Kredit:Pixabay/CC0 Public Domain
Pittsburghs stålindustri kan till stor del vara i det förflutna, men dess arv lever vidare i stadens jordar. Ny forskning ledd av Pitt-geologer visar hur historisk koksning och smältning släppte giftiga metaller i Pittsburghs jord, särskilt i den östra halvan av staden.
"Jag tror inte att folk behöver vara rädda, men jag tror att de måste vara medvetna", säger Alexandra Maxim (A&S '19G), nu doktorand. student vid Georgia Tech, som ledde forskningen som Pitt-masterstudent. "Se till att du testar din jord och var omtänksam om ditt trädgårdsarbete och dina barn som leker i vissa områden."
Även om de allvarligaste nivåerna av jordbly kommer från koncentrerade källor, är det inte de enda faktorerna som kan göra smuts skadlig för trädgården eller leken i, särskilt i en stad med industriell historia som Pittsburgh.
"Tarmreaktionen när du tänker på urbana metaller är att tro att allt är bensinbly eller färgbly, och så länge du tar hand om dem är du i bra form", säger medförfattaren Daniel Bain, docent i Kenneth P. Dietrich School of Arts and Sciences. "Men vi har inte riktigt en bra uppfattning om andra mindre vanliga eller mer diffusa källor till bly."
Att förstå dessa andra källor kräver att man tittar bortom hus och vägar till områden med relativt ostörd jord – och först nyligen har verktygen för att testa jordprover blivit vanliga nog för forskare att förgrena sig från de mest koncentrerade och oroande föroreningskällorna, tillade Bain.
Med prover från 56 parker, kyrkogårdar och andra platser runt om i staden insamlade av Carnegie Mellon University-studenter och Jonathan Burgess från Allegheny County Conservation District, kunde teamet peka ut några av dessa förorenande faktorer. De publicerade nyligen sina resultat i tidskriften Environmental Research Communications .
Koncentrationerna av jordmetaller var generellt sett högre i den östra delen av staden, troligen ett resultat av vindmönster, och stadens geografi spelar också en roll, fann teamet. Nivåerna var högre i de två stora, platta dalarna som korsar Pittsburgh:de historiska stigarna för floderna Allegheny och Monongahela.
Dessa dalar påverkar fortfarande lokala vädermönster och fungerar som platsen för temperaturinversioner som fångar föroreningar nära marken. Tillsammans med förvärrade luftföroreningar, teoretiserar teamet, kan inversioner ha gett tungmetaller från historiska industriplatser en chans att sedimentera från luften i jorden.
"All industriell verksamhet var längs floderna, och om man tänker på rök- och vindmönstren är det vettigt att de skulle bosätta sig i dessa dalar", sa Maxim.
För att fästa föroreningen till sannolika källor, mätte teamet förhållandet mellan olika föroreningar och jämförde dem med resultatet från olika industriella processer. För Maxim innebar det inte bara att lära sig statistik och kartläggningstekniker utan att sortera och korsrefera historiska källor för att lokalisera tidigare koksverk och smältverk. Hon var också tvungen att fastställa vilka metaller de släppte ut i luften.
Även med det mödosamma arbetet fanns det en gräns för vad laget kunde få ihop. "Vi var verkligen tvungna att gräva, och jag känner att jag bara skrapat på ytan av dessa skivor," sa Maxim. "Det var en riktigt fascinerande upplevelse - jag kände att jag kände Pittsburgh på ett väldigt intimt sätt som ett resultat av den här studien."
Teamet sökte efter flera föroreningar, inklusive arsenik, kadmium, zink och koppar. Medan bly tenderar att dominera samtal om jordmetaller, flyger andra ofta under radarn – som kadmium, som kan ersätta kalcium i ben och öka risken för en fraktur.
"Kadmium finns i kol, och det kokar vid ungefär samma temperatur som vi skulle kokskol, något vi har en lång historia av i Pittsburgh," förklarade Bain. "Så det här är nog något vi borde vara mer bekymrade över."
De koncentrationer som teamet upptäckte är inte omedelbart alarmerande, sa Bain - de flesta faller långt under de åtgärdsnivåer som tillsynsmyndigheter använder för att avgöra om ett problem måste åtgärdas. Men de som trädgårdar eller har små barn kanske ändå vill få sin jord kontrollerad. Han pekade på resurser som erbjuds av Allegheny County Conservation District för dem som är intresserade av att lära sig om sin jord.
Maxim kom med ett annat förslag. Hon bor nu i Atlanta och fann att hennes egen bakgård hade höga blyhalter, vilket var en oro för henne på grund av hennes 13 månader gamla barn. Hon pekade på det hopp som det växande området "fytoremediation" erbjuder:att använda växter för att låsa in skadliga föroreningar.
"Om du har hög vegetation som håller jorden på plats utan att låta den röra sig, hjälper det," sa hon. "Annan vegetation som solrosor kan ta upp metaller. Det finns andra saker vi kan göra med vår miljö än bara gräsmattor. Vi har vägar för att hålla oss säkra."
Och teamet gör ytterligare tester på de exakta former som föroreningarna i Pittsburgh tar – oavsett om de är skadliga för människor som de är eller låsta i kemiska föreningar som hindrar dem från att ta sig in i levande varelsers kroppar. Även om det finns mer att lära, sa Bain, skadar det fortfarande inte att vara säker.
"Jag tror inte att vi behöver gräva upp hela staden och ersätta den med färsk jord," sa Bain. "Men den här typen av driver hem poängen att människor bör dra nytta av de folkhälsoåtgärder som finns tillgängliga." + Utforska vidare
