Nel mondo dell'avvelenamento da metalli pesanti, l'arsenico potrebbe aver trovato un aiutante, ed è uno che ha bisogno di più ricerche per capire la sua influenza sulla salute umana, secondo i ricercatori della Kansas State University.

Manganese, un minerale traccia necessario in piccole quantità per la salute umana ma potenzialmente tossico in dosi elevate, si relaziona in modo diverso rispetto al suo cugino cancerogeno, arsenico, alla materia organica disciolta nelle acque sotterranee, secondo uno studio pubblicato su Frontiere nelle scienze ambientali . Nonostante la differenza, i ricercatori della Kansas State University che hanno guidato lo studio affermano di pensare che i due metalli potrebbero avere una connessione che potrebbe essere pericolosa per la salute umana.

Saugata Datta, professore di geologia, e Michael Vega, Laureato in geologia e chimica 2016 Parco Terrestre, trovato alti livelli di entrambi i metalli nell'acqua potabile in India. Datta e Vega hanno anche scoperto che il carattere della materia organica disciolta - composti organici nell'acqua che sono associati ai sedimenti e dipendono da fonti come piante o microbi - era fortemente correlato con l'arsenico nelle acque sotterranee, ma non tanto con il manganese.

"Abbiamo campionato 51 pozzi nel bacino del Bengala e più del 90% di essi era contaminato da arsenico, manganese o entrambi, "Vega ha detto. "Abbiamo visto questa relazione distinta con l'arsenico e la materia organica disciolta, e pensiamo che i processi tra manganese e materia organica disciolta possano contribuire alla distribuzione dell'arsenico nelle acque sotterranee".

Secondo Datta, ci sono stati numerosi studi sugli effetti dell'arsenico sulla salute umana e su come porvi rimedio, ma c'è una mancanza di conoscenza sulla relazione dell'arsenico con livelli eccessivi di manganese. Proprio come l'arsenico a livelli superiori a 10 microgrammi per litro nell'acqua potabile è considerato un problema di salute pubblica, così dovrebbe il manganese a livelli superiori a 0,4 milligrammi per litro nell'acqua potabile perché si sa così poco, Egli ha detto.

"Abbiamo bisogno di ulteriori studi per accertare rapporti che l'aumento dei tassi di mortalità infantile potrebbe essere collegato ad alti livelli di manganese nell'acqua potabile, " Ha detto Datta. "L'effetto congiunto di manganese e arsenico sta sicuramente causando un livello di danno che dovrebbe essere sotto esame approfondito per il prossimo futuro non solo in India, ma in altre parti del mondo dove la qualità dell'acqua potabile è un problema".

Il manganese può trovarsi nell'acqua potabile e nel particolato dell'aria ed essere assorbito dalle colture, portando alla sovraesposizione, ha detto Datta. Per questa ragione, Egli ha detto, il manganese deve essere monitorato e studiato meglio.

"Nel 2011, l'Organizzazione Mondiale della Sanità ha rimosso il limite massimo di contaminanti per il manganese, che era di 0,4 milligrammi per litro, dalle "Linee guida dell'OMS per la qualità dell'acqua potabile, '", ha detto Datta. "Ma il manganese si trova spesso insieme all'arsenico nell'acqua potabile e gli scienziati non hanno esaminato questo aspetto in modo così dettagliato".

Datta e Vega hanno raccolto campioni d'acqua dai pozzi su entrambi i lati del fiume Gange nel Bengala occidentale, India. Hanno trovato alte concentrazioni di arsenico, manganese e ferro sul lato est del fiume. Sul lato ovest del fiume, c'erano livelli più bassi di arsenico e ferro ma il manganese è rimasto alto, che Vega attribuisce a una differenza nella chimica del suolo e nella materia organica disciolta.

"Volevamo capire come la materia organica disciolta influisse sul manganese, se il meccanismo di rilascio del manganese stava influenzando l'arsenico e come la distribuzione di arsenico e manganese varia spazialmente, " ha detto Vega.

Vega e Datta stanno valutando i tipi di materia organica in aree con alto contenuto di manganese perché alcuni tipi di materia organica disciolta possono interagire con metalli come l'arsenico e il manganese in modo da mantenerli nell'approvvigionamento idrico. I campioni di acque sotterranee raccolti su ciascun lato del fiume presentavano notevoli differenze nel tipo di materia organica disciolta.

La sponda occidentale del fiume, che aveva alti livelli di manganese, aveva più materia organica a base di proteine, possibilmente da microbi. Le acque sotterranee sul lato est, che aveva alti livelli di tutti e tre i metalli, aveva più umile, o derivato dalla terra, sostanza organica dalle piante e dal suolo.

"Questo è il primo studio a mettere in relazione il tipo di materia organica disciolta con il manganese nelle acque sotterranee, " Vega ha detto. "Non possiamo dire che lo stesso tipo di materia organica disciolta che sta aumentando il rilascio di arsenico sta migliorando il manganese, ma possiamo dire che entrambi i tipi di materia organica disciolta sono associati ad alte concentrazioni di manganese nell'acqua. C'è ancora molto lavoro da fare".

Secondo Datta, che è stato recentemente eletto presidente della Divisione di Geologia e Salute della Geological Society of America, la contaminazione da manganese può avvenire naturalmente con l'erosione delle rocce in tutto il mondo, compreso nel Kansas. Sebbene la quantità di acqua sia un problema in molte aree del Kansas, Datta ha affermato che i test per la presenza di manganese nella falda acquifera di Ogallala e nell'acqua del pozzo nelle zone rurali del Kansas sono importanti per determinare una buona qualità dell'acqua.