Medical geology (geomedicine)

The environment is the entire web of geological and biological interactions that characterize the relationship between life and the planet earth. Environmental problems, challenges and issues are widespread. There are few parts of our planet without an environmental situation that requires attention. Environmental pollution may include metals, the origin of which may be natural and/or anthropogenic.

Essential and toxic elements in bedrock or soils may become a direct risk for human and animal health; and may be the underlying cause of both deficiency and toxicity.

It is necessary to know which elements are essential for humans and animals. Essential main elements are, for example, calcium, chlorine, magnesium, phosphorus, potassium, sodium and sulphur. Essential trace elements are Cr, Co, Cu, F, I, Fe, Mn, Mo, Se and Zn. Some elements are as far as we know today only poisonous: As, Cd, Pb and Hg. Exposition to metals could give rise to different negative effects to e.g. the kidneys (Pb, Cd), skeleton (Cd, Al), nervous system (Hg, Al, Pb), fertility (Pb, Hg), heart (Pb, As).

Although it is not possible to quantify the hazards and deleterious effects associated with trace elements in common use, some elements clearly present a more serious problem than others. As elemental pollutants, lead, mercury and cadmium are in a class by themselves and these elements have received a great deal of attention from research workers. Other elements that are frequently involved in environmental toxicity problems are arsenic, boron, chromium, copper, fluorine, molybdenum, nickel and zinc. Problems are also occasionally encountered with antimony, beryllium, selenium, silver and thallium, although dispersion of these elements in the biosphere is generally on a relatively small scale.

A considerable amount of knowledge exists in many areas of environmental geoscience. In other areas, new knowledge and approaches are required. Today, issues such as climate change, pollution control and natural resource development and management increasingly require the crossing of established boundaries between disciplines. Understanding the role of rocks, soils and groundwater in controlling the health of local populations requires the collaboration of geochemists, mineralogists and medical researchers.

As long as medical science has existed there has been knowledge of certain human illnesses related to geographical areas. The Greek Hippocrates mentioned such examples more than 2000 years ago. Knowledge of specific animal diseases also originated long ago. Relations are also found in Chinese medical texts of the third century BC. However, most of such observations were lost because they were not written down. As the science grew, many of the previously unknown relations of causes began to be understood and a new scientific field evolved: Medical Geology.

Medical Geology is defined as the science dealing with the influence of ordinary environmental factors on the geographical distribution of health problems in man and animals. Accordingly, this is a complicated subject and interdisciplinary contributions from essentially different scientific fields are required when these problems are to be solved. Especially in the Nordic countries the term Geomedicine is used, but the international term is normally Medical Geology.

International examples

Selenium

Fluorine

Iodine

Sickness country in Australia

Arsenic poisoning

Selenium

One of the oldest documentations of medical geology is by the Italian traveller Marco Polo who left Venice together with his father and uncle in 1271 to travel to China. In 1275 they arrived at the summer residence of Kublai Khan. Marco Polo was then employed by the emperor and worked as his emissary and was even for a time governor in a part of China. Marco Polo reported that he could only use local horses in the mountaineous areas of China, and not his European horses. The imported horses died because they could not avoid poisonous plants, and he also described the symptoms. He did not know that his reports were of geomedical origin. However, today we know that the areas he described contain high natural contents of selenium and the symptoms of the sick animals show that they were affected by selenium poisoning.

Seven hundred years later, in the 1930s, China reported a disease which was to be called the Keshan disease. The first record of this disease in the northeast is from the beginning of this century. In the winter of 1935 this disease became prevalent in Keshan County. So far the Keshan disease has been recorded in 309 counties in China. It appeared in a large area from southwestern to northeastern China. It was a heart muscle disease. In the 1960s scientists started to suspect that the disease was of natural origin and in the 1970s the probable solution was found. Two major findings in the study of the relationship between selenium and the Keshan disease have attracted the interest of  researchers. These findings are: (1) The disease was always located in low selenium areas which geographically form a low selenium belt. (2) Selenium use in prevention and treatment of the disease was a great success. That was when the direct association of selenium to human health was first identified. The Keshan disease was probably caused by very low contents of selenium in bedrock, soils and natural waters.

