Research press release

【環境】カリフォルニア州の地下水のヒ素汚染

Nature Communications

Environment: California groundwater arsenic contamination

米国カリフォルニア州サンホアキン渓谷での2007~2015年の地下水の過剰なくみ上げによって、水源のヒ素濃度が上昇した可能性のあることをモデル研究で明らかにした論文が、今週掲載される。

米国全土の地下水くみ上げの約20%がカリフォルニア州のセントラルヴァレーで行われており、セントラルヴァレー内のサンホアキン渓谷の住民約100万人の飲料水の主な水源は地下水である。ヒ素は地下水に含まれる天然汚染物質で、帯水層(地下水で満たされた透水性の地層)の粘土層の間隙水の中に高濃度で存在していることが知られているが、地下水の汲み上げが安全量の範囲内にあれば、ヒ素は粘土層にとどまっている。

今回、Ryan Smithたちの研究チームは、ヒ素濃度を予測するための定量的モデルを考案した。このモデルでは、ヒ素濃度が、サンホアキン渓谷での地下水の過剰なくみ上げを原因とする地盤沈下率と相関している。Smithたちは、地下水の過剰なくみ上げによって高濃度のヒ素を含む間隙水が粘土層から流出し、この粘土層が変形して地盤沈下が起こり、その結果、主たる帯水層の水が汚染されることを明らかにした。

Smithたちは、サンホアキン渓谷の帯水層からの地下水の過剰なくみ上げを避けることで、水質が改善されるという考えを示している。

Overpumping of groundwater in the San Joaquin Valley, California, between 2007 and 2015 may have increased the concentration of arsenic in this water source, according to a modelling study published in Nature Communications this week.

The Central Valley of California accounts for around 20% of groundwater withdrawal in the United States, and groundwater is the main source of drinking water for approximately one million people in the San Joaquin Valley (an area of the Central Valley). Arsenic is a natural contaminant in groundwater, but is found in high concentrations in trapped pore waters in aquifer (a layer of water-bearing permeable rock) clay beds. Under safe groundwater pumping levels, arsenic remains within the clay.

Ryan Smith and colleagues develop a quantitative model to predict arsenic concentrations, which is correlated to land subsidence rates caused by overpumping of groundwater in the San Joaquin Valley. The authors show that land subsidence is a result of clay deformation as pore waters containing high arsenic levels are released from the clay, which subsequently contaminate the main aquifer waters.

The team suggest that avoiding overpumping of aquifers in the San Joaquin Valley would improve water quality.

doi: 10.1038/s41467-018-04475-3

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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