Журнал геологии и геофизики
Открытый доступ

Абстрактный

Перераспределение мышьяка в почвах в результате естественных гидрогеологических процессов

Кевин Доэрти*, Рудольф Хон

Ваше здоровье зависит от того, где вы живете, так же как от вашего рациона и генов. Все процессы в организме зависят от наличия природных металлов/минералов в почве, которые должны поступать из вашего рациона. Некоторые второстепенные металлы/минералы — это железо, цинк, марганец, йод, фторид, хром, кобальт, селен, молибден, кремний и ванадий. Другие металлы и минералы в почве потенциально токсичны. Понимание естественных изменений потенциально токсичных элементов в почве и грунтовых водах имеет решающее значение для здоровья. Мышьяк — распространенный металл/минерал, который присутствует в почве, воде, пище и воздухе. Четыре самых распространенных продукта, содержащих мышьяк, — это рис, яблочный и виноградный сок, протеиновые коктейли и порошки, а также курица. Consumer Reports опубликовал следующее: измеримые количества мышьяка были обнаружены практически в каждом из 60 проверенных сортов риса, примерно 10 процентов образцов яблочного и виноградного сока содержали уровни мышьяка, превышающие федеральный стандарт питьевой воды в 10 ppb, три из 15 протеиновых порошков и напитков содержали мышьяк, превышающий пределы, а мышьяк в корме для кур содержал токсичные уровни и был запрещен в 2010 году. В 1998 году Агентство по охране окружающей среды США (USEPA) определило мышьяк как «известный» канцероген для человека на основе воздействия на рабочем месте и питьевой воде. В 2005 году EPA завершило Национальное исследование по оценке воздействия на человека и подготовило геохимическую карту мышьяка в почве по всей территории Соединенных Штатов, которая показывает, что ряд регионов содержат повышенные концентрации. Уровень скрининга почвы EPA составляет 0,4 ppm, что соответствует уровню риска рака 1 на 1 000 000 при приеме мышьяка внутрь. Возрастающий риск рака из-за воздействия мышьяка в малых дозах побудил автора этой статьи изучить факторы, контролирующие происхождение и распространение мышьяка в окружающей среде, а также пути, которыми мышьяк может быть мобилизован. В этой статье сообщается о мышьяке в Новой Англии, в частности, о подробном исследовании одного географического района в центральном Массачусетсе, в почвах которого наблюдаются повышенные уровни мышьяка. Средние результаты 177 образцов с глубины 0-10 футов показали, что концентрация As составила 68,72 мг кг-1. Наличие повышенных уровней мышьяка (As) в зоне, которая пересекает NS через центральный Массачусетс, периодически отмечалось и сообщалось. Предполагаемые источники включали прошлое применение арсената свинца в садах, промышленное применение на предприятиях по обработке металла и кожи и/или из природных источников. Эти концентрации мышьяка, по-видимому, не связаны с коммерческими или промышленными процессами и имеют естественное происхождение. Распределение «горячих точек» As, по-видимому, связано с речной и озерной осадочной средой и, вероятно, обусловлено биогеоаккумуляцией As на протяжении всей его осадочной геологической истории. Знание геохимии подстилающих пород может помочь в прогнозировании повышенных концентраций мышьяка в перегруженных почвах.