Chloramine

Landwirtschaftliche Abwässer, Chlorierungsnebenprodukte und menschliche Gesundheit

Die Chlorierung von Leitungswasser ist eine entscheidende Maßnahme zum Schutz der öffentlichen Gesundheit, die jährlich Tausende von Menschenleben rettet, indem sie die Häufigkeit von durch Wasser übertragenen Krankheiten reduziert. Doch die Chlorierung ist kein Ersatz für die Reinigung der amerikanischen Gewässer.

Indem die EPA und der Kongress es versäumt haben, Flüsse und Stauseen, die Hunderte Millionen Amerikaner mit Trinkwasser versorgen, zu säubern, haben sie die Wasserversorgungsunternehmen gezwungen, Wasser zu chlorieren, das mit tierischen Abfällen, Abwasser, Dünger, Algen und Sedimenten kontaminiert ist, um Wasser frei von krankheitserregenden Mikroorganismen bereitzustellen. Chlor in Verbindung mit den organischen Stoffen in dieser Verschmutzung erzeugt schädliche Nebenprodukte, die zusammenfassend als Chlorierungsnebenprodukte (CBPs) bezeichnet werden. Trotz der sorgfältigen Bemühungen der Wasserversorgungsunternehmen, das Wasser vor der Chlorierung zu filtern und zu reinigen, bleiben die CBP-Werte im Wasser, das täglich von Millionen Menschen konsumiert wird, hoch. Etwa 240 Millionen Amerikaner trinken Leitungswasser, das mit einem gewissen Grad an CBPs kontaminiert ist.

Eine überzeugende Reihe wissenschaftlicher Beweise – fast 30 von Fachkollegen begutachtete epidemiologische Studien – bringt Chlorierungsnebenprodukte mit einem erhöhten Krebsrisiko in Verbindung. Nach Schätzungen der EPA verursachen CBPs bei den derzeitigen Werten im US-Leitungswasser jährlich bis zu 9.300 Fälle von Blasenkrebs. Eine wachsende Zahl von wissenschaftlichen Erkenntnissen bringt CBPs mit Fehlgeburten und Geburtsfehlern in Verbindung, darunter Neuralrohrdefekte, niedriges Geburtsgewicht und Gaumenspalte. Andere Gesundheitsprobleme durch CBP-Exposition können andere Krebsarten (Enddarm- und Dickdarmkrebs), Nieren- und Milzstörungen, Probleme des Immunsystems und neurotoxische Effekte umfassen (63 FR 69390-69476).

Industrielle Wasserverschmutzung trägt nicht wesentlich zu CBPs im Leitungswasser bei. Stattdessen sind die Hauptursachen Sedimente, Nährstoffe und Verschmutzung durch landwirtschaftliche und städtische Abwässer sowie in einigen kleinen Systemen ein übermäßiger Einsatz von Chlor. Solange der Kongress und die EPA nicht handeln, um die Verschmutzung durch landwirtschaftliche Betriebe und städtische Abwässer zu begrenzen, damit das Wasser, das in Trinkwasseraufbereitungsanlagen gelangt, viel sauberer ist als heute, werden die CBP-Werte in unannehmbar hohen Mengen verbleiben.

Diese erste nationale Analyse von Chlorierungsnebenprodukten im Leitungswasser aus großen und kleinen Städten, durchgeführt von der Environmental Working Group (EWG), zeigt, dass, obwohl die meisten Wasserversorger die aktuellen und zukünftigen Trinkwasserstandards einhalten: Jährlich sind mehr als 137.000 Schwangerschaften einem erhöhten Risiko für Fehlgeburten und Geburtsfehler durch die Exposition gegenüber CBPs im Leitungswasser ausgesetzt.*

Seit 1995 wurden über 16 Millionen Menschen in 1.258 Gemeinden über 12 Monate in Folge mit Wasser versorgt, das Chlorierungsnebenprodukte in Mengen über dem gesetzlichen Grenzwert enthielt, der im Januar 2002 in Kraft treten wird.*

Eine Handvoll Großstädte mit einer Historie hoher CBP-Werte machen einen erheblichen Teil der gefährdeten Bevölkerung aus, darunter Vororte von Washington, D.C., Philadelphia, Vororte von Pittsburgh und San Francisco (Tabelle 1).

