上。这些水系中，除了三个以外，其余的水系都从地下抽取地下水，而其他的水系，如得梅因和奥图姆瓦的水系，则依赖于这条河。根据爱荷华州自然资源部水源保护项目的数据，45个系统中有30个来自被列为高度易受污染的井。［4］
私人井水也受到硝酸盐含量高的困扰。一个爱荷华观察2016年的研究，据一个非营利性新闻组织估计，爱荷华州有28.8万人依靠私人水井供水。该研究调查了当年5月和6月爱荷华州西南部农村28口井的硝酸盐水平。他们发现硝酸盐含量高达168ppm，有11口井的硝酸盐含量达到或超过45ppm。
2016年，爱荷华州公共卫生部对1700多口私人水井进行了硝酸盐检测。调查发现，19%的二氧化碳浓度超过或超过了法定的百万分之10。[5]这一数字较2015年略有上升，但与2014年相比大幅下降。2014年，在5000多口测试井中，有29%的井的硝酸盐水平达到或超过法定上限。
硝酸盐不是唯一的问题
硝酸盐并不是被农业径流污染的饮用水的唯一威胁。
下雨时，从保护不力农田径流携带磷肥和有机物质一样粪便，淤泥和作物秸秆成流。的藻类磷触发器大量繁殖，其中流中的有机物质的乘法的数量。
为了保护人们免受粪便细菌或病原体的侵害，公用事业单位必须用氯或其他化学物质对水进行消毒。但这些化学物质与水中的藻类和其他有机物发生反应，产生消毒副产物。这些副产品被称为三卤甲烷(TTHMs)，具有长期的健康危害。
饮用被thms污染的自来水会增加患膀胱癌的风险在人类。在动物实验中，TTHMs也与肝，肾和肠道肿瘤有关。研究表明，TTHMs增加的问题的风险在怀孕期间以及包括流产，心血管缺陷，神经管缺陷和低出生体重。
美国环保署已经对饮用水中的三甲基四氢甲烷设定了法律上限，即80ppb。这一限制是基于消毒后从饮用水中去除三thm的技术可行性，没有考虑长期毒性。在2010年,加州科学家估计暴露在0.8 ppm的空气中TTHMs的 - 100倍低于联邦法律限制 - 将构成一个-IN-A-万元一生的癌症风险。
EWG的自来水数据库该机构收集了全国近5万家公用事业公司的检测结果，结果显示，2014年和2015年，爱荷华州33个供水系统的平均硝酸盐水平达到或超过thm法定上限的75%，即60 ppb。其中三个系统位于浣熊河流域。
谁负责清洗水?
农场径流对水源的污染使公用事业处于进退两难的境地。他们无法控制流域或地下蓄水层以上的情况，而这些蓄水层正是他们抽取饮用水的地方。但是公用事业公司和他们的客户要承担清除水中污染物和遵守联邦法规的费用。
在2015年，得梅因自来水厂提起的诉讼对三名上游排水区浣熊河流域内的硝酸盐污染。他们还试图要求各区，以获得类似的工业设施和其他所谓的点源污染下的清洁水法案需要许可证。在2017年中，爱荷华州最高法院驳回了诉讼，理由是排水区无力控制农田径流。
爱荷华州和其他一些农业州已经进行了研究，研究农民如何管理他们的土地，使更多的氮、磷和其他化学物质留在土壤中，而不是流入河流、湖泊和溪流。一些州已经将这些策略和做法纳入了减排目标，但这些做法依赖于自愿做法，因此农民可以获得纳税人资助的补助。但看看浣熊河流域的两项实践，就会发现志愿项目是不够的。
覆盖作物
覆盖作物是指在商业作物收获后播种用于覆盖农田的草或其他植物。它们在下雨时有效地防止泥土、化肥和农药从农田流失。它们的根还能在土壤中捕获并保存商业作物不使用的硝酸盐，防止它流入溪流或沟渠或渗入地下水。
捕获这些未被利用的硝酸盐对于那些用管道从土壤中排水的农田至关重要，这种做法可以提高作物产量。这些管道埋在地表以下几英尺的地方，将地表以下的水排入沟渠或小溪。这些排水管道绵延数英里，埋在浣熊河流域的地下(见下图3)。据农业部估计，来自这些管道的水占爱荷华州一半以上的农田，是污染得梅因饮用水的主要硝酸盐来源。
图3。农田下面的排水网络的例子。
来源:EWG
EWG利用卫星图像定位了2009年至2010年和2015年至2016年期间受覆盖作物保护的农田。好消息是，在此期间，为保护浣熊河而种植的覆盖作物的面积从7000英亩增长到近24000英亩。坏消息是，这24000英亩的土地还不到清理分水岭所需覆盖作物数量的2.5%。爱荷华州的营养减少战略建议，在全州范围内，爱荷华州60%的土地应该每年被覆盖作物保护。这将使浣熊流域面积超过102万英亩，是2016年受保护面积的43倍。
