science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoge niveaus van lood vervuilen veel achtertuinen in de wijk Brooklyn

Columbia-onderzoekers zoeken naar lood in de bodem in Greenpoint, Brooklyn. Krediet:Sarah Fecht

Toen we Philip ontmoetten, hij was zwarte verf aan het beitelen van de ijzeren reling voor zijn brownstone. Hij leidde ons door zijn prachtige huis en de achtertuin in. "Er zal niets groeien in deze achterhoek, " legde hij uit. "Het lijkt erop dat daar absoluut iets mis mee is ... We hebben hier veel afval opgegraven, dus alleen God weet wat er nog meer in de grond zit."

Philip is een van de tientallen Brooklynieten die vrijwillig hebben aangeboden om hun grond te laten testen op lood door Franziska Landes, een afgestudeerde student in Columbia's Department of Earth and Environmental Sciences. Sinds dit voorjaar is Landes en haar team hebben 264 bodemmonsters geanalyseerd uit 52 particuliere achtertuinen. Ze verzamelen nog steeds gegevens, maar de voorlopige resultaten zijn verontrustend:ongeveer 92 procent van de achtertuinen van Greenpoint heeft ten minste één monster dat het loodniveau overschrijdt dat de EPA aanwijst als veilig voor residentiële grond. Sommige werven bevatten zeven of acht keer meer lood dan zou moeten - hoger dan de niveaus die zijn aangetroffen in sommige vervuilde Peruaanse mijnbouwgemeenschappen die Landes heeft bestudeerd.

Al dan niet verbonden met verontreinigde grond, kinderen in Greenpoint hebben ongeveer vier keer meer kans op loodvergiftiging dan hun leeftijdsgenoten in andere buurten van New York City. Vijf procent van de Greenpoint-kinderen heeft een loodgehalte van meer dan vijf microgram per deciliter bloed, het niveau waarop CDC aanbeveelt om actie te ondernemen.

"Je wilt graag weten waar je mee leeft, " zei Stephanie, een andere inwoner van Greenpoint die die dag haar grond liet testen. Om hun privacy (en mogelijk de waarden van hun huizen en die van hun buren) te beschermen, Stephanie en Philip gaven er de voorkeur aan hun achternaam niet te gebruiken.

Graven naar een verklaring

Landes en haar assistent, Sabina Gilioli, efficiënt gewerkt, uitspreiden over Philip's tuin om uit te zoeken welke gebieden te bemonsteren, en het opzetten van flesjes op zijn terrastafel. Op vijf plekken (inclusief de uiterste linkerhoek, kaal behalve een dode magnoliaboom), ze schepten vuil op met metalen lepels en, een keukenzeef gebruiken om grotere klonten eruit te filteren, sluisde het in de flesjes. Elke container was zorgvuldig geëtiketteerd; terug in het laboratorium, ze zouden uitvinden hoeveel van het giftige metaal elk in zich herbergde.

Lood is voor niemand goed, maar het vormt de grootste bedreiging voor kinderen onder de zes jaar. Als een neurotoxine, het verstoort de groei van jonge hersenen, het risico van een kind op het ontwikkelen van een laag I.Q. verhogen, Aandachtstekortstoornis met hyperactiviteit, en gedragsproblemen.

Veel van de deelnemers aan het onderzoek van Landes zijn bezorgde ouders, gevonden via een lokale activistische groep genaamd Neighbours Allied for Good Growth. "Vaak vertellen de ouders ons 'mijn kinderen hebben hoog getest met lood, en daarom hebben we dit programma gevonden, ' zei Gilioli.

“Daarom wilden we ons op dit gebied richten, ' legde Landes uit. 'Misschien kunnen we erachter komen wat hierin een rol speelt.'

