Смертоносная вода

 

 

На сегодня наиболее загрязненные скважины выявляются во время длительного и трудоемкого процесса обхода каждой деревни и проверки каждого колодца с помощью полевого химического набора. В воду добавляют определенные вещества, затем в закрытый контейнер помещают тестовую полоску, которая улавливает выделяющийся мышьяк. Спустя десять минут по окраске полоски определяют приблизительный результат: белый цвет означает, что вода чистая, красный - загрязненная. 

 

В полевых условиях проводят примитивный анализ, показывающий загрязнение только выше определенного уровня. Для более точного результата воду надо проверять в лаборатории. Поскольку проблема распространена очень широко, ученые редко обнаруживают ее своевременно, чаще они приходят проверять колодец, когда люди уже на протяжении многих лет пили оттуда воду, содержащую мышьяк. Поэтому некоторые исследователи занялись поиском более быстрого пути: они изучают снимки земной поверхности, сделанные из космоса, и наносят на карту направления движения вод, чтобы определить тип подземных отложений и предсказать, где с большей вероятностью может обнаружиться мышьяк. Они утверждают, что такие методики помогут сэкономить государственные средства, поскольку уменьшится число скважин, которые надо проверять, или, наоборот, можно будет своевременно забить тревогу в местах, которые до сих пор считались безопасными. 

 

В 2006 г. Берг и другие исследователи из Eawag приступили к созданию карты распространенности мышьяка на планете, воспользовавшись моделями, построенными на таких данных, как состав почвы, наклон поверхности и водные потоки. В 2008 г. был опубликован первый вариант карты, на которой была пока­зана вероятность риска для разных регионов: в ближайшее время планируется выпуск новой версии, более подробной и основанной на результатах новейших исследований. 

 

Берг, возглавивший проект, рассказывает, что такие модели позволяют прогнозировать наличие опасности там, где еще не проводилось анализов воды. Например, их исследовательская группа сумела предсказать, что большие территории в Индонезии, в районе Суматры, находятся в опасности. "Затем мы отправились туда и провели анализы, и наше предположение подтвердилось. Мы убедились в полезности таких моделей". В 2013 г. Китайский медицинский университет совместно с Eawag приступил к созданию Китайской модели определения рисков загрязнения. Ранее, в 2001- 2005 гг., была проведена проверка около 445 тыс. скважин, и около 5% из них содержали мышьяк в количестве, превышающем 50 мкг/л, предельно допустимые по стандартам, принятым в Индии. И значительно большее количество скважин содержало мышьяк в концентрации, превышающей более строгие нормы ВОЗ. 

 

Поскольку обширные районы страны остаются непроверенными, ученые хотели помочь политикам предпринять нужные действия. "Существует барьер между наукой и обществом. Мы должны каким-то образом показать политикам, что можем помочь при решении реальных проблем". - рассказывает химик Луис Родригес-Ладо (Luis Rodriguez-Lado), работающий сейчас в Университете Сантьяго-де-Компостелы в Испании, автор статьи, опубликованной в Science в августе 2013 г. Результаты анализа воды из конкретных скважин в 77% случаев согласуются с тем, что предсказывает китайская модель. По словам Родригеса-Ладо, эти данные помогут сохранить жизни, деньги и время, указав, какие скважины надо проверить. 

 

У подобных моделей есть и ограничения. Поскольку они основаны на данных о поверхности земли и на свежей информации о направлении водных потоков, они плохо предсказывают состав более древних и неизвестных подземных водных объектов. "Наши прогнозы всегда основаны на том, что мы наблюдаем на поверхности, - говорит Берг. - Мы не можем уловить то, что связано с более старыми отложениями". Родригес-Ладо рассказывает, что для исключения ошибок при построении моделей необходимо пользоваться точной и свежей информацией. Когда исследователь приступил к работе над китайской моделью, то, ориентируясь на сухой климат и особенности распределения осадков, он предполагал, что там будут щелочная среда, богатые кислородом почвы и вода, содержащая основания. По его словам, для большей части Китая предполагался кислородный сценарий высвобождения мышьяка. Но информации по Китаю было крайне мало, и быстро выяснилось, что водоносные слои здесь бескислородные, как в Индии и Бангладеш. Пересчет с учетом таких параметров повысил точность предсказаний. 

