W nowym modelu szacuje się, że nawet 95 milionów Amerykanów może korzystać z wód gruntowych zanieczyszczonych PFAS, w dużej mierze nieuregulowanych w małych systemach publicznych i prywatnych studniach. Badanie sugeruje lepsze monitorowanie i leczenie w celu zaradzenia temu utrzymującemu się ryzyku dla zdrowia.
Nowy model predykcyjny wykorzystujący uczenie maszynowe sugeruje, że aż 95 milionów Amerykanów mogłoby spożywać wodę gruntową zawierającą PFAS jako główne źródło wody pitnej przed jakimkolwiek leczeniem – podają badacze. Odkrycie to podkreśla obawy związane z niemonitorowanym zanieczyszczeniem zarówno domowych, jak i publicznych wodociągów.
Substancje per- i polifluoroalkilowe (PFAS), często nazywane „wiecznymi substancjami chemicznymi”, to bardzo trwałe zanieczyszczenia środowiska powiązane z niekorzystnym wpływem na środowisko i zdrowie. Te zanieczyszczenia organiczne, stosowane w wielu produktach konsumenckich, stały się wszechobecne w środowisku i rutynowo występują w wodach gruntowych i powierzchniowych.
Chociaż amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (EPA) wprowadziła nowe wymagania dotyczące monitorowania w celu rozwiązania problemu zanieczyszczenia PFAS w wodzie pitnej, wysiłki te nie obejmują małych publicznych systemów wodociągowych ani prywatnych studni wód gruntowych, które wspólnie dostarczają wodę pitną milionom Amerykanów.
Aby wypełnić te luki, Andrea Tokranov i współpracownicy przedstawiają krajowy model predykcyjny wykorzystujący podejście do uczenia maszynowego XGBoost (IeXtreme Gradient Boosting), przeszkolony na próbkach zanieczyszczeń PFAS pobranych w latach 2019–2022 z trzech sieci odwiertów w głównych warstwach wodonośnych w całych Stanach Zjednoczonych
Umożliwiło to autorom szerokie oszacowanie występowania PFAS w wodach gruntowych w oparciu o zmienne środowiskowe, głębokość studni i znane źródła zanieczyszczenia PFAS. Wyprowadzone przez nich przewidywania modelowe dotyczą źródłowej wody gruntowej przed jakimkolwiek oczyszczaniem.
Wyniki: Populacje zagrożone i różnice geograficzne
Tokranow i in. odkryli, że od 71 do 95 milionów ludzi w całych Stanach Zjednoczonych potencjalnie korzysta z wód gruntowych o wykrywalnym poziomie PFAS przed oczyszczeniem, przy czym większość stanowią małe publiczne systemy wodociągowe. Stany takie jak Floryda, Kalifornia i Michigan odnotowały największą liczbę dotkniętych populacji, natomiast Massachusetts i Dystrykt Kolumbii zgłosiły najwyższy odsetek użytkowników dotkniętych chorobą.
Autorzy zauważają, że chociaż wielu publicznych dostawców wody monitoruje obecnie i uzdatnia PFAS, koszty uzdatniania pozostają wyzwaniem, szczególnie w przypadku społeczności o niskich dochodach, a przydomowym użytkownikom studni często brakuje badań lub środków zaradczych, co zwiększa ich podatność.
„Ślad występowania PFAS na głębokości wodociągów publicznych i domowych może w dalszym ciągu się zwiększać w miarę ponownego ładowania wód gruntowych do warstw wodonośnych i migrowania w dół w miarę upływu czasu, biorąc pod uwagę rozległe zanieczyszczenie PFAS zgłaszane wśród wielu innych źródeł w powietrzu, deszczu i glebie, ” napisz Tokranov i in. „Świadomość i regularne monitorowanie PFAS w połączeniu z odpowiednim uzdatnianiem wody pitnej pomogą zmniejszyć narażenie ludzi ze źródeł wody pitnej”.
Odniesienie: „Prognozy dotyczące występowania PFAS w wodach gruntowych na głębokościach zaopatrzenia w wodę pitną w Stanach Zjednoczonych” autorstwa Andrei K. Tokranov, Katherine M. Ransom, Laury M. Bexfield, Bruce D. Lindsey, Elise Watson, Danielle I. Dupuy, Paul E. Stackelberg, Miranda S. Fram, Stefan A. Voss, James A. Kingsbury, Bryant C. Jurgens, Kelly L. Smalling i Paul M. Bradley, 24 października 2024 r., Nauka.
DOI: 10.1126/science.ado6638
