방법론 및 상세한 결과 : 농장 국가에서는 식수의 질산염 오염이 악화되고 있습니다

byAnne Schechinger, 수석 분석가, 경제학

2020 년 6 월 24 일 수요일

2019 년 농장 국가의 문제가 다시 방문[1]보고서에 따르면, 환경 실무 그룹은 캘리포니아, 일리노이, 아이오와, 캔자스, 메릴랜드, 미네소타, 네브라스카, 오클라호마, 펜실베이니아, 텍사스 및 위스콘신 인 11 개 주에서 식수의 질산염 오염이 만연했다고보고했다. 2020 년 3 월, 우리는 미네소타에있는 20 만 명이 넘는 사람들이 1995 년에서 2018 년 사이에 질산염 오염으로 식수를 마치고 있음을 발견했습니다.[2]EWG의 새로운 연구는 지난 15 년 동안 지역 사회 식수의 토토 배당 수치도 증가하고 있음을 보여줍니다.

2003 년에서 2017 년 사이에 테스트는 캘리포니아, 일리노이, 아이오와, 캔자스, 메릴랜드, 네브라스카, 오클라호마, 펜실베니아, 텍사스 및 위스콘신에서 거의 4,550 만 명의 거주자에게 서비스를 제공하는 4,037 개의 커뮤니티 워터 시스템에서 화학 물질 수준을 감지했습니다. 이 지역 사회에서 오염이 52 % 또는 2,111 명으로 악화되고 있습니다.

이 증가하는 오염은 지하수 시스템에만 영향을 미치지 않습니다. 지하수 및 지표수 시스템의 오염이 악화되고 있습니다.

토토 배당은 비료와 분뇨의 화학 성분입니다. 그것은 농장 들판을 뛰어 넘어 지하수로 스며 들면서 식수의 지하수와 지표수로 들어갑니다.

토토 배당을 앓고있는 식수는 심각한 건강 결과를 초래할 수 있습니다. Federal Clean Water Act에 따라 식수에서 토토 배당 (질소로 측정)의 법적 한도는 리터당 10 밀리그램 또는 mg/L입니다.[3] 그러나 새로운 연구에 따르면 5 mg/l의 질산염이있는 식수는 결장 직장암의 위험이 높고 신경관 선천성 결함과 같은 부작용과 관련이 있습니다..[4]

우리가 연구 수행 방법

식수의 질산염 테스트를위한 데이터는 공공 수도 시스템의 필수 테스트에서 데이터를 기록한 10 개 주 정부 기관에서 나왔습니다. 예를 들어, 우리는 아이오와 주 자연 자원부와 캘리포니아 주 수자원 자원 관리위원회에서 아이오와 데이터를 받았습니다. [5] 2003 년은 2003 년으로 거슬러 올라가는 토토 배당 테스트 데이터를 가지고 있었기 때문에 2003 년을 9 개 주에 대한 초기 날짜로 선택했습니다.

우리는 환경 보호국이 2019 년 4 월 현재 활성화 된 것으로 간주했으며 2003 년에서 2017 년 사이에 9 개 주에 대해, 2007 년과 2017 년 오클라호마에 대해 적어도 하나의 질산염 테스트를 수행 한 모든 커뮤니티 워터 시스템에 대한 데이터를 분석했습니다. 우리는 EPA 안전 식수 정보 시스템 오염 코드가 캘리포니아, 일리노이, 아이오와, 캔자스, 메릴랜드, 펜실베이니아, 텍사스 및 위스콘신에 대해 1040의 EPA 안전 식수 정보 시스템 오염 코드를 분석했지만 Nebraska 및 Oklahoma의 오염 코드 1038을 사용했습니다.[6]데이터 세트에는 지하수 또는 지표수를 주요 식수 공급원으로 사용하는 시스템이 포함되어 있습니다.

공공 수도 시스템은 커뮤니티 또는 비 공동 시스템입니다. 커뮤니티 워터 시스템은 일반적으로 일년 내내 도시와 마을의 거주자에게 서비스를 제공합니다. 대부분의 사람들이 시립 시스템이나 수도권으로 생각하는 것입니다.

