野火过后，塑料管道正在污染饮用水系统

2020年，当野火席卷加利福尼亚州圣克鲁斯附近的山丘时，它们向至少两个社区的供水中释放了有毒化学物质。一个样品发现致癌物质苯的含量是该州饮用水标准的40倍。

现在，我们的测试已经确认了这些化学物质的来源，而且很显然，山火并不是唯一使饮用水系统面临危险的大火。

在一项新的研究中，我们加热了建筑物和供水系统中常用的塑料水管，以测试它们如何应对附近的火灾。

12月14日发布的结果显示，山火很容易引发广泛的饮用水污染。当建筑物中只有一部分着火而其余部分仍在使用时，它们也显示出风险。在我们的一些测试中，热暴露导致100多种化学物质从损坏的塑料中浸出。

作为环境工程师，我们为社区提供饮用水安全和灾难恢复方面的建议。美国西部的极端野火季节正以他们未曾意识到的方式使更多社区处于危险之中。仅在今年，就有超过52,000起大火烧毁了超过17,000个建筑物-其中许多房屋与供水系统相连。受热损坏的塑料管会随着时间的流逝继续将化学物质浸入水中，消除水系统中的污染物可能要花费数月甚至数百万美元。

自2017年被发现以来，野火后饮用水污染的原因令当局感到困惑。

在2017年塔布斯大火和2018年营地大火之后，在地下水分配网络中发现了化学物质，其中某些化学物质的水平与危险废物相当。在水处理厂或饮用水源中没有污染。一些房主发现其管道中存在饮用水污染。

测试表明，挥发性有机化合物的含量已在某些地区造成了直接的健康风险，其中包括的苯含量超过了EPA危险废物阈值（十亿分之500）。苯的含量是联邦饮用水限量的8000倍，是造成直接健康影响的200倍。这些风险包括头昏眼花，头痛，皮肤和喉咙刺激，甚至失去知觉，以及其他风险。

塑料在饮用水系统中无处不在。它们的安装成本通常比金属替代品便宜，而金属替代品可以抵抗高温，但容易腐蚀。

如今，街下的水管和向客户的水表输送水的水管越来越多地由塑料制成。将饮用水从水表输送到建筑物的管道通常是塑料的。水表有时也包含塑料。私人井可以有塑料井套管，也可以有埋入式塑料管，这些井将井水输送到塑料储罐和建筑物。

将热水和冷水带到水龙头的建筑物内部的管道也可以是塑料的，水龙头连接器，热水器浸入管，冰箱和制冰机管道也可以是塑料的。

为了确定野火发生后塑料管是否可能造成饮用水污染，我们将常用的塑料管暴露在高温下。温度与野火产生的热量相似，它们向建筑物辐射，但不足以引起管道着火。

我们测试了几种流行的塑料饮用水管，包括高密度聚乙烯（HDPE），交联聚乙烯（PEX），聚氯乙烯（PVC）和氯化聚氯乙烯（CPVC）。

仅通过加热，在塑料管内部就会生成苯和其他化学物质。塑料冷却后，这些化学物质随后浸入水中。它发生在低至华氏392度的温度下。火灾可能会超过1400度。

尽管研究人员先前发现塑料可以在加热过程中将苯和其他化学物质释放到空气中，但这项新研究表明，受热破坏的塑料可以将数十种有毒化学物质直接浸入水中。

如果可以迅速隔离损坏的管道，社区可以阻止水污染扩散。如果没有隔离，受污染的水可能会流到城镇或建筑物内的水系统的其他部分，从而造成进一步的污染。

在圣克鲁斯附近的CZU闪电火灾中，一家自来水公司的供水系统阀门似乎装有被苯污染的水。

冲洗受热损坏的管道并不能总是去除污染物。在帮助加利福尼亚州天堂（Paradise）从2018年营地火灾中恢复过来的同时，我们和美国环境保护署估计一些塑料管道需要100天不间断冲洗才能安全使用。相反，官员们决定更换管道。

即使房屋没有损坏，如果房屋着火，我们也建议在私人井和服务管线中测试水。如果发现污染，我们建议找到并移除受热损坏的塑料污染源。某些塑料会随着时间的流逝而缓慢地浸出诸如苯之类的化学物质，并且这种过程可能持续数月至数年，具体取决于污染的程度和用水量。烧开水没有帮助，并且可以将苯释放到空气中。

发生火灾时，社区可以采取措施避免污染饮用水。自来水公司可以安装管网隔离阀和防回流装置，以防止污水从受损的建筑物流入公用事业管网。

保险公司可以利用价格鼓励业主和城市安装耐火的金属管道，而不是塑料。使植被远离电表箱和建筑物的规则还可以减少热量传到塑料水系统组件中的机会。

房屋主和大火后重建的社区现在可以考虑是否使用塑料管，从而获得有关风险的更多信息。 一些城市，例如天堂镇，已选择用塑料重建并接受风险。 2020年，这座城市又发生了一场野火恐慌，居民被迫再次撤离。 Andrew J. Whelton是土木，环境与环境学副教授。 普渡大学生态工程； Amisha Shah是普渡大学土木工程和环境与生态工程的助理教授； 而Kristofer P. Isaacson是博士学位。 普渡大学学生。 本文是根据知识共享许可从The Conversation重新发布的。 在此处阅读原始文章。