Afstudeerstudent Franziska Landes (rechts) en haar assistent Sabina Gilioli verzamelen grondmonsters op een stoep in Greenpoint, Brooklyn. Krediet:Sarah Fecht

Tot nu, niemand heeft de loodgehaltes in de bodem van Greenpoint systematisch in kaart gebracht. Brooklyn College zal bodemmonsters testen die iedereen in de VS kan opsturen, maar hun gegevens zijn niet altijd gelijk verdeeld. Met een meer complete kaart, Landes hoopt de distributie van lood op kleinere schaal te bekijken en meer te weten te komen over de relatie tussen achtertuin en openbaar niveau; bijvoorbeeld, zijn achtertuingronden meer verontreinigd met lood, zelfs in gebieden waar de openbare grond dat niet is?

"Achtertuinen worden vaak niet getest op lood in de bodem, maar ze kunnen een hoge mate van besmetting bevatten waaraan kinderen kunnen worden blootgesteld, "zei Landes. "Missen we een potentieel grote blootstelling omdat we niet op de juiste plaatsen zoeken?"

Haar kaart is bezaaid met rood, groente, en gele spelden van de monsters die ze hebben verzameld, velen met de hulp van Barnard-milieuwetenschapper Brian Mailloux en zijn studenten. Maar er lijkt geen bepaald patroon te zijn voor kleuren op de kaart. "Er is niet één duidelijke hotspot, " zei Landes. "Een van de uitdagende dingen over het werken in een stedelijk gebied is dat er zoveel potentiële bronnen van besmetting zijn."

Lood verf, gebruikt tot de jaren 70, had gemakkelijk zijn weg kunnen vinden naar de achtertuinen van mensen tijdens verbouwingen en routineonderhoud, zoals verf van je voorleuning schrapen, zoals Philip deed toen we hem ontmoetten (hoewel hij over beton werkte en zei dat hij daarna opveegde). Voordat loodhoudende benzine officieel werd uitgefaseerd in de jaren negentig, fijne looddeeltjes uit uitlaatgassen van voertuigen regenden neer op gebieden met veel verkeer en buurten in de buurt van doorgangen. Afvalverbranding stuurde looddeeltjes op een vergelijkbaar pad. In aanvulling, Greenpoint heeft een industriële geschiedenis, inclusief de thuisbasis van de loodsmelterijen van de Non-Ferrous Processing Corporation.

"De bodem legt deze geschiedenis vast, omdat lood niet weggaat, " zei Landes. Zodra het is gedeponeerd, lood heeft de neiging om te blijven hangen, beweegt niet veel, behalve wanneer het als stof wordt opgestuwd. Groenten die in met lood verontreinigde grond groeien, kunnen kleine hoeveelheden metaal opnemen, en soms komt met lood verontreinigd stof het huis binnen. Maar de belangrijkste route naar het menselijk lichaam is via directe inname. "Kinderen zijn daar echt de zorg, "zei Landes. "Ze spelen graag in het vuil en steken dan hun speelgoed in hun mond of zuigen op hun duimen, en ze wassen niet altijd hun handen tussendoor."

Een privéprobleem

Na het verzamelen van de kleine flesjes aarde, Landes en Sabina brengen ze terug naar het lab om te zien wat erin zit. Daar, ze plaatsen een beetje plasticfolie over de opening van elke injectieflacon, en zet het ondersteboven in een metalen doos die sluit als een barbecue in de achtertuin.

Van onder, een röntgenfluorescentiespectrometerkanon vuurt röntgenstralen in het monster. De stralen prikkelen elektronen in de bodem, een sprong maken naar een buitenste schil van de atomen waarin ze zich bevinden. een ander elektron uit de buitenste schil valt op zijn plaats in de binnenste schil, het vrijgeven van een specifieke hoeveelheid energie die de identiteit van zijn atoom onthult. Door deze elektronenemissies per seconde te meten, het systeem berekent hoeveel lood en andere metalen zich in de bodem bevinden. Het spuugt de resultaten binnen 60 seconden op een computerscherm.

