미국의 공동 수계 시스템(CWS ; community water system)의 금속 농도와 불평등 패턴에 대한 연구에서, 컬럼비아 대학교 메일맨 공중보건대학(Columbia University Mailman School of Public Health)의 연구원들은 금속농도가 장소나 지역에 관계없이 준도시, 히스패닉 공동체(Hispanic communities ; 라틴아메리카계 공동체)를 서비스하는 CWS에서 특히 높아졌다는 것을 발견하고 환경 정의 문제를 강조했다. 이 지역사회는 우라늄(U), 셀레늄(Se), 바륨(Ba), 크롬(Cr), 그리고 비소(As)의 농도가 가장 높았다.

낮은 농도에서도 우라늄은 만성질환의 발생에 중요한 위험요소이다. 지금까지 CWS(공동 수계 시스템)로부터의 우라늄 노출의 잠재적 건강 영향에도 불구하고 만성적인 물 우라늄 피폭에 대한 역학 연구는 거의 이루어지지 않았다. 특히 우라늄은 공공 음용수 오염물질로서 문헌에서 과소평가되어 왔다. 이 연구 결과는 『랜싯 지구 건강 저널(Journal The Lancet Planetary Health)』에 발표되었다.

컬럼비아 메일맨 공중보건대학의 조교수인 앤 니그라(Anne Nigra) 박사는 “이전 연구들은 만성적인 우라늄 노출과 높은 수준의 노출에서 고혈압, 심혈관 질환, 신장 손상, 폐암의 위험 증가 사이의 연관성을 발견했다”고 말했다.

앤 니그라(Anne Nigra) 박사는 이어 “우리의 목표는 미국 전역의  CWS(공동 수계 시스템) 금속 농도를 추정하고 높은 금속 농도 추정치를 보고하거나 미국 EPA의 최대 오염 물질 수준을 초과하는 평균을 보고할 가능성이 더 높은 이러한 시스템이 제공하는 사회 인구학적 하위 그룹을 식별하는 것이었다”라고 덧붙였다.

미국 거주자의 약 90%가 공공 식수 시스템에 의존하고 있으며, 대부분의 거주자들은 특히 일년 내내 같은 인구를 서비스하는 CWS(공동 수계 시스템)에 의존하고 있다. 연구진은 안티몬(Sb), 비소(As), 바륨(Ba), 베릴륨(Be), 카드뮴(Cd), 크롬(Cr), 수은(Hg), 셀레늄(Se), 탈륨(Tl), 우라늄(U)에 대한 6년간의 EPA 검토 기록을 평가해 평균 농도가 EPA가 정한 최대 오염물질 수준을 초과하는지 여부를 확인했다.

여기에는 연간 2억9천만 명의 사람들에게 제공되는 13만9천 개의 공공 수도 시스템으로부터 약 1천300만 개의 기록이 포함되어 있다. 연구진은 전국 3만7천915개의 CWS에 대한 평균 금속 농도를 개발했으며, 향후 분석에 사용할  CWS(공동 수계 시스템) 및 카운티 수준에서 추정 금속 농도의 온라인 대화형 지도를 만들었다.

조사 결과에 따르면 2000년부터 2011년까지 지역 수계의 2.1%가 EPA(환경청) 최대 오염 수준을 초과하여 평균 우라늄 농도를 보고했으며, 준수 모니터링 중에 우라늄이 자주 검출되었다.

또한 비소, 바륨, 크롬, 셀레늄, 우라늄 농도는 준도시, 히스패닉 인구를 대상으로 하는 CWS에서 불균형적으로 높아져 이러한 지역사회에 대한 우려와 공공 식수의 불평등에 영향을 미칠 수 있는 가능성을 제기하였다.

니그라(Nigra) 박사와 연구팀들은 높은 CWS 금속 농도와 준도시, 히스패닉 공동체 사이의 일관된 연관성은 농도 차이가 근본적인 지질학이라기보다는 규제 정책이나 치료의 실패라는 것을 암시한다고 지적한다. 히스패닉/라티노(Hispanic/Latino) 인구는 간, 신장, 심혈관 질환뿐만 아니라 당뇨로 인한 사망률 증가를 포함하여 수많은 건강 격차를 보여준다.

니그라(Nigra) 박사는 “따라서 CWS 금속 농도의 차이를 줄이고 금속 농도가 높은 공공 수돗물 시스템이 제공하는 지역사회를 보호하기 위해 추가적인 규제 정책, 규정 준수 집행 및 인프라 개선이 필요하다”라면서 “이런 개입과 정책은 특히 환경 정의를 증진하고 공중 건강을 보호하기 위해 가장 많이 노출된 지역사회를 보호해야 한다”라고 말했다.

공동저자는 컬럼비아대학교 메일맨 공중보건대학(Columbia University Mailman School of Public Health) 필리포 라발리(Filippo Ravalli), 캐스린 실링 위안지 유(Kathrin Schilling Yuanzhi Yu), 아나 나바스-아시엔(Ana Navas-Acien), 컬럼비아 대학교 벤자민 C 보스틱(Benjamin C Bostick), 스티븐 N 칠루(Steven N Chillru), 라몬트 도허티 지구관측소(Lamont Doherty Earth Observatory), 그리고 런던대학교(University of London) 아니르바수(Anirban Basu) 등이다.