우리는 토토 배당이 높은 토토 배당이있는 사람들에게 토토 배당을 테스트 한 활성 커뮤니티 워터 시스템 목록을 좁혔습니다. 시스템은 2003 년에서 2017 년 사이에 언제라도 적어도 3mg/L 이상에서 하나 이상의 시험을 가졌다면 토토 배당이 상승한 것으로 간주되었습니다. EPA는 자연적으로 발생하는 수준의 오염을 나타내는 지하수에서 3mg/L을 고려하기 때문에 3mg/L 수준은 토토 배당을 나타내는 것으로 선택되었습니다.[7]

일부 분석의 경우, 10 mg/L이 공공 식수에서 토토 배당의 법적 한계이기 때문에 5 또는 10 mg/L 이상의 테스트를 한 시스템의 수를 보았습니다. 우리는 100 mg/L 이상의 예외적으로 높은 토토 배당 테스트를 꺼 냈습니다. 왜냐하면 우리는 이것들이 실제 테스트 결과가 아닌 오류로 간주했기 때문입니다.

일단 질산염이 높아진 지역 사회 수 시스템 그룹을 설립 한 후 - 3 mg/L 이상에서 적어도 하나 이상의 검사를받은 사람들 - 2003 년에서 2017 년 사이에 질산염 검사가 증가했는지, 감소 또는 2017 년 사이에 오클라호마에서 2007 년 사이)를 분석했습니다. 이것은 질산염 검사가 연도와 관련이 있는지 평가하여 수행되었습니다.

각 커뮤니티 워터 시스템에 대해 상관 계수 또는r값은 토토 배당이 연도와 긍정적으로 또는 음의 상관 관계가 있는지 확인하기 위해 계산되었습니다. 상관 계수는 두 변수 간의 관계를 설명합니다.r +1에 가까운 값은 연도와 토토 배당 증가와 음성 사이의 강한 관계를 보여줍니다r-1에 가까운 값은 연도와 토토 배당 감소 사이의 강한 관계를 보여줍니다.

긍정적 인 상관 관계를 가진 지역 사회 수도 시스템에서 토토 배당 수준이 증가했습니다.r0 이상의 값. 토토 배당 수준은 음의 상관 관계를 가진 시스템에서 감소했습니다.r0 이하의 값. 일부 시스템은 상관 관계가 0이되었으므로 토토 배당 수준이 시간이 지남에 따라 증가하거나 감소하지 않음을 의미합니다.

토토 배당이 높은 모든 시스템의 상관 계수를 찾은 후를 계산했습니다.t 그리고P각 시스템의 값.[8] 이 지표는 시간이 지남에 따라 토토 배당의 증가 또는 감소가 통계적으로 유의한지 여부를 결정합니다.[9] 우리는 95 % 신뢰 수준에서 통계적 유의성을 평가했습니다 (p <= 0.05).

2003 년에서 2017 년 사이에 각 지역 사회 수도 시스템의 토토 배당 수준이 증가했거나 감소했는지 여부를 연구하는 것 외에도, 우리는 또한 모든 고가 시스템에서 전체 연간 토토 배당 평균이 시간이 지남에 따라 상승했는지 여부를 조사했습니다. ( "검출되지 않은"것으로보고 된 테스트 결과는 0의 값이 할당되었습니다.) 우리는 2003 년에서 2017 년 사이에 토토 배당이 높아진 모든 시스템의 연간 테스트 평균을 주별로 계산 한 다음 해마다 토토 배당 평균의 성장률을 계산하여이를 수행했습니다.

소규모 커뮤니티 워터 시스템의 오염은 2003 년과 2017 년 사이에 더 악화 될 가능성이 높았습니다. 시간이 지남에 따라 토토 배당 수준이 증가하는 더 많은 시스템이 작거나 큰지 여부를 파악하기 위해 시스템이 얼마나 많은 물 고객 수를 기준으로 EPA가 지정된 크기 범주에 넣었는지 여부를 파악했습니다.[10]매우 작은 커뮤니티 워터 시스템은 501 명 이하로 제공됩니다. 소규모 시스템은 501에서 3,300 사이의 역할을합니다.

