Zeitschrift für Geologie und Geophysik
Offener Zugang

Abstrakt

Umverteilung von Arsen in Böden durch natürliche hydrogeologische Prozesse

Kevin Doherty*, Rudolph Hon

Ihre Gesundheit hängt ebenso von Ihrem Wohnort ab wie von Ihrer Ernährung und Ihren Genen. Alle Körperprozesse hängen von der Anwesenheit natürlicher Metalle/Mineralien im Boden ab, die aus Ihrer Ernährung stammen müssen. Einige weniger wichtige Metalle/Mineralien sind Eisen, Zink, Mangan, Jod, Fluorid, Chrom, Kobalt, Selen, Molybdän, Silizium und Vanadium. Andere Metalle und Mineralien im Boden sind potenziell giftig. Das Verständnis der natürlichen Schwankungen potenziell giftiger Elemente im Boden und im Grundwasser ist für die Gesundheit von entscheidender Bedeutung. Arsen ist ein häufig vorkommendes Metall/Mineral und kommt in Boden, Wasser, Nahrungsmitteln und Luft vor. Die vier häufigsten Nahrungsmittel, die Arsen enthalten, sind Reis, Apfel- und Traubensaft, Proteinshakes und -pulver sowie Hühnchen. Consumer Reports veröffentlichte Folgendes: In praktisch jeder der 60 getesteten Reissorten wurden messbare Mengen Arsen gefunden, rund 10 Prozent der Apfel- und Traubensaftproben wiesen Arsenwerte auf, die den bundesweiten Trinkwasserstandard von 10 ppb überschritten, drei von 15 Proteinpulvern und Getränken enthielten Arsen über den Grenzwerten und Hühnerfutter enthielt toxische Mengen und wurde 2010 verboten. Im Jahr 1998 identifizierte die US-Umweltschutzbehörde (USEPA) Arsen aufgrund von Exposition am Arbeitsplatz und durch Trinkwasser als „bekanntes“ für den Menschen krebserregendes Mittel. Im Jahr 2005 schloss die EPA die National Human Exposure Assessment Survey ab und erstellte eine geochemische Karte für Arsen im Boden der gesamten USA, die zeigt, dass mehrere Regionen erhöhte Konzentrationen aufweisen. Der Screening-Grenzwert der EPA für Böden liegt bei 0,4 ppm, was einem Krebsrisiko von 1 zu 1.000.000 bei Arsenaufnahme entspricht. Das steigende Krebsrisiko aufgrund geringer Arsenbelastung hat den Autor in diesem Artikel dazu veranlasst, die Faktoren zu untersuchen, die den Ursprung und die Verteilung von Arsen in der Umwelt bestimmen, sowie die Art und Weise, wie Arsen mobilisiert werden kann. Dieser Artikel berichtet über Arsen in Neuengland, insbesondere über eine detaillierte Studie eines geografischen Gebiets in Zentral-Massachusetts, in dem der Boden erhöhte Arsenwerte aufweist. Die Durchschnittsergebnisse von 177 Proben aus 0-10 Fuß Tiefe zeigten, dass die As-Konzentration 68,72 mg kg-1 betrug. Das Vorhandensein erhöhter Arsenwerte (As) in einer Zone, die sich quer durch Zentral-Massachusetts von Nordosten nach Nordosten erstreckt, wurde regelmäßig festgestellt und gemeldet. Zu den vermuteten Quellen gehörten frühere Anwendungen von Bleiarsenat in Obstgärten, industrielle Anwendungen in Metall- und Lederverarbeitungsanlagen und/oder natürliche Quellen. Diese Arsenkonzentrationen scheinen nichts mit kommerziellen oder industriellen Prozessen zu tun zu haben und sind natürlichen Ursprungs. Die Verteilung der As-„Hotspots“ scheint mit der fluvialen und lakustrinen Ablagerungsumgebung in Zusammenhang zu stehen und ist wahrscheinlich auf die Biogeoakkumulation von As im Laufe seiner geologischen Ablagerungsgeschichte zurückzuführen. Kenntnisse über die Geochemie des darunterliegenden Grundgesteins können bei der Vorhersage erhöhter Arsenkonzentrationen in überlasteten Böden hilfreich sein.