I decennier har bönder över hela Amerika uppmuntrats av den federala regeringen att sprida kommunalt avlopp på miljontals hektar jordbruksmark som gödningsmedel. Det var rikt på näringsämnen, och det hjälpte till att hålla slammet borta från deponier.
Men en växande mängd forskning visar att detta svarta slam, tillverkat av avloppsvatten som rinner från hem och fabriker, kan innehålla höga koncentrationer av kemikalier som tros öka risken för vissa typer av cancer och orsaka fosterskador och utvecklingsförseningar hos barn.
Kända som "för evigt kemikalier" på grund av sin långa livslängd, detekteras dessa giftiga föroreningar nu, ibland på höga nivåer, på jordbruksmark över hela landet, inklusive i Texas, Maine, Michigan, New York och Tennessee. I vissa fall misstänks kemikalierna för att orsaka sjukdomar eller döda boskap och dyker upp i produkterna. Bönder börjar frukta för sin egen hälsa.
Den nationella omfattningen av kontaminering av jordbruksmark av dessa kemikalier - som används i allt från mikrovågspopcornpåsar och brandsläckningsutrustning till nonstick-pannor och fläckbeständiga mattor - börjar först nu bli uppenbar. Det finns nu stämningar mot leverantörer av gödselmedlet, såväl som mot Environmental Protection Agency, som hävdar att myndigheten misslyckats med att reglera kemikalierna, känd som PFAS.
I Michigan, bland de första staterna att undersöka kemikalierna i slamgödsel, stängde tjänstemän en gård där tester fann särskilt höga koncentrationer i jorden och i nötkreatur som betade på marken. I år förbjöd staten att fastigheten någonsin igen skulle användas för jordbruk. Michigan har inte utfört omfattande tester på andra gårdar, delvis av oro för de ekonomiska effekterna på sin jordbruksindustri.
En boskapsladugård i Michigan, nu tom, efter att marken och djuren visade sig vara förorenade. Kredit...Emily Elconin för The New York Times
Ett av djuren från den kontaminerade flocken Michigan. Kredit...Emily Elconin för The New York Times
År 2022 förbjöd Maine användningen av avloppsslam på jordbruksmarker. Det var den första staten att göra det och är den enda staten som systematiskt testade gårdar för kemikalierna. Utredare har hittat kontaminering på minst 68 av de mer än 100 gårdar som hittills kontrollerats, med cirka 1,000 webbplatser som fortfarande ska testas.
"Att undersöka PFAS är som att öppna Pandoras ask", säger Nancy McBrady, biträdande kommissionär för Maines jordbruksdepartement.
I Texas anklagade flera ranchägare kemikalierna för döden av boskap, hästar och havskatt på deras fastigheter efter att avloppsslam använts som gödningsmedel på närliggande jordbruksmark. Halterna av en PFAS-kemikalie i ytvatten översteg 1 300 delar per biljon, säger de i en stämningsansökan som ingavs i år mot Synagro, företaget som levererade gödselmedlet. Även om det inte är direkt jämförbart, är EPA:s dricksvattenstandard för två PFAS-kemikalier 4 delar per biljon.
"Vi var så desperata efter att ta reda på vad som pågår, vad som tar våra kor ifrån oss", säger Tony Coleman, som föder upp boskap på en 315-acre ranch med sin fru Karen och hennes mor, Patsy Schultz, i Johnson County, Texas.
"När vi fick tillbaka testerna började allt bli vettigt," sa Mr. Coleman.
Synagro, som ägs av Goldman Sachs Asset Management, sa att det "kraftigt bestrider" anklagelserna. Den sa att dess preliminära studie av PFAS-nivåer där slammet applicerades visade siffror "drastiskt lägre" än vad kärandena hävdade, mindre än 4 delar per biljon i ytvatten, till exempel.
"Synagro genererar inte PFAS eller använder dem i våra processer", säger Kip Cleverley, företagets hållbarhetschef. "Med andra ord, vi är en passiv mottagare, liksom våra partners för avloppsvatten."
"Allt började bli meningsfullt", sa Tony Coleman, sedd här med sin fru Karen.Credit...Jordan Vonderhaar för The New York Times
I centrum för krisen står Naturvårdsverket, som i decennier har uppmuntrat användningen av avloppsvatten som gödningsmedel. Myndigheten reglerar patogener och tungmetaller i avloppsgödselmedel, men inte PFAS, även om det har visat sig bevis på deras hälsorisker och deras närvaro i avloppsvatten.
EPA studerar för närvarande riskerna med PFAS i slamgödselmedel (som industrin kallar biosolider) för att avgöra om nya regler är nödvändiga.
Byrån fortsätter att främja dess användning på odlingsmark, även om den har börjat vidta åtgärder på andra håll. I april beordrade det företag att sänka PFAS-nivåerna i dricksvatten till nära noll och utpekade två typer av kemikalien som farliga ämnen som måste saneras av förorenare. Myndigheten säger nu att det inte finns någon säker nivå av PFAS för människor.
