Городская водная перекачка повышает риск мышьяка в Юго-Восточной Азии: речная вода теперь течет в водоносные слои через высоко загрязненные отложения

Обычно, уровни грунтовой воды в этом регионе муссона выше, чем реки, таким образом, потоки воды от водоносных слоев в смежные водные пути. Несколько лет назад, однако, ученые начали замечать, что крупномасштабная перекачка грунтовой воды вокруг городов как Ханой понижала уровень грунтовой воды, так так, чтобы поток полностью изменил в некоторых областях, и речная вода превращала свой путь в водоносные слои вместо этого.Ученые с тех пор проверили воду и русло вдоль Ред-Ривер под Ханоем и обнаружили опасно высокие концентрации растворенного мышьяка, намного выше, чем ожидалось, но они также нашли ясные образцы загрязнения, которое может быть в состоянии помочь фермерам, и сообщества определяют местонахождение мест более низкого риска для скважин.Результаты, появляющиеся в американском Исследовании Водных ресурсов журнала Geophysical Union, несут важные уроки для управления грунтовой водой в регионе, который долго боролся с воздействием на здоровье загрязнения мышьяка.

Мышьяк в грунтовой воде – проблема во многих странах, включая части Соединенных Штатов, но это широко распространено в Юго-Восточной Азии, где ее воздействие на бедные сообщества было описано как самое большое отравление массой в истории. Долгосрочное воздействие может вызвать печень и почечное повреждение и рак кожи, который вызывает раны на руках и ногах. Мышьяк может также затронуть урожайность.

«У нас есть это восприятие грунтовой воды как это гигантское подводное озеро, почти бесконечный ресурс. Но даже в местах была вода, быстро перезаряжается, использование ее много может переместить воду способами, которые затрагивают местоположение и степень загрязнения», сказали соавтор Бен Бостик, geochemist в Ламонте, который с соавтором Александром ван Гином Ламонта работал больше десятилетия с сообществами во Вьетнаме, Камбодже и Бангладеш, чтобы избежать загрязнения мышьяка и определить местонахождение более безопасных водных источников.В Ханое перекачка грунтовой воды, удвоенная в течение 2000-х приблизительно до 240 миллионов галлонов в день к 2010 и уровней грунтовой воды там, заходила приблизительно 1 метр в год. Эффекты стали очевидными в деревне Ван Фука, приблизительно 10 километров вниз по течению, где мышьяк от отложений русла начал загрязнять более старый водоносный слой, который долго считали чистым.

Для нового исследования ученые путешествовали вдоль Ред-Ривер, используя устройство, которое похоже на шприц с очень длинной иглой, чтобы взять образцы осадка русла и воды на глубине 1 метра. Они нашли самые высокие уровни мышьяка в областях, где речной поток был медленным, и новый осадок депонировался, типично затем чтобы приземлиться в речном изгибе.

Молодые отложения могут быть очень реактивными и восприимчивыми к выпуску мышьяка как потоки воды через них. Отложениям в этих медленно-водных областях было меньше чем 10 лет в местах, и они выпускали мышьяк в грунтовую воду при концентрациях чрезмерные 1 000 микрограммов за литр, в 100 раз выше, чем Всемирная организация здравоохранения считает безопасным.

Напротив, почти все скважины около быстрее плавной воды – где мало нового осадка накапливалось – проверенный ниже, КТО ограничивает.«До интенсивной перекачки вода не текла бы через эти отложения, и водоносный слой не будет тянуть в этом большом количестве мышьяка», сказал Мэйсон Шталь, ведущий автор исследования и недавний выпускник доктора философии MIT. «Если перекачка грунтовой воды продолжится – и она, вероятно, усилится – то загрязнение продолжит мигрировать».

Южная и Юго-Восточная Азия особенно восприимчива к отравлению мышьяком, потому что их низменные дельты в основном составлены из молодых отложений и имеют много органического вещества, которое способствует выпуску мышьяка в воду.Мышьяк Ред-Ривер обычно прибывает из окисей железа, которые несут ниже гор.

Когда окиси железа депонированы вдоль русла, они находятся в окружающей среде, которая является низкой в кислороде и высоко в органическом веществе из источников, таких как вопрос завода и сточные воды. Бактерии уменьшают окись железа, чтобы выпустить кислород, и что естественный процесс позволяет мышьяку входить в воду.

Процесс быстр. В течение нескольких месяцев ученые измерили концентрации до 1 500-2 000 микрограммов за литр от нового осадка.

Результаты предлагают, чтобы для перекачки, сообщества все еще были нацелены на самые старые водоносные слои, где отложения больше не депонируются, и большая часть мышьяка вымылась. Но они также должны думать о других потенциальных источниках мышьяка – такие речные изгибы со свежим осадком.«Хорошие новости – то, что реки обычно блуждают, и города очень редко – размер одной извилины», сказал Бостик. Города могут поместить их хорошо области в областях, где водоносные слои не перезаряжаются через молодой речной осадок, сказал он.

Каптаж река также удержала бы на месте осадок и контролировала бы высоту реки, но дамбы могут поставить другие проблемы, изменив отложение осадка, экологию и водный бюджет.Очистка воды и фильтрация также больше распространены, и Бостик полагает, что это может быть самым эффективным решением. Мышьяк не собирается уходить в течение ночи и качает для ирригации, должен будет продолжиться так, фермы могут накормить значительную часть населения региона. «Хотя у грунтовой воды есть много преимуществ, Вы также должны действительно думать о том, насколько Вы хотите использовать ее. С технологией довольно легко убрать поверхностную воду, чтобы использовать его теперь», сказал Бостик.

Майкл Пума, эксперт по водной и продовольственной безопасности в Институте космических исследований имени Годдарда НАСА, который не был вовлечен в исследование, отметил, что «Загрязнение мышьяка грунтовой воды угрожает хорошо более чем 100 миллионам человек во всем мире. Эти важные результаты помогут нам, поскольку мы стремимся управлять и улучшить качество питьевой воды, специально для тех, которые живут в крайней бедности во всем мире».

Другие соавторы нового исследования – Чарльз Ф. Харви из MIT; Цзин Сунь Ламонта; и Пам Тай Ким Трэнг, Вай Мэй Лэн, Тэо Мэй Фуонг и Пам Хун Вет из Университета Ханоя Науки.


Блог Хихуса