Откуда мышьяк в бангладешских колодцах?

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.