Vingt ans après l'éruption mortelle, Milwaukee est en tête de liste pour les tests d'eau. Les services publiques cherchent, et parfois trouvent, des produits chimiques déréglementés dans l'eau potable et dans les eaux usées municipales.
Ma traduction libre d'un reportage de Marion Ceraso, du centre du journalisme d'enquête du Wisconsin
Pour les autorités qui surveillent l'eau de Milwaukee, le Cryptosporidium a changé la donne.
Il y a 2 décennies de cela, le parasite avait franchi l'usine de filtration municipale de Howard Avenue et se retrouva dans l'eau d'aqueduc de la ville. L'éruption serait responsable de 400,000 cas de maladies gastroentérites et au moins 69 décès.
C'était la plus importante crise de santé publique associée à l'eau de toute l'histoire des États-Unis.
Depuis l'éruption, le département d'aqueduc municipal, qui prélève son eau du lac Michigan, aurait investit $417 millions pour améliorer ses infrastructures, le monitorage et le système de traitement de l'eau.
Depuis 2004, le département d'aqueduc de Milwaukee a instauré un programme sérieux pour faire le monitorage afin de détecter une nouvelle menace potentielle à la santé publique: la collection de produits chimiques pour la plupart non réglementés connus sous le qualificatif "emerging contaminants", les contaminants émergents, comme les hormones œstrogène et le testostérone, les retardateurs de flammes, les pesticides, les explosifs et les produits pharmaceutiques (médicaments).
Certains de ces produits chimiques sont des perturbateurs endocriniens qui peuvent confondre l'organisme et ses hormones naturels pour nuire à la croissance et le développement du corps animal ou humain, et cela même à de très faibles doses.
"Nos tests ont été inspirés par l'incident au Cryptosporidium," dit Carrie Lewis, le surveillant des aqueducs de Milwaukee. L'éruption leur a fait réalisé que ce service public faisait partie des organismes qui protègent la santé publique.
Les contaminants se retrouvent dans l'eau suite aux ruissellement après un orage, à cause de déversements industriels et agricoles, des débordements d'égouts résidentiels, contenant des médicaments qui sont jetés dans les toilettes ou charriés par les excréments humains.
Beaucoup de tests, peu de résultats positifs
Le service de Milwaukee fait des tests pour détecter plus de 500 produits chimiques à tous les ans, et affiche les résultats en ligne. Le rapport de 2011 indique qu'il y a des traces de quelques contaminants émergents comme le DEET (répulsif d'insectes), du sulfamethozazole (antibiotique) ainsi que de l'acide perfluorooctanesulfonique (un produit chimique industriel persistant.
En 2012, aucun de ces produits chimiques n'ont été mesurés. Pour les 2 années, le chloroforme et d'autres sous-produits règlementés qui servent à désinfecter l'eau ont été trouvés bien en-dessous des concentrations acceptées par les normes de l'état.
"Je ne pense pas qu'il y ait eu de liens documentés sur la signification ou l'importance pour la santé public avec la détection de ces composés chimiques," dit Lon Couillard, le gérant de la qualité de l'eau des installations de Milwaukee, en parlant des produits chimiques non règlementés.
Le site Web de l'installation municipale répète la même information: "La science n'a pas fait la démonstration de la preuve qu'il y a des impacts pour les humains aux niveaux de traces trouvées de ces contaminants."
Couillard dit que les niveaux de contaminants qui alternent d'une année à l'autre ne sont probablement pas révélateurs, vu le potentiel d'erreurs possibles durant les tests pour les très faibles concentrations que doivent faire les laboratoires.
Établir un niveau de référence et faire le monitorage des données sur plusieurs années est important pour comprendre quels contaminants pourraient être considérés à risque, dit Couillard.
Lee Boushon, chef de la section qui fournit l'eau du département des ressources naturelles du Wisconsin, dit que la grande majorité des systèmes d'eau (aqueducs) se concentre seulement sur une liste de standards de 91 contaminants qui sont règlementés par l'EPA des É.-U.