Regeringen arbetade "för att bättre förstå omfattningen av gårdar som kan ha applicerat förorenade biosolider och utveckla riktade insatser för att stödja bönder och skydda matförsörjningen", sade EPA i ett uttalande.
Forskning har visat att PFAS kan komma in i den mänskliga näringskedjan från förorenade grödor och boskap.
Ett fält i Texas gödslat med biosolids från Synagro. Credit...Jordan Vonderhaar för The New York Times
Ett vattenhål på Coleman-gården. Kredit...Jordan Vonderhaar för The New York Times
Det är svårt att veta hur mycket gödningsslam som används i hela landet, och EPA-data är ofullständiga. Gödselindustrin säger att mer än 2 miljoner torra ton användes på 4,6 miljoner hektar jordbruksmark 2018. Och den uppskattar att bönder har fått tillstånd att använda avloppsslam på nästan 70 miljoner hektar, eller ungefär en femtedel av all amerikansk jordbruksmark.
Avloppsslam appliceras även på landskap, golfbanor och skogsmark. Och den har använts för att fylla upp gamla gruvor.
"Det finns helt klart ett behov av att testa varje plats där biosolider applicerades", säger Christopher Higgins, professor i civil- och miljöteknik vid Colorado School of Mines. "Och alla industrianläggningar som släpper ut avfall till de kommunala avloppsanläggningarna borde förmodligen testas."
Forskare påpekar att slamgödsel har fördelar. Den innehåller växtnäring som kväve, fosfor och kalium. Det hjälper till att minska användningen av gödselmedel gjorda av fossila bränslen. Det minskar på de miljontals ton slam som annars skulle förbrännas, släppa ut föroreningar eller gå till deponier och generera växthusgaser när det sönderfaller.
"Ändå finns all kemi som samhället producerar och utsätts för i det avloppet", säger Rolf Halden, professor i miljöbioteknik vid Arizona State University, bland de tidigaste forskarna som studerat PFAS i avloppsslam.
Doften av död
En dödfödd kalv hittades kontaminerad med PFAS.Credit...Jordan Vonderhaar för The New York Times
Dana Ames, en miljöbrottsutredare vid Constable's Office i Johnson County, skar tänderna och arbetade med fall av försvunna personer och hemska mord. Men hennes första möte med slamgödsel kom ändå som en oförskämd chock.
En bonde hade spridit slammet på sina åkrar och två närliggande ranchägare lämnade in ett klagomål om lukten. Hon körde ut för att undersöka saken.
"Jag rullade ner fönstret och jag spydde bokstavligen nästan projektil i mitt fordon," sa hon. "Jag är van vid att känna lukten av döden. Det här var värre än döden."
Det samtalet ledde till en anmärkningsvärd undersökning, övervakad av Ames, av PFAS-kontamination av slammet som sprids i hennes län. Hon tog ett prov av gödselmedlet och fann att det innehöll 27 olika typer av PFAS, av vilka minst 13 matchade PFAS i jord- och vattenproverna från de två rancherna.
Och när en kalv föddes död på Colemans ranch, skyndade hon kadaveret till ett labb vid Texas A&M University. Tester visade att levern var full av PFAS: 610,000 delar per biljon.
En lukt "värre än döden", sa Ames. Kredit...Jordan Vonderhaar för The New York Times
James Farmer har stämt Synagro för PFAS i gödselmedel. Kredit...Jordan Vonderhaar för The New York Times
I februari kallade Ames och andra lokala tjänstemän till ett akutmöte om sina upptäckter. "Detta är inte bara isolerat till det här länet, eller ens flera län. Det här pågår överallt", sa en länskommissarie, Larry Woolley. "Och mängden nötkött och mjölk som har gått in i näringskedjan, vem vet vad deras PFAS-nivåer är."
I år stämde familjen Coleman och deras grannar James Farmer och Robin Alessi biosolidsproducenten Synagro och även EPA och sa att byrån hade misslyckats med att reglera kemikalierna i gödselmedel.
De har slutat skicka sin boskap till marknaden och säger att de inte vill äventyra folkhälsan. Deras dagar är nu fyllda av långa timmar av att ta hand om en flock de inte förväntar sig att någonsin skicka.
För att täcka kostnaderna jobbar de extrajobb och har doppat sig i sina besparingar. De fruktar att de har förlorat sitt levebröd för alltid.
"Många människor är fortfarande rädda för att prata om det," sa Mr. Coleman. "Men för oss handlar det om att vara ärliga. Jag vill inte skada någon annan, även om vi känner att folk har skadat oss."
Berg av slam
En Synagro-bearbetningsanläggning i Fort Worth. Kredit...Jordan Vonderhaar för The New York Times
När EPA började marknadsföra slam som näringsrikt gödselmedel för decennier sedan, verkade det som en bra idé.