De Environmental Protection Agency stelt 400 delen per miljoen vast als een acceptabel niveau van lood in kale woongrond. De limiet is bedoeld als richtlijn - hij is niet afdwingbaar - en er kunnen risico's zijn bij niveaus zo laag als 100 ppm. Tot dusver, Landes en haar team hebben ontdekt dat ongeveer 84 procent van de Greenpoint-monsters in de achtertuin de EPA-norm overschrijden. en 35 procent heeft een loodgehalte van meer dan 1200 ppm, de EPA-norm voor industriële bodems. Van de 52 bemonsterde yards, 33 (dat is 62 procent) had ten minste één monster dat de industriële norm overschreed, en een paar zijn zo hoog als 3 gegaan, 000 dpm. "Zelfs als volwassene zou ik niet in die tuinen willen rondhangen, ' zei Landes.

Greenpoint-kinderen hebben meer kans dan hun leeftijdsgenoten in andere NYC-buurten om verhoogde niveaus van lood in hun bloed te hebben. Deze grafiek toont het aantal kinderen per 1, 000 met een bloedloodgehalte van meer dan vijf microgram per deciliter, het niveau waarop de CDC aanbeveelt om actie te ondernemen. Krediet:NYC Dept of Health, 2015

Daarentegen, van de 463 monsters die het team heeft verzameld van openbare parken en trottoirs, slechts ongeveer 14 procent overschrijdt de loodniveaus. Landes weet niet zeker waarom de loodverontreiniging zo veel hoger is in particuliere werven, maar het kan iets te maken hebben met de nabijheid van rottende verf in huis en met puin van verbouwing. Plus, het zijn gewoon oudere bodems met de erfenis van gelode benzine, afvalverbranding, en industriële bijproducten; openbare ruimtes hebben meer kans om nieuwe grond en mulch van elders te halen voor landschapsarchitectuur.

Het werk onderstreept een patroon dat onderzoekers van Brooklyn College in 2015 ontdekten. zei Landes' scriptieadviseur, Alexander van Geen van Columbia's Lamont-Doherty Earth Observatory. Die onderzoekers ontdekten ook dat hoge loodniveaus veel vaker voorkwamen in particuliere werven. "Franziska's werk tijdens de zomer maakte het contrast tussen de bodem in openbare en privéruimten nog groter, zei Van Geen.

En hoewel de gegevens suggereren dat de loodgehalten in de bodem verband kunnen houden met de hogere loodgehalten in het bloed van Greenpoint-kinderen, dat heeft het team nog niet bewezen. Nadat ze klaar zijn met het verzamelen van monsters in Greenpoint, ze zullen de studie moeten repliceren in een gebied waar de bloedloodspiegels in de kindertijd bijzonder laag zijn. "Als het lood in de grond daar laag is, te, het zal bijdragen aan het argument dat de bodem bijdraagt ​​​​in Noord-Brooklyn, "zei van Geen. "Als dat niet zo is, dan missen we nog een groot stuk van de puzzel."

Met het naar de straten (en mijnen)

Een ding dat Landes heeft geleerd tijdens het maken van haar kaarten, is dat het moeilijk te voorspellen is waar de leiding zal zijn. "Je moet het testen om erachter te komen waar de besmetting zit, en dat is een van de redenen waarom ik een veldtest ontwikkel."

Voordat ze aan het graven was en wenkbrauwen fronste op de trottoirs van Greenpoint, Landes werkte in Peru, mijnbouwgemeenschappen helpen bij het zoeken naar lood in hun bodem. Die plattelandsgemeenschappen hadden geen toegang tot dure analyseapparatuur, dus ontwierp Landes een relatief eenvoudige test die overal werkt.

Met de hulp van Landes, deelnemers mengen de grond van hun erf met een glycine- en zoutzuuroplossing, schud het, filter het, en voeg een kleurveranderende stof toe die natriumrhodizonaat wordt genoemd. Aan het einde, een heldere of heldergele oplossing duidt op een laag loodgehalte. Donkergeel betekent gemiddelde hoeveelheden lood, en bruin tot zwart duidt op een hoog risico.

