عندما تم اكتشاف مستويات عالية من عنصر الموليبدينوم (mah-LIB-den-um) في آبار مياه الشرب في جنوب شرق ولاية ويسكونسن، بدا أن مواقع التخلص من رماد الفحم العديدة في المنطقة كانت مصدرًا محتملاً للتلوث.

لكن بعض الأبحاث الدقيقة التي أجراها باحثون من جامعة ديوك وجامعة ولاية أوهايو كشفت أن البرك، التي تحتوي على بقايا الفحم المحروق في محطات الطاقة، ليست مصدر التلوث.

إنه ينبع من مصادر طبيعية بدلاً من ذلك.

وقال أفنر فينجوش، أستاذ الكيمياء الجيولوجية ونوعية المياه في كلية نيكولاس للطب بجامعة ديوك: "استنادًا إلى الاختبارات التي تستخدم "بصمات الأصابع" النظائرية الجنائية وتقنيات تحديد العمر، فإن نتائجنا تقدم دليلاً مستقلاً على أن رماد الفحم ليس مصدر التلوث في المياه". البيئة.

وقال فينجوش: "لو كانت هذه المياه الغنية بالموليبدينوم قد أتت من رشح رماد الفحم، لكانت حديثة العهد نسبيًا، حيث تم إعادة شحنها إلى طبقة المياه الجوفية في المنطقة من رواسب رماد الفحم على السطح قبل 20 أو 30 عامًا فقط". "بدلاً من ذلك، أظهرت اختباراتنا أنه يأتي من أعماق الأرض ويبلغ عمره أكثر من 300 عام".

وكشفت الاختبارات أيضًا أن البصمة النظائرية للمياه الملوثة - النسب الدقيقة لنظائر البورون والسترونتيوم - لا تتطابق مع البصمات النظائرية لبقايا احتراق الفحم.

وقالت جينيفر س. هاركنيس، باحثة ما بعد الدكتوراه في ولاية أوهايو والتي قادت الدراسة كجزء من هذه النتائج، إنها "تفصل" الموليبدينوم عن مواقع التخلص من رماد الفحم، وتشير بدلاً من ذلك إلى أنه نتيجة للعمليات الطبيعية التي تحدث في المصفوفة الصخرية لطبقة المياه الجوفية. من أطروحة الدكتوراه في جامعة ديوك.

نشر الباحثون ورقتهم التي تمت مراجعتها من قبل النظراء هذا الشهر في مجلة العلوم البيئية والتكنولوجيا.

تعتبر الكميات الصغيرة من الموليبدينوم ضرورية للحياة الحيوانية والنباتية على حد سواء، ولكن الأشخاص الذين يتناولون الكثير منها يتعرضون لخطر المشاكل التي تشمل فقر الدم وآلام المفاصل والرعشة.

بعض الآبار التي تم اختبارها في جنوب شرق ولاية ويسكونسن تحتوي على ما يصل إلى 149 ميكروجرامًا من الموليبدينوم لكل لتر، وهو ما يزيد قليلاً عن ضعف مستوى الشرب الآمن الذي حددته منظمة الصحة العالمية، والذي يبلغ 70 ميكروجرامًا لكل لتر. وتحدد وكالة حماية البيئة الأمريكية الحد الأدنى عند 40 ميكروجرامًا لكل لتر.

ولإجراء الدراسة الجديدة، استخدمت هاركنيس وزملاؤها أدوات تتبع الطب الشرعي لتحديد نسب البورون إلى نظائر السترونتيوم في كل عينة من عينات المياه. وقاموا أيضًا بقياس نظائر التريتيوم والهيليوم المشعة لكل عينة، والتي لها معدلات اضمحلال ثابتة ويمكن استخدامها لتقييم عمر العينة، أو "مدة بقائها" في المياه الجوفية. ومن خلال دمج هاتين المجموعتين من النتائج، تمكن العلماء من تجميع معلومات مفصلة حول تاريخ المياه الجوفية، بما في ذلك وقت تسللها لأول مرة إلى طبقة المياه الجوفية، وأنواع الصخور التي تفاعلت معها مع مرور الوقت.

"كشف هذا التحليل أن المياه ذات نسبة الموليبدينوم العالية لم تنشأ من رواسب رماد الفحم على السطح، بل نتجت عن المعادن الغنية بالموليبدينوم في مصفوفة طبقة المياه الجوفية والظروف البيئية في طبقة المياه الجوفية العميقة التي سمحت بإطلاق هذا الموليبدينوم في وأوضح هاركنيس أن المياه الجوفية.

وقالت: "الأمر الفريد في هذا المشروع البحثي هو أنه يدمج طريقتين مختلفتين - بصمات النظائر وتاريخ العمر - في دراسة واحدة".

وعلى الرغم من أن الدراسة ركزت على آبار مياه الشرب في ولاية ويسكونسن، إلا أن النتائج التي توصلت إليها من المحتمل أن تكون قابلة للتطبيق في مناطق أخرى ذات جيولوجيات مماثلة.

توماس دارا، أستاذ مشارك في علوم الأرض في ولاية أوهايو، هو مستشار هاركنيس لما بعد الدكتوراه في ولاية أوهايو وكان مؤلفًا مشاركًا للدراسة الجديدة.