Grunnvann fra brønner er en viktig drikkevannskilde på landsbygda i land som India, Nepal, Bangladesh, Kambodsja og Vietnam. Mange av brønnene har farlig høye nivåer av giften arsen.

Arsen i drikkevannet kan gi kreft i hud, lever, urinblære og lunger. Det anslås at faren for å dø av kreft fordobles dersom du utsettes for langvarig arsenforgiftning. Arsen er også knyttet til økt forekomst av hjerte-karsykdommer og svekket mental utvikling hos barn.

En artikkel i siste utgave av tidsskriftet Science beskriver de komplekse utfordringene med å skaffe rent drikkevann i regionen. Forskere advarer om at jo mer av grunnvannet som brukes til vanning i landbruket, jo mer forurenset kan drikkevannet bli.

Verste forgiftning i verdenshistorien

Ifølge en oversikt har en betydelig andel av brønnene nivåer av arsen som er høyere enn i retningslinjene fra Verdens Helseorganisasjon (WHO). De tilsier maksimalt 10 mikrogram arsen per liter vann.

I folkerike Vest-Bengal og Bangladesh ligger mellom 30 og 70 prosent av brønnene over faregrensa, avhengig av område og hvor dypt grunnvannet ligger.

I en bulletin fra WHO blir situasjonen i ett av landene, Bangladesh, karakterisert som verdenshistoriens mest omfattende forgiftning av en hel befolkning (pdf).

Grunnvann har den fordelen at det stort sett er fritt for sykdomsfremkallende bakterier, virus og amøber. Boring av brønner ned til grunnvannet har derfor blitt en løsning for å skaffe rent vann til landsbybefolkningen i mange deler av Sør- og Sørøst-Asia.

Tilgang til store mengder grunnvan har ført til at det mange steder også pumpes grunnvann opp for å brukes til vanning av åkrene.

Grunnvannet kan imidlertid ha en usynlig og farlig side.

Først tidlig på 1980-tallet ble man klar over faren fra arsenholdige mineraler som forekommer naturlig i regionen.

Oppdaget på 1980-tallet

De store elvesystemene som renner ned fra Himalaya – blant dem Ganges, Brahmaputra og Mekong – drar med seg løsmasser. Sand og grus, resultatet av at den gigantiske fjellkjeden gradvis slites ned, fraktes ned til de store elveslettene.

Med på lasset følger små mengder av det giftige grunnstoffet arsen. Arsen kan under visse betingelser løses ut i vann og ende opp i grunnvannet nede i bakken.

Da problemet ble identifisert hadde man i flere land allerede startet omfattende boring etter grunnvann som erstatning for skittent overflatevann.

- Dette er et svært alvorlig problem. Mange mennesker ble forgiftet selv om det var i den aller beste hensikt, sier seniorrådgiver Bjørn Faafeng ved Norsk institutt for vannforskning (NIVA) til forskning.no.

Komplisert

Mekanismene som fører til at arsen kommer ut i grunnvannet er svært kompliserte og omfatter blant annet mikroorganismer som ”spiser” jernholdige forbindelser og slipper løs arsen.


Området der jernet er bundet og sanden er rød- eller oransjefarget har ofte lavere verdier av arsen enn gråfarget sand.

Samtidig påpeker Faafeng at bildet er langt mer komplisert. Grunnvann fraktes på kryss og tvers under jorda. Noen steder kan et kart over grunnvannstrømmene se ut som en tallerken spagetti. De underjordiske vannstrømmene påvirkes også av hvor mye grunnvann som pumpes opp.

Arseninnholdet i grunnvannet kan derfor variere kraftig selv over korte avstander. To brønner i samme landsby kan ha ulikt arseninnhold.

Prøver å forstå

En av forfatterne bak den ferske artikkelen i Science, professor Scott Fendorf ved Stanford University i California, USA, understreker at det viktige spørsmålet for ham som forsker er hvordan man kan hjelpe menneskene i regionen.

- Først må vi imidlertid forstå forbindelsen mellom hydrologi - måten vannet sirkulerer på - og kjemi og biologi, sier Fendorf til Stanford News Service.

I Science-artikkelen påpekes det at det er fordeler ved at arsen-innholdet kan variere så kraftig fra brønn til brønn selv innenfor et lite område.

Det innebærer nemlig at mange av de som bor på landsbygda vil ha brønner med vann med lavt arsen-nivå innen gangavstand. Eller man kan bore en ny brønn dersom arsen-nivåene i eksisterende brønner er for høye.

Kan endre strømmene

Ulempen med at arsen-innholdet er så varierende både i tid og rom er at det er vanskelig å forutsi hvilke områder som er sikre og hvor lenge de vil være det.

Forfatterne bak Science-artikkelen tar til orde for omhyggelig testing av nye brønner, kontinuerlig overvåking av eksisterende brønner og bedre bruk av eksisterende geologiske data.

En utfordring er at økende antall brønner og økt utpumping kan føre til endringer i grunnvannsstrømmene, og at reservoarer med rent vann på den måten blir tilført arsen-forurenset vann.

I den indiske delstaten Vest-Bengal og i Bangladesh er det mulig å bore svært dype brønner. Her er det de grunneste brønnene som er mest utsatt for høye verdier av arsen.

Ikke til vanning

Forskerne tar til orde for at dype grunnvannsreservoarer som er fri for arsen ikke bør brukes som kilde for vann til landbruket. Selv om det er uheldig å bruke vann med mye arsen til risdyrking, må hensynet til drikkevannet gå foran.

De dype vannreservoarene må forbeholdes drikkevann for mennesker, konkluderes det.

Motor- og vinddrevne pumper med stor kapasitet kan påvirke grunnvannsreservoarene mye kraftigere enn de enkle håndpumpene som brukes til drikkevann i landsbyene. Pumpes det for mye vann opp fra dype brønner, kan det lede forurenset vann ned i rene reservoarer.

Renseanlegg

Fendorf, som blant annet har forsket på forholdene i Kambodsja, understreker at ulike løsninger for drikkevann kan fungere i ulike landsbyer.

- Vi må tenke bredt når det gjelder hvilke muligheter som finnes for vann og ikke fokusere på en enkelt løsning, sier han i en pressemelding.

Mens grunnvannsboring etter drikkevann kan fungere i én landsby, kan et anlegg for oppsamling av regnvann eller et filteranlegg fungere bedre i en annen, mener den amerikanske forskeren.

Faafeng i NIVA påpeker at det finnes renseanlegg som kan fange opp arsen. Utfordringen er enkle anlegg som kan fungere i små landsbyer.

- Det arbeides med å utvikle renseanlegg. Slike er enklere å lage i stor skala, sier Faafeng.

Referanse:

Scott Fendorf, Holly A. Michael og Alexander van Geen: “Spatial and Temporal Variations of Groundwater Arsenic in South and Southeast Asia,” Science vol. 328, 28. mai 2010.