 

Существуют и другие ограничения в использовании карты опасных зон, например недостаточное разрешение. Шаг координатной сетки у Китайской модели определения рисков загрязнения составляет 25 км. что слишком много для определения того, какие конкретно деревни находятся под угрозой. "Построение моделей может быть полезным. но им свойственна некоторая ограниченность, - говорит геохимик Александр ван Геен (Alexander van Geen) из Обсерватории Ламонта - Доэрти Колумбийского университета. - Предположим, модель предсказывает, что вероятность наличия мышьяка в определенном районе составляет 20%. Я ведь все равно захочу проверить мой колодец, верно?" 

 

 

Правительства пробовали другие способы решения проблемы обеспечения водой, но безуспешно. Несколько лет назад власти Западной Бенгалии построили трубопровод для транспортировки чистой воды из Колкаты на восток в деревни. Но вода течет всего несколько часов в день и, кроме того, доходит не до всех поселков. О пластиковых трубах плохо заботятся, поэтому многие стоят пробитыми и вода вытекает сквозь неровные дыры, образуя грязные лужи на обочинах дороги. В Западной Бенгалии и Бангладеш были установлены сотни очистных установок, каждая стоимостью в среднем около $1,5 тыс. Чакраборти и другие ученые показали низкую эффективность механизмов, использующих простые цилиндрические фильтры. В одном исследовании оценили качество работы 13 очистных установок, выпущенных разными компаниями, и оказалось, что только две из них поддерживали уровень содержания мышьяка ниже предельно допустимого по индийским стандартам. И ни одна не достигла стандарта, принятого ВОЗ. К тому времени. когда в 2005 г. исследование было опубликовано, оно уже потеряло свою актуальность: плохое обслуживание техники привело к тому, что из всех тех проверенных установок работающих осталось только три. 

 

Создание глубоких скважин слишком дорого для деревни, и исследования Чакраборти показывают, что это дает всего лишь краткосрочный эффект. Глубоко залегающие водоносные слои, расположенные в 200 м от поверхности земли, с помощью плотного слоя глины частично защищены от вышележащих. содержащих яд. "Частично" здесь -ключевое слово. В слое глины есть дыры и трещины. Поэтому выкачка воды с большой глубины может дать временную пользу, но в итоге смертоносная вода может попасть в нижние слои и загрязнить их. В Индии это уже происходит. Там настолько интенсивно используют грунтовые воды, что в ближайшие 20 лет критический уровень содержания мышьяка будет достигнут в 60% подземных вод страны, если не будет резко сокращена их выкачка. Чакраборти обнаружил, что в по­селке Джайнагар в Западной Бенгалии в восьми колодцах, где раньше уровень содержания мышьяка был безопасным, он резко подскочил до опасных значений всего за пять лет, с 1995 по 2000 г. Если меняется соотношение давления между двумя водоемами, мышьяк может перемещаться не только вертикально, но и горизонтально, из загрязненного слоя воды в соседний чистый. В настоящее время такое перемещение угрожает Ханою. Он получал воду из чистого водоносного горизонта, в который поступает вода с территорий, удаленных от города. Поток отталкивает от города воду из соседнего, загрязненного участка. 

 

Но по мере роста столицы Вьетнама город забирал все больше и больше воды из безопасного слоя - и направление потока изменилось. Вода из загрязненного слоя, рядом с рекой Хонгха, полилась в сторону ранее чистой, потребляемой городом. Ван Геен считает, что это повод для беспокойства, но отмечает, что пока проблема развивается не быстро. В его исследованиях показано, что мышьяк движется в 16- 20 раз медленнее, чем вода, по-видимому, он по-прежнему связан с другими веществами в почве и только постепенно будет высвобождаться в результате подземных химических процессов. В Индии все происходит гораздо быстрее из-за высокой численности населения и усилий, предпринимаемых для того, чтобы это население накормить. Вряд ли кто-то следил за выполнением закона, запрещающего чрезмерное использование грунтовых вод, принятого в 1986 г. Даже там, где поля располагаются рядом с озерами и реками, фермеры используют для полива грунтовые воды. Когда в воде нет необходимости, землевладельцы выкачивают ее для продажи на черном рынке. И мышьяк попадает в пищевую цепь. Он встречается в рисе. Коровьем молоке и говядине. Чакраборти обнаруживал его даже в бутылках с газированной водой и в ампулах со стерильной водой, которую используют в больницах для инъекций. 

