Naturalne zanieczyszczenia wody - o tym się nie mówi

Ten artykuł napisaliśmy na fali oscarowej gorączki. Cały świat wciąż żyje niedawno rozdanymi statuetkami dla współtwórców filmowych dzieł, więc i my poczuliśmy się zainspirowani wielkim ekranem. Natchnął nas meksykański krótkometrażowy film Necesidad que mata (Potrzeba, która zabija), finalista We Art Water Film Festival 3. Opowiada o niezwykle bliskim nam problemie w branży wodnej, jakim jest nadmierna eksploatacja warstw wodonośnych. W konsekwencji pogłębia się poziom naturalnego zanieczyszczenia wód. Poziom fluoru, arsenu i innych związków chemicznych szkodliwych dla zdrowia wpływa na miliony ludzi na całym świecie, powodując niekiedy poważne problemy zdrowotne.

Według WHO na świecie jest ponad 400 milionów ludzi dotkniętych zanieczyszczeniami pochodzenia fluorowego w wodzie i ponad 140 milionów cierpi z powodu obecności arsenu w niej. Są to dwa rodzaje tak zwanego naturalnego zanieczyszczenia wody, które zwykle pojawia się w warstwach wodonośnych, gdy woda przepływająca pod ziemią rozpuszcza związki znajdujące się w glebie. Wśród nich najważniejsze są sole fluoru (fluorki) oraz arsen, bardzo powszechny metaloid znajdujący się w atmosferze, hydrosferze i glebie. Istnieją również inne naturalne zanieczyszczenia, takie jak mangan, uran, radon, cez i lit.

Paradoks fluoru – potrzebny ale szkodliwy w nadmiarze

Fluor występuje we wszystkich naturalnych wodach w większym lub mniejszym stopniu. Większość słodkiej wody zawiera nie więcej niż 0,3 mg/litr. Jest niezbędnym mikrominerałem dla ludzkiego ciała, ponieważ pełni istotną funkcję w tworzeniu kości i utrzymaniu szkliwa zębów. Poza tym stosowanie fluorowej pasty do zębów zapobiega próchnicy. Wykazano również, że fluoryzacja wody jest skuteczna w przypadkach osteoporozy na obszarach z brakiem fluoru w wodzie pitnej i żywności.

Jednak fluor może być szkodliwy, jeśli jest spożywany w nadmiarze. Limit ustalony przez Światową Organizację Zdrowia dla konsumpcji fluorku przez człowieka wynosi 1,5 mg/litr. Spożywanie lub picie nadmiernej ilości powoduje fluorozę, chorobę, która w okresie powstawania zębów (przed 8. rokiem życia) może wywoływać efekt przeciwny do tego, który osiąga się przez dodatkową fluoryzację: kruche zęby i szkielet, problemy z prawidłowym rozwojem układu nerwowego oraz nieprawidłową pigmentację skóry. W wielu przypadkach objawy nie pojawiają się od razu, a dopiero po nieświadomym i długotrwałym narażeniu, zwiększając szkody dla zdrowia osób dotkniętych fluorozą.

Fluoroza występuje endemicznie w 22 krajach. Najbardziej dotknięte są nią Indie, Chiny, Etiopia i Meksyk. W niektórych regionach Meksyku, takich jak stan Guanajuato pokazany w filmie, 40% populacji cierpi na ciężką fluorozę, głównie z powodu picia wody z ponad 23 000 istniejących studni, z których 5000 jest nielegalnych i w żaden sposób niekontrolowanych.

Epidemia fluorozy powiększyła się z powodu nadmiernej eksploatacji warstw wodonośnych, która zmusza mieszkańców do wiercenia coraz głębiej, osiągając w niektórych przypadkach 200 metrów. W tych głębokich strefach wód podziemnych zgromadzona woda mogła stykać się z glebą, której wiek szacuje się na 2000 do 35 000 lat. Ta „stara” woda może przenosić wyższe stężenia fluoru i arsenu. Tak dzieje się w Guanajato, gdzie warstwy wodonośne zostały nadmiernie eksploatowane przez rolnictwo, działalność przemysłową i turystyczną przy jednoczesnym złym zarządzaniu wodami.

