教育新闻网密歇根州弗林特市爆发水灾后的六年，仍然是美国最引人注目的紧急事件之一。
弗林特供水系统的铁和铅腐蚀严重，加上铅释放，引起了“红水”投诉，氯消毒剂的迅速流失和军团病爆发，导致12人死亡。到目前为止，各州和联邦机构已支付了4.5亿美元的援助。8月，密歇根州通过民事诉讼达成了和解，预计将向受害者支付约6亿美元，其中许多是儿童。
弗吉尼亚大学材料科学与工程系教授查尔斯·亨德森(John H. Scully)说：“火石的故事是一个警告性的故事，它预示着人们对风险的低预期，太少太迟，没有反应，并且不受科学数据驱动的行动。” 。Scully还担任《 CORROSION Journal》首席技术编辑。
Scully和Raymond J. Santucci 在9月8日发表于《美国国家科学院院刊》上的论文中，获得博士学位。来自UVA的材料科学与工程系的研究人员将在2019年解决尚未解决的科学问题，这些问题可以帮助避免未来的铅中毒灾难。降解铅管引起的铅中毒是普遍的威胁，将来很可能会发生事故。
斯卡利说：“这需要一个崭新的视角，以避免只看后视镜，而不必专注于前方弯道周围的东西。”
该论文的作者说，通常提出的策略基于稀疏的水质测试，经验法则和传统的缓解策略，而不是严格地挑战合理的科学原理，提供了错误的舒适感。
Scully说：“我们需要更好地理解控制铅释放的科学因素，这首先需要更好的测试策略和对一些基本事实的理解。”
Scully和Santucci认为，管理和调节公共水系统的人们应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，因为这种依赖不够精确，而且往往为时已晚，无法预防灾难。
铅腐蚀的预测框架将使监管机构和基础设施管理人员能够预测问题并管理与不可接受的铅释放有关的水况风险。
Santucci和Scully建议采用更好的热力学和动力学计算模型，以预测铅的释放和积累。提出的模型可以基于动态数据(例如水化学，反应速率，水垢形成和阻垢剂腐蚀机理以及水的停滞和流动)生成风险评估。
公民科学家可以帮助应对数据收集挑战。Scully说：“通过手机测试套件进行快速准确的测试，可以提供更多的实时数据。使市民能够监控自己的饮用水的手持式移动技术应该已经取得了进步。”
Santucci和Scully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。某些化合物会形成有利的膜，这些膜可能会成为阻碍腐蚀的动力学屏障，并起到隔离可溶铅的作用。
Santucci说：“稳定的薄膜显影取决于某种平衡化学，这会对磷酸盐处理产生影响。” “添加更多的磷酸盐，您可以去除更多的可溶性铅，从而形成保护性的磷酸铅膜。完全去除磷酸盐，然后您就希望其他铅化合物(碳酸盐，-硫酸盐，-氧化物等)可以去除磷酸盐。所需的铅水平”，通常情况并非如此。
在经过磷酸盐处理的水中，会形成磷酸铅膜。“根据我们的数据，如果没有磷酸盐之类的抑制剂，从热力学上讲不可能保持在EPA铅和铜规则的可接受范围内。但是要形成水垢需要花费时间。我们需要探索新的抑制剂化学品和表面改变剂可以优化管道壁上的防护垢覆盖范围。” Santucci说。
作者还提出了一些全新的想法，以预测，监控和预防未来的水危机。人工智能和机器学习可以帮助确定水和管道状况与饮用水中铅含量之间的关系。Santucci和Scully还提出了一种使用同位素分析来追踪铅来源的有前途的策略。他们的论文指出：“这一策略将增强我们对铅如何从铅管和其他不太明显的来源释放的认识，而这些来源却非常缺乏。”
公职人员可能会争辩说，无需进行科学研究和建模方面的投资，因为基于铅的管道已被更换，尽管这要花费房主的费用。Scully和Santucci不同意这种观点。Scully说：“完全更换铅服务线是一个很棒的目标，但是要找到所有铅来源可能很困难。”
在公共供水系统中更换铅并不仅仅意味着更换铅管。其他来源包括用于将管道连接在一起的铅基焊料和通常包含少量铅的商业黄铜，以及随着时间的推移浸入钢管腐蚀膜的铅离子。由于电腐蚀，用其他管道(例如钢或铜)部分替换铅管实际上会增加铅的释放，在该过程中，两种异种金属之间的接触会导致一种金属受到保护，而另一种金属则加速降解。
Santucci和Scully主张建立一种整体的动力学模型，该模型应考虑在许多实际操作条件下从所有可能来源释放铅的速率。
Scully说：“火石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叉领域找到。” “信息灵通的社会可以通过改进风险评估，对影响铅释放的因素进行预期和管理来防止将来发生此类灾难。我们都应在避免未来铅中毒灾难中发挥作用。”