Das Problem beschränkt sich nicht auf Großstädte. Mehr als 1.100 Kleinstädte (weniger als 10.000 Einwohner) haben in den letzten sechs Jahren potenziell gefährliche Mengen an CBPs in ihrem Leitungswasser gemeldet. Schwangere Frauen, die in Kleinstädten leben, die von Flüssen und Stauseen versorgt werden, haben eine mehr als doppelt so hohe Wahrscheinlichkeit, Leitungswasser mit erhöhten CBP-Werten zu trinken, wie Frauen in größeren Gemeinden. Historisch gesehen waren Systeme, die weniger als 10.000 Menschen versorgen, von allen bundesstaatlichen Gesundheitsstandards für CBPs ausgenommen.

Trotz der erheblichen bevölkerungsweiten Expositionen gegenüber CBPs zeigt eine Untersuchung der Bemühungen auf Bundes- und Landesebene zur Überwachung und Verfolgung der Exposition der Verbraucher gegenüber CBPs und der damit verbundenen gesundheitlichen Auswirkungen, dass die USA keine wesentlichen Verfolgungsdaten auf nationaler Ebene erheben, die wichtige Einblicke in die Ursachen und andere kritische Informationen über Fehlgeburten und Geburtsfehler im Zusammenhang mit CBPs liefern könnten.

Die Zusammenstellung von Umfrageinformationen durch EWG und die U.S. Public Interest Research Group (U.S. PIRG) zeigt, dass 10 Staaten und Washington, D.C. entweder überhaupt kein Überwachungssystem für Geburtsfehler haben oder nur oberflächliche Systeme, die schätzungsweise 90 Prozent der Fälle übersehen. Kein einziger Staat verfügt über ein aktives, gut finanziertes System zur Erfassung von Fehlgeburten im ersten Trimester, die 90 Prozent aller Fehlgeburten ausmachen und ebenfalls mit CBP-Expositionen in Verbindung gebracht wurden.

Die Notwendigkeit eines landesweiten Gesundheitsüberwachungsnetzes

1998 schloss die EPA eine Überarbeitung des Gesundheitsstandards für zwei Gruppen von Chlorierungsnebenprodukten im Leitungswasser ab. Die neue Regelung bringt drei wesentliche Änderungen in der Politik mit sich. Erstens wird die langjährige Ausnahme von Gesundheitsstandards für Systeme, die weniger als 10.000 Menschen versorgen, aufgehoben; zweitens wird die zulässige Menge an Trihalogenmethanen (THMs, den am häufigsten vorkommenden Chlorierungsnebenprodukten) im Leitungswasser von durchschnittlich 100 Teilen pro Milliarde über ein Jahr auf 80 ppb gesenkt; und drittens werden Halogenessigsäuren, eine weitere wichtige Klasse von Chlorierungsnebenprodukten, und zwei weitere Nebenprodukte namens Chlorit und Bromat erstmals reguliert.

Die Wirksamkeit von Gesundheitsstandards für CBPs und andere Umweltschadstoffe wird durch den Mangel an zuverlässigen Daten über umweltbedingte Krankheiten begrenzt. Trotz der wachsenden Beweislage, die CBPs mit Fehlgeburten, Geburtsfehlern und Krebs in Verbindung bringt, fehlten der EPA während des gesamten Standardsetzungsprozesses solide Daten zu den Inzidenzraten der meisten dieser Effekte sowie Expositionsdaten zu CBPs im Leitungswasser. Den Vereinigten Staaten fehlt ein landesweites Gesundheitsüberwachungsnetzwerk, das zuverlässige Daten zu Krankheitsraten, Schwangerschaftsausgängen und dem Grad der Exposition gegenüber Umweltkontaminanten liefern könnte, die potenziell für Schäden verantwortlich sind.

Aufgrund dieser Datenbeschränkungen berücksichtigte die EPA bei der Festlegung der neuen Gesundheitsgrenzwerte für CBPs formell nur die Risiken einer Krebsart, des Blasenkrebses. Die Behörde schätzte während des gesamten Prozesses weder das Risiko noch die potenzielle Reduzierung der Raten anderer Krebsarten, Geburtsfehler oder Fehlgeburten (63 FR 69390-69476). Das Ergebnis ist höchstwahrscheinlich eine Unterschätzung des tatsächlichen Risikos und neue Gesundheitsstandards, die die Häufigkeit unerwünschter Gesundheitsauswirkungen durch CBPs möglicherweise nicht signifikant reduzieren.