联邦项目可以采取更多措施鼓励覆盖作物的种植。一些进展正在取得:2015年，通过环境质量激励计划(Environmental Quality Incentives Program)签订了163份支持覆盖作物种植的合同，而2009年只有3份。在浣熊河流域的郡县，通过保护管理项目(Conservation Stewardship Program)对覆盖作物的支持增长较为缓慢，从2012年的26个增加到2015年的30个。
但这还远远不够。最近的一次EWG测绘项目显示，在消费的当前水平，将需要40〜75岁，足够覆盖作物种植，以保护爱荷华州的农田的60％之前。
河岸缓冲带
河岸缓冲区是种植在作物和溪流之间的草或树木。下雨时，缓冲器将泥浆、肥料、肥料和其他污染物从流出田地的水中过滤出来。缓冲区还可以加固河堤，否则，河堤可能会坍塌，淤泥和其他污染物会污染河流。
河岸缓冲区对于控制磷径流至关重要，因为磷径流会引发溪流、河流和湖泊中有害藻类的生长。藻华，连同泥土和粪便，是有机物的主要来源，引发thms和其他消毒副产品污染饮用水。
EWG使用提供高分辨率卫星图像地球——一家私人地球观测公司——在浣熊河流域与农田接壤的2500多英里水路上检查缓冲区。我们的调查比较了2010年至2011年以及2015年至2016年，距河岸100英尺和50英尺范围内的缓冲区面积。
我们发现的净亏损，一些地主加入100英尺流的银行内803英亩缓冲，但其他地主破坏1070英亩缓冲区。损失也不堪重负50英尺流的银行内的收益。而几乎水道的五分之一已经完全没有保护缓冲区。大多数这些流是间歇性的，只有雨后流动，但仍然是污染的主要来源。
来自联邦保护储备计划的数据证实了我们的发现。在浣熊河流域的县，从2009年到2014年，在CRP中登记的河岸缓冲区净损失了376英亩。
参见河岸缓冲区损失和收益互动式地图。
行动的时候
时间对于数以百万计的美国人谁取决于流经或在密集耕种的土地的水不多了。暴露于高浓度的硝酸盐和TTHM的是把自己的健康受到威胁，增加了洁净水的成本。将处理系统，以硝酸删除的成本可以削弱了小社区。
公用事业正在尽最大努力在法律的范围内输送水，但由于水源污染得不到遏制它是一个不断增加的挑战。EWG的自来水数据库数据显示，从2014年到2015年，1700多个公共供水系统的水受到了平均5ppm或以上的硝酸盐污染，这一水平增加了癌症风险。超过460个系统，为50多万人提供服务，平均硝酸盐含量在7.5 ppm或以上。
鼓励农民采取行动的政府项目可以发挥重要作用，而将这些项目集中在正确的地方采取正确的污染防治措施将使它们更加有效。但几十年的经验表明，仅靠志愿项目是不够的。
谁自愿采取保护的做法地主可以自动把它拿出来。资助这些计划是不足以解决问题的范围和规模。它是不公平的问人已经支付公用事业他们的水治疗也付出防止污染物进入水摆在首位。
现在是时候制定一套基本的护理标准了——一套农民和土地所有者应该遵守的常识性污染预防措施，作为与土地所有权相结合的责任的一部分。
各国应加强现有标准或制定新的标准，以确保肥料和粪肥在适当的时间、地点和数量施用，以防止污染。明尼苏达州现在要求在农田和公共水道之间建立50英尺的保护性植被。更多的州应该效仿。土地所有者应该采取简单易懂的措施，防止沟壑侵蚀，使淤泥、肥料、肥料和农用化学品流入水道。
护理的基本标准应根据农业系统和当地流域之间的差异或对水质的独特威胁进行调整。但是每一个县都必须制定一套基本的标准，为建立一个更有效的志愿政府项目提供坚实的基础。
除了各州采取行动，2018年重新批准联邦农业法案也是推动进展的绝佳机会。
但是，期望农民和土地所有者加大保护环境的努力，以换取他们获得的慷慨的农业和保险补贴，这是非常公平的。根据国会预算办公室(Congressional Budget Office)的数据，仅在2016年，这些补贴总计145亿美元，预计未来五年的支出还将达到643亿美元。
的在1985年农业法案的农民和纳税人之间的保护紧凑在减少最脆弱农田径流和保护湿地方面取得了显著进展。30多年后，国会是时候要求所有受补贴的种植者和他们种植的所有农田达到保护标准，以减少受污染的径流。
为继续享受农业计划福利和农作物保险补贴，农民和土地所有者应采取措施，对所有每年种植的获得补贴的农田:
- 实现水土流失不超过上每年都种植农田土壤流失量水平更大的速度;
- 防止暂时性沟蚀;和
- 在每年耕种的农田和间断性或多年生的水道之间建立并维持至少50英尺的多年生植被。
许多农民可能已经在做，以满足新的更有力的保护紧凑规定的义务所需的一切。那些谁不应该有5年的时间了适当的计划和再过五年才能完全应用在其养殖场的计划。
