约翰霍普金斯大学彭博公共卫生学院的专家最近进行的一项研究表明，芝加哥约有 68% 的六岁以下儿童生活在自来水中含有可检测到的铅含量的家庭中。在分析过程中，研究人员使用了机器学习（一种人工智能技术），根据现有的数据集（其中包括 2016 年至 2023 年期间进行的 38385 次自来水检测结果）来估测芝加哥各地家庭自来水中可能存在的铅含量。这些检测结果来自于注册了免费铅暴露自测服务的家庭。
研究人员使用的阈值是水中可检测到的最低铅含量，即十亿分之一--大致相当于一个奥林匹克规格游泳池中半茶匙的水。超过三分之二（69%）的检测结果超过了这一水平。据此，机器学习模型预测，75% 的城市住宅区会出现铅污染水，覆盖了 68% 的芝加哥 6 岁以下儿童。环境保护局目前对饮用水中铅含量的"行动"水平--即市政府必须采取额外措施的点--是 15 ppb。分析发现，9% 的检测结果显示铅含量超过 15 ppb。分析还发现，在暴露水平和检测率方面存在种族不平等。
研究结果最近发表在《美国医学会儿科学杂志》上。
铅被认为是一种严重的环境毒素，尤其是对儿童而言，没有"安全"的接触水平。在 1986 年美国禁用铅管之前，铅管一直在使用，而且经常被要求使用。许多城市仍在使用禁铅之前安装的铅水管。芝加哥的含铅水管数量比美国其他任何城市都多，估计有 40 万根含铅水管为多达 270 万人供水。据美国环境保护署（Environmental Protection Agency）统计，全美有 920 多万户家庭通过含铅水管和供水管道取水。
环保局建议美国各城市在 10 年内更换所有含铅供水管道。根据该建议，芝加哥将有 40 年的时间来遵守这一规定，因为其供水基础设施造成的负担过重。
该研究的主要作者、彭博学院环境健康与工程系助理教授 Benjamin Huynh 博士说："芝加哥自来水的铅污染程度令人沮丧--这不是我们应该在 2024 年看到的。"
在研究中，Huynh 及其同事着手量化芝加哥六岁以下儿童所面临的暴露量。
研究人员首先从芝加哥水务管理部公开的数据集入手，该数据集包含 38385 份自来水铅含量检测结果，参与检测的芝加哥家庭在 2016 年 1 月至 2023 年 9 月期间进行了自来水铅含量检测。这些结果覆盖了该市约 36% 的住宅区。
然后，研究人员将这些数据与美国人口普查和其他有关各街区人口统计的官方数据相结合，并使用机器学习技术，从自来水检测结果的部分覆盖范围推断出各街区可能存在的铅污染水风险。
分析还使用了该市自我报告的家庭调查数据，估计19%的暴露儿童--全市约12.9万名--使用未经过滤的自来水饮用。通过建模，研究人员估计暴露儿童血液中的铅含量约为未暴露儿童的两倍。
分析表明，芝加哥的铅暴露存在种族差异。例如，西班牙裔人口每增加 10 个百分点，铅污染的几率就会增加 11.2%。分析还表明，该市的西班牙裔居民最不可能饮用未经过滤的自来水，只有 12% 的人表示饮用。相比之下，32% 的白人居民称他们的主要饮用水源是未经过滤的自来水。
至于检测率，黑人和西班牙裔居民接受铅暴露检测的可能性较低，这表明在推广方面存在差距。黑人和西班牙裔人口增加 10 个百分点后，接受铅检测的几率分别下降了 3% 和 6%。
作者指出，这项研究存在一些局限性。铅检测数据是在街区一级匿名的，因此研究人员无法使用特定家庭的数据。研究人员无法获得全市范围内的儿科健康记录，因此不得不对铅暴露对健康的影响进行建模，而不是直接从数据中进行估算。