Откуда мышьяк в бангладешских колодцах?
Во многих местах Южной и Восточной Азии подземные воды содержат мышьяк в таких количествах, которые способны вызвать хроническое отравление. Результат — поражение кожи, заболевания дыхательной и сердечно-сосудистой систем, а также некоторые виды рака. Отравлена вода почти всех крупных рек от Инда на западе до Янцзы на востоке, берущих начало в Гималаях. Тектоническая активность — остаток процессов, сформировавших Гималаи, — и большое количество осадков приводят к быстрой эрозии, в результате чего мышьяк, связанный с пиритом проникает в речные отложения.
Особая ситуация сложилась в дельте Ганга, где в 1970-х началось бурение скважин, чтобы люди не пили поверхностную воду, заражённую болезнетворными микроорганизмами. Геологи тогда не понимали, что это приведёт к проникновению мышьяка в водоносный горизонт.
Однако остаётся неясным, каким именно образом мышьяк оказался в грунтовых водах. В 2008 году группа гидролога Чарльза Харви из Массачусетского технологического института (США) обнаружила, что вода из водоносного горизонта района Муншигандж имеет тот же изотопный состав, что и прудовая. Учёные пришли к выводу, что органические вещества могут просачиваться из прудов в водоносный горизонт, расположенный на 30 м ниже. Г-н Харви предположил, что там органический материал вызывает активность микроорганизмов, которые могут растворять частицы оксида железа и высвобождать заключённый в них мышьяк.
Искусственные пруды в Бангладеш — это ямы, которые выкапывались для того, чтобы приподнять землю и защитить поля и дома от паводков, вызываемых муссонными дождями. Сегодня такие пруды покрывают в 22 раза большую площадь, чем 50 лет назад. Соответственно, г-н Харви и его коллеги рекомендовали не копать возле колодцев и скважин.
Однако геохимик Джон Макартур из Университетского колледжа Лондона (Великобритания) и его коллеги, проанализировав данные группы г-на Харви, пришли к противоположному выводу. Они утверждали, что мышьяк производится в отложениях близ водоносного горизонта местным органическим материалом и что вода из прудов, напротив, очищает водоносный горизонт и уменьшает загрязнение.
Новое исследование тоже показало, что пруды не виноваты. Карен Йоханссон из Университета Тьюлейн в Новом Орлеане (США) и её коллеги сообщают, что шесть богатых мышьяком участков Западной Бенгалии не показывают признаков наличия органического материала из прудов. Исследователи также утверждают, что прудовой органике понадобились бы тысячи лет, чтобы преодолеть десятки метров глины и песка и добраться до водоносных горизонтов, а пруды были вырыты всего несколько десятков лет назад.
Но группы г-на Харви и г-жи Йоханнессон работали далеко друг от друга, отмечает гидролог Роджер Беки из Университета Британской Колумбии (Канада). Он подозревает, что некоторые органические вещества поступают из прудов, а некоторые находятся в отложениях. По его мнению, обе исследовательские команды могут быть правы. Дело за систематическими исследованиями, которые станут возможны только при поддержке местных властей.
Каким бы ни было происхождение мышьяка, говорит Штефан Хуг из Швейцарского федерального института водных наук и технологий, проблему можно решить бурением глубоких скважин — хотя бы 150 м. С другой стороны, оговаривается специалист, если бурить слишком много, мышьяк проникнет и туда. К тому же вода с такой глубины может оказаться чересчур солёной.
Результаты исследования опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.
Источник
Раскрыта многолетняя тайна отравленных вод реки Меконг
Геофизики из США разгадали тайну отравления мышьяком в течение нескольких десятилетий более ста миллионов человек из Южной и Юго-Восточной Азии. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature Geosciences, а кратко о них сообщается на сайте Стэнфордского университета.
В некоторых районах Бангладеш, Индии, Камбоджи, Мьянмы, Вьетнама и Китая содержание мышьяка в питьевой воде превышает рекомендованные Всемирной организацией здравоохранения нормы в 20−100 раз. Это приводит к регулярным массовым отравлениям среди местного населения.
Мышьяк в воду, согласно данным геофизиков, попадает в результате создания соответствующих условий для его высвобождения в результате метаболизма бактерий. Прояснению механизмов этого процесса, происходящего в дельте реки Меконг, и посвящено исследование ученых.
Первоначально мышьяк оказывается связанным с соединениями оксида железа, попадающими в реку в районе ее истока из горных пород Гималаев. В связанном состоянии он накапливается в отложениях водоносного комплекса дельты Меконга.
Высвобождение мышьяка происходит благодаря метаболизму бактерий, которые в условиях отсутствия кислорода используют мышьяк и оксид железа в качестве альтернативного средства дыхания. В результате этого происходит выделение токсина и его поступление в грунтовые воды.