"Cela est certainement être en avant de son temps que de faire le monitorage de contaminants additionnels en plus de cette liste comme le fait Milwaukee," dit Boushon.
Depuis la crise de Cryptosporidium de 1993, Milwaukee a fait plusieurs améliorations dans sa façon de traiter son eau potable. Un projet de $11 millions a augmenté la capacité de prélever de l'installation sur Howard Avenue et a prolongé la prise de prélèvement pour passer de 4,200 à 2 milles de la rive du lac Michigan afin d'aller plus loin que le sillon de contamination venant du port industriel de la ville.
Quand l'eau du lac s'engouffre dans l'usine, elle subit un processus de traitement de 9 étapes dont la désinfection avec des bulles de gaz d'ozone, un bassin de sédimentation et se fait filtrer. À la fin, on la qualifie de "pure, sécuritaire et délicieuse" par le service.
À l'autre bout du système d'eau de la municipalité, l'usine de traitement des eaux usées ont fait des tests avec un système de filtration d'égouts de la toute dernière technologie. L'intention était d'intercepter les contaminants émergents résistants aux méthodes conventionnelles des usines d'épuration conventionnelles, ainsi que le phosphore, un nutriment qui contribue aux floraisons d'algues et aux mortalités de masse de poissons.
Une science à ses tout débuts
Mais pendant que la technologie a évolué pour détecter les contaminants émergents dans l'eau à des concentrations de plus en plus faibles, les administrateurs de l'eau de la nation n'ont toujours pas de bonnes réponses à donner au public sur les risques que posent ces contaminants pour la santé humaine ou l'environnement.
La plupart des 80,000 produits chimiques d'usages commerciaux n'ont pas été testés pour leur innocuité selon le Pew Charitable Trusts.
"On se préoccupe de plus en plus partout aux É.-U. à propos des impacts des traces d'organiques, comme les hormones et les produits pharmaceutiques dans nos systèmes d'eau et les menaces potentielles qu'ils posent à la santé humaine, la faune et la flore, et l'environnement," dit Rebecca Klaper, professeure adjointe de l'école des sciences d'eau douce de Milwaukee de l'université du Wisconsin, dans un communiqué de presse sur l'étude du système de filtration du district.
L'exposition à ces produits chimiques aurait été liée à des changements de comportements sexuels, des diminutions de populations, des pubertés précoces ou retardées, ainsi que des organes de reproduction difformes chez les animaux.
Mais la croissance explosive de la production de perturbateurs endocriniens, leur présence presque universelle dans l'air, l'eau et les sols, ainsi que la variété et la complexité des impacts potentiels rendent l'étude des impacts sur la santé humaine un défi de taille.
"Si vous faites une liste de tous les produits chimiques qui se collent aux récepteurs d'hormones et qui peuvent avoir un effet, il y en aurait des centaines," dit Jocelyn Hemming, un toxicologue environnemental du Wisconsin State Lab of Hygiene. "C'est incroyable de voir le nombre de composés chimiques qui ont cet effet là."
Tim Bate, le directeur du développement durable et de la planification des eaux usées du district, dit que la plupart des usines d'assainissement d'eaux usées ne sont pas outillées pour traiter les perturbateurs endocriniens, ni les produits pharmaceutiques et les autres produits chimiques émergents.
Ces produits passent habituellement tout droit pour aboutir dans l'environnement aquatique, et cela impacte les organismes vivants qui s'y trouvent," dit Bate. "Je pense que cela prendra de l'importance à l'avenir."
Une meilleure filtration des eaux usées.
L'étude pilote du district pour ses eaux usées a découvert que le nouveau système de filtration pouvait retirer en moyenne 75% des 10 contaminants émergents sous surveillance, tout en réduisant les concentrations de phosphore.
L'étude a été rendue publique l'automne dernier par le Milwaukee Metropolitan Sewerage District avec Veolia, la compagnie française qui fait fonctionner et fait l'entretien des installations de traitement d'eaux usées de Milwaukee.
