Для сотен миллионов людей по всему миру грунтовые воды являются основным источником пресной воды. Например, во многих регионах Азии и Южной Америки они используются для полива сельскохозяйственных культур — засушливые условия не позволяют дождям доходить до этих местностей. Остальные часто используют грунтовые воды в качестве альтернативного источника воды для питья, полагая, что она полезнее. Однако ученые установили, что в некоторых странах употребление таких вод может быть опасным, за счет высокой концентрации такого опасного вещества, как мышьяк. Причем отравиться им можно не только во время питья этой воды, но и также при употреблении, например, риса, который ею поливают.
Грунтовые воды являются единственным источником пресной воды для миллионов людей
Благодаря нескольким годам исследований ученые из Швейцарского федерального института водных наук и технологий разработали карту распространения мышьяка в грунтовых водах по всему миру. Они провели около 200 тысяч анализов воды на территории Китая, Мексики, Южной и Юго-Восточной Азии, США и в некоторых других странах. До сих пор нельзя было точно установить риск отравления мышьяком при употреблении родниковых вод, поскольку это требовало изучения использования водных ресурсов в разных регионах и особенностей сельского хозяйства в той или иной стране.
Грунтовые воды представляют собой слой жидкости в рыхлых породах земли. Они образуются за счет просачивания в землю атмосферных осадков, а также вод рек, озер, водохранилищ и других водоемов. Часто они выходят на поверхность в виде родников.
В то же время не надо путать грунтовые воды с артезианскими источниками. Артезианская вода расположена гораздо более глубоко под землей и отличается наличием сильного напора.
Можно ли пить воду из родника?
Согласно нормативу Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), допустимая концентрация мышьяка в питьевой воде составляет не более 10 миллиграммов на 1 литр. Однако ученые выявили несколько мест на Земле, где она выше (больше 50 миллиграммов на 1 литр), в основном в Южной Азии. Очаги распространения мышьяка в воде также были найдены в США и на территории Аргентины.
Красным обозначена концентрация мышьяка больше 50 миллиграммов на 1 литр
Поскольку чисто физически невозможно измерить содержание опасных веществ в грунтовых водах в каждом месте планеты, исследователи с помощью математического моделирования составили карту, чтобы определить ранее неизвестные области загрязнения мышьяком. Самая опасная картина по-прежнему наблюдается в Азии и Южной Америке. Жители Европы и России и участники нашего Telegram-чата могут не беспокоиться — в их грунтовых водах, скорее всего, концентрация мышьяка не настолько высокая, чтобы вызвать какие-либо проблемы со здоровьем. Тем не менее, если говорить о России, то по карте можно отследить, что в грунтовых водах в западной части страны мышьяка заметно меньше (не больше 0,2 миллиграмма на литр), тогда как ближе к Азии это чисто может доходить до 0,6.
Предположительная картина распространения мышьяка в грунтовых водах Земли
Согласной итоговой оценке риска, угрозе попадания мышьяка в организм подвержены до 220 миллионов человек по всему миру. Это вызывает определенные опасения, поскольку в Азии, например, грунтовые воды широко используются для организации водоснабжения. А благодаря родникам местные жители набирают из них питьевую воду.
Чем опасен мышьяк
Чем опасно попадание мышьяка в человеческий организм? Во-первых, это очень токсичный химический элемент. Известны случаи, когда даже в стоматологии врачи неправильно рассчитывали необходимую концентрацию этого вещества для пациента (не учитывая хронические заболевания и аллергические реакции), и в итоге человек погибал. В небольшом количестве мышьяк приводит к заболеваниям кожи и нервной системы, но если его концентрация выше, мышьяк может привести к заболеваниям сердечно-сосудистой системы и быстрому развитию рака.
Впрочем, есть среди живых существ и исключения. Например, в прошлом году ученые обнаружили в Тихом океане микроба, который живет благодаря вдыханию и выдыханию мышьяка. Эта форма жизни была практически вынуждена дышать ядом — под водой крайне мало кислорода, поэтому адаптация стала единственным способом выжить. Помимо мышьяка, микроорганизмы могут дышать серой и азотом — исследователям предстоит провести лабораторные опыты, чтобы тщательнее изучить происходящие внутри них процессы.
А за счет мутантного гена AS3MT жители Сан-Антонио де лос Кобрес в Аргентине способны пить воду, уровень мышьяка в которой превышает безопасный в 80 раз. Ген позволяет телу обрабатывать мышьяк, не позволяя ему накапливаться в опасных концентрациях, поэтому владельцы этих микроскопических мутантов могут поедать столько мышьяка, сколько им вздумается. Впрочем, такой «иммунитет» есть только у 6 000 человек в мире.
Каким образом мышьяк вообще очутился в грунтовых водах Земли? Он содержится в железосодержащих минералах около водоносных слоев и за счет химических процессов постепенно высвобождается и попадает в воду. Процесс этот небыстрый, и вряд ли даже через 100 лет концентрация мышьяка станет опасной во всем мире, однако уже сейчас этот элемент может спровоцировать рост опасных заболеваний в азиатском регионе, где не только пьют в основном только грунтовую воду, но и также готовят с ее помощью пищу и выращивают культуры.
