約翰霍普金斯大學彭博公共衛生學院的專家最近進行的一項研究表明，芝加哥約有68% 的六歲以下兒童生活在自來水中含有可檢測到的鉛含量的家庭中。在分析過程中，研究人員使用了機器學習（一種人工智慧技術），根據現有的資料集（其中包括2016 年至2023 年期間進行的38385 次自來水檢測結果）來估計芝加哥各地家庭自來水中可能存在的鉛含量。這些檢測結果來自於註冊了免費鉛暴露自測服務的家庭。

研究人員使用的閾值是水中可檢測到的最低鉛含量，即十億分之一–大致相當於一個奧林匹克規格游泳池中半茶匙的水。超過三分之二（69%）的檢測結果超過了這一水平。據此，機器學習模型預測，75% 的城市住宅區會出現鉛污染水，涵蓋了68% 的芝加哥6 歲以下兒童。環保署目前對飲用水中鉛含量的”行動”水準–即市政府必須採取額外措施的點–是15 ppb。分析發現，9% 的檢測結果顯示鉛含量超過15 ppb。分析還發現，在暴露水平和檢測率方面存在種族不平等。

研究結果最近發表在《美國醫學會兒科學期刊》。

鉛被認為是一種嚴重的環境毒素，尤其是對兒童而言，沒有”安全”的接觸水平。在1986 年美國禁用鉛管之前，鉛管一直在使用，而且經常被要求使用。許多城市仍在使用禁鉛之前安裝的鉛水管。芝加哥的含鉛水管數量比美國其他城市都多，估計有40 萬根含鉛水管為多達270 萬人供水。根據美國環保署（Environmental Protection Agency）統計，全美有920 多萬戶家庭透過含鉛水管和供水管道取水。

環保署建議美國各城市在10 年內更換所有含鉛供水管。根據該建議，芝加哥將有40 年的時間來遵守這項規定，因為其供水基礎設施造成的負擔過重。

研究的主要作者、彭博學院環境健康與工程系助理教授Benjamin Huynh 博士說：”芝加哥自來水的鉛污染程度令人沮喪–這不是我們應該在2024 年看到的。”

在研究中，Huynh 及其同事著手量化芝加哥六歲以下兒童所面臨的暴露量。

研究人員首先從芝加哥水務管理部公開的資料集入手，該資料集包含38,385 份自來水鉛含量檢測結果，參與檢測的芝加哥家庭在2016 年1 月至2023 年9 月期間進行了自來水鉛含量檢測。這些結果覆蓋了該市約36% 的住宅區。

然後，研究人員將這些數據與美國人口普查和其他有關各街區人口統計的官方數據相結合，並使用機器學習技術，從自來水檢測結果的部分覆蓋範圍推斷出各街區可能存在的鉛污染水風險。

分析也使用了該市自我報告的家庭調查數據，估計19%的暴露兒童–全市約12.9萬名–使用未經過濾的自來水飲用。透過建模，研究人員估計暴露兒童血液中的鉛含量約為未暴露兒童的兩倍。

分析表明，芝加哥的鉛暴露存在種族差異。例如，西班牙裔人口每增加10 個百分點，鉛污染的幾率就會增加11.2%。分析還表明，該市的西班牙裔居民最不可能飲用未經過濾的自來水，只有12% 的人表示飲用。相較之下，32% 的白人居民稱他們的主要飲用水源是未經過濾的自來水。

至於檢測率，黑人和西班牙裔居民接受鉛暴露檢測的可能性較低，這表明在推廣方面存在差距。黑人和西班牙裔人口增加10 個百分點後，接受鉛檢測的幾率分別下降了3% 和6%。

作者指出，這項研究存在一些限制。鉛檢測數據是在街區一級匿名的，因此研究人員無法使用特定家庭的數據。研究人員無法獲得全市範圍內的兒科健康記錄，因此不得不對鉛暴露對健康的影響進行建模，而不是直接從數據中進行估算。