En utilisant son système de filtration au charbon activé, connu sous le nom d'Actiflo Carb, la compagnie a fait des tests pour traiter des produits chimiques comme les médicaments stabilisateurs de l'humeur, des désinfectants, des antibiotiques et des médicaments pour contrôler la pression artérielle. Ils ont été choisis en se basant sur de la recherche précédente qui démontrait qu'il était difficile à traiter et retirer avec des traitement d'assainissement conventionnels.
Parmis ceux-là, il y avait du triclosan, un composé chimique qui tue les germes souvent utilisés dans les savons à main, les pâtes à dent et certains détergents. Le produit chimique, sous étude en ce moment par le U.S. Food and Drug Adminstration (FDA), est reconnu pour nuire aux hormones des poissons, des grenouilles et des rats et peuvent provoquer une résistance croissante aux antibiotiques. Quand il est combiné avec de l'eau chlorée et les rayons du soleil, le triclosan peut se décomposer pour former des dioxines qui peuvent être très toxiques.
Le nouveau procédé de filtration a été capable d'enlever environ 90% du triclosan des eaux usées.
Jim Hurst, chef de direction technique chez Veolia Water North America, dit que le nouveau système de traitement permettra aux installations de traitement d'eaux usées un moyen pour avoir de meilleurs résultats pour leur argent tout en réduisant beaucoup les niveaux de pollution et obtenir une meilleure qualité de l'eau.
Les autorités du district disent que bien que le système pilote promet, ils ne sont pas disposés à investir davantage, surtout pour le traitement des contaminants non règlementés.
"Nous devons prendre soin de vérifier toutes les technologies émergentes," dit Bill Graffin, en charge de l'information publique pour le district des égouts de Milwaukee. "Bien sûr, nous avons obtenus d'excellents résultats, mais est-ce que quelque chose de mieux se présentera demain?"
Peu de réponses sur les risques.
Au Water Works de Milwaukee, Lewis se préoccupe de la façon de communiquer avec le public pour expliquer les contaminants émergents, vu la science toujours incertaine pour les traces de concentrations qui sont détectées.
"C'est difficile pour les gens de comprendre quand nous devons leur dire que la science n'est pas au point pour pouvoir nous dire ce que tout cela veut dire," dit-elle. "On espère que les données que nous avons colligé aideront à comprendre."
Certains argumentent que la science nous laisse comprendre qu'il y aurait de vrais dangers.
Linda Birnbaum, directrice du National Institute of Environmental Health Sciences, a témoigné devant le comité du Congress de 2010 pour dire que des scientifiques observent une liste qui ne fait que s'allonger d'effets de sensibilité endocriniennes sur la santé. Une augmentation des cancers du sein et de la prostate, des grossesses ectopiques, des malformations des testicules et des pubertés précoces sont toutes de bonnes raisons pour être préoccupé par l'exposition aux perturbateurs endocriniens selon elle.
Durant son témoignage, Birnbaum a aussi mentionné que de petites perturbations au système endocriniens, qui réagit aux changements subtils des hormones, par des expositions à faible concentrations comme celles dans l'eau, pourraient avoir des effets négatifs sur la santé.
D'autres experts sont d'accord pour dire que les produits chimiques sont préoccupants, mais disent que l'eau potable ne pose probablement pas un risque élevé.
"D'après les données que je connais, je n'ai pas vu de preuves de dangers venant des concentrations de produits pharmaceutiques qui se retrouvent dans l'eau potable," dit Shane Snyder, professeure en ingénierie chimique et environnementale de l'université de l'Arizona, durant une entrevue.
Snyder, tout comme Klaper, dit que les gens sont probablement plus exposés à ces produits chimiques venant de produits souvent trouvés à la maison comme les parfums, les shampooing et les retardateurs de flammes.
"Sachant que la concentration la plus élevée de n'importe quel produit pharmaceutique que nous avons détecté dans les eaux potables des É.-U. est environ 5 million de fois moindre que la dose thérapeutique," disait Snyder au comité du Senate en 2008 quandd elle représentait le American Water Works Association, un groupe de professionnels qui regroupe des gérants d'usines de traitement.
