米国メイン州とニュージャージー州の私有井戸世帯における飲料水のヒ素曝露量とヒ素処理による健康リスクの減少

Reduction in drinking water arsenic exposure and health risk through arsenic treatment among private well households in Maine and New Jersey, USA.

• Qiang Yang
• Sara V Flanagan
• Steven Chillrud
• James Ross
• Wenke Zeng
• Charles Culbertson
• Steven Spayd
• Lorraine Backer
• Andrew E Smith
• Yan Zheng

抄録

200万人を超えるアメリカの農村部の人々が、米国環境保護庁（USEPA）の最大汚染物質レベル（MCL）である10マイクログラム/リットル（μg/L）を超えるヒ素（As）を含む民間の井戸からの飲料水のリスクにさらされています。既存の処理技術が実世界の状況でどの程度効果を発揮し、健康リスクをどの程度低減するかは、十分に理解されていません。この研究では、メイン州中南部（ME、n=156）とニュージャージー州北部（NJ、n=94）における家庭用のAs処理システムの有効性を評価し、未処理の井戸水の化学的性質やその他の要因がAs除去にどのように影響するかを調べています。未処理水と処理水のサンプル、および処理に関する質問票を収集した。大半のME世帯はポイント・オブ・ユース逆浸透システム（POU RO）を導入していたが、NJではデュアルタンク・ポイント・オブ・エントリー（POE）の全戸システムが普及していた。ヒ素処理システムは井戸水のヒ素濃度（[As]）を最大で2桁減少させた。すなわち、MEでは中央値71.7から0.8μg/L、平均値105から14.3μg/L、NJでは中央値8.6から0.2μg/L、平均値15.8から2.1μg/Lであった。MEのシステムの半数以上（53％）が水[As]を1μg/L以下に低減したのに対し、NJでは69％であった。処理システムの故障率は、ME州では19％（USEPA MCL10μg/L以上）、NJ州では16％（NJ MCL5μg/L以上）であった。両州とも、未処理の井戸水[As]とAs(III)/As比が高いほど、処理失敗率が高くなります。POEシステムはPOUシステムよりも故障率が低く、業者が設置・維持管理している処理システムは住宅所有者が設置している処理システムよりも故障率が低かった。処理水中の[As]を7倍に削減したことで、皮膚がんリスクだけでも、MEでは3765人/100万人で514人、NJでは568人/100万人で75人に減少した。

Over 2 million mostly rural Americans are at risk of drinking water from private wells that contain arsenic (As) exceeding the U.S. Environmental Protection Agency (USEPA) Maximum Contaminant Level (MCL) of 10 micrograms per liter (μg/L). How well existing treatment technologies perform in real world situations, and to what extent they reduce health risks, are not well understood. This study evaluates the effectiveness of household As treatment systems in southern-central Maine (ME, n = 156) and northern New Jersey (NJ, n = 94) and ascertains how untreated well water chemistry and other factors influence As removal. Untreated and treated water samples, as well as a treatment questionnaire, were collected. Most ME households had point-of-use reverse-osmosis systems (POU RO), while in NJ, dual-tank point-of-entry (POE) whole house systems were popular. Arsenic treatment systems reduced well water arsenic concentrations ([As]) by up to two orders of magnitude, i.e. from a median of 71.7 to 0.8 μg/L and from a mean of 105 to 14.3 μg/L in ME, and from a median of 8.6 to 0.2 μg/L and a mean of 15.8 to 2.1 μg/L in NJ. More than half (53%) of the systems in ME reduced water [As] to below 1 μg/L, compared to 69% in NJ. The treatment system failure rates were 19% in ME (>USEPA MCL of 10 μg/L) and 16% in NJ (>NJ MCL of 5 μg/L). In both states, the higher the untreated well water [As] and the As(III)/As ratio, the higher the rate of treatment failure. POE systems failed less than POU systems, as did the treatment systems installed and maintained by vendors than those by homeowners. The 7-fold reduction of [As] in the treated water reduced skin cancer risk alone from 3765 to 514 in 1 million in ME, and from 568 to 75 in 1 million in NJ.

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