Quan es van descobrir alts nivells d'element traça molibdè (mah-LIB-den-um) en pous d'aigua potable al sud-est de Wisconsin, els nombrosos llocs d'eliminació de cendres de carbó de la regió semblaven ser una font probable de contaminació.

Però un treball de detectius de gran fi liderat per investigadors de la Universitat de Duke i la Universitat Estatal d'Ohio ha revelat que els estanys, que contenen els residus de carbó cremat a les centrals elèctriques, no són la font de la contaminació.

En canvi, prové de fonts naturals.

"Basant-nos en proves que utilitzen tècniques d'empremtes dactilars" isotòpicas forenses i de datació de l'edat, els nostres resultats ofereixen proves independents que les cendres de carbó no són la font de contaminació de l'aigua", va dir Avner Vengosh, professor de geoquímica i qualitat de l'aigua a la Nicholas School of Duke. el Medi Ambient.

"Si aquesta aigua rica en molibdè hagués vingut de la lixiviació de cendres de carbó, seria relativament jove, ja que s'hauria recarregat a l'aqüífer d'aigües subterrànies de la regió a partir de dipòsits de cendres de carbó a la superfície fa només 20 o 30 anys", va dir Vengosh. "En canvi, les nostres proves mostren que prové de subterranis profunds i té més de 300 anys".

Les proves també van revelar que l'empremta isotòpica de l'aigua contaminada, les seves proporcions precises d'isòtops de bor i estronci, no coincidia amb les empremtes dactilars isotòpiques dels residus de la combustió del carbó.

Aquestes troballes "desvinculen" el molibdè dels llocs d'eliminació de cendres de carbó i, en canvi, suggereixen que és el resultat de processos naturals que es produeixen a la matriu de roques de l'aqüífer, va dir Jennifer S. Harkness, investigadora postdoctoral de l'estat d'Ohio que va dirigir l'estudi com a part. de la seva tesi doctoral a Duke.

Els investigadors van publicar el seu article revisat per parells aquest mes a la revista Environmental Science & Technology.

Petites quantitats de molibdè són essencials tant per a la vida animal com per a la planta, però les persones que n'ingereixen massa corren el risc de patir problemes que inclouen anèmia, dolor articular i tremolors.

Alguns dels pous provats al sud-est de Wisconsin contenien fins a 149 micrograms de molibdè per litre, una mica més del doble de l'estàndard de consum segur de l'Organització Mundial de la Salut, que és de 70 micrograms per litre. L'Agència de Protecció del Medi Ambient dels EUA estableix el límit encara més baix a 40 micrograms per litre.

Per dur a terme el nou estudi, Harkness i els seus col·legues van utilitzar traçadors forenses per determinar les proporcions d'isòtops de bor i estronci en cadascuna de les mostres d'aigua. També van mesurar els isòtops radioactius de triti i heli de cada mostra, que tenen taxes de desintegració constants i es poden utilitzar per avaluar l'edat d'una mostra o el "temps de residència" a les aigües subterrànies. En integrar aquests dos conjunts de troballes, els científics van poder reunir informació detallada sobre la història de les aigües subterrànies, inclòs quan es va infiltrar per primera vegada a l'aqüífer i amb quins tipus de roques havia interaccionat al llarg del temps.

"Aquesta anàlisi va revelar que l'aigua amb alt molibdè no es va originar a partir de dipòsits de cendres de carbó a la superfície, sinó que va resultar de minerals rics en molibdè a la matriu de l'aqüífer i de les condicions ambientals de l'aqüífer profund que van permetre l'alliberament d'aquest molibdè a l'aqüífer. aigües subterrànies", va explicar Harkness.

"El que és únic d'aquest projecte d'investigació és que integra dos mètodes diferents: empremtes dactilars isotòpiques i datacions per edat-en un estudi", va dir.

Tot i que l'estudi es va centrar en els pous d'aigua potable a Wisconsin, els seus resultats són potencialment aplicables a altres regions amb geologies similars.

Thomas H. Darrah, professor associat de ciències de la terra a Ohio State, és l'assessor postdoctoral de Harkness a Ohio State i coautor del nou estudi.