1972 års Clean Water Act krävde att industrianläggningar skulle börja skicka sitt avloppsvatten till reningsverk istället för att släppa ut det i floder och vattendrag, vilket var en vinst för miljön men också producerade stora nya mängder slam som måste gå någonstans.
Det innebar också att föroreningar som PFAS kunde hamna i avloppsvattnet och i slutändan i gödningsmedel.
Slammet som påstås ha förorenat familjen Colemans gård kom från vattendistriktet City of Fort Worth, som behandlar avloppsvatten från mer än 1,2 miljoner människor, visar stadens register. Dess anläggning tar också emot avloppsvatten från industrier inklusive flyg, försvar, olja och gas och biltillverkning. Synagro tar slammet och behandlar det (dock inte för PFAS, eftersom det inte krävs enligt lag) distribuerar det sedan som gödningsmedel.
Rening av avloppsvatten omfattar många steg, inklusive användning av bakterier som eliminerar föroreningar. Anläggningen kontrollerar tungmetaller och patogener som kan vara skadliga för hälsan. Ändå var konventionella avloppsanläggningar som dessa inte utformade för att övervaka eller ta bort PFAS.
Steven Nutter, miljöprogramledare vid Fort Worths Village Creek Water Reclamation Facility, sa att anläggningen följde alla federala och statliga standarder. "Bollen ligger på EPA:s plan", sa han.
Village Creeks avloppsvattenreningsverk i Fort Worth. Kredit...Jordan Vonderhaar för The New York Times
Avloppsvatten på väg mot att bli slamgödselmedel i Texas. Kredit...Jordan Vonderhaar för The New York Times
EPA:s egna forskare har hittat förhöjda halter i avloppsslam. Och i myndighetens senaste undersökning av biosolider var PFAS nästan universella. En rapport från 2018 av EPA-inspektören anklagade byrån för att misslyckas med att korrekt reglera biosolids, och sa att det hade "minskat personal och resurser i biosolids-programmet över tiden."
Synagro erkänner i sin senaste hållbarhetsrapport att PFAS är ett problem. "En av vår branschs utmaningar", står det, "är potentialen för oönskade ämnen i biosolider, som per- och polyfluoralkylämnen", eller PFAS.
Men att förbjuda slamgödsel är inte vägen framåt, säger biosolids industrigrupper. Maines förbud har bara fått staten att transportera mer avloppsvatten från staten, eftersom lokala deponier inte kan ta emot det, säger Janine Burke-Wells, verkställande direktör för North East Biosolids & Residuals Association, som representerar producenter.
Hon sa att tillsynsmyndigheter borde fokusera på att stävja PFAS som kommer in i avloppsvatten genom att förbjuda användning i konsumentprodukter eller kräva att industrier rensar sina avloppsvatten innan de skickas till reningsverk. "Det finns inte tillräckligt med pengar i världen för att ta ut det i slutet," sa hon.
Att ta reda på hur man ska hantera denna kris är en utmaning som många stater nu står inför. Maine, tillsammans med sitt förbud mot gödningsslam och dess testning av jordbruksmark, erbjuder också ekonomiskt stöd till drabbade bönder och hjälper dem att övergå från att odla mat. Att använda marken för att odla andra grödor, som blommor, eller för att installera solpaneler är några av alternativen som främjas.
Michigan har tagit ett annat förhållningssätt.
Jason Grostic, som förlorade sin familjs boskapsföretag. Kredit...Emily Elconin för The New York Times
Hawkeye, Mr. Grostics hund, med kor från den kontaminerade flocken. Mr. Grostic kan inte sälja djuren och vill inte avliva dem. Kredit...Emily Elconin för The New York Times
Där har tillsynsmyndigheter testat endast ett 15-tal gårdar som fått gödningsslam som är känt för att ha blivit förorenat. Michigan har istället fokuserat på att arbeta med företag för att få ner halterna av PFAS i deras avloppsvatten och har förbjudit användningen av slam med höga halter av kemikalien.
Staten erkänner risken för fler tester för sina bönders försörjning. "Vi är väldigt, väldigt medvetna om konsekvenserna av att testa och potentiellt skada en gårds ekonomiska framgång", säger Abigail Hendershott, som leder Michigans PFAS Action Response Team. "Vi vill se till att vi har riktigt bra data innan vi går ut och börjar störa saker."
Det är en liten tröst för Jason Grostic, en tredje generationens nötkreatursuppfödare i Brighton, Mich., vars egendom visade sig vara förorenad av slamgödsel 2020. Staten lade ut en hälsorådgivning om hans nötkött och dömde hans ranch över natten.
"Det här är inte bara på min mark," sa Mr. Grostic. "Folk är livrädda för att de ska förlora sin gård, precis som jag gjorde."
