EWG水图谱显示,密西西比盆地上游四个州的硝酸盐和磷污染与农田肥料使用密切相关

环境工作组提出了一个创新的“水地图集”,跟踪密西西比河上游流域四个州的磷和硝酸盐污染。

通过两个互动地图,水atlas提供详细信息,解析来自189000多个公共记录来自8200多个州和联邦水监测,对磷和硝酸盐污染地表水和地下水,以及在3794年提供的饮用水硝酸盐社区供水系统在伊利诺斯州,爱荷华州明尼苏达州和威斯康星州。

它还强调了每个县的农田施用化肥和/或粪肥的程度,揭示了集约施肥与水资源中磷和硝酸盐含量高之间的密切关系,而后者对娱乐、水生生物和饮用水构成了威胁。

交互式地图
密西西比河上游流域氮磷监测

在饮用水中硝酸盐含量达到联邦法定限量(每升10毫克或每升mg)一半以上的社区中,86%的社区所在的县至少有70%的农田得到了施肥。80%的高磷地表水监测站——即每升超过100微克或ug/L的地表水监测站——都在这些县。

在农田上施用化肥和粪肥主要来源营养上部污染密西西比河流域.如果不仔细管理,过量的磷和硝酸盐就会从农田流入溪流、河流和湖泊,或通过土壤渗入地下水,威胁公众健康和环境。

来自密西西比河流域农业的氮和磷径流——其中大部分在EWG水地图册覆盖的四个州——也造成了臭名昭著的年度污染缺氧区路易斯安那州和德克萨斯州海岸附近一到夏天,墨西哥湾的那部分海域就会消失毁灭性的影响对海湾渔业和环境的影响。

EWG的水地图册显示,伊利诺伊州、爱荷华州、明尼苏达州和威斯康星州的污染问题规模之大,如果不减少农业用地的径流,就不可能有意义地解决这个问题的后果。

EWG的安全饮用水指南

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磷过载

水地图集揭示了河流、湖泊、溪流和地下水中广泛的、令人担忧的磷污染水平。由于硝酸盐污染的负面影响,科学家、政策制定者和公共卫生倡导者早就应该关注它了。现在,水地图册强调,迫切需要对磷污染问题进行同样的审查。

淡水中过量的磷促进了“蓝绿藻”的生长——实际上是一种被称为蓝藻细菌的微生物——哪些对人类和动物有害当它们变成有毒的时候。甚至无毒的藻类爆发污染了湖泊、河流和溪流,使它们不适合钓鱼和游泳。

在EWG的水地图册中,只有密西西比河上游盆地的四个州明尼苏达州威斯康辛州制定了磷的数值标准,这是epa批准的标准,旨在保护水资源免受高水平的化学物质的影响。

在明尼苏达州,磷标准从北部河流的50微克/升到南部河流的150微克/升。威斯康星州也有类似的规模,基于溪流分类,范围从75到100微克/升。这两个州的湖泊标准都较低,明尼苏达州为12 - 90微克/升,威斯康星州为15 - 40微克/升。

2019年,威斯康星州溪流的平均磷含量为211微克/升,而明尼苏达州溪流的平均磷含量为125微克/升。爱荷华州的河流和小溪的平均磷水平最高(339微克/升),其次是伊利诺伊州(280微克/升)。伊利诺伊州的湖泊平均磷含量最高(212 ug/L),其次是爱荷华州(117 ug/L)、威斯康星州(40 ug/L)和明尼苏达州(25 ug/L)。

这四个州的地下水也被高水平的磷污染可以增加附近地表水的磷含量吗.在所有四个水地图集州,2012年至2019年期间,672个地下水样本中磷的检测平均值为101微克/升。威斯康辛州的平均值(420微克/升)是这个数值的4倍多——远远高于地表水标准——其次是爱荷华州(139微克/升)、伊利诺伊州(122微克/升)和明尼苏达州(48微克/升)。

地表水和地下水中的磷超载与该县每年获得化肥的耕地数量密切相关。在磷水平严重升高(100微克/升以上)的地表水监测站和地下水监测站中,共有80%位于70%以上农田施肥的县(图1和图2)。

图1:密集施肥与地表水高磷水平的相关性。

图像
图1为水图集

图2:密集施肥与地下水中高磷水平的相关性。

图像
图2水图集

饮用水中的硝酸盐污染

此前EWG的调查显示,饮用水的硝酸盐污染是一个严重的问题严重的不断恶化的水资源地图册的发现强调了这一紧迫问题。

该水地图集收集了2012年至2019年期间伊利诺伊州、爱荷华州、明尼苏达州和威斯康星州为1900多万人服务的3700多个公共水系统的社区水系统硝酸盐检测数据。这一数据证实,饮用水普遍受到硝酸盐污染,其水平与增加健康风险有关。

在这四个州,90%的社区供水系统使用地下水作为水源,为960多万人提供服务。较少的系统主要依赖地表水,但它们为940万人提供服务。

根据1974年的联邦《安全饮用水法案》,社区供水系统中硝酸盐(以氮计量)的法定限量是10毫克/升,由环境保护局强制执行。这一限制是基于1962年美国公共卫生服务机构为预防所谓的蓝婴综合症而提出的建议。蓝婴综合症是一种潜在的致命疾病,婴儿摄入过多硝酸盐会缺氧。但最近的研究有强有力的证据表明,5毫克/升或更低的水平会增加结肠癌、直肠癌、甲状腺疾病和神经管出生缺陷的风险。

在8年的时间里,超过280万人的供水系统至少有一次被检测为5毫克/升或以上。每400个供水系统中就有一个检测到至少一次硝酸盐浓度在10毫克/升以上。这些系统为49万多人提供服务,其中明尼苏达州占32%,爱荷华州占29%,其次是威斯康星州(22%)和伊利诺伊州(17%)。

这四个州的数百万人依靠私人水井从地下取水饮用。EWG记录了令人担忧的污染爱荷华州明尼苏达州,但没有对整个地区的私人油井进行系统监控。

该水图集包括该地区有限数量的地下水监测站的硝酸盐测试数据,这些数据是公开的。在这些监测点中,有138个监测点的硝酸盐含量为5毫克/升或以上,49个监测点的硝酸盐含量为10毫克/升或以上。

饮用水和地下水的硝酸盐污染与受肥农田的数量密切相关。总共86%的社区供水系统平均硝酸盐污染以上5 mg / L县中超过70%的农田是受精(图3)。94%的地下水监测站在县超过70%的农田是受精(图4)。

图3:密集施肥与饮用水中硝酸盐含量的相关性。

图像
图3水图集

图4:密集施肥与地下水硝酸盐含量的相关性。

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图4水图集

关于数据的

有多种方法可以测量和报告地表水和地下水中磷和硝酸盐的水平。在不同的州,甚至在州内,这些水平的报告往往是不同的。EWG使用了最好的可用数据来源来构建水图集,旨在尽可能保持州与州之间的一致性,从而有效地比较污染(图5)。

图5:用于创建水图集的数据

资源

机构

氮的特点

磷的特点

饮用水

美国环保署安全饮用水信息系统(SDWIS)

硝酸盐作为N

N/A

地下水

美国地质勘探局,爱荷华州未恢复,威斯康辛州未恢复,明尼苏达州未恢复和伊利诺伊州水勘探局

总硝酸盐,溶解硝酸盐

总磷,溶解磷,总磷-磷酸

地表水

美国地质调查局,环保局

总硝酸盐,溶解硝酸盐

总磷,总磷-磷酸

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