News: Giftquelle
Arsen ist - zuviel genossen - giftig, und Millionen von Bürgern Bangladeschs müssen dies am eigenen Leib spüren, denn ihr Trinkwasser ist damit verseucht. Nun gibt es Hinweise, wie das Schwermetall dort hinein gerät - und damit auch einen Ansatz, es zukünftig daraus zu verbannen.
© Bild (Ausschnitt)
Es war so gut gemeint. Um Cholera, Durchfall und die vielen weiteren Erkrankungen aufgrund verunreinigten Trinkwassers einzudämmen, stellte Bangladesch die Wasserversorgung von oberflächlichen Quellen auf Grundwasser um. Mit internationaler Hilfe bohrten Ingenieure Millionen von Brunnen in den ländlichen Gebieten, und die Gesundheitsbehörden registrierten bald danach erleichtert tatsächlich einen Rückgang der Krankheitsfälle.
Allerdings war die Freude von kurzer Dauer, denn nun sorgten neue Symptome für Aufsehen: schmerzhafte Hautentzündungen, schwärzlich verfärbte und verhornte Haut und eine steigende Zahl von Krebserkrankungen – typische Anzeichen einer Arsenvergiftung. Die Quelle des Schwermetalls war schnell ermittelt: die mit viel Aufwand gebohrten Brunnen. Inzwischen ist die Katastrophe soweit fortgeschritten, dass die Weltgesundheitsorganisation sie im März 2002 als die größte Massenvergiftung einer Bevölkerung bezeichnete.
Charles Harvey vom Massachusetts Institute of Technology und seine Kollegen gingen nun der bisher ungeklärten Frage auf den Grund, wie das Arsen überhaupt in das Brunnenwasser gelangt. Dazu bohrten sie im Süden Bangladeschs 17 Brunnen von 5 bis 165 Metern Tiefe und in einem Abstand von fünf Metern. Anhand von Bodenproben aus Bohrkernen ermittelten sie die für diese Region typische Sedimentzusammensetzung: Unter einer drei Meter dicken Lehmschicht folgt ein hundert Meter mächtiger Grundwasserhorizont, nach unten abgedichtet durch eine weitere, 40 Meter mächtige undurchlässige Lage, unter der ein sandiger Grundwasserleiter mit Wasservorkommen aus dem Pleistozän lagert. Von Torf, der als mögliche Arsenquelle diskutiert wurde, keine Spur.
Die Forscher infiltrierten daraufhin den oberen Grundwasserleiter mit hunderten bis tausenden Litern Wasser aus einem tiefen Brunnen, das nur sehr geringe Mengen von Arsen enthielt oder dem sie Nitrat oder Melasse beifügten. Dann verfolgten sie in den Brunnen des jeweiligen Einzugsgebietes, was geschah.
Die Melasse – reich an organischem Kohlenstoff – brachte sie auf die richtige Spur. Innerhalb von zwei Tagen nach der Anreicherung stieg der Gehalt an Arsen stark an, um dann in den folgenden zwei Wochen langsam wieder zum Ausgangswert zurückzukehren. Offenbar regte der Eintrag der organischen Substanz Bakterien im Boden an, kräftig Stoffwechsel zu betreiben. Dabei entstehen auch Carbonate – und diese verdrängen das Arsen, das an Bodenteilchen adsorbiert ist, von seinem Platz.
Doch wo kommt der Kohlenstoff her? Als Harvey und seine Mitarbeiter mithilfe von Radiokarbonmessungen das Alter der Kohlenstoffbestandteile des Trinkwassers bestimmten, stießen sie auf ein Gemisch: Die organische gelöste Fraktion war 3000 bis 5000 Jahre alt, während die anorganischen gelösten Verbindungen maximal wenige Jahrzehnte hinter sich gebracht hatten.
Die Wissenschaftler leiten daraus ab, dass die seit etwa 25 Jahren übliche Bewässerung von Reisfeldern die Verlagerung des Kohlenstoffs auslöst. Das Abpumpen und damit verbundene Absenken des Grundwasserspiegels bewirkt einen Sog, durch den auch Wasser aus den oberen Schichten nachgeliefert wird – samt den darin gelösten Stoffen.
Einen Ausweg aus dem Dilemma sehen Harvey und seine Kollegen darin, die Brunnen noch tiefer bis in den unteren Grundwasserleiter zu bohren. Hier lagen die Arsenwerte sehr niedrig, und ein Kohlenstoffeintrag von oben scheint unwahrscheinlich. Einer epidemiologischen Studie zufolge sollten sich die Krankheitsfälle um 70 Prozent reduzieren lassen, indem ein Drittel der Brunnen in den tieferen Wasserleiter vorstößt.