One other area of active research in China is on the Kashin-Beck disease. The KBD disease has been known fo many years, but with gaps of knowledge on epidemiology, etiology, biochemistry, effectiveness of treatment and prevention.

Initial symptoms of KBD are joint swelling, pain, and general malaise. The disease affects the growth plate of tubular bones, which means that it affects children. Skeletal remains indicate that it goes back to at least the 16th century. KBD was first described by Kashin. Kashin and his group worked in the area east of Lake Baikal. Kashin was assigned to a Cossack brigade on the Urov river. The Russian administrative authorities were terrified by crippling skeletal deformations in those Cossack villages and moved several populations to other locations along the river.

KBD is known from the scientific literature since the beginning of the 19th century and is mainly limited to a south-west–north-east belt of China. At the beginning of this century, studies on KBD started in China. The disease was later found to be fairly common in China and has been studied for over 40 years. KBD exists practically only in farmers, but also in families who take their food from endemic areas. The size of the affected population is not known, but estimates are about 1-3 million in China. Since the 1970s the study in China of various aspects of KBD has developed rapidly. Research and public health efforts have focused on two main causal mechanisms. First, the toxic effects caused by mycotoxins produced in stored maize. Second, the role of low selenium concentrations. In addition, the role of toxic effects of humus in drinking water and the influence of excess or deficiency of microelements have also been studied. The probable cause of KBD is deficiency in selenium caused by low natural contents of selenium in bedrock.

Although selenium in small amounts is essential to animal and human health, it is toxic in large amounts. Until some years ago, drainage water from irrigated farmland in San Joaquin Valley in California  was directed into 12 ponds of the Kesterson Wildlife Refuge. In 1983 strange malformations and death of wildfowl were observed and traced to high concentrations of selenium in the drainage waters and adjacent wetland soils. This posed a threat also to human health. 64% of all bird embryos died and also fish, insects and microorganisms were affected.

The selenium came from long-weathered seleniferous pyrite in rocks of the Coast Range mountains that were uplifted in the Cretaceous period. The farming in the San Joaquin Valley is intensive and requires irrigation. The groundwater contains selenium, however not very much. For irrigation, groundwater is pumped up from aquifers situated under a clay horizon. Because of the impermeable clay horizon the irrigation water can not be transported away naturally, therefore the water is transported away in canals leading to the Kesterson reservoir which is supplied with increasing contents of selenium. Thus, as a result of human activity, a redistribution of natural selenium contents has caused poisoning of an entire ecosystem. In 1986 drainage water was diverted away from the Kesterson ponds. One alternative disposal is recycling of irrigation water, with dilution by freshwater, before it is pumped out onto the fields.

Fluorine

Already in the beginning of the 20th century it was known that high contents of fluorine could cause fluorosis. The natural content of fluorine in drinking water is normally 0.1–1 ppm. In many places all around the world, for example India, China, Africa etc., the contents could, however, be about 40 ppm, which leads to serious fluorosis. The picture is, however, rather complicated because there are also antagonistic effects. Molybdenum and selenium can reduce the effects of high contents of fluorine.

Fluorine is an essential element with an RDI of 1.5–4.0 mg/day. Health problems may arise from deficiency (caries) or excess (dental mottling and skeletal fluorosis). Unlike other essential elements, for which food is the principal source to the extent of about 80%, the principal source of fluoride is water. Fluorine in surface and groundwaters is derived from the following natural sources: leaching of rocks, dissolution of fluorides from volcanic gases, fresh or mineral springs, marine aerosols. After, for example, the eruptions of the volcano Hekla on Iceland in 1693, 1766 and 1845, detailed descriptions of fluorosis were presented. Acute poisoning was described. Since world war II Hekla has had eruptions e.g. in 1947, 1970 and 1980 and a number of analyses of fluorine have been performed. The volcano delivered huge amounts of fluorine and concentrations of 4300 ppm in grass have been found. There are also anthropogenic sources of fluoride.

