Michael Vega, 2016 Kansas State University bacheloruddannelse i geologi og kemi, forbereder prøver til mikrobielle og organiske analyser i Vestbengalen, Indien, at måle mængden af mangan i vand for at afgøre, om det er arsenens sidekick. Kredit:Kansas State University
I en verden af tungmetalforgiftning, arsen kan have fundet en sidekick - og det er en, der har brug for mere forskning for at forstå dens indflydelse på menneskers sundhed, ifølge forskere fra Kansas State University.
Mangan, et spormineral nødvendigt i små mængder for menneskers sundhed, men potentielt giftigt i høje doser, forholder sig anderledes end sin kræftfremkaldende fætter, arsen, til opløst organisk stof i grundvand, ifølge en undersøgelse offentliggjort i Grænser i miljøvidenskab . På trods af forskellen, forskerne ved Kansas State University, der stod i spidsen for undersøgelsen, siger, at de tror, at de to metaller kan have en forbindelse, der kan være farlig for menneskers sundhed.
Saugata Datta, professor i geologi, og Michael Vega, 2016 bachelor kandidat i geologi og kemi, Overland Park, fundet høje niveauer af begge metaller i drikkevand i Indien. Datta og Vega fandt også ud af, at karakteren af opløst organisk stof - organiske forbindelser i vand, der er forbundet med sedimenter og afhænger af kilderne, såsom planter eller mikrober - var stærkt korreleret med arsen i grundvand, men ikke så meget med mangan.
"Vi tog 51 brønde i Bengalbassinet, og mere end 90 procent af dem var forurenet med arsen, mangan eller begge dele, "Vega sagde." Vi så dette tydelige forhold til arsen og opløst organisk stof, og vi tror, at processer mellem mangan og opløst organisk stof kan bidrage til fordelingen af arsen i grundvand. "
Ifølge Datta, der har været adskillige undersøgelser af arsenens virkninger på menneskers sundhed og hvordan man afhjælper det, men der mangler viden om forholdet mellem arsen og overskydende indhold af mangan. Ligesom arsen i niveauer over 10 mikrogram pr. Liter i drikkevand betragtes som et folkesundhedsproblem, så bør mangan i niveauer over 0,4 milligram per liter i drikkevand, fordi der er så lidt kendt, han sagde.
"Vi har brug for yderligere undersøgelser for at fastslå rapporter om, at øget spædbarnsdødelighed kan være forbundet med høje niveauer af mangan i drikkevand, "Sagde Datta." Den fælles effekt af mangan og arsen forårsager bestemt et niveau af skade, som bør undersøges grundigt i den nærmeste fremtid, ikke kun i Indien, men i andre dele af verden, hvor drikkevandskvaliteten er et problem. "
Mangan kan være i drikkevand og luftpartikler og absorberes af afgrøder, fører til overeksponering, Sagde Datta. Af denne grund, han sagde, mangan skal overvåges og studeres bedre.
De sorte områder i en håndpumpe drikkevandsbrønd i det østlige Indien viser de høje mængder mangan på floderne Ganges-Brahmaputra-Meghna delta, hvor Michael Vega, 2016 Kansas State University bachelor kandidat, og Saugata Datta, professor i geologi, indsamlede prøver. Kredit:Kansas State University
"I 2011, Verdenssundhedsorganisationen fjernede den maksimale grænse for kontaminanter for mangan, som var 0,4 milligram per liter, fra 'WHO's retningslinjer for drikkevandskvalitet, "" Sagde Datta. "Men mangan findes ofte sammen med arsen i drikkevand, og forskere har ikke undersøgt det så detaljeret."
Datta og Vega indsamlede vandprøver fra brønde på begge sider af Ganges -floden i Vestbengalen, Indien. De fandt høje koncentrationer af arsen, mangan og jern på den østlige side af floden. På vestsiden af floden, der var lavere niveauer af arsen og jern, men mangan forblev højt, som Vega tilskriver en forskel i jordkemi og opløst organisk stof.
"Vi ville forstå, hvordan opløst organisk stof påvirker mangan, om manganfrigivelsesmekanismen påvirker arsen og hvordan fordelingen af arsen og mangan varierer rumligt, "Sagde Vega.
Vega og Datta evaluerer typerne af organisk stof i områder med høj mangan, fordi visse typer opløst organisk stof kan interagere med metaller som arsen og mangan på en måde, der holder dem i vandforsyningen. Grundvandsprøverne opsamlet på hver side af floden havde mærkbare forskelle i typen af opløst organisk stof.
Vestsiden af floden, som havde et højt indhold af mangan, havde mere proteinbaseret organisk stof, muligvis fra mikrober. Grundvandet på østsiden, som havde høje niveauer af alle tre metaller, havde mere ydmyg, eller jordafledt, organisk stof fra planter og jord.
"Dette er den første undersøgelse, der relaterer opløst organisk stof til mangan i grundvand, "Vega sagde." Vi kan ikke sige, at den samme type opløst organisk stof, der øger frigivelsen af arsen, er at forstærke mangan, men vi kan sige, at begge typer af opløst organisk stof er forbundet med høje koncentrationer af mangan i vandet. Der skal gøres meget mere arbejde. "
Ifølge Datta, der for nylig blev valgt som formand for Division of Geology and Health of the Geological Society of America, manganforurening kan forekomme naturligt ved forvitring af sten over hele verden, herunder i Kansas. Selvom vandmængde er et problem i mange områder af Kansas, Datta sagde, at test for tilstedeværelse af mangan i Ogallala Aquifer og brøndvand i landdistrikterne Kansas er vigtigt for at bestemme god vandkvalitet.