Angesichts von geschätzt 3000 Toten pro Jahr durch Arsenvergiftung und Millionen von Erkrankten drängt schnelle Hilfe. Allerdings sind diese Pläne für Bangladesch allein, ohne Hilfe von außen, nicht finanzierbar.
Allerdings war die Freude von kurzer Dauer, denn nun sorgten neue Symptome für Aufsehen: schmerzhafte Hautentzündungen, schwärzlich verfärbte und verhornte Haut und eine steigende Zahl von Krebserkrankungen – typische Anzeichen einer Arsenvergiftung. Die Quelle des Schwermetalls war schnell ermittelt: die mit viel Aufwand gebohrten Brunnen. Inzwischen ist die Katastrophe soweit fortgeschritten, dass die Weltgesundheitsorganisation sie im März 2002 als die größte Massenvergiftung einer Bevölkerung bezeichnete.
Charles Harvey vom Massachusetts Institute of Technology und seine Kollegen gingen nun der bisher ungeklärten Frage auf den Grund, wie das Arsen überhaupt in das Brunnenwasser gelangt. Dazu bohrten sie im Süden Bangladeschs 17 Brunnen von 5 bis 165 Metern Tiefe und in einem Abstand von fünf Metern. Anhand von Bodenproben aus Bohrkernen ermittelten sie die für diese Region typische Sedimentzusammensetzung: Unter einer drei Meter dicken Lehmschicht folgt ein hundert Meter mächtiger Grundwasserhorizont, nach unten abgedichtet durch eine weitere, 40 Meter mächtige undurchlässige Lage, unter der ein sandiger Grundwasserleiter mit Wasservorkommen aus dem Pleistozän lagert. Von Torf, der als mögliche Arsenquelle diskutiert wurde, keine Spur.
Die Forscher infiltrierten daraufhin den oberen Grundwasserleiter mit hunderten bis tausenden Litern Wasser aus einem tiefen Brunnen, das nur sehr geringe Mengen von Arsen enthielt oder dem sie Nitrat oder Melasse beifügten. Dann verfolgten sie in den Brunnen des jeweiligen Einzugsgebietes, was geschah.
Die Melasse – reich an organischem Kohlenstoff – brachte sie auf die richtige Spur. Innerhalb von zwei Tagen nach der Anreicherung stieg der Gehalt an Arsen stark an, um dann in den folgenden zwei Wochen langsam wieder zum Ausgangswert zurückzukehren. Offenbar regte der Eintrag der organischen Substanz Bakterien im Boden an, kräftig Stoffwechsel zu betreiben. Dabei entstehen auch Carbonate – und diese verdrängen das Arsen, das an Bodenteilchen adsorbiert ist, von seinem Platz.
Doch wo kommt der Kohlenstoff her? Als Harvey und seine Mitarbeiter mithilfe von Radiokarbonmessungen das Alter der Kohlenstoffbestandteile des Trinkwassers bestimmten, stießen sie auf ein Gemisch: Die organische gelöste Fraktion war 3000 bis 5000 Jahre alt, während die anorganischen gelösten Verbindungen maximal wenige Jahrzehnte hinter sich gebracht hatten.
Die Wissenschaftler leiten daraus ab, dass die seit etwa 25 Jahren übliche Bewässerung von Reisfeldern die Verlagerung des Kohlenstoffs auslöst. Das Abpumpen und damit verbundene Absenken des Grundwasserspiegels bewirkt einen Sog, durch den auch Wasser aus den oberen Schichten nachgeliefert wird – samt den darin gelösten Stoffen.
Einen Ausweg aus dem Dilemma sehen Harvey und seine Kollegen darin, die Brunnen noch tiefer bis in den unteren Grundwasserleiter zu bohren. Hier lagen die Arsenwerte sehr niedrig, und ein Kohlenstoffeintrag von oben scheint unwahrscheinlich. Einer epidemiologischen Studie zufolge sollten sich die Krankheitsfälle um 70 Prozent reduzieren lassen, indem ein Drittel der Brunnen in den tieferen Wasserleiter vorstößt.
Angesichts von geschätzt 3000 Toten pro Jahr durch Arsenvergiftung und Millionen von Erkrankten drängt schnelle Hilfe. Allerdings sind diese Pläne für Bangladesch allein, ohne Hilfe von außen, nicht finanzierbar.
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