Durant l'entrevue, Snyder faisait la remarque que les preuves scientifiques actuelles sont limitées en partie à cause que les études n'évaluent pas les mélanges de produits chimiques qui se retrouvent dans l'eau.
"La grande majorité de notre règlementation est basée sur l'évaluation d'un produit chimique seulement," dit Snyder. "Nous avons besoin d'une meilleure façon d'étudier l'eau dans une perspective de mélanges."
Vaut mieux prévenir que guérir.
Kevin Shafer, le directeur exécutif du département des égouts de Milwaukee, est d'accord pour dire que filtrer les mauvais produits de la source d'eau est important. Mais encore mieux, selon lui, serait d'empêcher ces produits d'aboutir dans le système d'eau dès le départ.
Il note le succès de la ville qui a organisé un programme pour se débarrasser des médicaments sous ordonnance périmés pour éviter de contaminer l'eau. "Nous avons ramassé des tonnes et des tonnes de médicaments périmés et les avons retirés de l'environnement," dit Shafer.
Klaper est encouragée par la tendance vers une industrie chimiques plus verte, avec les conséquences potentielles sur la santé et l'environnement prises en ligne de compte durant a conception chimique.
Des appels à plus de règlementation.
Il y a 20 ans. les règlements de l'état et du fédéral en place à ce moment-là n'étaient pas suffisants pour arrêter l'éruption de Cryptosporidium de Milwaukee. Maintenant, des groupes scientifiques et des groupes de militants demandent une approche de précaution quand il s'agit de contaminants comme les perturbateurs endocriniens.
Des groupes comme la société Endocrine Society a fait appel à plus de recherche et une règlementation plus stricte pour réduire les expositions aux perturbateurs endocriniens.
Certains font des pressions pour mettre à jour et renforcer la législation sur les produits chimiques.
Entre-temps, Lewis, la surintendante des aqueducs de Milwaukee, dit que la ville va continuer son monitorage agressif des contaminants non règlementés.
"Je pense que c'est de notre responsabilité envers la santé du public de savoir ce qu'il y a dans l'eau." dit-elle.
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"20 years after fatal outbreak, Milwaukee leads on water testing
Utilities target — and sometimes find — unregulated chemicals in drinking water, sewage
By Marion Ceraso
Wisconsin Center for Investigative Journalism
For the public officials who safeguard Milwaukee’s water, Cryptosporidium changed everything.
Two decades ago, the parasite passed through the city’s Howard Avenue water treatment plant and reached city taps. The outbreak resulted in an estimated 400,000 cases of gastrointestinal illness and at least 69 deaths.
It was the largest waterborne outbreak recorded in U.S. history.
Since the outbreak, the city’s water utility, which draws its supply from Lake Michigan, has invested $417 million in improvements to infrastructure, monitoring and treatment.
Beginning in 2004, Milwaukee Water Works launched an aggressive program to monitor for a new potential public health threat: the largely unregulated group of chemicals known as “emerging contaminants,” including estrogen and testosterone, flame retardants, pesticides, explosives and pharmaceuticals.
Some of these chemicals are endocrine disruptors, which can interfere with hormones and derail human and animal growth and development, even at extremely low doses.
“Our testing is a legacy from Cryptosporidium,” said Carrie Lewis, Milwaukee Water Works superintendent. The outbreak “made us realize that we were in the public health protection business.”
Contaminants get into water through storm runoff, industrial and agricultural discharges and sewage from homes, including medications that are flushed down the toilet or carried along in human waste.
Lots of tests, few finds
Milwaukee Water Works tests for more than 500 chemicals annually, and posts its monitoring results online. The 2011 report shows trace amounts of a few emerging contaminants, including DEET, the mosquito repellent; sulfamethoxazole, an antibiotic; and perfluorooctane sulfonate, a persistent, man-made industrial chemical.
In 2012, none of these chemicals was detected. Both years, chloroform and other regulated byproducts of the water disinfection process were found well below allowable concentrations.
