Mientras buscaba fuentes de bromuro en la cuenca del río Cape Fear hace casi cinco años, El ingeniero ambiental de Carolina del Norte, Detlef Knappe, y su equipo de investigadores encontraron más de lo que buscaban:altas concentraciones de una serie de productos químicos industriales inesperados en el agua potable, incluido uno, GenX, que ha entrado en la lengua vernácula popular en Carolina del Norte.

Esos hallazgos, y la investigación subsiguiente y en curso sobre por qué se encontraron altos niveles de productos químicos industriales en el agua potable de más de 200, 000 personas en el sureste de Carolina del Norte, han colocado a Knappe y su equipo al frente de un dilema crítico de salud humana y ambiental que parece crecer en intriga y complejidad con cada semana que pasa.

El estudio de junio-diciembre de 2013 que se centró en el bromuro examinó el agua en tres lugares:tomas de agua potable para Pittsboro, Fayetteville y Wilmington, a lo largo de los ríos Haw y Cape Fear. La cuenca del río Cape Fear es la más grande del estado y proporciona agua potable a 1,5 millones de personas.

"Sabíamos que el bromuro, un precursor de los subproductos tóxicos de la desinfección, estaba presente porque los procesos de desinfección en las plantas de tratamiento de agua estudiadas producían principalmente subproductos bromados, y los proveedores de agua potable tenían problemas para cumplir con los estándares de agua potable, ", Dijo Knappe. El bromuro se produce naturalmente en niveles bajos, pero las descargas de aguas residuales industriales pueden elevar drásticamente los niveles de bromuro. El bromuro es relativamente no tóxico, pero se convierte en un problema cuando se combina con cloro, un químico utilizado para desinfectar el agua.

"Es un desafío mantener el agua dentro de los estándares de consumo seguro cuando los niveles de bromuro son altos, "Dijo Knappe." El bromuro también es difícil de eliminar del agua. Por lo general, se necesitan mejoras en las plantas de tratamiento de agua potable para mantener los estándares de agua potable cuando los niveles de bromuro son altos ".

Hallazgos inesperados

Mientras buscaba bromuro, Knappe se desanimó al encontrar otros productos químicos como 1, 4-dioxano, un carcinógeno humano probable que se utiliza como coadyuvante de elaboración en el procesamiento de textiles y pulpa de madera y se forma como un subproducto de los procesos de fabricación utilizados para fabricar ciertos plásticos y tensioactivos. Knappe y su equipo también encontraron sustancias químicas conocidas como sustancias perfluoroalquilo y polifluoroalquilo (PFAS), que incluyen ácido perfluorooctanoico (PFOA), ácido perfluorooctanosulfónico (PFOS), y GenX.

PFAS de cadena larga, como PFOA y PFOS, son persistentes, bioacumulativo y tóxico. Se han utilizado en la producción de polímeros, repelentes de agua y manchas, espumas de extinción de incendios, y revestimientos para envoltorios de alimentos. Muchos de ellos han sido o están siendo eliminados y reemplazados por otros químicos fluorados, como GenX.

En Pittsboro, el estudio encontró niveles bastante altos del PFAS heredado. De hecho, en 57 de los 127 días de muestreo en 2013, los niveles combinados de PFOA y PFOS excedieron el nivel de advertencia de salud de por vida de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. de 70 partes por billón, que fue promulgada en mayo de 2016.

"Sitios industriales, aeropuertos, Las plantas de tratamiento de aguas residuales y las áreas de entrenamiento contra incendios aguas arriba de la planta de tratamiento de agua pueden contribuir a niveles más altos de PFAS. ", Dijo Knappe." Vimos niveles más bajos de PFAS en Fayetteville, probablemente porque no hay fuentes sustanciales de PFAS entre Pittsboro y Fayetteville, y porque los niveles de PFAS se diluyen a medida que los afluentes más limpios se unen al río Cape Fear ".

Los niveles de PFOS y PFOA también fueron relativamente bajos en Wilmington.

