I en värld av tungmetallförgiftning, arsenik kan ha hittat en sidekick - och det är en som behöver mer forskning för att förstå dess inflytande på människors hälsa, enligt forskare från Kansas State University.

Mangan, ett spårmineral som är nödvändigt i små mängder för människors hälsa men potentiellt giftigt i höga doser, berättar annorlunda än sin cancerframkallande kusin, arsenik, för upplöst organiskt material i grundvatten, enligt en studie publicerad i Gränser i miljövetenskap . Trots skillnaden, forskarna vid Kansas State University som stod i spetsen för studien säger att de tror att de två metallerna kan ha en koppling som kan vara farlig för människors hälsa.

Saugata Datta, professor i geologi, och Michael Vega, 2016 kandidatexamen i geologi och kemi, Overland Park, hittade höga halter av båda metaller i dricksvatten i Indien. Datta och Vega fann också att karaktären hos upplöst organiskt material - organiska föreningar i vatten som är associerade med sediment och beror på källor som växter eller mikrober - var starkt korrelerat med arsenik i grundvatten, men inte lika mycket med mangan.

"Vi provade 51 brunnar i Bengalbassängen och mer än 90 procent av dem var förorenade med arsenik, mangan eller båda, "Sa Vega." Vi såg detta distinkta samband med arsenik och upplöst organiskt material, och vi tror att processer mellan mangan och upplöst organiskt material kan bidra till fördelningen av arsenik i grundvattnet. "

Enligt Datta, det har gjorts många studier om arsenikens effekter på människors hälsa och hur man åtgärdar det, men det saknas kunskap om förhållandet mellan arsenik och överskott av mangan. Precis som arsenik i nivåer över 10 mikrogram per liter i dricksvatten anses vara ett folkhälsoproblem, så bör mangan i nivåer över 0,4 milligram per liter i dricksvatten eftersom så lite är känt, han sa.

"Vi behöver ytterligare studier för att fastställa rapporter om att ökad spädbarnsdödlighet kan vara kopplad till höga nivåer av mangan i dricksvatten, "Sa Datta." Den gemensamma effekten av mangan och arsenik orsakar definitivt en nivå av skada som bör granskas djupt för en nära framtid, inte bara i Indien, men i andra delar av världen där dricksvattnets kvalitet är ett problem. "

Mangan kan finnas i dricksvatten och luftpartiklar och absorberas av grödor, leder till överexponering, Sa Datta. Av denna anledning, han sa, mangan måste övervakas och studeras bättre.

"Under 2011, Världshälsoorganisationen tog bort den maximala föroreningsgränsen för mangan, vilket var 0,4 milligram per liter, från WHO:s riktlinjer för dricksvattenkvalitet, "" Sa Datta. "Men mangan finns ofta tillsammans med arsenik i dricksvatten och forskare har inte undersökt det så noga."

Datta och Vega samlade vattenprover från brunnar på båda sidor av floden Ganges i västra Bengal, Indien. De hittade höga halter av arsenik, mangan och järn på flodens östra sida. På flodens västra sida, det fanns lägre halter av arsenik och järn men mangan förblev hög, som Vega tillskriver en skillnad i markkemi och upplöst organiskt material.

"Vi ville förstå hur upplöst organiskt material påverkar mangan, huruvida manganfrisättningsmekanismen påverkade arsenik och hur fördelningen av arsenik och mangan varierar rumsligt, "Sa Vega.

Vega och Datta utvärderar typer av organiskt material i områden med hög mangan eftersom vissa typer av upplöst organiskt material kan interagera med metaller som arsenik och mangan på ett sätt som håller dem i vattentillförseln. Grundvattenproven som samlats in på varje sida av floden hade märkbara skillnader i typen av upplöst organiskt material.

Västsidan av floden, som hade höga halter mangan, hade mer proteinbaserat organiskt material, möjligen från mikrober. Grundvattnet på östra sidan, som hade höga halter av alla tre metaller, hade mer humus, eller markbaserad, organiskt material från växter och jord.

"Detta är den första studien för att relatera upplöst organiskt material med mangan i grundvatten, "Sa Vega." Vi kan inte säga att samma typ av upplöst organiskt material som ökar arsenfrisättningen förbättrar mangan, men vi kan säga att båda typerna av upplöst organiskt material är förknippade med höga koncentrationer av mangan i vattnet. Mycket mer arbete måste göras. "

Enligt Datta, som nyligen valdes till ordförande för avdelningen för geologi och hälsa i Geological Society of America, mangankontaminering kan förekomma naturligt vid vittring av stenar över hela världen, inklusive i Kansas. Även om vattenmängden är ett problem i många områden i Kansas, Datta sa att testning för närvaro av mangan i Ogallala Aquifer och brunnvatten på landsbygden i Kansas är viktigt för att bestämma god vattenkvalitet.