“I don’t think there’s any documented public health significance or importance that has been tied to the detection of these compounds,” said Lon Couillard, Milwaukee Water Works’ water quality manager, of the unregulated chemicals.
The utility’s website echoes that view: “Science has not demonstrated any impact on human health at the trace levels these contaminants are being discovered.”
Couillard said year-to-year shifts in emerging contaminant levels are not likely to be significant, given the potential for errors while testing at the very low concentrations their laboratories must use.
Establishing a baseline and monitoring the data over many years is important to understanding which contaminants might be considered a risk, Couillard said.
Lee Boushon, chief of the Wisconsin Department of Natural Resources’ public water supply section, said the vast majority of water systems focus only on a standard list of 91 contaminants regulated by the U.S. Environmental Protection Agency.
“It’s certainly forward-looking for Milwaukee to monitor for additional contaminants beyond that list,” Boushon said.
Since the Cryptosporidium outbreak of 1993, Milwaukee has made numerous improvements to its drinking water treatment. An $11 million project extended the Howard Avenue water intake 4,200 feet to a distance of two miles off Lake Michigan’s shoreline, beyond the path of contamination from the city’s industrial harbor.
As the lake water rushes into the plant, it enters a nine-step treatment process that includes disinfection with bubbling ozone gas, sedimentation and filtration. It is then deemed “pure, safe and delicious” by Water Works.
At the other end of the city’s water system, the Milwaukee Metropolitan Sewerage District tested a state-of-the-art sewage filtration system. The goal was to catch emerging contaminants resistant to removal by conventional wastewater treatment along with phosphorus, a nutrient that contributes to algae blooms and fish kills.
A science in its infancy
But while technology has evolved to detect emerging contaminants in water at increasingly tiny concentrations, water managers across the nation still do not have good answers for the public on how much risk they pose to human health or the environment.
Most of the 80,000 chemicals in commercial use have not been tested for safety, according to the Pew Charitable Trusts.
“There is mounting concern across the U.S. about the impact of trace organics, such as hormones and pharmaceuticals, in our water systems and the potential threats they pose to human health, wildlife and the environment,” said Rebecca Klaper, associate professor at the University of Wisconsin-Milwaukee’s School of Freshwater Sciences, in a press release on the sewerage district’s filtration study.
Exposure to these chemicals has been associated with changes in sexual behavior, population declines, early or late puberty and malformed reproductive organs in animals.
But the explosive growth in production of endocrine disruptors, their almost universal presence in air, water and soil, and the variety and complexity of potential impacts, make studying health effects in humans an overwhelming challenge.
“If you listed every chemical that binds to hormone receptors and can cause an effect, there would be hundreds of them,” said Jocelyn Hemming, an environmental toxicologist with the Wisconsin State Lab of Hygiene. “It’s unbelievable how many compounds act that way.”
Tim Bate, the sewerage district’s director of sustainability and planning, said most wastewater treatment plants are not equipped to handle endocrine disruptors, pharmaceuticals and other chemicals of emerging concern.
They generally pass “right through into the aquatic environment, and it affects aquatic organisms,” Bate said. “I think that’s going to be bigger and bigger going forward.”
Better sewage filtration
The sewerage district’s pilot study found that the new filtration system could remove an average of 75 percent of the 10 emerging contaminants examined, while also reducing concentrations of phosphorus.
The study was released last fall by the Milwaukee Metropolitan Sewerage District and Veolia, the French company that operates and maintains Milwaukee’s sewage treatment facilities.
Using its activated charcoal filtration system, known as Actiflo Carb, the company tested for the removal of chemicals including mood stabilizing drugs, disinfectants, antibiotics and blood pressure medications. They were chosen based on previous research showing they were difficult to remove with conventional sewage treatment.
Among those chemicals was triclosan, a germ-killing compound used in hand soaps, toothpastes, and detergents. The chemical, currently under review by the U.S. Food and Drug Administration, is known to disrupt hormones in fish, frogs and rats and potentially create widespread resistance to antibiotics. And when combined with chlorinated water and sunlight, triclosan may break down into dioxins, which can be highly toxic.
