Imagens de elétrons retroespalhados de uma seção transversal da camada de escala de metal, ou ferrugem, amostras de tubos internos de linhas de serviço de chumbo em Flint, Michigan. A parte externa do tubo fica do lado esquerdo, e os buracos no "padrão de queijo suíço" são vazios onde o chumbo costumava ser, dizem pesquisadores da Universidade de Michigan College of Engineering. Não tratado, água corrosiva fez com que o chumbo vazasse, deixando para trás um esqueleto mineral de alumínio e magnésio. Crédito:Brian Ellis
Um estudo de linhas de serviço de chumbo no sistema de água potável danificado de Flint revela um padrão de queijo suíço na crosta interna dos tubos, com buracos onde o chumbo costumava ser.
As descobertas - lideradas por pesquisadores da Universidade de Michigan - apoiam o entendimento geralmente aceito de que o chumbo infiltrou-se no sistema porque a água não foi tratada para prevenir a corrosão. Embora estudos anteriores tenham apontado para esse mecanismo, esta é a primeira evidência direta. Isso contradiz a afirmação de um regulador no início deste ano de que os produtos químicos para controle da corrosão não teriam evitado a crise hídrica.
Os pesquisadores dizem que as descobertas ressaltam a importância do tratamento anticorrosivo ininterrupto para os sistemas de água envelhecidos que atendem a milhões de lares americanos.
A equipe se concentrou na camada de escama de metal - essencialmente ferrugem de chumbo - dentro de 10 amostras de linha de serviço de chumbo em torno de Flint. Eles estudaram a textura da camada de ferrugem, bem como sua composição química. Em seguida, eles usaram sua análise para estimar que a linha média de serviço de chumbo liberou 18 gramas de chumbo durante os 17 meses em que a água do rio Flint (sem controle de corrosão) fluiu pelo sistema.
"Esta é a quantidade de chumbo que entraria em uma única casa, "disse Terese Olson, professor associado de engenharia civil e ambiental da U-M e autor principal de um estudo em Cartas de Ciência e Tecnologia Ambiental . "Se calcularmos a média dessa liberação durante todo o período, a cidade recebeu água do Rio Flint, sugeriria que, em média, a concentração de chumbo seria pelo menos duas vezes o nível de ação da EPA de 15 partes por bilhão. "
A liderança acabou em vários lugares.
"Alguns foram consumidos, - disse Olson. - Alguns foram descidos pelo ralo. Alguns ainda podem estar armazenados no encanamento das casas. Em outras palavras, há uma chance de que parte desse chumbo seja um risco potencial à saúde, mesmo depois que a linha de serviço do chumbo for removida. "
Se uma linha de serviço de chumbo se conecta a uma casa com tubos de aço galvanizado, por exemplo, esses tubos podem atuar como esponjas de chumbo que podem reter e, posteriormente, liberar partículas contendo o metal tóxico, disse o co-autor do estudo Brian Ellis, Professor assistente de engenharia civil e ambiental da U-M.
Além de examinar amostras de tubos em um microscópio eletrônico de varredura, os pesquisadores pulverizaram os revestimentos dos tubos para analisar do que são feitos. Nos tubos Flint, eles encontraram uma proporção maior de alumínio e magnésio para chumbo do que o típico para linhas de serviço de chumbo, quando comparado com dados de 26 outras concessionárias de água.
"Estimamos quanto chumbo estava 'faltando' para alinhar a escala de chumbo do Flint com a quantidade de alumínio e magnésio relatada em outras comunidades, "Olson disse." Aquele chumbo perdido representa o que foi lixiviado dos canos durante o episódio de corrosão de Flint. "
Conforme os tubos de chumbo envelhecem, os átomos em sua superfície reagem com oxigênio e outros produtos químicos no sistema e tornam-se oxidados, ou enferrujado. O tratamento adequado da água não impede esse processo. O que isso impede, no entanto, é a quebra da camada de ferrugem.
"É como quando você coloca uma moeda velha em um copo de Coca e vê-o brilhar novamente, "Ellis disse." O ácido da Coca dissolve o produto da corrosão do cobre. Isso é semelhante ao que aconteceu nas falas de Flint. Você pode ter um produto de corrosão estável, mas quando você muda a química da água, os compostos de chumbo oxidados na superfície podem se tornar instáveis e se dissolver rapidamente. "
As concessionárias de água com água corrosiva e linhas de serviço de chumbo em seus sistemas adicionam compostos chamados ortofosfatos para evitar essa quebra. Quando Flint mudou da água do Lago Huron para o mais corrosivo Rio Flint para economizar dinheiro, o utilitário não ajustou seu processo de tratamento adicionando ortofosfatos.
"Além das implicações para Flint, demonstramos que pequenas mudanças na química da água podem liberar o que era chumbo estável em um pulso bastante rápido, "Ellis disse." Esta é uma condição conhecida. Então, embora não estivéssemos surpresos, ser capaz de mostrar isso ressalta a importância de manter o controle ininterrupto da corrosão do chumbo. "
Os autores esperam verificar sua previsão da quantidade de chumbo liberado, analisando uma linha de serviço de chumbo de uma casa vazia que não foi exposta à água corrosiva de Flint. O desafio é encontrar uma casa que esteja sem água desde 2014 e tenha uma linha de chumbo que possa ser desenterrada.
O estudo é intitulado "Estimativas forenses de liberação de chumbo de linhas de serviço de chumbo durante a crise da água em Flint, Michigan. "A equipe de pesquisa incluiu seis alunos de graduação, quatro alunos de pós-graduação, dois pós-doutorandos e seis professores dos campi de Flint e Ann Arbor da U-M. Foi financiado pelo Fundo de Pesquisa Schlissel da U-M para Flint, O programa de financiamento de pesquisa MCubed da U-M e o programa Dow Sustainability Fellows.