Die Fähigkeit der EPA, nur eine der vielen gesundheitlichen Auswirkungen von CBP-Expositionen (Blasenkrebs) zu quantifizieren, verdeutlicht, wie das Flickwerk an Gesundheitsüberwachungsprogrammen in unserem Land letztendlich die Gesundheitsbeamten behindert und zu Entscheidungen zwingt, die meist nur auf einem Bruchteil der Auswirkungen von Umweltschadstoffen auf die öffentliche Gesundheit basieren. Die Krankheitsverfolgung ist ein Eckpfeiler des öffentlichen Gesundheitsschutzes und wird seit Jahrzehnten wirksam eingesetzt, um Ausbrüche von Infektionskrankheiten zu identifizieren und zu stoppen. Landesweit wurden die Instrumente der Verfolgung und Überwachung nicht konsequent auf chronische Krankheiten angewendet; Geburtsfehler und andere Erkrankungen, die von Alzheimer bis Asthma und Fehlgeburten reichen, werden in den USA weiterhin unzureichend verfolgt.

Ergebnisse

Gesundheitsrisiken durch Chlorierungsnebenprodukte

Von 1979 bis heute waren die einzigen Chlorierungsnebenprodukte, die im Leitungswasser reguliert und konsequent überwacht wurden, vier Verbindungen, die zusammen als Trihalogenmethane oder THMs bekannt sind. Unsere Analyse der THM-Werte in öffentlichen Wasserversorgungen aus 50 Bundesstaaten und Washington, D.C. zeigt, dass:

Hunderte, meist kleinerer Versorgungsunternehmen im ganzen Land weisen hohe THM-Werte im aufbereiteten Leitungswasser auf:

Zwischen 1995 und 2001 meldeten mehr als 1.200 öffentliche Wasserversorgungen, die 16,2 Millionen Menschen versorgen, mindestens einen aufeinanderfolgenden Zeitraum von 12 Monaten mit THM-Werten über dem Gesundheitsstandard von 80 ppb, der ab Januar 2002 in Kraft treten wird. Mehr als 1.000 (80 Prozent) dieser Systeme und alle 50 Städte mit den höchsten THM-Werten (Tabelle 9) versorgten weniger als 10.000 Menschen, die offizielle EPA-Grenze für kleine Systeme. Die EPA schätzt, dass eine langfristige Exposition bei diesen Werten jährlich landesweit bis zu 7.000 Fälle von Blasenkrebs verursacht.

Mehr als 1.500 Systeme meldeten vierteljährliche (3-Monats-)Durchschnittswerte von 80 ppb oder mehr während des analysierten Zeitraums; 1.109 davon waren kleine Systeme. Erhebliche Beweise deuten darauf hin, dass 3-Monats-Werte über 80 ppb erhöhte Risiken für Fehlgeburten oder Geburtsfehler darstellen. (Siehe Abbildung 1 für eine nationale Karte, die das relative erhöhte Risiko auf Kreisebene darstellt; siehe Diagramm 1 für eine Beschreibung der gesundheitlichen Auswirkungen und Städte, die potenziell erhöhten Risiken ausgesetzt sind).

Die maximalen THM-Werte, die in einigen kleinen Wassersystemen gemessen wurden, lagen fast neunmal so hoch wie die über ein Jahr zulässige Menge (Tabelle 8), und die Langzeitdurchschnittswerte betrugen bis zu 430 ppb, verglichen mit dem im Januar 2002 in Kraft tretenden Wert von 80 ppb (Tabelle 9). Da kleine Systeme in den meisten Bundesstaaten von allen Gesundheitsstandards für Chlorierungsnebenprodukte ausgenommen waren, haben kleine ländliche Trinkwassersysteme wahrscheinlich seit Jahren Wasser mit gefährlich hohen THM-Werten geliefert.

Einige Großstädte haben ebenfalls ernsthafte Probleme mit Chlorierungsnebenprodukten:

Auch einige Großstädte haben THM-Probleme, darunter die Vororte von Washington, D.C., Philadelphia, die Vororte von Pittsburgh und San Francisco (Tabelle 1). In den Metropolregionen Philadelphia und Washington, D.C. (einschließlich der Landkreise Montgomery, MD) setzen erhöhte THM-Werte insgesamt 22.000 Schwangerschaften einem erhöhten Risiko für Geburtsfehler oder Fehlgeburten aus.

In 40 Städten mit einer Einwohnerzahl von 55.000 bis 2 Millionen sind jährlich mehr als 500 Schwangerschaften einem erhöhten Risiko für Geburtsfehler oder Fehlgeburten ausgesetzt (Tabelle 1).