Неясен ученым был источник энергии, приводящей к распаду первоначально безопасного соединения на оксид железа и мышьяк. Им может растительный материал, расположенный как вблизи поверхности, так и глубоко в недрах дельты Меконга.
Для выяснения этого ученые провели полевые эксперименты. Они взяли два образца осадочных кернов из различных типов среды в дельте Меконга в Камбодже. Первый из них был из приповерхностных водно-болотистых угодий, насыщенных дождевой водой в течение ограниченной части года.
Второй образец был из водно-болотистых угодий, насыщенных водой в течение всего года. Исследования ученых показали, что в течение сухих периодов бактерии перерабатывают растительный материал, используя кислород и не производя мышьяк.
Между тем, когда наступают сезоны дождей, микроорганизмы переходят к использованию другого типа метаболизма. По мнению ученых, основную роль в загрязнении токсинами играют не поверхностные микробы, а глубинные, которые испытывают постоянную нехватку кислорода.
Между тем, антропогенный фактор может провоцировать создание условий, в которых бактерии из приповерхностных вод начнут также производить мышьяк. В частности, изменение гидрологии региона (строительство дамб и водосборов) может менять до опасных уровней концентрацию мышьяка.
Источник
Откуда мышьяк в бангладешских колодцах?
Этот случай часто называют крупнейшим массовым отравлением в истории человечества (так или иначе затронуто свыше 60 млн человек), его изучают, но по сей день остаётся множество неясностей.
Во многих местах Южной и Восточной Азии подземные воды содержат мышьяк в таких количествах, которые способны вызвать хроническое отравление. Результат — поражение кожи, заболевания дыхательной и сердечно-сосудистой систем, а также некоторые виды рака. Отравлена вода почти всех крупных рек от Инда на западе до Янцзы на востоке, берущих начало в Гималаях. Тектоническая активность — остаток процессов, сформировавших Гималаи, — и большое количество осадков приводят к быстрой эрозии, в результате чего мышьяк, связанный с пиритом проникает в речные отложения.
Особая ситуация сложилась в дельте Ганга, где в 1970-х началось бурение скважин, чтобы люди не пили поверхностную воду, заражённую болезнетворными микроорганизмами. Геологи тогда не понимали, что это приведёт к проникновению мышьяка в водоносный горизонт.
Однако остаётся неясным, каким именно образом мышьяк оказался в грунтовых водах. В 2008 году группа гидролога Чарльза Харви из Массачусетского технологического института (США) обнаружила, что вода из водоносного горизонта района Муншигандж имеет тот же изотопный состав, что и прудовая. Учёные пришли к выводу, что органические вещества могут просачиваться из прудов в водоносный горизонт, расположенный на 30 м ниже. Г-н Харви предположил, что там органический материал вызывает активность микроорганизмов, которые могут растворять частицы оксида железа и высвобождать заключённый в них мышьяк.
Искусственные пруды в Бангладеш — это ямы, которые выкапывались для того, чтобы приподнять землю и защитить поля и дома от паводков, вызываемых муссонными дождями. Сегодня такие пруды покрывают в 22 раза большую площадь, чем 50 лет назад. Соответственно, г-н Харви и его коллеги рекомендовали не копать возле колодцев и скважин.
Однако геохимик Джон Макартур из Университетского колледжа Лондона (Великобритания) и его коллеги, проанализировав данные группы г-на Харви, пришли к противоположному выводу. Они утверждали, что мышьяк производится в отложениях близ водоносного горизонта местным органическим материалом и что вода из прудов, напротив, очищает водоносный горизонт и уменьшает загрязнение.
Новое исследование тоже показало, что пруды не виноваты. Карен Йоханссон из Университета Тьюлейн в Новом Орлеане (США) и её коллеги сообщают, что шесть богатых мышьяком участков Западной Бенгалии не показывают признаков наличия органического материала из прудов. Исследователи также утверждают, что прудовой органике понадобились бы тысячи лет, чтобы преодолеть десятки метров глины и песка и добраться до водоносных горизонтов, а пруды были вырыты всего несколько десятков лет назад.
Но группы г-на Харви и г-жи Йоханнессон работали далеко друг от друга, отмечает гидролог Роджер Беки из Университета Британской Колумбии (Канада). Он подозревает, что некоторые органические вещества поступают из прудов, а некоторые находятся в отложениях. По его мнению, обе исследовательские команды могут быть правы. Дело за систематическими исследованиями, которые станут возможны только при поддержке местных властей.
