近年来,野火已进入城市地区,造成了惊人的破坏。
2018年加利福尼亚州天堂镇和比尤特县的坎普野火是加利福尼亚州历史上最致命、破坏性最强的火灾。它夺走了86条生命,并在数小时内摧毁了超过18,000座建筑物。
将近两年后,只有一小部分该地区4万多人口返回。这场灾难发生在2017年塔布斯野火之后,该火灾在加利福尼亚州索诺玛和纳帕县造成22人死亡。
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关当今塑造我们世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
两次火灾过后,饮用水测试显示存在大量急性和致癌污染物。房屋内的水不安全使用,甚至无法处理。埋在地下的和建筑物内部的水管受到广泛污染。
我们是帮助受灾社区的环境工程师,并为这两次火灾的应对工作提供支持。正如我们在最近发表的烧毁区域研究中总结的那样,社区需要升级建筑规范,以防止野火对饮用水系统造成这种广泛的污染。
野火和水
塔布斯野火和坎普野火都摧毁了消防栓、水管和水表箱。漏水和消防栓破裂很常见。坎普野火的烈焰以每秒一个足球场的速度蔓延,将所有人(包括供水系统操作员)赶出了城镇。
火灾过后,测试最终揭示了广泛的危险饮用水污染。证据表明,有毒化学物质来源于燃烧的植被、建筑物和塑料材料的组合。
消防可能会加速污染的蔓延。当紧急救援人员抽取消防栓的水时,他们会将受污染的水传播到整个水管网络中。
金属、混凝土和塑料管道都可能受到污染。许多塑料像海绵一样吸收这些化学物质。当干净的水随后流经管道时,有毒物质会渗出,使水变得不安全。
在塔布斯野火和坎普野火中,空气中的化学物质也可能在水管失去压力时被吸入消防栓。一些供水系统塑料分解并直接将化学物质渗入水中。然后,有毒化学物质扩散到整个管道网络和建筑物中。
州和地方机构进行的有限的水质测试表明,苯和萘的含量可能立即造成危害。这些物质以及二氯甲烷、苯乙烯、甲苯和氯乙烯超过了长期监管的暴露限值。这些化学物质中有许多会导致癌症。所有这些都可能在短期高浓度暴露后引起呕吐、腹泻和恶心。
任何饮用含有这些物质的水的人都可能受到伤害。仅仅打开水龙头就可能导致化学物质进入空气。热水淋浴和煮沸水会使化学物质汽化,并增加人体吸入的剂量。其中一些物质也可以通过皮肤吸收。
危险的污染水平
在塔布斯野火过后,饮用水中发现苯的浓度为百万分之40,000 (ppb),在坎普野火过后,苯的浓度超过了2,217 ppb。根据加利福尼亚州环境健康危害评估办公室的数据,儿童单日暴露于低至 26 ppb 的苯就可能受到伤害。
美国环境保护署建议将儿童的短期急性暴露量限制在200 ppb以内,长期暴露量限制在5 ppb以下。美国环保署关于构成危险废物的监管水平为500 ppb。
2019年初,加利福尼亚州对人类进行了受污染水质测试,方法是从天堂灌溉区取受污染的水,并让人闻一闻。该州发现,即使当人们闻到苯含量低于 200 ppb 的受污染水时,至少有一人报告出现恶心和喉咙刺激。测试还表明,水中含有多种其他苯类化合物,急救人员尚未对其进行采样。
进行这项小规模测试的官员似乎没有意识到他们所做事情的重要性,直到我们询问他们是否已事先获得机构审查委员会的批准。作为回应,他们声称不需要这样的审查。
我们认为,这件事在两个方面具有启发意义。首先,一名受试者在接触苯含量低于美国环保署建议的儿童一日限值的水后,报告了不良健康影响。其次,在没有适当监督的情况下进行此类测试表明,官员们大大低估了当地供水严重污染和公众受到伤害的可能性。坎普野火过后,我们与美国环保署一起估计,一些塑料管道需要冲洗 280 多天才能再次安全。
建筑规范可以使区域做好应对灾难的准备
我们的研究强调,社区建筑规范不足以防止野火引起的饮用水和家庭污染。
在每个水表处安装单向阀(称为回流预防装置)可以防止污染物从受损建筑物中涌出并流入较大的地下管道网络。
采用要求建筑商安装防火水表箱并将其放置在远离植被的地方的规范,将有助于防止基础设施在野火中如此容易地燃烧。混凝土水表箱和塑料组件最少的水表不太可能被点燃。某些塑料可能实际上不可能再次变得安全,因为所有类型的塑料都容易受到火和热的影响。
每个水表箱都应安装水管总阀和水样取样龙头。取样龙头可以帮助响应人员快速确定水安全。
气味测试不起作用
在任何情况下,都不应像坎普野火过后几个月建议的那样,告诉人们闻水来确定其安全性。许多化学物质在有害时没有气味。只有测试才能确定安全性。
如果水中含有进入空气的有毒化学物质,命令人们煮沸水并不能使其安全。煮沸只会更快地将这些物质传递到空气中。“请勿使用”命令可以确保人们的安全,直到机构可以测试水质为止。在取消或修改此类建议之前,应要求监管机构对供水系统进行全面的化学筛查。然而,一次又一次的灾难过后,政府机构未能采取这一步骤。
[了解每周科学、健康和技术的最新进展。订阅 The Conversation 的科学通讯。]
应测试建筑物以查找污染。房屋饮用水质量可能因房间和季节而异,因此可靠的测试应在每栋建筑物内的多个位置对冷热水进行采样。
在基础设施维修期间,幸存者需要安全的供水。为家庭使用而销售的净水设备,如冰箱和水龙头滤水器,未获准用于严重污染的水,尽管产品销售代表和政府官员可能错误地认为这些设备可以用于该目的。
为了避免这种混乱,应请外部技术专家协助当地公共卫生部门,这些部门在灾难发生后可能会很快不堪重负。
为未来的火灾做好准备
塔布斯野火和坎普野火对当地供水系统造成的破坏是可以预防的。我们认为,城市和农村社区以及州立法机构应为高风险地区制定规范和授权建筑材料清单。他们还应建立快速评估健康状况、准备水质测试和净化以及预留应急供水的方法。

野火正在逼近城市地区。保护埋在地下的或建筑物内的饮用水系统是社区可以为应对这一现实做好准备的一件事。
本文已从 The Conversation 重新发布,并根据 Creative Commons 许可获得许可。阅读原文。