Исследование Школы общественного здравоохранения Блумберга Джонса Хопкинса показывает, что 68% маленьких детей в Чикаго подвергаются воздействию свинца в водопроводной воде. Проанализировав данные 38 385 тестов воды и используя машинное обучение, исследователи обнаружили широко распространенное загрязнение свинцом со значительными расовыми различиями в воздействии и тестировании. Чикаго, где находится самое большое в стране количество свинцовых труб, сталкивается с серьезной проблемой общественного здравоохранения при решении этой проблемы.
Исследователи оценили данные примерно 40 000 домохозяйств, принявших участие в городской инициативе по добровольному тестированию водопроводной воды.
Недавнее исследование, проведенное экспертами Школы общественного здравоохранения Блумберга Джонса Хопкинса, показывает, что примерно 68 процентов чикагских детей в возрасте до шести лет живут в семьях, где водопроводная вода содержит обнаруживаемые уровни свинца.
Для своего анализа исследователи использовали машинное обучениеметод искусственного интеллекта, предназначенный для оценки вероятных уровней содержания свинца в водопроводной воде в домохозяйствах по всему Чикаго, на основе существующего набора данных, включающего результаты 38 385 тестов водопроводной воды, проведенных с 2016 по 2023 год. Тесты проводились в домохозяйствах, которые зарегистрировались для бесплатного тестирования. услуга самостоятельного тестирования на воздействие свинца.
Порогом, который использовали исследователи, был самый низкий обнаруживаемый уровень свинца в тестах воды, одна часть на миллиард, что примерно эквивалентно половине чайной ложки воды в бассейне олимпийских размеров. Более двух третей — 69 процентов — тестов превысили этот уровень. Исходя из этого, модель машинного обучения предсказала, что вода, загрязненная свинцом, будет в 75 процентах жилых городских кварталов, охватывающих 68 процентов детей Чикаго в возрасте до 6 лет. Текущий уровень «действия» Агентства по охране окружающей среды в отношении свинца в питьевой воде — точка, при которой муниципалитет необходимо предпринять дополнительные шаги — составляет 15 частей на миллиард. Анализ показал, что в 9 процентах тестов уровень свинца превышал 15 частей на миллиард. Анализ также выявил расовое неравенство в уровнях воздействия и частоте тестирования.
Результаты были недавно опубликованы в JAMA Педиатрия.
Распространенность свинцовых труб и проблемы регулирования
Свинец считается серьезным токсином для окружающей среды, особенно для детей, и не имеет «безопасного» уровня воздействия. Свинцовые трубы использовались и часто требовались до того, как они были запрещены в США в 1986 году. Во многих городах до сих пор используются свинцовые водопроводные трубы, которые были установлены до их запрета. В Чикаго больше, чем в любом другом городе США: около 400 000 свинцовых труб, которые снабжают водой 2,7 миллиона человек. По данным Агентства по охране окружающей среды, в США более 9,2 миллиона домохозяйств получают воду через свинцовые трубы и водопроводы.
Агентство по охране окружающей среды предложило городам США заменить все водопроводные линии в течение 10 лет. Согласно этому предложению, Чикаго получит 40 лет на выполнение требований, учитывая непропорциональное бремя, которое создает его водная инфраструктура.
Результаты исследования и последствия для общественного здравоохранения
«Масштаб загрязнения свинцом водопроводной воды в Чикаго обескураживает — это не то, что мы должны увидеть в 2024 году», — говорит ведущий автор исследования Бенджамин Хьюн, доктор философии, доцент кафедры гигиены окружающей среды и инженерии школы Блумберга.
В своем исследовании Хьюн и его коллеги решили количественно оценить воздействие, с которым сталкиваются чикагские дети в возрасте до шести лет.
Исследователи начали с общедоступного набора данных Департамента водного хозяйства Чикаго, который содержал 38 385 результатов тестов водопроводной воды на свинец, которые участвующие домохозяйства Чикаго брали с января 2016 года по сентябрь 2023 года. Результаты охватили около 36 процентов жилых кварталов города.
Затем исследователи объединили эти данные с данными переписи населения США и другими официальными данными о демографических данных по кварталам и использовали методы машинного обучения, чтобы экстраполировать — на основе частичного охвата результатов тестов водопроводной воды — вероятный риск наличия свинца по кварталам. -загрязненная вода.
В ходе анализа также были использованы данные опроса домохозяйств города, чтобы оценить, что 19 процентов подвергшихся воздействию детей — около 129 000 по всему городу — использовали для питья нефильтрованную водопроводную воду. Используя моделирование, исследователи подсчитали, что у детей, подвергшихся воздействию свинца, в крови примерно в два раза больше свинца, чем у не подвергавшихся воздействию детей.
Анализ показал, что в Чикаго существуют расовые различия в воздействии свинца. Например, увеличение численности латиноамериканского населения на 10 процентных пунктов было связано с увеличением на 11,2 процента вероятности загрязнения свинцом. Анализ также показывает, что латиноамериканские жители города реже всего пили нефильтрованную водопроводную воду: 12 процентов ответили, что употребляют. Напротив, 32 процента белых жителей сообщили, что используют нефильтрованную водопроводную воду в качестве основного источника питьевой воды.
Что касается показателей тестирования, чернокожее и латиноамериканское население реже подвергалось тестированию на воздействие свинца, что указывает на пробелы в охвате. Увеличение на десять процентных пунктов среди чернокожего и латиноамериканского населения было связано с уменьшением на 3 и 6 процентов соответственно шансов пройти тестирование на свинец.
Авторы отмечают, что исследование имеет ряд ограничений. Данные о тестировании на свинец были анонимизированы на уровне блоков, поэтому исследователи не могли использовать данные по конкретным домохозяйствам. У исследователей не было доступа к общегородским педиатрическим медицинским картам, и поэтому им пришлось моделировать последствия воздействия свинца на здоровье, а не непосредственно оценивать их на основе данных.
Ссылка: «Оценочное воздействие свинца на детство из-за питьевой воды в Чикаго», Бенджамин К. Хьюн, Элизабет Т. Чин и Мэтью В. Кианг, 18 марта 2024 г., JAMA Педиатрия.
DOI: 10.1001/jamapediatrics.2024.0133.