Каким бы ни было происхождение мышьяка, говорит Штефан Хуг из Швейцарского федерального института водных наук и технологий, проблему можно решить бурением глубоких скважин — хотя бы 150 м. С другой стороны, оговаривается специалист, если бурить слишком много, мышьяк проникнет и туда. К тому же вода с такой глубины может оказаться чересчур солёной.
Результаты исследования опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.
Источник
Откуда мышьяк в бангладешских колодцах?
27-10-2011, 09:48 | Стихии и погода / Статьи о природных явлениях | разместил: VP | комментариев: (0) | просмотров: (1 586)
 |
| Карта с указанием мест, в которых работали различные исследовательские группы. (Изображение журнала Nature.) |
Более десяти лет назад в колодцах с питьевой водой в Бангладеш было обнаружено естественное загрязнение мышьяком. Этот случай часто называют крупнейшим массовым отравлением в истории человечества (так или иначе затронуто свыше 60 млн человек), его изучают, но по сей день остаётся множество неясностей.
Во многих местах Южной и Восточной Азии подземные воды содержат мышьяк в таких количествах, которые способны вызвать хроническое отравление. Результат — поражение кожи, заболевания дыхательной и сердечно-сосудистой систем, а также некоторые виды рака. Отравлена вода почти всех крупных рек от Инда на западе до Янцзы на востоке, берущих начало в Гималаях. Тектоническая активность — остаток процессов, сформировавших Гималаи, — и большое количество осадков приводят к быстрой эрозии, в результате чего мышьяк, связанный с пиритом проникает в речные отложения.
Особая ситуация сложилась в дельте Ганга, где в 1970-х началось бурение скважин, чтобы люди не пили поверхностную воду, заражённую болезнетворными микроорганизмами. Геологи тогда не понимали, что это приведёт к проникновению мышьяка в водоносный горизонт.
Однако остаётся неясным, каким именно образом мышьяк оказался в грунтовых водах. В 2008 году группа гидролога Чарльза Харви из Массачусетского технологического института (США) обнаружила, что вода из водоносного горизонта района Муншигандж имеет тот же изотопный состав, что и прудовая. Учёные пришли к выводу, что органические вещества могут просачиваться из прудов в водоносный горизонт, расположенный на 30 м ниже. Г-н Харви предположил, что там органический материал вызывает активность микроорганизмов, которые могут растворять частицы оксида железа и высвобождать заключённый в них мышьяк.
Искусственные пруды в Бангладеш — это ямы, которые выкапывались для того, чтобы приподнять землю и защитить поля и дома от паводков, вызываемых муссонными дождями. Сегодня такие пруды покрывают в 22 раза большую площадь, чем 50 лет назад. Соответственно, г-н Харви и его коллеги рекомендовали не копать возле колодцев и скважин.
Однако геохимик Джон Макартур из Университетского колледжа Лондона (Великобритания) и его коллеги, проанализировав данные группы г-на Харви, пришли к противоположному выводу. Они утверждали, что мышьяк производится в отложениях близ водоносного горизонта местным органическим материалом и что вода из прудов, напротив, очищает водоносный горизонт и уменьшает загрязнение.
Новое исследование тоже показало, что пруды не виноваты. Карен Йоханссон из Университета Тьюлейн в Новом Орлеане (США) и её коллеги сообщают, что шесть богатых мышьяком участков Западной Бенгалии не показывают признаков наличия органического материала из прудов. Исследователи также утверждают, что прудовой органике понадобились бы тысячи лет, чтобы преодолеть десятки метров глины и песка и добраться до водоносных горизонтов, а пруды были вырыты всего несколько десятков лет назад.
Но группы г-на Харви и г-жи Йоханнессон работали далеко друг от друга, отмечает гидролог Роджер Беки из Университета Британской Колумбии (Канада). Он подозревает, что некоторые органические вещества поступают из прудов, а некоторые находятся в отложениях. По его мнению, обе исследовательские команды могут быть правы. Дело за систематическими исследованиями, которые станут возможны только при поддержке местных властей.
Каким бы ни было происхождение мышьяка, говорит Штефан Хуг из Швейцарского федерального института водных наук и технологий, проблему можно решить бурением глубоких скважин — хотя бы 150 м. С другой стороны, оговаривается специалист, если бурить слишком много, мышьяк проникнет и туда. К тому же вода с такой глубины может оказаться чересчур солёной.
Результаты исследования опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.
Источник
Над Бангладеш нависла угроза массового отравления мышьяком
«Бангладеш столкнулась с самой крупной массовой интоксикацией в истории», — считает Аллан Смит, профессор эпидемиологии из Калифорнийского университета в Беркли и консультант Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ).
Горизонты грунтовых вод сильно загрязнены мышьяком в результате эрозии гималайского массива. Более 30 миллионов человек страдают из-за этого заражения, которое ощущается и в индийском штате Западная Бенгалия.