이 연구는 국립환경보건과학원( National Institute of Environmental Health Sciences ; 허가 ES010349, ES009089, ES028758, ES029668, 2ES007322), 국립보건원(National Institutes of Health Office) 및 국립치과학원(he Director and National Institute Of Dental & Craniofacial Research ; 허가 OD031849)의 지원을 받았다.

이 논문은 미국 전역의 공공 음용수 오염물질에 대한 대화형 웹사이트(interactive website)와 함께 제공되며, 이 웹사이트는 연구자들과 심지어 지역 사회 구성원들이 전국의 공공 식수 오염물의 공간 패턴을 탐구하기 위해 사용할 수 있다.

[원문보기]

Uranium Detectable in Two-Thirds of U.S. Community Water System Monitoring Records

HIGHEST CONCENTRATIONS WERE FOUND FOR HISPANIC COMMUNITIES

In a study on metal concentrations in U.S. community water systems (CWS) and patterns of inequalities, researchers at Columbia University Mailman School of Public Health found that metal concentrations were particularly elevated in CWSs serving semi-urban, Hispanic communities independent of location or region, highlighting environmental justice concerns. These communities had the highest levels of uranium, selenium, barium, chromium, and arsenic concentrations.

Even at low concentrations, uranium represents an important risk factor for the development of chronic diseases. Until now, little epidemiological research had been done on chronic water uranium exposures despite the potential health effects of uranium exposure from CWSs. Uranium, in particular, has been underappreciated in the literature as a public drinking water contaminant of concern. The study results are published in the journal The Lancet Planetary Health.

“Previous studies have found associations between chronic uranium exposure and increased risk of hypertension, cardiovascular disease, kidney damage, and lung cancer at high levels of exposure,” said Anne Nigra, PhD, assistant professor of Environmental Health Sciences at Columbia Mailman School of Public Health.

 “Our objectives were to estimate CWS metal concentrations across the U.S, and identify sociodemographic subgroups served by these systems that either reported high metal concentration estimates or were more likely to report averages exceeding the U.S. EPA’s maximum contaminant level.”

Approximately 90 percent of U.S. residents rely on public drinking water systems, with most residents relying specifically on CWSs that serve the same population year-round. The researchers evaluated six-year EPA review records for antimony, arsenic, barium, beryllium, cadmium, chromium, mercury, selenium, thallium, and uranium to determine if average concentrations exceeded the maximum contaminant levels set by the EPA which regulates levels for six classes of contaminants. 

This included approximately 13 million records from 139,000 public water systems serving 290 million people annually. The researchers developed average metal concentrations for 37,915 CWSs across the country, and created an online interactive map of estimated metal concentrations at the CWS and county levels to use in future analyses.

According to findings, 2.1 percent of community water systems reported average uranium concentrations from 2000 to 2011 in exceedance of the EPA maximum contamination levels, and uranium was frequently detected during compliance monitoring (63 percent of the time). 

Arsenic, barium, chromium, selenium, and uranium concentrations were also disproportionately elevated in CWSs serving semi-urban, Hispanic populations, raising concerns for these communities and the possibility of influencing inequalities in public drinking water.

Nigra and her colleagues note that the consistent association between elevated CWS metal concentrations and semi­-urban, Hispanic communities implies that concentration disparities are a failure of regulatory policy or treatment rather than underlying geology. Hispanic/Latino populations show numerous health disparities, including increased mortality due to diabetes, as well as liver, kidney, and cardiovascular disease.

“Additional regulatory policies, compliance enforcement, and improved infrastructure are therefore necessary to reduce disparities in CWS metal concentrations and protect communities served by public water systems with elevated metal concentrations,” said Nigra. “Such interventions and policies should specifically protect the most highly exposed communities to advance environmental justice and protect public health.

Co-authors are Filippo Ravalli, Kathrin Schilling Yuanzhi Yu, and Ana Navas-Acien, Columbia University Mailman School of Public Health; Benjamin C Bostick, and Steven N Chillru, Lamont Doherty Earth Observatory, Columbia University; and Anirban Basu, University of London.

The study was supported by the National Institute of Environmental Health Sciences (grants ES010349, ES009089, ES028758, ES029668, 2ES007322);  National Institutes of Health Office Of The Director and National Institute Of Dental & Craniofacial Research (grant OD031849).

The paper is accompanied by an interactive website of public water contaminants across the U.S., which is available for use by researchers and even community members to explore spatial patterns in public drinking water contaminants nationwide.

[출처=컬럼비아대학교 메일맨 공중보건대학
(https://www.publichealth.columbia.edu/public-health-now/news/uranium-detectable-two-thirds-us-community-water-system-monitoring-records) / 2022년 4월 6일자 연구보고서]