孟加拉国麻省理工学院的研究人员发现了孟加拉

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  孟加拉国麻省理工学院的研究人员发现了孟加拉国饮用水中砷污染的来源

  2009年11月16日

  麻省理工学院土木与环境工程系的研究人员认为,他们已经确定了砷可能污染孟加拉国饮用水的途径,这一现象使科学家,世界卫生机构和孟加拉国政府近30年来一直困扰着这一研究。表明人类对景观的改变,有池塘的村庄的建设以及灌溉农业的采用是当前地下砷浓度的原因。孟加拉国砷中毒的普遍发生率及其与饮用水的联系首先在20世纪80年代早期的科学文献,在人口开始从河流和池塘等地表水源转换为新安装的管井地下水后不久。国家努力减少由饮用水污染引起的细菌性疾病的发生率几乎立即导致严重和广泛的砷中毒,w这表现为皮肤上的溃疡并且经常导致皮肤,肺,肝,膀胱和胰腺的癌症。从那以后,科学家们一直在努力了解恒河三角洲地下沉积物中天然存在的砷是如何在地下水中动员起来的。2002年,一个由查尔斯哈维领导的研究小组,土卫二的Doherty副教授麻省理工学院的环境工程学院已经确定有机碳的微生物代谢正在调动土壤和沉积物中的砷,并且作物灌溉几乎肯定在这个过程中起作用。但到目前为止,污染水的确切来源仍然难以捉摸。 Harvey,前研究生Rebecca Neumann和Khandakar Ashfaque及其合着者在一篇论文中发表了自然地球科学网上的论文,他们解释说,为了提供土壤来建造村庄以进行防洪而挖掘的池塘是有机碳的来源。目前,他们在6平方英里的试验场地动员砷。碳沉淀到池塘底部,然后渗入地下,微生物代谢它。这产生了导致砷从沉积物和土壤溶解并进入地下水的化学条件。研究人员还发现,在他们的测试区域,每年季风淹没,用含砷水灌溉的稻田实际上用于过滤从水系统中汲取大部分砷。“我们的研究表明,来自池塘的水将可降解的有机碳带入浅层含水层。

   通过灌溉泵送抽取的地下水流将池塘水输送到溶解的砷浓度最大的深度,然后将其泵送到灌溉和饮用井中。哈维说。 “我们发现的另一个有趣的事情是,稻田是砷的汇集 - 灌溉水中的砷含量高于地下水。”斯坦福大学教授Scott Fendorf研究土壤中的砷含量哈维在2002年发表的先前研究报告称,柬埔寨湄公河沿岸的沉积物“改变了科学界对该问题的看法。”他补充说,目前的工作有两个重大影响:“它表明人类的改变正在影响地下水中的砷含量;虽然水稻种植系统似乎正在缓冲砷,但挖出来填补村庄的池塘对砷的释放产生了负面影响。“相关故事安德鲁联盟和赛多利斯为生命科学实验室推出移液器+系统UVA研究员将在美国科学促进会年会上介绍新的人工胰腺更新与儿科肝病相关的遗传性缺陷已确定现在哈佛大学的博士后研究员纽曼进行了七次旅行并花了将近一年时间在孟加拉国进行实地考察,研究水稻的水文行为和化学性质田地和池塘,并对稻田和池塘水进行测试,以确定这些水体中的有机碳是否会刺激砷的动员。她和Ashfaque在七年的时间里了解了地表和地下水流模式,使用天然示踪剂和三维模型跟踪稻田和池塘水进入并通过地下水。 “当我们将研究区域不同水源的化学特征与含水层的特征进行比较时,我们发现含砷量高的水来自人造池塘,砷含量较低的水来源于稻田,“诺伊曼说。 “这些相同的过程可能发生在其他地点,这表明可以通过在池塘的影响下挖掘更深的饮用水井或在稻田下面放置浅水井来缓解问题。”研究人员表示,灌溉井仍处于浅层水平。孟加拉国有1.59亿人口,是世界上人口第七大的国家,而且增长迅速。这意味着每天都在挖掘新的管井和池塘,以适应不断增长的需求。大多数这些井的钻井深度都不到100英尺。在那个深度,它们直接从受污染的浅层含水层中抽水。特拉华大学教授,哈维实验室的前博士生Holly Michael也在研究孟加拉国地下水流的物理和溶解的砷的运输,但在更深的含水层中。“查理”的团队正在研究表面和附近的冲击,以及我的茶我正在研究人类活动在深度的潜在影响,“迈克尔说。 “我的团队发现,如果只将饮用水井放入含水层深部低砷部分 - 深度超过450英尺 - 那么低砷水的供应可能会持续下去很长一段时间在受砷影响的地区。由于抽取更多的水用于灌溉,重要的是灌溉井没有安装得更深,因为这可能会导致高砷地下水向下流向井。“哈维估计孟加拉国的砷中毒流行率是大约200万例病例,如果继续污染水的消费,砷诱发的癌症死亡率将上升至每年约3,000例。他和一个环境科学家和医生团队正在制定一项为期多年的研究计划,该研究将为孟加拉国的两个村庄提供深井,这些村庄的居民患有砷中毒。在那里,他们将对地下水系统的井水和水文地质模型进行持续测试,研究清洁水如何影响村民的“健康,特别强调儿童的神经发育。”有各种各样的研究。显示砷如何伤害人们。我们“试图扭转它并展示砷的去除将如何帮助他们”。哈维说。来源:麻省理工学院土木与环境工程系