Как пишет одна из ведущих французских газет Le Monde, перевод статьи которой публикует Inopressa.ru, с 1992 года ученые действительно констатировали, что в некоторых горизонтах грунтовых вод в Бангладеш содержание мышьяка превышает 0,05 мг/л, что намного больше нормы, допустимой критериями ВОЗ: 0,01 мг/л.
Согласно официальным источникам, количество людей, страдающих хронической мышьяковой интоксикации, приближается к 7000. Однако оно будет стремительно возрастать, поскольку из 129 миллионов жителей страны последствия загрязнения ощущают на себе от 28 до 35 миллионов человек, а если исходить из строгих норм ВОЗ, то это число возрастает до 46-57 миллионов. Аналогичная проблема стоит и перед пограничным индийским штатом Западная Бенгалия.
Первыми симптомами являются изменение пигментации кожи, появление красных пятен на лице и всем теле, гиперкератоз (сухость кожи) ладоней и ступней. Впоследствии отравление вызывает раковые заболевания кожи, опухоли мочевого пузыря, почек и легких, а также нарушение кровообращения в нижних конечностях.
О том, как же этот мышьяк проник в горизонты грунтовых вод страны, геологи и геохимики делают разные предположения. Известно, что уровень содержания мышьяка в разных колодцах может быть неодинаков, даже если их разделяет небольшое расстояние. В принципе существует две гипотезы: одна из них объясняет данный феномен антропогенными (связанными с человеком) причинами, другая — природными.
Мышьяк — это элемент, который в естественном состоянии существует в земной коре в форме минералов, содержащих соединения мышьяка с железом, серой или кислородом (орпимент). В Бангладеш «он естественным образом присутствует в аллювиальных отложениях, скопившихся в дельте Ганга в четвертичный период, с момента начала поднятия Гималайского хребта», — объясняет Патрик Сейлер, геохимик из Института по изучению развития (Тулуза), работающий в отделе механизмов геологических процессов.
Международная группа, объединяющая американских, канадских и бангладешских специалистов, и возглавляемая Чарльзом Харви, профессором кафедры гражданского и экологического инжиниринга Массачусетского университета, предлагает сегодня другую гипотезу, связанную с последствиями орошения.
Как объясняют ученые, высвобождение мышьяка в воде в форме раствора было вызвано недавним (в течение последних 50 лет) наплывом органических веществ, попавших в грунтовые воды благодаря работе ирригационных насосов. Впрочем, «последствия ирригации неоднозначны и могут, напротив, способствовать уменьшению концентрации мышьяка. Ограничить ирригацию не будет правильным решением», — считает Чарльз Харви.
Чтобы прийти к этому заключению, ученым пришлось начинать с нуля. Они прорыли в районе Муншигандж, в 30 км к югу от Дакки, 17 пробных колодцев глубиной от 5 до 165 м, а в уже имевшиеся колодцы установили измерительную аппаратуру. Так они получили три пробы отложений, после чего начали методически выяснять корреляцию между мышьяком, железом, серой и углеродом. Их гипотеза представляет собой тонкий синтез антропогенной и природной гипотез.
Первая объясняет проникновение мышьяка в воду процессом окисления серного колчедана, поскольку природный сульфат железа содержит мышьяк. Уже 30 лет жители Бангладеш качают воду из грунтовых горизонтов для своих нужд и полива посадок, что ведет к понижению уровня воды. В результате слой отложений вступает в контакт с кислородом воздуха, который окисляет серный колчедан. Это влечет за собой цепь химических реакций, позволяющих мышьяку принять растворимую, бесцветную и опасную для здоровья форму. В самых неглубоких колодцах отмечена самая высокая концентрация мышьяка. Что касается природной гипотезы, то она основана на тезисе об окислении содержащих мышьяк гидроокисей железа под воздействием органического углерода — результата растительной жизни в бассейнах рек. В этой ситуации вмешательства человека не происходит.
Однако пока эксперты — в частности, специалисты из British Geological Survey, которым правительство Бангладеш и Всемирный банк поручили проанализировать геохимическую причину проблемы, — спорят о причинах заражения, санитарная ситуация для населения остается неблагополучной.
За 4 года международные организации проверили 1,3 миллиона колодцев и установили, сколько из них загрязнено. Но недавно проведенная экспертиза показала, что колодцы, объявленные надежными, в действительности оказались заражены, а качество тестирования было проведено плохо.
Жертвы загрязнения недавно начали судебный процесс против British Geological Survey, обвинив его экспертов в халатности за то, что с 1992 года те не измеряли содержание мышьяка во вновь прорытых колодцах.
Источник