Insgesamt zeigen die Werte der Chlorierungsnebenprodukte in den 100 am stärksten kontaminierten großen Systemen im analysierten Zeitraum keinen Rückgang, obwohl einige einzelne Wasserversorger daran arbeiten, die CBP-Werte im Vorgriff auf neue Gesundheitsstandards zu senken.

Eine Handvoll Bundesstaaten enthält die Mehrheit der Wassersysteme mit den höchsten CBP-Werten:

Texas, Pennsylvania, Maryland, New Jersey und Massachusetts machen weit über die Hälfte (87.000) der gefährdeten Schwangerschaften in den 42 analysierten Staaten aus (Tabelle 2 und Tabelle 7).

In sechs Bundesstaaten und Washington, D.C. ist mehr als eine von zehn Schwangerschaften einem erhöhten Risiko für Geburtsfehler und Fehlgeburten ausgesetzt, aufgrund hoher Konzentrationen von Chlorierungsnebenprodukten im Leitungswasser (Tabelle 3).

Erfassung von Umweltbelastungen und Krankheiten

Das Versäumnis, das Auftreten von Krankheiten und reproduktiven Ergebnissen systematisch zu erfassen, hat die Fähigkeit der Gesundheitsbehörden untergraben, die Öffentlichkeit vor Umweltgefahren wie Chlorierungsnebenprodukten und anderen Verunreinigungen im Leitungswasser zu schützen. Unsere Umfrage bei den staatlichen Behörden kommt zu dem Schluss:

Trotz jüngster Bemühungen einiger staatlicher und bundesstaatlicher Behörden sind nur wenige umfassende Gesundheitsüberwachungsprogramme in Betrieb: Nur neun Staaten verfügen über aktive, landesweite Überwachungssysteme für Geburtsfehler. Zehn Staaten und Washington, D.C. haben entweder überhaupt kein Überwachungssystem für Geburtsfehler (fünf Staaten plus D.C.) oder erfassen Geburtsfehler nur über Geburts- und Sterbeurkunden, wodurch 90 Prozent der Fälle übersehen werden (fünf Staaten).

Kein einziger Staat verfügt über ein aktives, gut finanziertes System zur Erfassung von Spontanaborten (Fehlgeburten, die vor der 20. Schwangerschaftswoche auftreten). Kalifornien verfügt über ein Programm zur Erfassung aller Fehlgeburten bei Frauen, deren Gesundheitsdienstleister Kaiser Permanente ist, und Rhode Island und Virginia versuchen, einen Teil der Fehlgeburten in ihren Staaten zu erfassen. Durch unsere Kontaktaufnahme mit einzelnen staatlichen Gesundheitsämtern konnten wir keine anderen Staaten identifizieren, die systematisch Fehlgeburten erfassen.

Der Mangel an Daten zur Exposition gegenüber Umweltschadstoffen ist eine ebenso schwerwiegende Einschränkung für den Schutz der öffentlichen Gesundheit: Die meisten Studien zu den gesundheitlichen Auswirkungen von CBPs waren dadurch begrenzt, dass Wasserversorger nur viermal im Jahr auf CBPs testen müssen und von den mehr als 100 CBPs in öffentlichen Wasserversorgungen nur vier Chemikalien, sogenannte THMs, getestet werden. Für Forscher, die Fehlgeburten im ersten Trimester untersuchen, bedeutet dies, dass nur ein einziger Wert für THMs zur Verfügung steht, um die Exposition einer Frau gegenüber der gesamten Reihe von CBPs in ihrem Leitungswasser während dieser kritischen Schwangerschaftsperiode zu messen. In jeder Studie wird eine begrenzte Expositionsdatenlage immer dazu neigen, das volle Ausmaß der gesundheitlichen Auswirkungen zu verschleiern.

Empfehlungen

Um neue Standards zu erfüllen, die niedrigere Werte (80 ppb) von Chlorierungsnebenprodukten im Leitungswasser vorschreiben, stellen viele Versorgungsunternehmen auf eine neue Chlorverbindung, Chloramin, um, um Krankheitserreger im Leitungswasser zu kontrollieren. Chloramin wird aus Chlor- und Ammoniakgasen gebildet.

Chloramin scheint die Spitzenwerte von Chlorierungsnebenprodukten, insbesondere THMs, zu reduzieren, fügt aber gleichzeitig dem Leitungswasser eine völlig neue komplexe Mischung von Kontaminanten hinzu, die sehr schlecht untersucht sind. Chloramine sind bekanntermaßen giftig für Nierendialysepatienten, die chloraminiertes Wasser nicht trinken können, und es ist extrem giftig für Fische, die sterben, wenn chloraminiertes Wasser in ihren Becken verwendet wird. Die Auswirkungen des Langzeitkonsums von Chloraminnebenprodukten auf die menschliche Gesundheit sind weitgehend unbekannt, obwohl Chloramin dem Leitungswasser von Millionen Menschen landesweit zugesetzt wird.

