Анализ 842 образцов почвы со всех уголков штата Огайо показал, что в каждом отдельном образце концентрации превышали уровень, вызывающий озабоченность, рекомендованный Агентством по охране окружающей среды США. Полученные результаты не должны тревожить общественность, говорят авторы, которые отмечают, что нормативные уровни обычно намного ниже тех, которые считаются вредными.
Скорее, результаты представляют собой реальную проблему для регулирующих органов, которые должны определить, какие уровни должны вызывать действие, когда естественные уровни мышьяка повсюду превышают предлагаемые стандарты скрининга.Исследователи обнаружили, что структура мышьяка в почвах Огайо наиболее тесно связана с содержанием мышьяка в подстилающей коренной породе, которая образовалась примерно 250–300 миллионов лет назад. С тех пор ландшафт изменили ледниковые и почвенные процессы.
«Распределение мышьяка по всему Огайо, по-видимому, является результатом естественных закономерностей», — сказал первый автор Эрик Вентерис из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики, который работал в Отделе геологической службы Министерства природных ресурсов Огайо, когда проводилось исследование. было сделано.Исследователи из PNNL, Университета штата Огайо и отдела геологической службы штата Огайо провели исследование, один из самых тщательных на сегодняшний день анализов уровней мышьяка на обширной территории.Мышьяк и Старый ОгайоУченым давно известно, что уровни мышьяка в Огайо и многих других частях мира неизменно высоки, даже за пределами всплесков содержания этого элемента из-за плавильных печей, использования гербицидов и другой деятельности человека.
Репутация мышьяка как яда оправдана. Высокий уровень может вызвать рак, нервно-мышечные повреждения, кожные заболевания и смерть. Люди могут подвергаться воздействию мышьяка, содержащегося в почве, через питьевую воду, через пищу, которую они едят, и даже через небольшое количество грязи, которое они бессознательно проглатывают каждый день.
Но, как и многие соединения, этот элемент, в изобилии присутствующий в земной коре, при очень низких уровнях наносит незначительный или не причиняет никакого измеримого вреда.Решить, на каком уровне мышьяк вреден, и когда регулирующие органы должны предпринять меры для снижения уровней, чрезвычайно сложно.Команда намеревалась получить полную картину уровней мышьяка по всему штату, изучая образцы из районов с минимальной деятельностью человека.
Например, мышьяк десятилетиями использовался в качестве консерванта древесины, а также в пестицидах и гербицидах, поэтому образцы почвы возле столбов забора и садов не использовались.Команда проанализировала образцы почвы и донных отложений со всех почти 45 000 квадратных миль земли, составляющих Огайо.
Они включали образцы почвы, которые Геологическая служба США собрала в рамках Национальной геохимической службы и из предыдущего исследования, связанного с разведкой урана. Анализ включал по два образца почвы с 348 участков по всему Огайо (один образец был взят с глубины 6-12 дюймов, а другой — с глубины 12-24 дюймов) и 144 образца отложений из ручьев.
ВыводыВ целом, содержание мышьяка в образцах варьировалось от 2 до 45,6 частей на миллион по весу, в среднем 9,69 частей на миллион, по сравнению со стандартом скрининга Агентства по охране окружающей среды США, равным 0,39 частей на миллион. В очень немногих образцах мышьяка было меньше 3 частей на миллион; образцы более 10 частей на миллион были очень распространены; и уровни более 20 частей на миллион были обычными для центрального Огайо.«Когда в каждом образце почвы содержится больше мышьяка, чем рекомендованный уровень скрининга, возможно, пришло время переоценить эти нормативные уровни и подумать о том, как лучше интерпретировать данные», — сказал соавтор Николас Баста, профессор химии почвы и окружающей среды. в штате Огайо.
Вчерашние камни, сегодняшняя почваИсследование показало, что коренная порода, образовавшаяся примерно от 250 до 425 миллионов лет назад, когда Огайо большую часть времени располагалась недалеко от экватора и под теплыми тропическими морскими водами, является источником значительных уровней мышьяка в почвах по всему штату.В некоторых частях штата постоянно были более высокие уровни, включая центральный, западный и северо-восточный Огайо; области с более низкими уровнями включали северо-запад и юго-запад Огайо.
Авторы говорят, что по мере того, как камни со временем выветривались и образовывались почвы, они выделяли мышьяк, который стал частью почвы. Они считают, что другие условия, такие как постоянно влажные почвы, снижают уровень мышьяка в некоторых районах штата, например, на северо-западе Огайо.
«Многие процессы могут разрушить коренную породу, разложить материал и потенциально мобилизовать мышьяк, чтобы он вымывался», — сказал Вентерис. "Сколько мышьяка присутствует в данном месте, зависит от того, что изначально было в коренной породе и как эта порода со временем изменялась в результате сложных процессов эрозии и химического выветривания. В результате уровни мышьяка значительно, но предсказуемо, варьируются в пределах регион."Влияние производственной деятельности
Команда не обнаружила корреляции между производственной деятельностью и уровнями мышьяка. Например, в почвах некоторых промышленных зон в регионах с высоким исходным уровнем мышьяка, таких как Колумбус, Кливленд и Янгстаун, были более высокие уровни, в то время как в почвах вблизи других промышленных зон, таких как Цинциннати, Дейтон и Толедо в юго-западной или северо-западной частях штата, наблюдались более высокие уровни мышьяка. нижние уровни.
По словам Вентериса, уровни в образцах почвы от 18 до 24 дюймов ниже поверхности были в среднем почти на 50 процентов выше, чем уровни в верхнем слое почвы — еще одно свидетельство того, что высокие уровни обусловлены геологическими условиями, а не деятельностью человека.Баста сказал, что результаты могут помочь регулирующим органам взвесить риски и меры по исправлению положения, связанные с мышьяком. Это часто вызывает беспокойство, когда строители создают новые дома или другие строения.
«Эти результаты должны помочь правильно оценить риски», — сказал Баста, преподаватель Школы окружающей среды и природных ресурсов штата Огайо и эксперт по восстановлению городских почв. «Теперь у нас есть хорошее научное представление о том, как возникли уровни по всему Огайо».