Dans le Grand Bassin occidental, aride et frappé par la sécheresse, la rareté des eaux de surface signifie que les communautés rurales dépendent souvent de puits privés d’eau souterraine. Contrairement aux réseaux d’aqueduc municipaux, la qualité de l’eau des puits privés n’est pas réglementée et un nouvelle étude montre que plus de 49 000 utilisateurs de puits dans la région risquent d’être exposés à des niveaux malsains d’arsenic dans l’eau potable.
Dirigé par des chercheurs du DRI et du University of Hawaii Cancer Center et publié le 16 février dans Sciences et technologie de l’environnement, l’étude a utilisé des données provenant de puits d’eau souterraine dans l’ouest du Grand Bassin pour construire un modèle permettant de prédire la probabilité d’une élévation de l’arsenic dans les eaux souterraines, ainsi que l’emplacement et le nombre d’utilisateurs de puits privés à risque. Selon l’étude, le bassin du désert de Carson (y compris la ville de Fallon, Nevada), la vallée de Carson (Minden et Gardnerville, Nevada) et les prés de Truckee (Reno) comptent la plus grande population d’utilisateurs de puits à risque. La nouvelle étude s’appuie sur des recherches antérieures montrant que 22% des 174 puits domestiques échantillonnés dans le nord du Nevada avaient des niveaux d’arsenic dépassant la directive de l’EPA.
« Ce que nous constatons, c’est que dans notre région, nous avons une forte probabilité d’arsenic élevé par rapport à la plupart des autres régions du pays », a déclaré Daniel Saftner, MS, hydrogéologue au DRI et auteur principal de l’étude. « Et nous constatons que les processus géothermiques et tectoniques qui sont caractéristiques du Grand Bassin contribuent aux fortes concentrations d’arsenic naturel dans les eaux souterraines de la région. »
Les montagnes de la région sont également les principales sources d’arsenic. « Alors que les roches volcaniques et métasédimentaires riches en arsenic qui forment les montagnes s’érodent, les sédiments sont transportés vers les vallées en contrebas », explique Steve Bacon, Ph.D., géologue DRI et co-auteur de l’étude. L’eau qui percole à travers le fond de la vallée transporte ensuite l’arsenic dans les eaux souterraines. Les eaux souterraines et géothermiques plus profondes et plus anciennes ont tendance à avoir une concentration d’arsenic plus élevée et peuvent migrer vers le haut le long des failles et se mélanger aux eaux souterraines peu profondes.
« Nous voulions vraiment mieux comprendre les facteurs géologiques uniques qui contribuent à la teneur élevée en arsenic dans cette étude », a déclaré Saftner. « Il est important pour nous de réfléchir au rôle de l’environnement en ce qui concerne la santé humaine – l’endroit où nous vivons peut influencer notre état de santé à long terme. »
Pour former et tester le modèle prédictif, l’équipe de recherche a utilisé les données recueillies dans le cadre du projet Healthy Nevada, y compris des échantillons d’eau de 163 puits domestiques principalement situés près de Reno, Carson City et Fallon. Ces données ont été complétées par 749 échantillons d’eau souterraine compilés à partir du système national d’information sur l’eau de l’USGS. Le modèle utilise des variables tectoniques, géothermiques, géologiques et hydrologiques pour prédire la probabilité de niveaux élevés d’arsenic dans la région.
Bien que l’US EPA ait établi une recommandation de concentration d’arsenic de 10 µg/L pour l’eau potable publique, des recherches antérieures ont montré une gamme d’effets sur la santé allant d’une exposition à long terme à des niveaux supérieurs à 5 µg/L. En utilisant cette concentration comme référence, le modèle et la carte montrent qu’une grande partie des eaux souterraines de la région, en particulier dans l’ouest et le centre du Nevada, devrait avoir plus de 50 % de probabilité de niveaux élevés d’arsenic.
« Les membres de la communauté peuvent utiliser notre carte des risques liés à l’arsenic pour voir quel est le risque à leur emplacement, ce qui pourrait les motiver à tester l’eau de leur puits », déclare Monica Arienzo, Ph.D., professeure de recherche associée au DRI et co-auteur de l’étude. « Ensuite, s’ils ont des niveaux élevés d’arsenic ou d’autres contaminants, ils peuvent prendre des mesures pour réduire leur exposition, comme l’installation d’un système de traitement de l’eau. »
Les résultats de cette étude sont potentiellement utiles pour une gamme d’applications différentes. « Les résultats peuvent être utiles aux services publics d’eau ou aux gestionnaires de l’eau qui exploitent des aquifères peu profonds similaires pour leur approvisionnement en eau », explique Saftner, « ainsi que des puits d’irrigation qui s’approvisionnent en eau à partir de ces aquifères ».
L’équipe de recherche prévoit d’utiliser son modèle pour examiner de plus près les effets sur la santé d’une exposition prolongée à l’arsenic. « Grâce au projet Healthy Nevada, les données génétiques et les dossiers de santé sont associés à des données environnementales pour aider à déterminer s’il existe des associations entre les niveaux d’arsenic dans les eaux souterraines d’une communauté et des résultats de santé spécifiques », a déclaré Joe Grzymski, Ph.D., professeur de recherche. à DRI et chercheur principal du projet.
Plus d’information:
Daniel M. Saftner et al, Prédictions de l’arsenic dans l’eau de puits domestique provenant des aquifères alluviaux du Grand Bassin occidental, États-Unis, Sciences et technologie de l’environnement (2023). DOI : 10.1021/acs.est.2c07948