Leden 2004

Nebezpečné studny

Ondřej Šráček

Podzemní voda nemusí rozvojovým zemím přinášet vždy užitek. Co je člověk člověkem, uvažuje o vodě jako o strategické surovině. Původně to platilo hlavně pro rozvojové země ve vyprahlých oblastech, kde se životodárné tekutiny chronicky nedostává. Dnes se však stále častěji objevují závažné problémy s vodou i v dalších částech světa. Řada zemí totiž veřejné vodovodní sítě již léta zásobuje z přirozených podzemních rezervoárů a s tím jsou někdy spojeny potíže.

Jeden z nejkřiklavějších případů představuje mexická metropole Ciudad de México, v jejímž centru klesla půda za posledních sto let o téměř deset metrů. Podzemní voda je tam totiž čerpána ze zvodněné vrstvy (tzv. kolektoru), která leží pod souvrstvím velmi stlačitelných jílů jezerního původu. Na počátku 16. století, kdy do země přišel Cortéz, se totiž na území dnešního města rozkládalo jezero, jehož hlavní část byla vysušena v roce 1789. Jíly, které byly původně ukládány v tomto jezeře, tak dnes tvoří základové půdy pro budovy v Ciudad de México: vlivem čerpání dochází k poklesu půdy a tím i budov na ní založených. Navíc jíly obsahují slanou vodu, která vlivem čerpání může do podložního kolektoru pronikat a zhoršovat jeho kvalitu. S rychlým poklesem půd v důsledku masivního čerpání spodních vod se v poslední době začíná potýkat i čínská Šanghaj.

Nikde na světě však není problém spojený s čerpáním podzemní vody tak závažný jako v Bangladéši, kde je kontaminována arzenem v měřítku, jež nemá obdoby. Podle epidemiologa Allana Smithe z University of California v Berkeley se jedná o událost, která svými důsledky daleko překračuje havárii v Černobylu. Kvalifikované odhady totiž uvádějí, že otrávenou vodu konzumuje něco mezi 35–77 miliony obyvatel.

Utajené vzorky

Od počátku své existence Bangladéš patří k nejchudším zemím světa. Navíc byla velká část její infrastruktury – včetně zdrojů vody – zničena během války za samostatnost v roce 1971. Řada problémů souvisí i s geografickou polohou Bangladéše. V obdobích monzunů je velká část povodí řek Padmy a Jamuny postihována záplavami, při nichž dochází nejen ke zničení lidských obydlí, ale i ke kontaminaci povrchové vody – důsledkem jsou epidemie cholery a dalších infekčních nemocí. Po vzniku státu Bangladéš investovaly mezinárodní organizace miliony dolarů do instalace vrtů na čerpání podzemní vody a vláda obyvatelům poskytla prostředky na nákup ručních pump. Problém se tím zdál být vyřešen. Nikoho však bohužel nenapadlo testovat podzemní vodu na přítomnost arzenu. (Představitelé UNICEF dodnes prohlašují, že tyto testy nepatřily v té době ke standardnímu postupu, řada geochemiků – například John McArthur z University College v Londýně – však takové tvrzení zpochybňuje.) Následky na sebe nenechaly dlouho čekat.

První příznaky postižení lidí arzenem byly pozorovány v roce 1983 v Západním Bengálsku. Už tehdy bylo nápadné, že jimi trpí často především lidé, kteří se tam přistěhovali ze sousední Bangladéše. Postiženému se nejprve objeví na kůži skvrny, z nichž se časem vyvinou vředy a rakovinné nádory. Otrava arzenem se projevuje také zvýšeným výskytem cukrovky a neurologickými potížemi. V dalším stadiu dochází k rakovině vnitřních orgánů. Potíž je také v tom, že některé počáteční příznaky jsou velmi podobné příznakům v regionu hojně rozšířené lepry, takže lékaři mohou snadno vyslovit špatnou diagnózu.

Závažná kontaminace bangladéšské podzemní vody arzenem vyšla najevo až nedávno. Na počátku 90. let testovala Britská geologická služba podzemní vodu z vrtů v oblasti Nawabganj blízko indické hranice. Ačkoli ve vzorcích objevila značné množství arzenu, výsledky zveřejnila až s několikaletým zpožděním, takže katastrofální rozsah celého problému se stal zřejmým až v druhé polovině devadesátých let. Rozruch, který se strhl, pak spustil vyšetřování, při němž vyšlo najevo, že téměř v polovině z 10 milionů vrtů na podzemní vodu v Bangladéši překračuje koncentrace arzenu povolený národní limit (50 mikrogramů na litr).

Tikající bomby

Situace je o to horší, že zatím neexistuje shoda v tom, jak katastrofě čelit. Potíž je, že koncentrace arzenu v podzemní vodě jsou velmi proměnlivé, a mají-li být spolehlivě vyloučeny kontaminované zdroje, je nutné prověřovat každý vrt zvlášť. Arzen může být z vody odstraněn také za použití speciálních filtrů. Jejich cena z nich však činí pro většinu bangladéšské populace nedostupné zboží. Nabízí se také případné čerpání vody z vrtů zapuštěných až pod arzenonosný horizont (viz rámeček), to však naráží na technologické problémy. Navíc by takové řešení mohlo přinést nový problém: arzen by se mohl začít stahovat z mělčích vrstev do hloubky a byly by tak kontaminovány další zásoby vody.

Arzenem znečištěná voda v Bangladéši představuje časovanou bombu: již dnes epidemiologické studie z Tchaj-wanu a Chile dokládají vztah mezi její konzumací a pozdějším výskytem rakoviny. Podobné geologické podmínky, jaké způsobují vysoké koncentrace arzenu v bangladéšské podzemní vodě, jsou navíc i v dalších oblastech planety, například v deltě Mekongu ve Vietnamu či v údolí Indu v Pákistánu. Není tak vyloučeno, že vodu kontaminovanou arzenem pijí lidé v řadě dalších zemí světa.

Rámeček

Arzen v Bangladéši

Na otázku, jak se arzen do podzemní vody v Bangladéši dostal, zatím neexistuje uspokojivá odpověď. Nejdříve měli vědci za to, že při čerpání podzemní vody a snížení její hladiny pronikl do původně zvodněné vrstvy kyslík a došlo k oxidaci sulfidů obsahujících arzen. Pokud by tomu tak skutečně bylo, mělo by to za následek vysoké koncentrace síranů v podzemní vodě, ty se však ukázaly jako velmi nízké. Výzkumníci z Královského technologického institutu ve Stockholmu a z Britské geologické služby proto přišli s hypotézou o uvolňování arzenu při rozpouštění hydroxidů a oxidů železa v redukčním prostředí (prostředí chudém na kyslík) říčních sedimentů. Proces vypadá tak, že nejprve dochází k sedimentaci v oxidačním prostředí, kde jsou hydroxidy a oxidy železa stabilní. Rychlost sedimentace je však v oblasti delty velkých řek v Bangladéši obrovská, a nové sedimenty jsou tak poměrně rychle pohřbeny. Původně oxidačních prostředí se pak v hloubce stává redukčním, protože sedimenty obsahují velké množství organické hmoty. Horizont podzemní vody s arzenem se nalézá v hloubce od 20 do 120 metrů. V menší hloubce je prostředí oxidační, ale zase je zde podzemní voda znečištěna bakteriemi. Kolektory ve větší hloubce byly zbaveny arzenu zvýšeným promýváním v období poslední doby ledové, kdy byla hladina Indického oceánu níže než dnes.

(RESPEKT)