Der Öffentlichkeit und den politischen Entscheidungsträgern wurde vermittelt, dass sie entweder mit Krankheitserregern verunreinigtes Wasser oder Wasser, das mit hohen Mengen an Chlorierungs- und Chloraminnebenprodukten kontaminiert ist, akzeptieren müssen. Dies ist einfach nicht wahr. Leitungswasser in den Vereinigten Staaten kann die Standards für Krankheitserreger erfüllen und auch einen geringen CBP-Gehalt aufweisen.

Um dieses Ziel zu erreichen und die Öffentlichkeit vor potenziellen Gefahren von Chlorierungsnebenprodukten zu schützen, empfehlen wir:

Die Schaffung eines landesweiten Gesundheitsüberwachungsnetzes zur Erfassung der Exposition der Amerikaner gegenüber Chlorierungsnebenprodukten sowie des Auftretens von Geburtsfehlern, Fehlgeburten und anderen potenziellen gesundheitlichen Auswirkungen des Trinkens von Leitungswasser, das mit THMs und anderen Chlorierungsnebenprodukten kontaminiert ist:

Eine wachsende Koalition von Gesundheits- und Umweltgruppen hat den Kongress aufgefordert, den Centers for Disease Control and Prevention (CDC) Gelder zur Schaffung eines landesweiten Gesundheitsüberwachungsnetzes (Trust for America's Health, 2001) bereitzustellen. Ein voll funktionsfähiges Netzwerk wird schätzungsweise 275 Millionen Dollar kosten; zum Zeitpunkt der Drucklegung schien der Kongress bereit zu sein, 20 Millionen Dollar als erste Anzahlung für die Planung und Schaffung des Netzwerks bereitzustellen. Gesetzgeber im US-Senat und Repräsentantenhaus erwarten, 2002 Gesetze einzuführen und deutlich erhöhte Mittel für das Gesundheitsüberwachungsnetzwerk zu beantragen. Durch diese Prozesse werden die Kongressmitglieder die Möglichkeit haben, einen Vorschlag zu unterstützen, der dazu beitragen würde, Lücken im Wissen von Wissenschaftlern und Politikern über umweltbedingte Krankheiten zu schließen und Gesundheitsbeamten und Gesundheitsdienstleistern Werkzeuge an die Hand zu geben, um proaktiv chronische Krankheiten zu verhindern.

Ausreichende Finanzierung für Wasserversorgungsunternehmen zur Modernisierung von Aufbereitungssystemen und Programmen zur Schulung des Betriebspersonals in besseren Desinfektions- (Chlorierungs-) Techniken, insbesondere für kleine Trinkwassersysteme:

Die Ausbildung des Betriebspersonals hat das Potenzial, die höchsten CBP-Werte in kleineren Trinkwassersystemen zu reduzieren und sollte energisch vorangetrieben werden. Allein wird sie nicht alle dieser kleinen Systeme mit dem Gesetz in Einklang bringen, und sie wird kein sicheres Wasser für die am stärksten kontaminierten Systeme garantieren, aber sie hat das Potenzial, die sehr hohen CBP-Werte zu reduzieren.

Eine große nationale Anstrengung zur Reinigung des Quellwassers für alle oberflächenversorgten Trinkwassersysteme des Landes:

Saubereres Quellwasser ist der entscheidende Schritt zur zuverlässigen Reduzierung der CBP-Werte bei gleichzeitiger Gewährleistung von möglichst pathogenfreiem Wasser. Indem der Kongress, die EPA und die Verursacher es versäumen, das Trinkwasserquellwasser zu reinigen, zwingen sie Millionen von Menschen Wasser mit hohen CBP-Werten auf. Für die Mehrheit der Systeme mit erhöhten CBP-Werten (kleine ländliche Systeme) erfordert saubereres Quellwasser entschiedene Maßnahmen zur Reduzierung von Bodenerosion sowie Nährstoff- und Tierabwasserabfluss von Bauernhöfen und Futterplätzen. Für große Wasserversorger muss auch der Abfluss aus der Zersiedelung und die Abwassereinleitungen aus dem Oberlauf kontrolliert werden.