Plastrør forurener drikkevandssystemer efter naturbrande, øge risikoen ved bybrande

Da skovbrande fejede gennem bakkerne nær Santa Cruz, Californien, i 2020, de frigav giftige kemikalier i vandforsyningerne i mindst to samfund. En prøve fandt benzen, et kræftfremkaldende stof, på 40 gange statens drikkevandstandard.

Vores test har nu bekræftet en kilde til disse kemikalier, og det er klart, at naturbrande ikke er de eneste flammer, der sætter drikkevandssystemer i fare.

I en ny undersøgelse, vi opvarmede plastrør, der normalt bruges i bygninger og vandsystemer, for at teste, hvordan de ville reagere på brande i nærheden.

Resultaterne, frigivet 14. december vise hvor let naturbrande kan udløse udbredt drikkevandskontaminering. De viser også risiciene, når kun en del af en bygning tager ild, og resten forbliver i brug. I nogle af vores tests, varmeeksponering fik mere end 100 kemikalier til at udvaskes fra den beskadigede plast.

Som miljøingeniører, vi rådgiver lokalsamfund om drikkevandssikkerhed og katastrofegenvinding. De vestlige USAs ekstreme skovbrande -årstider sætter flere samfund i fare på måder, de måske ikke indser. Bare i år, mere end 52, 000 brande ødelagde mere end 17, 000 strukturer - mange af dem er hjem forbundet med vandsystemer. Varmeskadede plastrør kan fortsætte med at udvask kemikalier i vand over tid, og fjernelse af et vandsystem for forureningen kan tage måneder og millioner af dollars.

En forvirrende kilde til forurening

Årsagen til drikkevandskontaminering efter naturbrande har forvirret myndighederne siden det blev opdaget i 2017.

Efter Tubbs Brand 2017 og Lejrbrand 2018, kemikalier blev fundet i nedgravede vanddistributionsnet, nogle på niveauer, der kan sammenlignes med farligt affald. Forurening var ikke i vandrensningsanlæg eller drikkevandskilder. Nogle husejere fandt drikkevandskontaminering i deres VVS.

Test afslørede, at flygtige organiske forbindelser havde nået niveauer, der medførte umiddelbare sundhedsrisici i nogle områder, herunder benzenindhold, der oversteg EPA -tærsklen for farligt affald på 500 dele pr. Benzen blev fundet på et niveau 8, 000 gange den føderale drikkevandsgrænse og 200 gange det niveau, der forårsager umiddelbare helbredseffekter. Disse effekter kan omfatte svimmelhed, hovedpine, hud- og halsirritation og endda bevidstløshed, blandt andre risici.

Dette år, skovbrande udløste forurening af drikkevand i mindst to mere drikkevandssystemer i Californien, og test er stadig i gang i andre samfund.

Problemet med plast

Plast er allestedsnærværende i drikkevandssystemer. De er ofte billigere at installere end metalalternativer, som tåler høj varme, men er sårbare over for korrosion.

I dag, vandrør under gaden og dem, der leverer vand til kundernes vandmålere, er i stigende grad lavet af plast. Rør, der transporterer drikkevandet fra måleren til bygningen, er ofte plastik. Vandmålere indeholder også undertiden plast. Private brønde kan have plastbrøndhylstre samt nedgravede plastrør, der leverer brøndvand til plastbeholdere og bygninger.

Rør inde i bygninger, der fører varmt og koldt vand til vandhaner, kan også være plastik, som kan armaturstik, vandvarmer dypperør, køleskab og ismaskinslange.

For at afgøre, om plastrør kan være ansvarlige for forurening af drikkevand efter naturbrande, vi udsatte almindeligt tilgængelige plastrør for varme. Temperaturerne lignede varmen fra en løbeild, der udstråler mod bygninger, men ikke er nok til at få rørene til at tage ild.

Vi testede flere populære drikkevandsrør af plast, herunder polyethylen med høj densitet (HDPE), tværbundet polyethylen (PEX), polyvinylchlorid (PVC) og chloreret polyvinylchlorid (CPVC).

Benzen og andre kemikalier blev genereret inde i plastrørene bare ved opvarmning. Efter at plasten var afkølet, disse kemikalier udvaskede derefter i vandet. Det skete ved temperaturer helt ned til 392 grader Fahrenheit. Brande kan overstige 1, 400 grader.

Mens forskere tidligere opdagede, at plast kunne frigive benzen og andre kemikalier i luften under opvarmning, denne nye undersøgelse viser varmeskadet plast direkte kan udvaskes snesevis af giftige kemikalier i vand.

Hvad skal man gøre ved forurening

Et samfund kan stoppe vandforurening fra at sprede sig, hvis beskadigede rør hurtigt kan isoleres. Uden isolation, det forurenede vand kan bevæge sig til andre dele af vandsystemet, på tværs af byen eller i en bygning, forårsager yderligere forurening.

Under CZU Lightning Complex Fire nær Santa Cruz, et vandforsyningssystem havde ventiler til vandfordelingssystemer, der syntes at have indeholdt det benzenforurenede vand.

Skylning af varmeskadede rør fjerner ikke altid forureningen. Mens du hjælper Paradis, Californien, komme sig efter Camp Fire -katastrofen 2018, vi og U.S. Environmental Protection Agency vurderede, at nogle plastrør ville have krævet mere end 100 dages non -stop skylning af vand for at være sikre at bruge. I stedet, embedsmænd besluttede at udskifte rørene.

Selvom et hjem er ubeskadiget, Vi anbefaler at teste vandet i private brønde og servicelinjer, hvis der var brand på ejendommen. Hvis der konstateres forurening, Vi anbefaler at finde og fjerne de varmeskadede plastforureningskilder. Nogle plastmaterialer kan langsomt udvaskes kemikalier som benzen over tid, og dette kan fortsætte i måneder til år, afhængigt af omfanget af forurening og vandforbrug. Kogning af vandet hjælper ikke og kan frigive benzen i luften.

Undgå udbredt forurening

Fællesskaber kan tage skridt til at undgå forurenet drikkevand i tilfælde af brand. Vandselskaber kan installere netværksisoleringsventiler og tilbagestrømsforebyggende enheder, for at forhindre forurenet vand i at bevæge sig fra en beskadiget bygning ind i forsyningsnettet.

Forsikringsselskaber kan bruge prisfastsættelse til at tilskynde ejere og byer til at installere brandsikre metalrør i stedet for plast. Regler for at holde vegetationen væk fra målerbokse og bygninger kan også mindske chancen for at varme når komponenter i plastvandssystemer.

Husejere og lokalsamfund, der genopbygger efter brande, har nu flere oplysninger om risiciene, da de overvejer, om de skal bruge plastrør. Nogle, ligesom byen Paradise, har valgt at genopbygge med plastik og acceptere risiciene. I 2020, byen havde endnu en brandbrand, og beboerne blev tvunget til at evakuere igen.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.