Геологическое и климатическое влияние на естественную радиоактивность в питьевой воде и их влияние на здоровье: исследование городов Десси и Комболча, Эфиопия

Почему вода под нашими ногами важна

Для многих сообществ безопасность стакана водопроводной воды определяется силами глубоко под землей и высоко в небе. В этом исследовании рассматриваются два быстрорастущих города на севере Эфиопии — Десси и Комболча — чтобы понять, как местные горные породы и изменяющийся климат вместе повышают естественную радиоактивность в питьевой воде. Отслеживая, откуда поступают микроскопические радиоактивные элементы, как дождь и почва их перемещают и что это значит для долгосрочного здоровья, исследование предлагает уроки для других высокогорных регионов мира, которые зависят от источников, колодцев и рек.

Породы, которые тихо питают воду

Под Десси и Комболча залегают толстые пласты древних лавовых потоков и мелкозернистых сланцевидных пород. Эти породы естественно содержат уран, торий и радиоактивный калий-40. Со временем вода, проходя через трещины и поры, медленно растворяет и уносит эти элементы в подземные водоносные горизонты, горные источники и близлежащие реки. Авторы работы обнаружили, что местная геология служит постоянным источником естественной радиоактивности, особенно там, где осадочные сланцы и определённые вулканические слои обнажаются около водных объектов.

Дождь, почва и поток реки как скрытые переносчики

Одна геология не объясняет всей картины загрязнения. Города расположены по нисходящему пути: высокогорный Десси отводит воду в низменную Комболча по реке Боркена. Используя климатические данные НАСА, исследователи показали, что сильные осадки, влажный воздух и постоянно влажные почвы облегчают перемещение радиоактивных атомов. Дождевая вода просачивается через почву, захватывает уран и торий из пород и пополняет источники и ручьи. По мере того как вода стекает вниз по склону, эти растворённые элементы и мелкие минеральные зерна постепенно уносятся в низины. Измерения вдоль реки и в колодцах подтверждают, что такое нисходящее транспортирование концентрирует больше радиоактивности в Комболча, чем в Десси.

Измерение невидимых лучей в повседневной воде

Чтобы преобразовать эту картину в числа, учёные в течение года собирали воду из подземных колодцев, горных источников и рек в обоих городах. Они использовали чувствительный гамма-детектор — по духу похожий на приборы медицинской визуализации — чтобы зарегистрировать слабое излучение от урана-238, тория-232 и калия-40 в каждом литре воды. В большинстве образцов уровни урана превышали международные рекомендации для питьевой воды, торий находился примерно на уровне или немного выше предельных значений. Калий-40 также присутствовал в высоких концентрациях, особенно в подземной и минеральной воде, но вызывает меньше беспокойства, поскольку калий находится под жёстким физиологическим контролем организма.

Где риск самый высокий

Затем команда преобразовала эти измерения радиоактивности в оценочные годовые дозы облучения для людей, которые ежедневно пьют местную воду. Во многих колодцах и источниках рассчитанные дозы превышали обычно используемый ориентир безопасности в 1 миллизиверт в год. Некоторые источники в Десси и одна станция в Комболча давали в несколько раз большую величину, в основном из‑за повышенного содержания урана. Текущая речная вода, как правило, имела более высокие концентрации, чем подземные источники, и образцы из общей реки Боркена последовательно показывали большую радиоактивность в Комболча по сравнению с верхним течением в Десси, что согласуется с нисходящим стоком воды и растворённых минералов.

Что это означает для сообществ

Авторы исследования делают вывод, что безопасность питьевой воды в этих городах эфиопского плато формируется в результате взаимодействия пород и климата. Пласты, богатые ураном и торием, служат источником, а дождь, влажные почвы и речной сток проводят и концентрируют эти элементы, особенно в низколежащих населённых пунктах. Поскольку полученные дозы в нескольких точках превышают глобальные рекомендации, авторы предупреждают о возможных долгосрочных последствиях для здоровья, таких как повреждение почек и повышенный риск рака. Они рекомендуют постоянный мониторинг, усовершенствование очистки воды и планирование, учитывающее не только места залегания радиоактивных пород, но и то, как штормы, сток и реки перераспределяют их содержимое со временем.

Цитирование: Geremew, H., Mekonnen, Y. & Admasu, A. Geological and climatic influences on natural radioactivity in drinking water and their health impacts: a study of Dessie and Kombolcha towns, Ethiopia. Sci Rep 16, 13737 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43834-9

Ключевые слова: безопасность питьевой воды, естественная радиоактивность, уран в грунтовых водах, эфиопское нагорье, экологическое здоровье