弗吉尼亚大学凯伦·沃克 信用:Pixabay/CC0公共域 密歇根州弗林特水危机爆发六年后，仍然是美国最引人注目的紧急事件之一
弗林特配水系统广泛的铁和铅腐蚀，加上铅的释放，造成了“红水”投诉，氯消毒剂迅速流失，并爆发了军团病，造成12人死亡
到目前为止，州和联邦机构已经支付了4.5亿美元的援助
今年8月，密歇根州通过民事诉讼达成了一项调解协议，预计将向受害者支付约6亿美元，其中许多是儿童
“弗林特的故事是一个警示性的故事，讲述了对风险的不良预期，太少太晚的行动，反动的和不受科学数据驱动的，”约翰·R
弗吉尼亚大学查尔斯·亨德森主持的材料科学与工程教授史高丽说
史高丽也是《腐蚀杂志》的技术主编
在9月10日发表的一篇论文中
8在《美国国家科学院院刊》上，史高丽和雷蒙德·J
桑图奇获得了博士学位
D
来自弗吉尼亚大学材料科学与工程系，解决未解决的科学问题，有助于避免未来的铅中毒灾难
降解铅管导致的铅中毒是一种普遍的威胁，未来可能会发生类似事件
史高丽说:“这需要一个新的视角，避免只看后视镜，而是关注前方的弯道。”
该论文的作者称，通常提出的策略基于稀疏水测试、经验法则和传统的缓解策略，而不是严格挑战合理的科学原则，提供了虚假的舒适度
史高丽说:“我们需要更好地理解控制铅释放的科学因素，这从更好的测试策略和理解一些基本事实开始。”
史高丽和桑图奇认为管理和规范公共供水系统的人应该使用科学数据来预测铅释放的风险
基于科学数据的风险评估应取代目前对水采样的依赖，水采样不精确，而且往往太晚，无法预防灾难
铅腐蚀的预测框架将允许监管者和基础设施管理者预测问题，并管理与不可接受的铅释放相关的水环境风险
桑图奇和史高丽推荐更好的热力学和动力学计算和模型来预测铅的释放和积累
所提出的模型可以根据水化学、反应速率、水垢形成和抑制剂腐蚀机制以及水停滞和流动等动态数据进行风险评估
公民科学家可以帮助应对数据收集挑战
“快速准确的测试，也许通过手机测试套件，可以提供更多的实时数据
史高丽说:“能够让市民监控自己饮用水的手持移动技术应该已经进步了。”
桑图奇和史高丽说明了化学热力学如何预测铅管表面上热力学稳定的铅基化合物的形成
某些化合物形成有利的薄膜，可能作为阻碍腐蚀的动力学屏障，并起到隔离其它可溶铅的作用
桑图奇说:“稳定的薄膜显影取决于某种平衡化学，以及磷酸盐处理的后果。”
“加入更多的磷酸盐，你就可以去除更多的可溶性铅，形成一层保护性的铅磷酸盐薄膜
完全去除磷酸盐，然后你就可以指望其他铅化合物(碳酸铅、硫酸铅、氧化铅等等
)可以去除你所需要的铅含量”，但通常情况并非如此
在经过磷酸盐处理的水中，会形成一层铅磷酸盐薄膜
“从我们的数据来看，如果没有磷酸盐这样的抑制剂，在热力学上不可能保持在环境保护局的铅和铜规则的可接受范围内
但是规模的形成需要时间
桑图奇说:“我们需要探索新的化学抑制剂和表面改性剂，以优化管壁上的保护性水垢覆盖。”
作者还提出了全新的想法来预测、监测和预防未来的水危机
人工智能和机器学习有助于识别水和管道状况与饮用水铅含量之间的关系
桑图奇和史高丽还提出了一个有希望的策略，用同位素分析来追踪铅的来源
“这一策略将增强我们对铅是如何从铅管和其他不太明显的来源中释放出来的理解，这是非常缺乏的，”他们的论文指出
政府官员可能会辩称，对科学研究和建模的投资是不必要的，因为铅基管道正在被取代，尽管代价是房屋所有者
史高丽和桑图奇不同意这个观点
史高丽说:“完全替换铅服务线是一个很好的目标，但是找到所有铅的来源可能很困难。”
更换公共供水系统中的铅并不仅仅意味着更换铅管
其他来源包括用于连接管道的铅基焊料和通常含有少量铅的商业黄铜，以及随着时间的推移渗入钢管腐蚀膜的铅离子
用钢或铜等其他管道部分替换铅管实际上会增加电偶腐蚀导致的铅释放，在电偶腐蚀过程中，两种不同金属之间的接触会导致一种金属受到保护，另一种金属加速退化
桑图奇和史高丽主张在许多现实操作条件下，整合所有可能来源的铅释放速率的整体动力学模型
史高丽说:“弗林特水危机的根本原因可以在材料科学、表面科学、水化学和电化学的交汇处找到。”
“一个更加知情的社会可以通过改进风险评估、预测和对影响铅释放的因素的管理来防止此类灾难在未来发生
在避免未来铅中毒灾难方面，我们都有自己的责任
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
