Doktorand och studieförfattare George Watson (bilden) arbetade med forskare från University of Illinois och utbildare från Illinois Extension för att samla in nästan 1 200 jordprover över hela Chicago. När det testades var varje prov berikat med bly. Kredit:University of Illinois
Blyexponering i tidig barndom kan få livslånga konsekvenser, inklusive hjärnskador, utvecklingsförseningar och inlärnings- och beteendestörningar. Att förhindra dessa förödande resultat innebär att undvika bly, men det är bara möjligt om du vet var du kan hitta det.
Bly spökar gamla hem i flisande färg och rör, men det lurar också utanför, i jord. Det är grejerna med lerpajer och trädgårdstomter, som smulas sönder från stövelsteg för att sammanfoga hushållsdamm i glömda hörn. Det är lätt att förbise, men jord kan vara en viktig källa till bly där barn bor och leker.
En ny markprovtagning från University of Illinois och Illinois Extension avslöjar förhöjd bly i parkvägar och bakgårdar över hela Chicago. Enligt studien mätte varje enskilt prov bly över den naturligt förekommande nivån på 20 delar per miljon (ppm). Och medianvärdet över stadens parkvägar var 11 gånger det beloppet:220 ppm.
"Den tidigare jordblybedömningen av Chicago tog bara 57 prover, så vi gick upp i storleksordningar", säger Andrew Margenot, biträdande professor vid Institutionen för växtvetenskap vid U of I och huvudförfattare till studien. "Men vi hittade samma resultat totalt sett - ungefär 10 gånger anrikning över naturligt förekommande blynivåer i jorden."
U.S. Environmental Protection Agency sätter maxtröskeln för jordbly till 400 ppm för bar jord där barn leker, och Illinois använder samma standard. Andra stater, som Kalifornien och Minnesota, sätter tröskeln mycket mer konservativt till 80 respektive 100 ppm.
I Chicago kom 93 % av jordproverna över 80 ppm. Men med den federala och Illinois EPA-standarden låg 94 % av proverna under tröskeln på 400 ppm.
"Vi är i den här konstiga gråzonen, där beroende på vilka statliga riktlinjer du följer, så är du antingen OK eller så är du inte för större delen av staden," säger Margenot. "Ärligt talat var jag dock förvånad över att våra medelvärden inte var högre. Enskilda bakgårdar i den här studien mätte så högt som 3 000 ppm och många amerikanska städer har hotspots som vida överstiger det. Så det kunde ha varit mycket värre."
Fortfarande, Margenot föredrar Kaliforniens mer konservativa standard, med hänvisning till en analys från 2015 som kopplar samman blyexponering i jord med blynivåer i barnblod och IQ. Han noterar dock att jordbly inte alltid översätts prydligt till blynivåer i blodet. Biotillgängligheten beror på många faktorer, inklusive markens lerhalt och organiskt material och, mer praktiskt, om jorden är bar eller täckt med torv eller cement.
Teamet fann bly ojämnt fördelat över Chicagos storstadsområde. I stort sett föll blynivåerna i koncentriska ringar runt stadens centrum, känd som Loop. Men lokala hotspots kastade av sig vad som annars kunde ha varit en snygg korrelation mellan blynivåer och avstånd från slingan.
"Det var i söder, särskilt den sydöstra stranden, där vi hittade det högsta beloppet. Vi upptäckte även fickor med högre bly i väster, där du hittar Garfield Park, och sedan även norrut där du vanligtvis hittar områden med högre inkomster ", säger Margenot. "Mönstret speglar den historiska karaktären av blyförorening, då blyfärg och blyhaltig gas användes. Fler hus, mer biltrafik, mer bly lades ner i dessa områden.
"Det finns en stark verklighet för miljörättvisa här", tillägger han. "Småsamhällen, särskilt afroamerikaner i Chicago, påverkas oproportionerligt mycket av dessa föroreningar. Redlining-politik tvingade svarta amerikaner till de delar av städerna som vanligtvis var värst förorenade. Det här problemet försvinner inte. Stadsledare och samhället som helhet måste vara villiga att investera i övervaknings- och begränsningsinsatser för att åtgärda situationen."
Chicago-medborgare kan kontrollera sitt allmänna område mot Margenots karta, men trots hans teams högdensitetsprovtagningsansträngningar kan kartan inte peka ut leadsnivåer för en enskild adress. Han arbetar med Chicago Urban Agriculture Mapping Project för att lägga till jordbly till deras interaktiva karta, och data har redan integrerats i MapMyEnvironment, en databas med öppen källkod för att visualisera miljörisker. För tillfället säger Margenot att folk borde låta testa sin jord om de bor i tätortsområden innan de börjar trädgårdsarbete eller skickar ut barnen för att leka.
Vissa delar av staden, särskilt nära båda de lokala flygplatserna – O'Hare och Midway – hade förvånansvärt låg blyhalt.
"Blybensin används fortfarande i flygplansbränsle – småmotorer som Cessnas – men inte flygbränsle. Många intressenter vi pratade med trodde att flygplatserna måste vara fulla av föroreningar, men de var bra med avseende på bly. Så det är goda nyheter, " säger Margenot.
Även om forskargruppen fokuserade på bly i denna studie, analyserade de en delmängd av prover för andra tungmetaller inklusive kvicksilver, kadmium och arsenik. Margenot säger att dessa metaller inte förekom tillsammans med bly.
Det är inte nödvändigtvis bra.
"I vissa städer där källan till föroreningar är densamma, som en smältning, deponeras alla otäcka saker tillsammans. Så om du mäter bly, en av de lättare tungmetallerna att mäta, vet du att det finns en risk för alla de andra metallerna. Det är inte fallet här, vilket talar om de olika källorna till metallföroreningar i Chicago, säger han. "Det är ett olyckligt fynd. Det betyder att bara för att du har låg bly betyder det inte att du har låg arsenikhalt eller kadmium, som kan anrikas i dessa jordar."
Provtagningsarbetet ger en plan för andra städer som är intresserade av att kartlägga blyföroreningar i marken. Margenots team samlade in nästan 1 000 jordprover från parkvägar, som sträcker sig mellan trottoarer och vägar som ofta är indelade som allmän mark. Ytterligare 156 samlades in av medborgarforskare från bakgårdar över hela staden. Även om provstorlekarna skilde sig markant, visade statistiska jämförelser att de två typerna av jordar kunde producera stadstäckande kartor över bly med mycket liknande mönster och nivåer.
"På bakgårdar tror vi att det mesta blyet kommer från blyhaltig färg, jämfört med vägbanor där bly med största sannolikhet är en rest från blyhaltig bensin. Men de två typerna av prover gav oss en liknande fördelning av bly över staden. Det är bra, för om du måste gå dörr till dörr och knacka, det tar längre tid att utveckla stadsövergripande bedömningar." säger Margenot.
Artikeln "Soil lead distribution in Chicago, USA," publiceras i Geoderma Regional .