The new filtration process was able to remove around 90 percent of triclosan from wastewater.
Jim Hurst, chief technical officer of Veolia Water North America, said the new treatment system “will give wastewater facilities a way to stretch their treatment dollars while dramatically reducing pollution levels and achieving better water quality.”
Sewerage district officials said that while the pilot system is promising, they are not ready to invest in scaling it up, especially for the removal of unregulated contaminants.
“We need to be careful that we check out all the emerging technologies,” said Bill Graffin, public information officer for the Milwaukee sewerage district. “Sure we got great results, but what if something better comes out tomorrow?”
Few answers on risks
At Milwaukee’s Water Works, Lewis worries about how to communicate with the public about emerging contaminants, given the uncertain science regarding the trace levels being detected.
“It’s hard for people to understand when we have to say the science isn’t there to tell us what this means,” she said. “The hope is that the data we’ve collected will help in figuring this out.”
Some argue the science is already pointing toward real risk.
Linda Birnbaum, director of the National Institute of Environmental Health Sciences, testified before a 2010 congressional committee that scientists are observing a growing list of endocrine-sensitive health outcomes. Increases in breast and prostate cancer, ectopic pregnancy, undescended testicles and early puberty are all reasons to be concerned about exposure to endocrine disruptors, she said.
In her testimony, Birnbaum also cautioned that small disruptions of the endocrine system — which is responsive to subtle changes in hormones — by low-level chemical exposures like those in water, may have negative health effects.
Other experts agreed the chemicals are worrisome, but said drinking water is not likely a big risk.
“From the data that I am aware of, I have seen no evidence of risk from the concentrations of pharmaceuticals occurring in drinking water,” Shane Snyder, professor of chemical and environmental engineering at the University of Arizona, said in an interview.
Snyder, like Klaper, said people probably get more exposure to these chemicals from common household products like perfumes, shampoos and flame retardants.
“Consider that the highest concentration of any pharmaceutical we detected in U.S. drinking waters is approximately 5 million times lower than the therapeutic dose,” Snyder told a Senate committee in 2008, representing the American Water Works Association, a professional organization that includes water treatment plant managers.
In the interview, Snyder noted that current scientific evidence is limited in part because studies don’t assess the mixtures of chemicals that occur in water.
“The vast majority of our regulations are based upon assessment of one chemical in isolation,” Snyder said. “We need a better way to look at water from a mixture perspective.”
Prevention is better than cure
Kevin Shafer, executive director of Milwaukee’s sewerage district, agreed that filtering out bad stuff from the water supply is important. But even better, he said, is to keep it out of the water system in the first place.
He noted the city’s success at creating a prescription medication disposal program to avoid water contamination. “We’ve collected tons and tons of medicines and gotten them out of the environment,” Shafer said.
Klaper said she is encouraged by the trend toward green chemistry, in which potential health or environmental consequences are accounted for during chemical design.
Calls for increased regulation
Twenty years ago, state and federal regulations in place at the time were not sufficient to stop the Cryptosporidium outbreak in Milwaukee. Now, scientific organizations and advocacy groups are calling for taking a more precautionary approach to contaminants like endocrine disruptors.
Organizations such as the Endocrine Society have called for more research, and stronger regulation to reduce exposures to endocrine disruptors.
Some are pushing to update and strengthen chemical legislation.
In the meantime, Lewis, the Milwaukee Water Works superintendent, said the city will continue its aggressive monitoring of unregulated contaminants.
“We think it’s our public health responsibility to know what’s in the water,” she said.
Marion Ceraso is an independent journalist and a graduate of the UW-Madison School of Journalism and Mass Communication. Wisconsin Center for Investigative Journalism reporter Kate Golden contributed to this report. This project was supported by the Fund for Investigative Journalism, the Fund for Environmental Journalism and The Joyce Foundation."
Link:
http://www.wisconsinwatch.org/2013/05/22/20-years-after-fatal-outbreak-milwaukee-leads-on-water-testing/
