Manganese concentrations in drinking water from villages near banana plantations with aerial mancozeb spraying in Costa Rica: Results from the Infants' Environmental Health Study (ISA)

Abstract

Elevated manganese (Mn) in drinking water has been reported worldwide. While, naturally occurring Mn in groundwater is generally the major source, anthropogenic contamination by Mn-containing fungicides such as mancozeb may also occur. The main objective of this study was to examine factors associated with Mn and ethylenethiourea (ETU), a degradation product of mancozeb, in drinking water samples from villages situated near banana plantations with aerial spraying of mancozeb. Drinking water samples (n ¼ 126) were obtained from 124 homes of women participating in the Infants' Environmental Health Study (ISA, for its acronym in Spanish), living nearby large-scale banana plantations. Concentrations of Mn, iron (Fe), arsenic (As), lead (Pb), cadmium (Cd) and ethylenethiourea (ETU), a degradation product of mancozeb, were measured in water samples. Only six percent of samples had detectable ETU concentrations (limit of detection (LOD) ¼ 0.15 mg/L), whereas 94% of the samples had detectable Mn (LOD ¼ 0.05 mg/L). Mn concentrations were higher than 100 and 500 mg/L in 22% and 7% of the samples, respectively. Mn was highest in samples from private and banana farm wells. Distance from a banana plantationwas inversely associated with Mn concentrations, with a 61.5% decrease (95% CI: 97.0, 26.0) in Mn concentrations for each km increase in distance. Mn concentrations in water transported with trucks from one village to another were almost 1000 times higher than Mn in water obtained from taps in houses supplied by the same well but not transported, indicating environmental Mn contamination. Elevated Mn in drinking water may be partly explained by aerial spraying of mancozeb; however, naturally occurring Mn in groundwater, and intensive agriculture may also contribute. Drinking water risk assessment for mancozeb should consider Mn as a health hazard. The findings of this study evidence the need for health-based World Health Organization (WHO) guidelines on Mn in drinking water.En todo el mundo se ha informado de la presencia de elevados niveles de manganeso (Mn) en el agua potable. Mientras que, en la naturaleza El Mn en las aguas subterráneas es generalmente la principal fuente, la contaminación antropogénica por el Mn que contiene También pueden aparecer fungicidas como el mancozeb. El principal objetivo de este estudio fue examinar los factores asociado con el Mn y la etilenotiourea (ETU), un producto de la degradación del mancozeb, en el agua potable muestras de aldeas situadas cerca de plantaciones de plátanos con fumigación aérea de mancozeb. El agua potable muestras (n ¼ 126) se obtuvieron de 124 hogares de mujeres que participan en el programa de Estudio de la Salud (ISA), viviendo cerca de plantaciones de bananas a gran escala. Las concentraciones de Mn, hierro (Fe), arsénico (As), plomo (Pb), cadmio (Cd) y etilenotiourea (ETU), una degradación producto del mancozeb, se midieron en muestras de agua. Sólo el seis por ciento de las muestras tenían ETU detectable (límite de detección (LOD) ¼ 0,15 mg/L), mientras que el 94% de las muestras tenían Mn detectable (LOD ¼ 0.05 mg/L). Las concentraciones de Mn fueron superiores a 100 y 500 mg/L en el 22% y 7% de las muestras, respectivamente. El Mn fue más alto en muestras de pozos privados y de granjas bananeras. La distancia de una banana La plantación se asoció inversamente a las concentraciones de Mn, con una disminución del 61,5% (IC del 95%: 97,0, 26,0) en las concentraciones de Mn por cada km de aumento de la distancia. Las concentraciones de Mn en el agua transportada con los camiones de una aldea a otra eran casi 1000 veces más altos que el Mn en el agua obtenida de los grifos en casas abastecidas por el mismo pozo pero no transportadas, lo que indica una contaminación ambiental de Mn. El Mn elevado en el agua potable puede explicarse en parte por la pulverización aérea de mancozeb; sin embargo, El Mn natural en las aguas subterráneas y la agricultura intensiva también pueden contribuir. El agua potable La evaluación del riesgo del mancozeb debe considerar el Mn como un peligro para la salud. Los hallazgos de este estudio evidencian la necesidad de directrices de la Organización Mundial de la Salud (OMS) basadas en la salud sobre el Mn en el agua potable.