Encontrar GenX y otras sustancias químicas 'emergentes'

Lo que no era bajo en Wilmington sin embargo, fueron los niveles de GenX y otras sustancias químicas PFAS "emergentes". GenX y los compuestos relacionados se originaron en una planta de fabricación de fluoroquímicos aguas arriba de Wilmington propiedad de The Chemours Company.

GenX, el nombre comercial de la forma amónica del ácido perfluoro-2-propoxipropanoico (PFPrOPrA), se utiliza para fabricar polímeros, como el revestimiento antiadherente de teflón, Revestimientos para envoltorios de alimentos y otros productos. Se sabe poco sobre la toxicidad de GenX; Los dos primeros artículos sobre su aparición en el medio ambiente se publicaron en 2015. Además, no se sabía nada sobre lo que le sucede a GenX y compuestos relacionados durante el tratamiento del agua.

GenX es un reemplazo del PFOA y se ha utilizado aproximadamente desde 2009. Mientras que el PFOA y el PFOS tienen una vida media de cuatro a cinco años en los seres humanos, es decir, Se necesitan de cuatro a cinco años para eliminar la mitad de los compuestos del cuerpo; la vida media de GenX en humanos aún no se ha determinado.

En noviembre de 2016, El grupo de investigación de Knappe y los colaboradores de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. Publicaron sus hallazgos sobre la aparición de GenX y compuestos relacionados en la cuenca del río Cape Fear. El artículo, que fue publicado en Ciencia y Tecnología Ambiental Letras, mostró que las concentraciones de GenX en la fuente de agua potable de Wilmington promediaron 631 partes por billón.

Debido a que GenX fue tan poco estudiado, no existía un estándar de agua potable. Knappe y su equipo sintieron que 631 partes por billón era una concentración alta en relación con el nivel de advertencia de salud de 70 partes por billón de la EPA para PFOS y PFOA.

"El documento también muestra que tanto la PFAS heredada como la GenX pasaban intactas a través de la planta de tratamiento de agua de Wilmington y hacia el agua potable terminada. ", Dijo Knappe. Este hallazgo fue especialmente preocupante porque la planta de tratamiento de agua de Wilmington incluye varios procesos avanzados de tratamiento de agua, lo que sugiere que es muy difícil para los proveedores de agua potable eliminar GenX y compuestos relacionados.

"Parece ser más difícil eliminar GenX que sus productos químicos predecesores heredados, ", Dijo Knappe." Además, Sustancias similares a GenX (fluoroéteres de cadena corta) ocurrieron en concentraciones mucho más altas que las sustancias químicas heredadas y GenX, y la planta de tratamiento de agua tampoco pudo eliminarlos. Todo el mundo parecía estar realmente concentrado en GenX, y por una buena razón, pero los resultados de los otros compuestos fueron quizás incluso más preocupantes.

"Alrededor de 200, 000 personas estuvieron expuestas a altas concentraciones de GenX y compuestos relacionados. Cuando consideramos otros contaminantes industriales, como 1, 4-dioxano, bromuro y PFAS heredado, aproximadamente 1 millón de los 1,5 millones de habitantes de Carolina del Norte que obtienen agua de la cuenca del río Cape Fear se ven afectados por las aguas residuales y los altos niveles de contaminantes ".

¿Alguien está escuchando?

Cuando se aceptó el artículo en noviembre de 2016, Knappe envió correos electrónicos a numerosos funcionarios del gobierno estatal y local compartiendo los resultados del periódico y sus propias preocupaciones sobre el agua potable en la cuenca baja del río Cape Fear. Después de no recibir respuesta, Knappe también envió advertencias en marzo de 2017, el mismo mes en que el artículo ganó el premio al Mejor Trabajo de las Letras de Ciencia y Tecnología Ambiental. Esas advertencias también, quedó sin respuesta.

