Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Undersøg nuller i kilden til arsen i Bengal Basins dybe brønde

Britt Huhmann fra MIT og Mahfuz Khan fra University of Delaware installerer et kamera ned ad en brønd for at verificere dets dybde. Kredit:Lex van Geen

Høj, skadelige koncentrationer af arsen findes i grundvandsmagasiner over hele verden, men grundvandet i Bengal-bassinet, i den nordøstlige del af det indiske subkontinent, indeholder den mest alvorlige arsenforurening. Naturligt forekommende arsen betragtes som et kræftfremkaldende stof og har været forbundet med abort og spædbarnsdød, samt hjerte-kar-sygdomme og forskellige kræftformer senere i livet.

Lamont-Doherty Earth Observatory forskningsprofessor Lex van Geen har studeret arsenforurening i drikkevand i næsten to årtier. Hans tidligere samarbejder med kolleger inden for folkesundhed og økonomi opfordrede landdistrikterne i Bangladesh til at bruge nærliggende uforurenede brønde, når det var muligt. Både regeringen og de enkelte husstande begyndte derefter at installere dybere brønde, fordi kun mere lavvandede brønde i de fleste områder har problemer med forurening, af geologiske årsager. Imidlertid, andre undersøgelser fandt også høj arsenikforurening i dybere brønde i det sydvestlige Bengal-bassin. Dette arsen er naturligt forekommende - ikke forårsaget af menneskelige aktiviteter - og peger på mangler i den nuværende forståelse af de grundlæggende mekanismer, der regulerer arsenniveauet i grundvandet.

Van Geen er medforfatter på en ny undersøgelse, der udforsker årsagen til arsen fundet i dybe grundvandsmagasiner i Bengal-bassinet og foreslår, at i stedet for at grave dybere brønde for at undslippe arsenkontamination, mennesker i det område bør dele brønde, der er blevet testet og bevist at være sikre mod arsen. Undersøgelsen er publiceret i Geofysiske forskningsbreve , og blev udført med hydrogeologer ved University of Dhaka i Bangladesh og Indian Institute of Technology Kharagpur i Indien, sammen med samarbejdspartnere fra flere andre amerikanske institutioner.

Til venstre:En typisk dyb brønd i Indien. Til højre:Udsigter fra kameraet, som forskere satte brøndens rør ned for at bekræfte dens dybde. Kredit:Lex van Geen

Efter først at have bekræftet brøndens dybder med et kamera nede i borehullet og verificeret, at de høje niveauer af arsen ikke skyldtes defekte installationer, holdet daterede grundvandet, kortlagt den regionale geologi, og modellerede grundvandets strømningsmønster. Forskerne fandt meget få uigennemtrængelige lerlag i dette område. Dette indikerer, at høje niveauer af arsen i disse dybe brønde er forårsaget af lavt grundvand, der strømmer nedad. Andre steder i bassinet, denne nedadgående strømning hæmmes af silt- og lerlag.

Imidlertid, det viser sig også, at mindre end en femtedel af de lavvandede brønde i Bengal-bassinet faktisk indeholder høje niveauer af arsen. Det er derfor usandsynligt, at arsen i forurenede dybe brønde kommer fra selve det lave vand. Den mere sandsynlige synder er reaktivt kulstof. Dette reaktive kulstof bevæger sig ind i sedimentet med det nedadstrømmende vand og frigiver det naturligt forekommende arsen, der findes i sandet. Alt sand indeholder arsen; imidlertid, det er ikke problematisk, før det slippes ud i drikkevandet på en eller anden måde, såsom gennem en reaktion på reaktivt kulstof.

Kilden til dette reaktive kulstof er stadig dårligt forstået. Lex van Geen forklarer, "Selvom mange af os har arbejdet på dette i mere end to årtier, der er i øjeblikket ikke noget klart svar." To mulige teorier, han tilføjede, er, at det reaktive kulstof dannes, når plantemateriale nedbrydes under jorden, eller at det er opløst i grundvandet, der strømmer nedad. Yderligere undersøgelser er nødvendige for at finde oprindelsen af ​​det reaktive kulstof, der forårsager frigivelse af arsen i vandførende lag.

Van Geens råd til den bangladeshiske regering:"Glem alt om den dybe grundvandsmagasin i dette særlige område. Indgreb bør i stedet fokusere på at installere lavvandede offentlige brønde og overvåge disse, fordi en stor andel af dem vil være lav i arsen og egnet til forbrug. "