Iodine

The connection between geology-water-food chain-diseases can clearly be shown for iodine. A human-being normally contains 15-20 g of iodine, and 80% of which is located in the thyroid gland. Already in ancient China, Greece, Egypt and the Inca state, people were affected by goitre and were treated with sea weed, which contains large amounts iodine. Goitre is still a serious disesase in many places throughout the world. In all these places the contents of iodine is very low in drinking water, the reason being low contents of iodine in bedrock. More than a billion people, mostly living in developing countries, are at risk in respect of Iodine Deficiency Disorders (IDD). These disorders arise when the intake falls below the recommended level of 150 mg of iodine per capita and day. Goitre which is the enlargement of the thyroid gland, is the most well-known form of IDD. A dreadful form of IDD is cretinism. A cretin is a physically and mentally retarded, deaf-mute human-being. China has 425 million people who are at risk with regard to IDD. They make up 40% of the world's population in that category. About 7 million people have serious goitre. There are 200 000 cretins and 8 million sub-cretins.

Even if the relationships are somewhat more complicated than formerly believed, the connection between goitre and iodine deficiency is nevertheless a classic geomedical example.

Sickness country in Australia

In Australia there is an interesting example of the effects of high natural contents of metals on human health. In some areas of Australia there are holy places for the aborigines. One of these areas, the "sickness country" in the Kakadu region is an area which causes sickness if people go there. Hence such areas are regarded by aboriginals as taboo and should not be entered. Geochemical researchers have found this area interesting and therefore geochemical surveys have been conducted here since 1980.

The bedrock in the region consists of granites and volcanic rocks. These rock types contain highly elevated contents of certain elements. A large part of the sickness country is found to coincide with a region containing localized areas of unusually high natural levels of thorium, uranium, arsenic, mercury, fluorine and radon in groundwater and drinking water. The aborigines had also used ochre as colour pigment in painting, containing extremely high contents of uranium, lead, arsenic and mercury. The reason for these areas being sacred are thus the serious health effects caused by natural contents of these elements. The natural levels of concentration in the land and water systems thus constitute an environmental hazard.

Arsenic poisoning

When the first water bubbled from wells sunk deep into the soils of West Bengal in India a generation ago, locals called it the devil's water. But they soon changed their minds as the waterenabled them to irrigate their rice crops all year round and brought new prosperity to their villages. But the water contained high levels of arsenic and for hundreds of thousands of villagers the harvest was proved bitter. Historically, the villagers have used surface water but with new tube wells tapping water from more than 150 metres below ground they can now grow three or four crops. More than 400 villages have been affected across West Bengal and the world's largest arsenic poisoning so far has left more than 600 000 people disfigured and facing early death.

Studies in the bedrock beneath the villages have found a series of layers of sedimentary rocks containing arsenic, mostly in seams of iron pyrite which is contaminating many wells. Overpumping has also lowered the water table in many rocks. As the water table has fallen, the arsenic bearing sulphide rocks dry out, oxygen penetrates the rocks, oxidizing the sulphur minerals. This has freed the arsenic to become dissolved in the groundwater and washed into the wells. More than 700 wells supply water that contains more than 10 milligrams of arsenic per litre, the maximum limit set by WHO. Average arsenic levels are between 20 and 70 times the WHO maximum with individual wells up to 200 times the limit. Arsenic in groundwater above the WHO maximum permissible limit of 0.05 mg/l has been found in 6 districts in West Bengal, with a population of 30 million.