 

 

Ван Геен, как и другие ученые, считает, что хотя построение моделей, предсказывающих места возможного загрязнения, может быть полезно, это не отменяет необходимость проверять конкретные скважины. Он призывает использовать дешевые наборы для анализов прямо на местах. Они не так точны, как лабораторные анализы, но дают немедленный результат при минимальных затратах. Ученый полагает, что проведение подобных анализов может дать людям дополнительные рабочие места. Как показали исследования в 26 деревнях штата Бихар, около двух третей жителей готовы заплатить 20 рупий. или около 30 американских центов, чтобы кто-нибудь проверил их колодцы. 

 

"У нас нет возможности проверить все частные колодцы. поэтому нам надо привлечь группу лаборантов и создать им материальную заинтересованность в проведении анализов", - говорит ван Геен. В Бангладеш он с коллегами нанес с помощью GPS на карту данные об опасных и безопасных колодцах, так что жители легко могут найти безопасный источник воды. Партнер ван Геена по исследованиям гидрогеолог Чандер Кумар Сингх (Chander Kumar Singh) из Университета TERI в Дели показал. что если местные жители платят за проверку, то они внимательнее отнесутся к результатам и с большей вероятностью переключатся на использование безопасных, хотя и более удаленных колодцев. 

 

Исследователи выясняют, как социально-экономические факторы, такие как размер дохода или принадлежность к определенной касте, могут помешать людям использовать безопасные колодцы вместе с представителями других каст или теми, у кого меньше денег. По словам Сингха, незаметно, чтобы правительство было озабочено этим вопросом, но он надеется, что некоторые их исследования помогут в поисках правильного пути. 

 

Чакраборти обучал помощников, чтобы они на велосипедах или поездах ездили по деревням и собирали пробы воды. Он организовал международные конференции и возглавил группу врачей, студентов и активистов для проведения медицинских осмотров. Кроме того, он учредил фонд для финансирования своих исследований и проведения бесплатных анализов воды для малоимущих жителей. Но когда все это не произвело должного впечатления на население, он отказался от своего неприятия старой индийской иерархической системы и вспомнил о своей принадлежности к высшей касте брахманов: теперь он надевает белые одежды и священную нить, которую носят праведные мужчины-брахманы, и указывает людям безопасные колодцы. Он говорит, что ненавидит это, но будет делать так и дальше. "Мне нужно просто достучаться до матери семейства, и тогда я буду уверен, что с их семьей все будет в порядке". 

 

В деревне, где живет Гита, ее муж Шривас мучается от головных болей, постоянной боли и истощения. Его тело покрыто заскорузлыми язвами, а кожа саднит, особенно на солнце. Неизвестно никаких способов лечения от такого воздействия мышьяка. Не существует лекарств, исправляющих хромосомные повреждения. Обычно в случае отравления металлами используется хелатная терапия, при которой в кровь вводятся связывающие вещества. Однако это опасно и слишком дорого для Индии. Лучшее, что можно сделать, - это есть полезную пищу и перестать потреблять яд. Шривас считает, что ему еще повезло. У него есть сын, подросток, который помогает таскать ведра со здоровой водой из ближайшей больницы, а Гита пополняет семейный бюджет, работая горничной. "Я ни на что не жалуюсь, - говорит Шривас дрожащим голосом, представляя собой типичный пример фатализма, который так широко распространен среди индийских бедняков, что некоторые ученые беспокоятся, не он ли удерживает их от поиска чистых колодцев, -А даже если бы я захотел пожаловаться, меня все равно никто не услышит".