Risc de apă nou descoperit: supape de scurgere a plumbului

Elementele ascunse în conductele de apă potabilă pot elimina cantități mari de plumb, un metal greu toxic. Și este destul de legal, chiar dacă nu atinge intenția reglementărilor federale.

Cercetătorii universității, care au descoperit această problemă pe calea grea, au publicat un studiu de caz despre hardware-ul ofensator în numărul din noiembrie al revistei Asociației Americane de Lucrări de Apă.

Plumbul adaugă ductilitate alamei, făcându-l mai ușor de îndoit sau prelucrat în formele dorite. Pentru a limita riscul de otrăvire cu plumb, legea SUA interzice noile piese din alamă pentru instalații sanitare din conductele de apă potabilă să conțină mai mult de 8% plumb în greutate. Cu toate acestea, două supape de închidere care conțin doar aproximativ 6,5% plumb au leșiat cantități toxice de metal în fântânile de băut de la Universitatea din Carolina de Nord.

Ce s-a întâmplat: în timpul producției, plumbul nu s-a distribuit uniform în toată alamă, dar a ajuns să se așeze preferabil la sau în apropierea suprafeței. Ca urmare, partea exterioară a supapelor afectate – partea vizibilă când se privește o linie de apă (vezi fotografia) – a depășit ușor limita de plumb. Asta nu ar fi trebuit să pună o problemă de sănătate, deoarece această suprafață nu atinge apa. Cu toate acestea, suprafața interioară a supapelor, care conține, conținea cel puțin 18 la sută plumb în greutate.

Pe măsură ce aliajele de alamă se răcesc, „plumbul se poate cristaliza de preferință la suprafețe”, explică Marc Edwards, profesor de inginerie Virginia Tech, care are reputația de a rezolva puzzle-uri provocatoare de calitatea apei. El este, de asemenea, autorul noii lucrări. În plus, notează Edwards, „dacă [brass] suprafețele sunt tăiate, plumbul din aliaj este „untat” pe toată suprafața ca un strat de vopsea.”

Noile date despre supape sunt doar cea mai recentă problemă de plumb descoperită de echipa lui Edwards și de Carolyn Elfland, vice-rector asociat la Universitatea din Carolina de Nord la Chapel Hill.

În urmă cu doi ani, Elfland a povestit pe acest blog cum conductele de apă potabilă din noile clădiri din campusul ei au scurs concentrații mari de plumb – și cum Edwards a reușit să o ajute să urmărească problema la diferite robinete „fără plumb” pe care le cumpărase.

După un an de investigații și măsurători, cei doi au crezut că au rezolvat problema. Ei au spălat cu apă fiecare dispozitiv de instalații sanitare „fără plumb” nou instalat timp de una până la trei zile – fără oprire. Apoi au îndepărtat toate cristalele de plumb care s-au adunat în aeratoarele sau fântânile de la robinete din aval și au confirmat că această procedură de condiționare a funcționat (prin testarea apei pentru plumb).

În ciuda faptului că era greoaie și destul de costisitoare – de la 49 la 91 USD per dispozitiv tratat, în funcție de prețul sezonier al apei UNC – această procedură a funcționat spectaculos timp de un an. Până când testele au descoperit două fântâni de apă care au rezistat tratamentului.

Limita standardelor federale de apă potabilă duce la cel mult 15 părți per miliard. Una dintre fântânile tratate a furnizat în mod constant apă cu 30 ppb sau mai mult plumb; apa celuilalt conținea mai mult de 100 ppb.

„Am revărsat fântânile”, spune Elfland, iar cel mai grav infractor încă mai scotea apă cu 80 ppb de plumb. Mai derutant: al doilea acum emitea apă cu mai mult plumb decât înainte. „Nu văzusem niciodată asta”, spune ea.

Așa că ea a sunat producătorul și l-a întrebat dacă în interiorul fântânilor există filtre care ar putea colecta particulele de plumb. Au existat. Iar când instalatorii de la universitate le-au scos, „erau pur și simplu înfundați cu plumb. Da”, își amintește Elfland gândindu-se. „Problema rezolvata.”

Doar că nu a fost.

După ce a curățat sita, apa fântânii avea acum mai mult plumb decât înainte. Testele ar arăta că valoarea plumbului a fost de fapt mare în apa care intră în fântână. Așa că Edwards a trimis un coleg la UNC înarmat cu un dispozitiv (un spectrometru de fluorescență cu raze X) care ar putea testa concentrațiile de plumb din instalațiile sanitare, la locul lor, fără a distruge alama.

Paolo Scardina a verificat lipirea la îmbinările din conductă – și nu asta a fost sursa. Așa că a cercetat mai departe. Și acolo a găsit acum infamele supape de închidere a apei.

UNC a înlocuit ambele fitinguri și nivelurile de plumb au scăzut. Dar încă fără răspuns a fost motivul pentru care fitingurile inițiale au leșiat atât de mult plumb.

Scardina a dus supapele înapoi la Virginia Tech unde au fost tăiate în bucăți și în cele din urmă s-au topit pentru analize suplimentare. Pe parcurs, Elfland a înmuiat niște napolitane cu supape în apă pentru a vedea cât timp vor continua să scurgă plumb. Când nu s-au oprit de 16 săptămâni, ea a renunțat să mai numere.

Pentru a afla dacă acestea erau doar două supape anormale, ea a cerut echipa lui Edwards să se întoarcă pentru a-și aplica testele nedistructive altor 126 de supape cu bilă pe care UNC le instalase recent în clădiri noi. Și 22 la sută dintre aceste piese din alamă – inclusiv unități de la trei producători diferiți – au avut mai mult de 8 la sută plumb, în ​​greutate, pe suprafețele lor exterioare. Deoarece Elfland nu le-a scos, nu este sigură cât de mari erau concentrațiile pe suprafețele lor interioare.

Plumbul din magazie s-a adunat în cele din urmă în aeratoarele de la robinete și în strecurătoarele de fântână sub formă de particule minuscule – cioburi de metal care ar continua să întindă orice apă care trece peste el. De ce plumbul leșiat se precipită în acest fel va fi subiectul unei lucrări ulterioare, spune Edwards.

Între timp, Elfland a calculat cât timp i-a luat echipei ei să identifice problema asociată cu două supape de 20 USD. Presupunând taxe standard de muncă pentru instalatorii comerciali (dacă nu ar fi fost capabilă să angajeze salariații din personalul ei) și toate taxele analitice, totalul a ajuns la 30.000 de dolari.

Și nu era nimic special la aceste supape, notează ea. Ar fi putut fi folosite în case.

„Dacă ar fi disponibile supape cu adevărat fără plumb, ar putea costa mai mult, dar le-aș cumpăra”, a spus Elfland. Mai bine, ea întreabă: „De ce nu încetăm să folosim plumbul în aceste dispozitive?”