International incidents of arsenic contamination in groundwater and the consequent ill health of people have been widely reported also from other places. The arsenic contamination incident in the well-water of Taiwan (1961–85) is well known. The population of the endemic area was about 100 000. Similar problems were reported from Antofagasta in Chile where almost 100 000 people out of a total population of the city of 130 000 were drinking water with high arsenic content for 12 years between 1959 and 1979. Chronic arsenic poisoning is also reported from some parts of Region Lagunera, Mexico. The arsenic concentration in groundwater exposed to the population was 0.41 mg/l. Also in Argentina, similar incidents were reported in 1955. Many other minor incidents have also been reported from all around the world.

El ambiente es la malla entera de interacciones geológicas y biológicas que caracterizan la relación entre la vida y el planeta tierra. Los problemas ambientales, desafíos y problemas están muy generalizados. Hay pocas partes de nuestro planeta sin una situación ambiental que requiera atención. La contaminación ambiental puede incluir metales, el origen de lo cual puede ser natural y/o antropogénico.

Los elementos esenciales y tóxicos en el lecho de roca o suelos pueden convertirse en un riesgo directo para los humanos y la salud animal; y puede ser la causa subyacente de deficiencia y " toxicidad.

Es necesario conocer cuales elementos son esenciales para los humanos y animales. Los principales elementos esenciales son, por ejemplo, calcio, cloro, magnesio, fósforo, potasio, sodio y azufre. Los elementos traza esenciales son Cr, Co, Cu, F, I, Fe, Mn, Mo, Se y Zn. Algunos elementos son hasta donde hoy sabemos sólo venenosos: As, Cd, Pb y Hg. La exposición a metales podría dar lugar a efectos negativos diferentes ej. En los riñones (Pb, Cd), esqueleto (Cd, Al), el sistema nervioso (Hg, Al, Pb), fertilidad (Pb, Hg), corazón (Pb, Como).

Aunque no es posible cuantificar los riesgos y los efectos letales asociados con elementos traza de uso común, algunos elementos claramente presentan un problema más serio que otros. Como contaminantes elementales, plomo, mercurio y cadmio están en una clase por ellos mismos y estos elementos han recibido mucha atención por parte de los investigadores. Otros elementos están involucrados frecuentemente con problemas de toxicidad ambiental como: el arsénico, boro, cromo, cobre, flúor, molibdeno, níquel y zinc. También de vez en cuando, se encuentran problemas con el antimonio, berilo, selenio, plata y talio, aunque la dispersión de estos elementos en la biosfera generalmente es a una escala relativamente pequeña.

Existe una considerable cantidad de conocimiento en muchas áreas de la geociencia ambiental. En otras áreas, se requieren nuevos conocimientos y aproximaciones. Hoy en día, problemas como cambio del clima, control de la contaminación, y desarrollo del recurso natural incluyendo su manejo, requieren cada vez más el traspaso de los límites establecidos entre las diferentes disciplinas. Entender el papel de rocas, suelos y el agua subterránea en el control de la salud en las urbes y pueblos requiere la colaboración de geólogos, geoquímicos, mineralogistas e investigadores médicos.

A lo largo de la vida de la ciencia médica ha existido el conocimiento de ciertas enfermedades humanas relacionadas con áreas geográficas. El médico griego Hipócrates mencionó tales ejemplos hace 2.000 años atrás. El conocimiento de enfermedades específicas en los animales también fue determinado desde hace mucho tiempo. También se encuentran reseñas sobre estos temas en textos médicos chinos del siglo tercero AC. Sin embargo, la mayoría de tales observaciones estaban perdidas porque nunca quedaron escritas. A medida que la ciencia fue progresando, muchas de las causas previamente desconocidas empezaron a ser entendidas y reseñadas, dando lugar a la evolución de un nuevo campo científico: la Geología Médica.

La Geología Médica se define como la ciencia relacionada con la influencia de los factores ambientales ordinarios sobre la distribución geográfica de problemas de salud en el hombre y los animales. Generalmente, éste es un asunto complicado y esencialmente se necesita las contribuciones interdisciplinarias de diferentes campos científicos para que estos problemas puedan ser resueltos. Sobre todo en los países Nórdicos el término que se usa es Geomedicine, pero el término internacional normalmente es Geología Médica.

