Dans le monde de l'empoisonnement aux métaux lourds, l'arsenic a peut-être trouvé un acolyte - et c'est celui qui a besoin de plus de recherches pour comprendre son influence sur la santé humaine, selon les chercheurs de la Kansas State University.

Manganèse, un oligo-élément nécessaire en faible quantité pour la santé humaine mais potentiellement toxique à forte dose, se rapporte différemment de son cousin cancérigène, arsenic, à la matière organique dissoute dans les eaux souterraines, selon une étude publiée dans Frontières en sciences de l'environnement . Malgré la différence, les chercheurs de l'Université d'État du Kansas qui ont dirigé l'étude disent qu'ils pensent que les deux métaux pourraient avoir un lien qui pourrait être dangereux pour la santé humaine.

Saugata Datta, professeur de géologie, et Michael Vega, 2016 Baccalauréat en géologie et chimie, Parc terrestre, trouvé des niveaux élevés de ces deux métaux dans l'eau potable en Inde. Datta et Vega ont également constaté que le caractère de la matière organique dissoute - des composés organiques dans l'eau qui sont associés aux sédiments et dépendent des sources telles que les plantes ou les microbes - était fortement corrélé à l'arsenic dans les eaux souterraines, mais pas autant avec le manganèse.

"Nous avons échantillonné 51 puits dans le bassin du Bengale et plus de 90 pour cent d'entre eux étaient contaminés à l'arsenic, manganèse ou les deux, " a déclaré Vega. "Nous avons vu cette relation distincte avec l'arsenic et la matière organique dissoute, et nous pensons que les processus entre le manganèse et la matière organique dissoute peuvent contribuer à la distribution de l'arsenic dans les eaux souterraines."

Selon Datta, il y a eu de nombreuses études sur les effets de l'arsenic sur la santé humaine et comment y remédier, mais il y a un manque de connaissances sur la relation entre l'arsenic et les niveaux excessifs de manganèse. Tout comme l'arsenic à des niveaux supérieurs à 10 microgrammes par litre dans l'eau potable est considéré comme un problème de santé publique, il en va de même pour le manganèse à des niveaux supérieurs à 0,4 milligramme par litre dans l'eau potable, car on en sait si peu, il a dit.

"Nous avons besoin d'études supplémentaires pour vérifier les rapports selon lesquels l'augmentation des taux de mortalité infantile pourrait être liée à des niveaux élevés de manganèse dans l'eau potable, " Datta a dit. " L'effet conjoint du manganèse et de l'arsenic cause certainement un niveau de dommages qui devrait être sous un examen minutieux dans un proche avenir, pas seulement en Inde, mais dans d'autres parties du monde où la qualité de l'eau potable est un problème."

Le manganèse peut être dans l'eau potable et les particules atmosphériques et absorbé par les cultures, entraînant une surexposition, dit Datta. Pour cette raison, il a dit, le manganèse doit être mieux surveillé et étudié.

"En 2011, l'Organisation mondiale de la santé a supprimé la limite maximale de contaminants pour le manganèse, qui était de 0,4 milligramme par litre, des « Directives de l'OMS pour la qualité de l'eau potable, "", a déclaré Datta. "Mais le manganèse se trouve souvent aux côtés de l'arsenic dans l'eau potable et les scientifiques n'ont pas examiné cela de manière aussi détaillée."

Datta et Vega ont collecté des échantillons d'eau de puits des deux côtés du Gange au Bengale occidental, Inde. Ils ont trouvé des concentrations élevées d'arsenic, du manganèse et du fer sur la rive est de la rivière. Du côté ouest de la rivière, il y avait des niveaux inférieurs d'arsenic et de fer mais le manganèse est resté élevé, que Vega attribue à une différence dans la chimie du sol et la matière organique dissoute.

« Nous voulions comprendre comment la matière organique dissoute affectait le manganèse, si le mécanisme de libération du manganèse affectait l'arsenic et comment la distribution de l'arsenic et du manganèse varie dans l'espace, " dit Véga.

Vega et Datta évaluent les types de matière organique dans les zones riches en manganèse, car certains types de matière organique dissoute peuvent interagir avec des métaux comme l'arsenic et le manganèse d'une manière qui les maintient dans l'approvisionnement en eau. Les échantillons d'eau souterraine prélevés de chaque côté de la rivière présentaient des différences notables dans le type de matière organique dissoute.

La rive ouest de la rivière, qui avait des niveaux élevés de manganèse, avait plus de matière organique à base de protéines, peut-être des microbes. Les eaux souterraines du côté est, qui avait des niveaux élevés de tous les trois métaux, avait plus humique, ou d'origine terrestre, matière organique des plantes et du sol.

"C'est la première étude à mettre en relation le type de matière organique dissoute avec le manganèse dans les eaux souterraines, " a déclaré Vega. "Nous ne pouvons pas dire que le même type de matière organique dissoute qui améliore la libération d'arsenic améliore le manganèse, mais on peut dire que les deux types de matière organique dissoute sont associés à de fortes concentrations de manganèse dans l'eau. Il reste encore beaucoup de travail à faire."

Selon Datta, qui a récemment été élu président de la Division de géologie et de santé de la Geological Society of America, la contamination par le manganèse peut se produire naturellement avec l'altération des roches partout dans le monde, y compris au Kansas. Bien que la quantité d'eau soit une préoccupation dans de nombreuses régions du Kansas, Datta a déclaré que les tests de présence de manganèse dans l'aquifère d'Ogallala et d'eau de puits dans les zones rurales du Kansas sont importants pour déterminer la bonne qualité de l'eau.