Мышьяк загрязняет частные питьевые колодцы в западной части Большого Бассейна
В засушливой и страдающей от засухи западной части Большого Бассейна нехватка поверхностных вод вынуждает сельские общины полагаться на частные колодцы. В отличие от муниципальных систем, качество воды в частных скважинах не регулируется. Новое исследование показывает, что более 49 тысяч пользователей колодцев в регионе могут подвергаться риску воздействия нездорового уровня мышьяка в питьевой воде.
Исследование, проведенное учеными из DRI и Онкологического центра Университета Гавайев и опубликованное 16 февраля в Environmental Science and Technology, использовало данные по грунтовым водам для создания модели, прогнозирующей вероятность повышенного содержания мышьяка, а также местоположение и количество частных пользователей колодцев в зоне риска. Согласно исследованию, наибольшее количество пользователей скважин в группе риска проживает в бассейне Карсон-Дезерт (включая город Фаллон, Невада), долине Карсон (Минден и Гарденервилл, Невада) и на лугах Траки (Рино). Эта работа развивает предыдущие данные, показавшие, что в 22% из 174 протестированных бытовых колодцев Северной Невады уровень мышьяка превышал нормы Агентства по охране окружающей среды США (EPA).
«Мы обнаруживаем, что в нашем регионе вероятность повышенного содержания мышьяка высока по сравнению с большинством других регионов страны, — сказал гидрогеолог DRI и ведущий автор исследования Дэниел Сафтнер. — И мы видим, что геотермальные и тектонические процессы, характерные для Большого Бассейна, способствуют высокой концентрации природного мышьяка в грунтовых водах региона».
Горы региона также являются основным источником мышьяка. «По мере эрозии богатых мышьяком вулканических и метаосадочных пород, образующих горы, осадок переносится в долины внизу», — поясняет геолог DRI и соавтор исследования Стив Бэкон. Вода, просачивающаяся через дно долины, затем уносит мышьяк в грунтовые воды. Более глубокие, древние и геотермальные воды, как правило, имеют более высокую концентрацию мышьяка и могут мигрировать вверх по разломам, смешиваясь с мелкими грунтовыми водами.
Для обучения и тестирования прогностической модели исследовательская группа использовала данные, собранные в рамках проекта «Здоровая Невада», включая пробы воды из 163 бытовых колодцев, в основном расположенных недалеко от Рино, Карсон-Сити и Фаллона. Эти данные были дополнены 749 пробами грунтовых вод из системы Национальной водной информации Геологической службы США (USGS). Модель использует тектонические, геотермальные, геологические и гидрологические переменные для прогнозирования вероятности повышенного уровня мышьяка в регионе.
Хотя EPA установило норму концентрации мышьяка в 10 мкг/л для общественной питьевой воды, предыдущие исследования показали ряд последствий для здоровья от длительного воздействия уровней выше 5 мкг/л. Используя эту концентрацию в качестве ориентира, модель и карта показывают, что большая часть грунтовых вод региона — особенно в западной и центральной Неваде — с вероятностью более 50% имеет повышенный уровень мышьяка.
«Жители могут использовать нашу карту опасности мышьяка, чтобы оценить риск в своем районе, что может побудить их проверить воду из колодца, — говорит доцент-исследователь DRI и соавтор исследования Моника Ариенцо. — Затем, если у них высокий уровень мышьяка или других загрязнителей, они могут принять меры для снижения воздействия, например, установить систему очистки воды».
Результаты исследования потенциально полезны для различных приложений. «Они могут быть полезны для коммунальных служб или управляющих водными ресурсами, которые используют аналогичные мелкие водоносные горизонты для водоснабжения, а также для оросительных скважин, берущих воду из этих горизонтов», — отмечает Сафтнер.
Исследовательская группа планирует использовать свою модель для более детального изучения последствий для здоровья от длительного воздействия мышьяка. «В рамках проекта «Здоровая Невада» генетические данные и медицинские записи сопоставляются с экологическими данными, чтобы помочь определить, существуют ли связи между уровнями мышьяка в грунтовых водах сообщества и конкретными исходами для здоровья», — заявил профессор-исследователь DRI и главный исследователь проекта Джо Гжимски.