"Ik had gevreesd dat het loodgehalte hoog zou zijn, maar ik had niet verwacht dat ze zo hoog zouden zijn."

In Peru, "moeders gebruikten de veldkit om besmettingsgebieden te vinden die we hadden gemist, "zei Landes. In feite, het moeilijkste voor hen was het gebruik van een smartphone-touchscreen voor een app die de locatie en bodemeigenschappen van het monster registreert.

De resultaten van het onderzoek van 28 september laten zien dat de meeste Greenpoint-monsters in de achtertuin loodgehalten bevatten die hoger zijn dan de door de EPA aanbevolen 400 ppm. Krediet:Franziska Landes

In tegenstelling tot het röntgenfluorescentiepistool, die de totale hoeveelheid lood in een grondmonster vertelt, de veldtest, omdat het maagzuur en de bewegingen van de spijsvertering simuleert, geeft een beter idee van hoeveel het menselijk lichaam uit een monster kan opnemen. Landes werkt aan het verhogen van de gevoeligheid van de test, om te proberen de precisie te vergroten met lagere niveaus van lood. Ze wil het gebruik en de verspreiding ervan gemakkelijker maken:"Ik hoop dat het niet alleen in het lab blijft."

Remedies in de achtertuin

Philip's bodemresultaten kwamen terug in de rode zone; met uitzondering van een potplant, zijn erf is verontreinigd met loodniveaus variërend van 736 tot 1196 ppm. Van nature, hij is van streek. "Ik had gevreesd dat het loodgehalte hoog zou zijn, " hij zei, "maar ik had niet verwacht dat ze zo hoog zouden zijn." Hij en zijn vrouw hebben vorig jaar hun huis gekocht, dus voor hen en vele anderen in de buurt, verhuizen is niet echt een optie.

Gelukkig, er zijn maatregelen die ze kunnen nemen om hun gezondheid te beschermen, en ze komen allemaal neer op het minimaliseren van contact met de verontreinigde grond.

In plaats van de hele achtertuin op te graven om de grond te vervangen, die mogelijk meer lood in de lucht en in uw huis kunnen brengen, begeleiding van de Cornell University en het New York State Department of Health beveelt aan om de besmetting in te dammen. Het planten van gras zal helpen om de grond op zijn plaats te houden, en een terras, hakselhout, of grind zou het kunnen bedekken. Een andere optie is om de grond te bedekken met landschapsweefsel en er zes centimeter schone grond bovenop toe te voegen.

Ouders moeten hun kinderen in de gaten houden wanneer ze in de achtertuin spelen om ervoor te zorgen dat ze hun handen uit hun mond houden, en overweeg om in plaats daarvan een zandbak te bouwen waarin ze kunnen spelen.

Tuinders in de achtertuin kunnen verhoogde bedden met schone grond gebruiken. Hoewel planten doorgaans niet veel lood opnemen - het heeft de neiging vast te komen zitten in de wortels - moet je alle groenten wassen voor het geval er met lood verontreinigde grond erop is geblazen, en schil wortelgroenten. En probeer geen vuil in uw huis op te sporen. Philip zei dat hij en zijn vrouw er zeker van zullen zijn hun schoenen uit te doen voordat ze hun huis binnengaan nadat ze in de tuin hebben gewerkt.

Landes denkt dat het onwaarschijnlijk is dat de staat of het stadsbestuur zal ingrijpen om te helpen met de sanering. "Zoveel van het noordoosten is besmet, Ik zie de regering niet binnenkomen om alles op te lossen." ze zei, het helpt om het bewustzijn te vergroten en te weten waar kinderen wel en niet moeten spelen.

"Lood in de bodem zou waarschijnlijk een zorg moeten zijn voor iedereen die in New York woont, "zei ze. "Je moet het laten testen voordat je kinderen erin laat spelen, of voordat je een tuin plant."