Arsen - najbardziej agresywne naturalne zanieczyszczenie

Arsen jest jedną z 10 substancji chemicznych, które według WHO stanowią największe zagrożenie dla zdrowia publicznego. Według organizacji naturalne zanieczyszczenie wód podziemnych arsenem dotyka ponad 140 milionów ludzi w 70 krajach na wszystkich kontynentach. Oprócz Meksyku, arsen jest naturalnie obecny w dużych ilościach w wodach podziemnych kilku krajów, głównie Argentyny, Bangladeszu, Chile, Chin, Indii i Stanów Zjednoczonych. W tych przypadkach nadmierna eksploatacja warstw wodonośnych również jest przyczyną zatrucia.

Maksymalny próg ustalony przez WHO wynosi 10 mikrogramów na litr (10 μg/litr). W niektórych obszarach, takich jak Guanajuato, Geoscience z Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) znalazło arszenik w tamtejszej wodzie, w ilościach pięciokrotnie wyższych niż dopuszczalne przez WHO.

Arsen obecny w wodzie jest również przenoszony do żywności z niej przygotowanej. Według WHO długotrwałe narażenie na arsen poprzez spożywanie zanieczyszczonej wody i żywności może powodować raka i problemy skórne. Arsen powiązano również z problemami rozwojowymi, chorobami sercowo-naczyniowymi i neurologicznymi oraz cukrzycą. Także w tym przypadku objawy nie są widoczne w krótkim okresie.

Od wody deszczowej do technologii

Zanieczyszczenie wody arsenem jest w wielu przypadkach konsekwencją działalności przemysłowej i wydobywczej. W przypadku fluoru zanieczyszczenie może być spowodowane odpadami przemysłowymi lub ściekami, głównie z przemysłu stalowego i aluminiowego, nawozami, z produkcji emalii i szkła, gumy i skrobi klejowej, a także z obróbki skóry. Pierwszym krokiem do zahamowania problemu jest wykrycie niekontrolowanych działań i narzucenie przepisów międzynarodowych je ograniczających. Konieczne są również długoterminowe interwencje, aby zmniejszyć poziom narażenia zdrowia ludzi na konsekwencja procesów przemysłowych.

Członkowie każdej narażonej społeczności powinni zrozumieć ryzyko związane z wysokimi poziomami tych zanieczyszczeń. Konieczne jest również ciągły monitoring w celu wykrycia pierwszych objawów zatrucia. Poszukiwanie niezanieczyszczonych warstw wodonośnych jest sprawą najwyższej wagi, jednak utrudnioną, ze względu na ograniczone zasoby finansowe i wspólny skład geologiczny dla różnych wód w tym samym basenie, jak ma to miejsce w wielu regionach Indii, Etiopii i Bangladeszu. W takich przypadkach gromadzenie wody deszczowej może być częściowym rozwiązaniem, szczególnie na obszarach o dużych opadach, takich jak Bangladesz.

Jednak w wielu przypadkach usuwanie zanieczyszczeń jest jedynym skutecznym rozwiązaniem, dlatego konieczne jest skorzystanie z technologii. W przypadku fluoru na rynku jest już kilka systemów o różnych poziomach trudności w ich wdrażaniu i różnym stopniu wydajności, takich jak systemy oparte na absorbentach (aktywowany tlenek glinu, tlenki metali, wodorotlenek wapnia, węgiel aktywny, zeolity itp.) lub bardziej złożone systemy, takie jak odwrócona osmoza lub elektrodializa.

Usuwanie arsenu obejmuje utlenianie, wytrącanie, absorpcję, wymianę jonową i systemy membranowe. Opracowywane są również wydajne i niedrogie systemy do usuwania arsenu na małą skalę krajową, chociaż dowody na ich długoterminowe działanie są wciąż nieliczne.

We wszystkich przypadkach edukacja i zaangażowanie społeczności są kluczowymi elementami do osiągnięcia pozytywnego wyniku, ale jeszcze ważniejszy jest dostęp do inwestycji, w celu opracowania i wdrożenia skutecznych technologii w najbiedniejszych obszarach, na które zanieczyszczenie ma największy, negatywny wpływ.

Źródło: https://www.wearewater.org/en/natural-water-pollutants-a-silent-threat_320991