Ejemplos internacionales

Selenio

Flúor

Yodo

País enfermizo en Australia

Envenenamiento por Arsénico

Selenio

Uno de las registros más antiguos de la Geología Médica está consignada por el viajero italiano Marco Polo quién dejó Venecia en 1271 junto con su padre y un tío para viajar a China. En 1275, ellos llegaron a la residencia de verano del Kan de Kublai. Marco Polo era por ese entonces, empleado del emperador y trabajó como su emisario e incluso por un tiempo fue gobernador de una parte de China. Marco Polo informó que no podía usar sus caballos europeos, sino sólo caballos locales en las áreas montañosas de China. Los caballos importados se murieron porque no pudieron evitar las plantas venenosas, habiendo descrito su sintomatología también. Obviamente, nunca supo que sus informes eran de origen geomédico. Sin embargo, hoy sabemos que las áreas que él describió contienen altas cantidades de selenio natural y los síntomas de los animales enfermos demostraban que habían resultado envenenados con selenio.

Setecientos años después, en los años treinta, del pasado siglo, China informó una enfermedad, la cual sería llamada la enfermedad de Keshan. El primer registro de esta enfermedad en el nordeste fue a principios del siglo pasado. En el invierno de 1935 esta enfermedad consiguió predominar en el Condado de Keshan. Hasta ahora la enfermedad de Keshan ha sido registrada en 309 condados en China. Aparece en un área grande del sudoeste de China nororiental. Es una enfermedad del músculo del corazón. En los años sesenta, los científicos empezaron a sospechar que la enfermedad tenía un origen natural y en los años setenta se encontró la probable solución. Dos hallazgos mayores en el estudio de la relación entre selenio y la enfermedad de Keshan han atraído el interés de los investigadores. Estos hallazgos son: (1) la enfermedad siempre se localizó en áreas bajas selenio, las cuales forman geográficamente un cinturón bajo en selenio. (2) el uso del selenio en la prevención y tratamiento de la enfermedad fue de un gran éxito. Así, fue como la asociación directa del selenio con la salud humana fue identificada primero. La enfermedad de Keshan probablemente era causada por contenidos muy bajos de selenio en el lecho de roca, suelos y aguas naturales.

Otra activa área de investigación en China es sobre la enfermedad de Kashin-Beck. La enfermedad de KBD ha sido conocida por muchos años, pero los vacíos en el conocimiento sobre todo en epidemiología, etiología, bioquímica, no permitieron que fuera plenamente conocida la efectividad de su tratamiento y prevención.

Los síntomas iniciales de KBD son hinchazón en las coyunturas, dolor, y malestar general. La enfermedad afecta el crecimiento de la placa de los huesos tubulares, lo cual significa que afecta a los niños. Restos de esqueletos indican que la enfermedad se remonta a por lo menos el siglo XVI. La KBD fue descrita primero por Kashin, quién con su grupo trabajaron al este del área del Lago Baikal. Kashin estuvo asignado a una brigada cosaca en el río de Urov. Las autoridades administrativas rusas estaban aterradas por la cojera y deformaciones del esqueleto en esos pueblos cosacos y las varias poblaciones movidas a otras localizaciones a lo largo del río.

