Arsenic pollution and health risk assessment in the groundwater of Simav Plain, Kütahya

Abstract

Bu çalışmanın amacı, sahada çok disiplinli bir çalışma yapılmak suretiyle, su kaynaklarında tespit edilen yüksek arsenik değerlerinin kaynağı belirlemek; köylerde gözlenen hastalıklar ve içme suyu arasındaki ilişki ortaya koymak ve bir halk sağlığı risk değerlendirmesi yapmaktır._x000B_Bu amaçla, saha çalışmasının bir parçası olarak, yüzey ve yeraltı sularından ve jeotermal sulardan su örnekleri toplanmış, köylülerle görüşülerek bireysel hane halkı ve sözel otopsi anketleri yapılmıştır. Çalışma kapsamında 33'ü yeraltı, dokuzu yüzeysel ve üçü jeotermal su olmak üzere toplam 45 adet noktadan numuneler alınmış ve fiziksel parametreler, toplam organik karbon, temel anyon ve katyonlar, ağır metal ve iz elementlerin analizleri yapılmıştır. Ortalama arsenik seviyeleri yeraltı suyu için 162,64 ppb yüzeysel sular için 76,56 ppb olarak bulunmuştur. Sahada gözlenen hastalıklar arasında en önemlileri kardiyovasküler hastalıklar (%37,7), mide-bağırsak sistemi hastalıkları (%16,7), şeker hastalığı (%12,7) ve kanser (%2,6) sayılabilir. Tüm kanser vakaları içinde rahim kanseri %41,20, kolon kanseri %17,8, göğüs kanseri %11,8 ve amiloidozis %11,8 ile en çok rastlanan kanser türleridir. Analiz sonuçlarına göre yeraltı suyundaki yüksek arsenik seviyelerinin kaynağı, daha çok demir oksihidrositler ya da hidroksitlerin üzerine tutunma ve daha sonra salıverilmedir. Yüzeysel sulardaki yüksek arsenik seviyelerinin kaynağı olarak ise, daha çok metal oksihidrositler ya da hidroksitlerin üzerine tutunma ve salıverilme ve doğal drenaj ağına yapılan kontrolsüz jeotermal akışkan boşaltımı sayılabilir. Sonuç olarak sağlık risk değerlendirmesi sonuçlarına göre bölgede iç organ kanserleri dahil çeşitli sağlık sorunlarına yakalanma riski oldukça yüksektir. The aim of this study was to conducted a multidisciplinary study to understand the origin of high arsenic levels within the water resources of Simav Plain, to identify relations between drinking water quality and observed diseases in the villages, and to make risk assessment for the public health._x000B_To achieve this objective, representative samples from geothermal fluids, surface waters, and groundwater were collected as part of a field survey and were analyzed using standard techniques. Besides, individual household surveys and oral autopsies were made by interviewing villagers. In water quality monitoring, a total of 45 points (33 which of are from groundwater, nine which of are from surface waters and three which of are from geothermal waters) were sampled to determine physical parameters, major anions and cations and heavy metals and trace elements. Mean arsenic levels were found to be 162.64 ppb for groundwater and 76.56 ppb for surface waters. Cardiovascular diseases (37.7%), gastrointestinal system diseases (16.7%), diabetes mellitus (12.7%) and cancers (%2.6) were detected during health surveys. Among cancer group, uterus malign neoplasm (41.2%), colon malign neoplasm (17.8%), breast malign neoplasm (11.8%) and amiloidosis (11.8%) were mostly observed. According to results, high arsenic levels were mostly related to iron oxyhydroxides/hydroxides sorption in the groundwater samples. In surface waters, high arsenic levels were mostly related to metal oxyhydroxides/hydroxides sorption and uncontrolled discharge of geothermal fluid into surface drainage network. The health risk assessment showed that there is a high possibility for internal organ cancers and adverse health problems in the study area.