Όταν ανακαλύφθηκαν υψηλά επίπεδα του ιχνοστοιχείου μολυβδαίνιο (mah-LIB-den-um) σε πηγάδια πόσιμου νερού στο νοτιοανατολικό Ουισκόνσιν, οι πολυάριθμες τοποθεσίες διάθεσης τέφρας άνθρακα της περιοχής φάνηκαν να είναι μια πιθανή πηγή μόλυνσης.

Ωστόσο, ορισμένες λεπτομερείς αστυνομικές εργασίες με επικεφαλής ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Duke και το Πανεπιστήμιο του Οχάιο αποκάλυψαν ότι οι λίμνες, που περιέχουν τα υπολείμματα άνθρακα που καίγονται σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας, δεν είναι η πηγή της μόλυνσης.

Αντίθετα, προέρχεται από φυσικές πηγές.

«Με βάση δοκιμές που χρησιμοποιούν ιατροδικαστικά ισοτοπικά «δαχτυλικά αποτυπώματα» και τεχνικές χρονολόγησης ηλικίας, τα αποτελέσματά μας προσφέρουν ανεξάρτητες αποδείξεις ότι η τέφρα του άνθρακα δεν είναι η πηγή μόλυνσης στο νερό», δήλωσε ο Avner Vengosh, καθηγητής γεωχημείας και ποιότητας νερού στο Duke's Nicholas School of. το Περιβάλλον.

«Αν αυτό το πλούσιο σε μολυβδαίνιο νερό προερχόταν από την έκπλυση τέφρας άνθρακα, θα ήταν σχετικά νέο, αφού είχε επαναφορτιστεί στον υπόγειο υδροφόρο ορίζοντα της περιοχής από κοιτάσματα τέφρας άνθρακα στην επιφάνεια μόλις πριν από 20 ή 30 χρόνια», είπε ο Vengosh. «Αντίθετα, οι δοκιμές μας δείχνουν ότι προέρχεται από βαθιά υπόγεια και είναι άνω των 300 ετών».

Οι δοκιμές αποκάλυψαν επίσης ότι το ισοτοπικό δακτυλικό αποτύπωμα του μολυσμένου νερού - οι ακριβείς αναλογίες των ισοτόπων βορίου και στροντίου - δεν ταίριαζαν με τα ισοτοπικά αποτυπώματα των υπολειμμάτων καύσης άνθρακα.

Αυτά τα ευρήματα «αποσυνδέουν» το μολυβδαίνιο από τις τοποθεσίες διάθεσης τέφρας άνθρακα και αντίθετα υποδηλώνουν ότι είναι το αποτέλεσμα φυσικών διεργασιών που συμβαίνουν στη μήτρα βράχου του υδροφόρου ορίζοντα, δήλωσε η Jennifer S. Harkness, μεταδιδακτορική ερευνήτρια στην Πολιτεία του Οχάιο που ηγήθηκε της μελέτης. της διδακτορικής της διατριβής στο Duke.

Οι ερευνητές δημοσίευσαν την εργασία τους με κριτές από ομοτίμους αυτόν τον μήνα στο περιοδικό Environmental Science & Technology.

Μικρές ποσότητες μολυβδαινίου είναι απαραίτητες τόσο για τη ζωή των ζώων όσο και για τα φυτά, αλλά οι άνθρωποι που καταναλώνουν πάρα πολύ από αυτό διατρέχουν τον κίνδυνο προβλημάτων που περιλαμβάνουν αναιμία, πόνο στις αρθρώσεις και τρόμο.

Ορισμένα από τα πηγάδια που δοκιμάστηκαν στο νοτιοανατολικό Ουισκόνσιν περιείχαν έως και 149 μικρογραμμάρια μολυβδαινίου ανά λίτρο, ελαφρώς περισσότερο από το διπλάσιο του προτύπου ασφαλούς κατανάλωσης του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας, που είναι 70 μικρογραμμάρια ανά λίτρο. Η Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος των ΗΠΑ θέτει το όριο ακόμη χαμηλότερο στα 40 μικρογραμμάρια ανά λίτρο.

Για τη διεξαγωγή της νέας μελέτης, η Harkness και οι συνεργάτες της χρησιμοποίησαν εγκληματολογικούς ιχνηθέτες για να προσδιορίσουν τις αναλογίες των ισοτόπων βορίου προς στροντίου σε κάθε δείγμα νερού. Επίσης, μέτρησαν τα ραδιενεργά ισότοπα τριτίου και ηλίου κάθε δείγματος, τα οποία έχουν σταθερούς ρυθμούς διάσπασης και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αξιολόγηση της ηλικίας ενός δείγματος ή του «χρόνου παραμονής» στα υπόγεια ύδατα. Ενσωματώνοντας αυτά τα δύο σετ ευρημάτων, οι επιστήμονες μπόρεσαν να συγκεντρώσουν λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με την ιστορία των υπόγειων υδάτων, συμπεριλαμβανομένου του πότε διείσδυσαν για πρώτη φορά στον υδροφόρο ορίζοντα και με ποιους τύπους πετρωμάτων είχε αλληλεπιδράσει με την πάροδο του χρόνου.

«Αυτή η ανάλυση αποκάλυψε ότι το νερό με υψηλή περιεκτικότητα σε μολυβδαίνιο δεν προήλθε από κοιτάσματα τέφρας άνθρακα στην επιφάνεια, αλλά προήλθε από ορυκτά πλούσια σε μολυβδαίνιο στη μήτρα του υδροφόρου ορίζοντα και περιβαλλοντικές συνθήκες στον βαθύ υδροφόρο ορίζοντα που επέτρεψαν την απελευθέρωση αυτού του μολυβδαινίου στον υπόγεια ύδατα», εξήγησε ο Harkness.

"Αυτό που είναι μοναδικό σε αυτό το ερευνητικό έργο είναι ότι ενσωματώνει δύο διαφορετικές μεθόδους - ισοτοπικά δακτυλικά αποτυπώματα και χρονολόγηση ηλικίας - σε μια μελέτη", είπε.

Αν και η μελέτη επικεντρώθηκε σε πηγάδια πόσιμου νερού στο Ουισκόνσιν, τα ευρήματά της είναι δυνητικά εφαρμόσιμα σε άλλες περιοχές με παρόμοια γεωλογία.

Ο Thomas H. Darrah, αναπληρωτής καθηγητής επιστημών της γης στην Πολιτεία του Οχάιο, είναι ο μεταδιδακτορικός σύμβουλος του Harkness στην Πολιτεία του Οχάιο και ήταν συν-συγγραφέας της νέας μελέτης.