KBD es conocida en la literatura científica desde el principio del siglo XIX y está limitada principalmente a un cinturón que corre del SW-NE de China. Al principio del siglo pasado, empezaron los estudios de la KBD en China. Posteriormente, se encontró que la enfermedad era bastante común en China y se ha venido estudiado hace más de 40 años. La KBD prácticamente sólo existe entre los granjeros, aunque también la padecen familias que toman su comida de las áreas endémicas. El tamaño de la población afectado no es conocido, pero las estimaciones son aproximadamente 1-3 millones en China. Desde los años setenta, se ha desarrollado rápidamente el estudio de varios aspectos de la KBD en China. La investigación y los esfuerzos de salud públicos se han enfocado en dos mecanismos causales principales. Primero, los efectos tóxicos causados por micotoxinas producidos en el maíz almacenado. Segundo, el papel de concentraciones bajas en selenio. Además, el papel de los efectos tóxicos del humus en el agua para beber y la influencia del exceso o deficiencia de micro elementos también se ha estudiado. La causa probable de KBD es una deficiencia en selenio causado por un contenido bajo de selenio natural en el lecho de roca.

Aunque el selenio en cantidades pequeñas es esencial para los animales y la salud humana, en cantidades grandes es tóxico. Hasta hace unos años, el agua de drenaje de las fincas irrigadas en el Valle de San Joaquín en California se dirigía directamente a 12 estanques del Refugio para fauna silvestre de Kesterson. En 1983 fueron observadas extrañas malformaciones y muerte de aves de caza y se diagnosticó que era debido a las altas concentraciones de selenio en las aguas de drenaje y los suelos húmedos adyacentes. Esto también planteó una amenaza para la salud humana. 64% de todos los polluelos de aves se murieron, al igual que los peces, los insectos y microorganismos también resultaron afectados.

Flúor

Al principio del siglo XX ya se sabía que los contenidos altos de flúor podían causar la fluorosis. El contenido natural de flúor en el agua para beber normalmente es 0.1–1 ppm. Sin embargo, en muchos lugares alrededor del mundo, por ejemplo India, China, Africa etc., los contenidos pudieron ser de 40 ppm., aproximadamente, lo cual conduce a una seria fluorosis. No obstante, El cuadro es bastante complicado porque hay también efectos antagónicos. El molibdeno y selenio pueden reducir los efectos de altos contenidos de flúor.

El flúor es un elemento esencial con un RDI de 1.5–4.0 mg/día. Los problemas de salud pueden variar por deficiencia (caries) o exceso (moteado dental y la fluorosis del esqueleto). A diferencia de otros elementos esenciales para los cuales la comida es la fuente principal en una magnitud de 80% aproximadamente, la fuente principal de fluoruro es el agua. Flúor en superficie y las aguas subterráneas se deriva de las siguientes fuentes naturales: lixiviación de las rocas, disolución de fluoruros de gases volcánicos, manantiales frescos o minerales, aerosoles marinos. Después de, por ejemplo, las erupciones del volcán Hekla en Islandia en 1693, 1766 y 1845, se presentaron descripciones detalladas de fluorosis. El envenenamiento agudo fue descrito. Desde la II guerra mundial, Hekla ha tenido varias erupciones por ejemplo en 1947, 1970 y 1980 y se han realizado varios análisis de flúor. El volcán ha entregado grandes cantidades de flúor y se ha encontrado concentraciones de 4300 ppm., en los pastos. Hay también fuentes del antropogénica de fluor.

Yodo

La conexión entre las cadena enfermedades-geología-agua-comida puede mostrarse claramente en el caso del yodo. Un ser humano normalmente contiene 15-20 g de yodo, el 80% del cual está localizado en la glándula tiroidea. Ya en la antigua China, Grecia, Egipto y el estado Inca, las personas estaban afectadas por el bocio y eran tratadas con cizaña del mar, la cual contiene yodo en grandes cantidades. El bocio es todavía una seria enfermedad en muchos lugares a lo largo del mundo. En todos estos sitios los contenidos de yodo son muy bajos en el agua para beber, la razón es que el lecho de roca posee contenidos bajos en yodo. Más de un billón de personas vive principalmente en países en vías de desarrollo y están en riesgo con respeto de Desórdenes por Deficiencia de Yodo (IDD). Estos desórdenes surgen cuando la absorción de yodo cae por debajo del nivel recomendado de 150 mg de yodo per cápita al día. El Bocio es el aumento en el tamaño de la glándula tiroidea, siendo la forma más muy conocida de IDD. Una forma terrible de IDD es el cretinismo. Un cretino es un ser humano retardado física y mentalmente, y además sordomudo. China tiene 425 millones de personas que están en riesgo con respecto al IDD. Ellos constituyen 40% de la población del mundo en esa categoría. Aproximadamente 7 millones de personas tienen bocio serio. Hay 200.000 cretinos y 8 millones de sub-cretinos.