농촌 지역의 사람들은 토토 배당 오염 악화를 경험할 가능성이 더 높습니다. 이를 결정하기 위해 각 커뮤니티 시스템의 위치를 ​​2010 년 미국 인구 조사국이 지정된 도시 지역과 함께지도에 올렸습니다.[11]커뮤니티 워터 시스템이 미국 인구 조사국에 서명 된 도시 지역에 위치한 경우 도시 시스템으로 간주되었으며, 그렇지 않은 경우 농촌 시스템으로 간주되었습니다..

상세한 결과

2003 년에서 2013 년 사이에 캘리포니아, 일리노이, 아이오와, 캔자스, 메릴랜드, 네브라스카, 오클라호마, 펜실베이니아 주 및 위스콘신에서 약 1 억 1,400 만 명의 사람들이 물을 제공 한 14,276 개의 커뮤니티 워터 시스템이 적어도 한 번은 질산염에 대한 식수를 테스트했습니다. (시스템에 등재 된 인구는 104,395,379 명 이었지만 지역 사회 수도 시스템에 등재 된 인구는 부정확 할 수 있습니다.)이 중 28 %는 3 mg/L 이상에서 적어도 하나의 시험을 가졌습니다.

표 1. State에 의해 3, 5 또는 10 mg/L 이상에서 최소 1 개 이상의 시험을 가졌던 활성 커뮤니티 워터 시스템의 퍼센트

3 mg/L 이상 또는 2,111 개의 커뮤니티 워터 시스템에서 하나 이상의 테스트를 가진 시스템의 경우 시간이 지남에 따라 질산염 수준이 증가했습니다. 캘리포니아, 캔자스 및 텍사스는 질산염 오염이 57 %로 악화되는 지역 사회의 비율이 가장 높았습니다 (표 2).

표 2. 시간이 지남에 따라 토토 배당이 증가하거나 감소하는 3 mg/L 이상에서 최소 1 개 이상의 시험을 가진 커뮤니티 워터 시스템

질산염 오염 수준이 증가한 시스템 중 45 %가 통계적으로 유의했습니다. 그러나 시간이 지남에 따라 질산염 수준이 감소한 시스템의 47 %가 41 % 만 크게 감소했습니다.

표 3. 상태에 따라 토토 배당이 통계적으로 유의미하게 증가하거나 감소하는 3mg/L 이상에서 하나 이상의 테스트를 가진 커뮤니티 워터 시스템

그림 1은 2003 년에서 2017 년 사이에 질산염 오염이 높아진 모든 시스템에 대해 시간이 지남에 따라 질산염 평균을 제공합니다. 오클라호마의 연간 질산염 평균 평균은 2007 년에서 2017 년 사이입니다.

그림 1. 2003 년에서 2017 년 사이에 토토 배당이 증가함에 따라 커뮤니티 워터 시스템의 평균 연간 토토 배당, 주

질산염이 악화되는 지역 사회의 평균 질산염 수준을 살펴보면 위스콘신은 2003 년에서 2017 년 사이에 46 %로 질산염이 가장 많이 증가했습니다. 캔자스는 그 해에 걸쳐 성장률이 가장 적었지만 질산염 평균은 그 당시 17 % 증가했습니다 (표 4).

표 4. 토토 배당이 증가함에 따라 커뮤니티 워터 시스템의 2003 년에서 2017 년 사이에 토토 배당 평균의 성장률, 상태별로

질산염 오염은 농촌 지역에 사는 사람들에게 악화 될 가능성이 높습니다. 86 %로, 네브래스카는 농촌 지역에 위치한 질산염 시스템이 증가하는 비율이 가장 높았습니다 (표 5).

표 5. 시골과 도시 지역에 위치한 토토 배당 커뮤니티 워터 시스템 증가의 비율