"Fue frustrante en ese momento, "Dijo Knappe." No ser escuchado no es una buena sensación. Hasta que el conocimiento esté ahí fuera es difícil generar cambios. Mi objetivo era y es reducir drásticamente la entrada de GenX y otros productos químicos en los cuerpos de agua de Carolina del Norte y mantenerlos fuera del agua potable ".

Finalmente, El corresponsal de Wilmington Star-News, Vaughn Hagerty, publicó una historia sobre los hallazgos de Knappe el 8 de junio. La historia generó una protesta inmediata entre los residentes y funcionarios públicos del área de Wilmington. Tras una reunión a mediados de junio con funcionarios públicos, el fabricante de fluoroquímicos acordó dejar de verter aguas residuales de proceso que contienen GenX en el río Cape Fear.

El Departamento de Salud y Servicios Humanos del estado estableció rápidamente una meta provisional para mantener los niveles de concentración de GenX por debajo de 140 partes por billón, muy por debajo de las 631 partes por billón que había calculado el estudio de Knappe.

"El DHHS utilizó información de estudios de toxicidad GenX que había sido resumida por el Instituto Nacional de Salud Pública y Medio Ambiente de los Países Bajos para justificar su decisión, ", Dijo Knappe." Sucedió con bastante rapidez en base a información limitada, pero fue un paso en la dirección correcta ".

Después de que los medios comenzaron a publicitar las altas concentraciones de fluoroquímicos, Las acciones del fabricante de fluoroquímicos y el Departamento de Calidad Ambiental de Carolina del Norte han llevado a niveles drásticamente más bajos de estos químicos en el agua potable del área de Wilmington. Dice Knappe.

Otras frustraciones

También fue frustrante la falta de divulgación de la planta química, que actualmente es propiedad de The Chemours Company y anteriormente de DuPont. Siguiendo la presión pública, Chemours reveló, en junio de 2017, que GenX es un subproducto del proceso de éter vinílico de la planta, que había estado operando durante décadas.

"Este 'contaminante emergente' GenX ha estado en el agua desde 1980, ", Dijo Knappe." Es desconcertante por qué Chemours, y antes de eso DuPont, no fue más cuidadoso en la captura de productos químicos en corrientes de desechos. Para las empresas de Fortune 500, el costo del tratamiento adecuado de las aguas residuales y el control de la contaminación del aire no sería una gran carga ".

Buscando soluciones

Knappe participa en un estudio actual sobre la exposición a GenX en los residentes del condado de New Hanover. Dirigido por Jane Hoppin de NC State, profesor asociado de ciencias biológicas, la sección transversal, un estudio comunitario de los residentes del área inferior del río Cape Fear que reciben servicios de agua de servicio público reclutó a 400 voluntarios para donar sangre, muestras de orina y agua potable y para completar un cuestionario sobre su historial de uso de agua. Las muestras se analizarán en busca de GenX y productos químicos relacionados. También se utilizarán muestras de sangre y orina para pruebas clínicas (perfil lipídico, función tiroidea, función hepática y análisis de orina).

Todos los resultados del estudio del condado de New Hanover se compartirán con la comunidad en su conjunto y con cada participante individual. Los resultados preliminares deben presentarse esta primavera.

El laboratorio de Knappe también está desarrollando y evaluando materiales de filtración que pueden eliminar los productos químicos nocivos del agua potable. tanto en la depuradora como en su domicilio. Él dice que las unidades de ósmosis inversa disponibles comercialmente que se colocan debajo del fregadero son efectivas para la eliminación de fluoroquímicos y 1, 4-dioxano. Pero no recomienda filtros para toda la casa para los residentes del área de Wilmington.

Se necesitan nuevos enfoques de monitoreo y permisos para proteger el agua potable, Knappe concluye. Pero primero, Las conversaciones entre la industria y los reguladores son necesarias para que ambas partes lleguen a marcos de seguimiento y permisos acordados.

"En el final, La gestión de PFAS y otros contaminantes industriales requiere controlar las fuentes aguas arriba, ", Dijo Knappe." Debemos hacer un mejor trabajo para mantener los productos químicos fuera de las fuentes de agua potable ".