Aun cuando las relaciones se complican un poco más de lo que anteriormente se creía, la conexión entre el bocio y la deficiencia de yodo es no obstante un ejemplo geomédico clásico.

País enfermizo en Australia

En Australia hay un ejemplo interesante de los efectos de altos contenidos naturales de metales en salud humana. En algunas áreas de Australia hay lugares santos para los aborígenes. Una de estas áreas, el "país de la enfermedad" en la región de Kakadu es una área que causa enfermedad si las personas van allí. Tales áreas son consideradas por los aborígenes como tabú y no deben visitarse. Los investigadores geoquímicos han encontrado esta área interesante y por consiguiente han llevado a cabo estudios geoquímicos desde 1980.

El lecho de roca en la región consiste en granitos y rocas volcánicas. Estos tipos de rocas contienen ciertos elementos con contenidos muy elevados. Una gran parte del "país de la enfermedad" coincide con una región que comprende áreas con niveles naturales extraordinariamente altos en torio, uranio, arsénico, mercurio, flúor y radón en las aguas subterráneas y el agua para beber. Los aborígenes habían usado también ocre como pigmento de color en pinturas, el cual contiene cantidades sumamente altas de uranio, plomo, arsénico y mercurio. La razón para que estas áreas sean sagradas es por los serios efectos para la salud causados por los contenidos naturales de estos elementos. Los niveles naturales de concentración en la tierra y los sistemas de agua constituyen así un riesgo ambiental.

Envenenamiento por Arsénico

Cuando una generación atrás la primer agua manó de los pozos profundos sobre las tierras de Bengal Oriental en la India, los locales la llamaron el "agua del diablo". Pero cambiaron pronto su mentalidad, a medida como el agua permitía irrigar las cosechas de arroz todo el año, lo cual trajo una nueva prosperidad a sus pueblos. Pero el agua contenía altos niveles de arsénico y para los centenares de miles de lugareños la cosecha se tornó amarga. Históricamente, los lugareños han usado el agua de la superficie pero con los nuevos pozos extrajeron agua a más de 150 metros por debajo de la tierra, con lo cual podrían tener ahora tres o cuatro cosechas. Más de 400 pueblos han resultado afectados en Bengal Oriental y el envenenamiento por arsénico más grande del mundo, hasta ahora ha dejado más de 600.000 personas desfiguradas y enfrentando una muerte precoz.

Los estudios en el lecho de roca debajo de los pueblos han hallado una serie de capas de rocas sedimentarias que contienen arsénico, principalmente en mantos de pirita férrica, la cual está contaminando muchos pozos. El sobre-bombeo también ha bajado la tabla de aguas en muchas rocas. Cuando la tabla de aguas ha bajado, el arsénico de las rocas sulfurosas se seca, el oxígeno penetra las rocas y oxida los minerales de azufre. Lo cual ha liberado el arsénico que se disuelve en las aguas subterráneas y pasa a los pozos. Más de 700 pozos suministran agua que contiene más de 10 miligramos de arsénico por litro, el límite máximo impuesto por WHO. Los niveles de arsénico en promedio oscilan entre 20 y 70 veces el máximo asignado por WHO, con pozos individuales con 200 veces el límite exigido. En 6 distritos en Bengal Oriental, con una población de 30 millones, se han encontrado contenidos de 0.05 mg/l de Arsénico en aguas subterráneas muy por encima del máximo límite permisible por WHO,

Olov Selinus