Kada su otkrivene visoke razine elementa u tragovima molibdena (mah-LIB-den-um) u bunarima pitke vode u jugoistočnom Wisconsinu, brojna odlagališta ugljenog pepela u regiji činila su se vjerojatnim izvorom kontaminacije.

No neki fini detektivski rad pod vodstvom istraživača sa Sveučilišta Duke i Državnog sveučilišta Ohio otkrio je da jezerca, koja sadrže ostatke ugljena spaljenog u elektranama, nisu izvor kontaminacije.

Umjesto toga dolazi iz prirodnih izvora.

“Na temelju testova koji koriste forenzičke izotopske 'otiske prstiju' i tehnika određivanja starosti, naši rezultati nude neovisne dokaze da ugljeni pepeo nije izvor kontaminacije u vodi,” rekao je Avner Vengosh, profesor geokemije i kvalitete vode na Duke's Nicholas School of okoliš.

"Da je ova voda bogata molibdenom došla iz ispiranja ugljenog pepela, bila bi relativno mlada, nakon što je ponovno napunjena u podzemni vodonosnik regije iz naslaga ugljenog pepela na površini prije samo 20 ili 30 godina", rekao je Vengosh. "Umjesto toga, naši testovi pokazuju da dolazi duboko iz podzemlja i da je star više od 300 godina."

Testovi su također otkrili da izotopski otisak kontaminirane vode – njeni precizni omjeri izotopa bora i stroncija – ne odgovara izotopskom otisku ostataka izgaranja ugljena.

Ova otkrića "odvajaju" molibden iz odlagališta ugljenog pepela i umjesto toga sugeriraju da je to rezultat prirodnih procesa koji se odvijaju u kamenoj matrici vodonosnika, rekla je Jennifer S. Harkness, postdoktorandica u državi Ohio koja je vodila studiju u sklopu njezine doktorske disertacije na Dukeu.

Istraživači su ovaj mjesec objavili svoj recenzirani rad u časopisu Environmental Science & Technology.

Male količine molibdena bitne su za životinjski i biljni svijet, ali ljudi koji ga unose previše riskiraju probleme koji uključuju anemiju, bolove u zglobovima i drhtanje.

Neki od bunara ispitanih u jugoistočnom Wisconsinu sadržavali su do 149 mikrograma molibdena po litri, nešto više od dvostruko više od standarda Svjetske zdravstvene organizacije za sigurnu razinu pijenja, koji iznosi 70 mikrograma po litri. Agencija za zaštitu okoliša SAD-a postavlja još nižu granicu od 40 mikrograma po litri.

Kako bi proveli novu studiju, Harkness i njezini kolege upotrijebili su forenzičke tragače kako bi odredili omjere izotopa bora i stroncija u svakom od uzoraka vode. Također su izmjerili radioaktivne izotope tricija i helija u svakom uzorku, koji imaju stalne stope raspada i mogu se koristiti za procjenu starosti uzorka ili "vremena zadržavanja" u podzemnoj vodi. Integrirajući ova dva skupa nalaza, znanstvenici su uspjeli sastaviti detaljne informacije o povijesti podzemne vode, uključujući kada se prvi put infiltrirala u vodonosnik i s kojim je vrstama stijena tijekom vremena bila u interakciji.

„Ova je analiza otkrila da voda s visokim sadržajem molibdena nije nastala iz naslaga ugljenog pepela na površini, već je rezultat minerala bogatih molibdenom u matrici vodonosnika i ekoloških uvjeta u dubokom vodonosniku koji su omogućili ispuštanje ovog molibdena u vodonosnik. podzemne vode”, objasnio je Harkness.

"Ono što je jedinstveno u vezi s ovim istraživačkim projektom je to što integrira dvije različite metode - izotopne otiske prstiju i određivanje starosti - u jednu studiju", rekla je.

Iako se studija usredotočila na izvore pitke vode u Wisconsinu, njezini su nalazi potencijalno primjenjivi na druge regije sa sličnim geološkim svojstvima.

Thomas H. Darrah, izvanredni profesor znanosti o zemlji u državi Ohio, Harknessov je postdoktorski savjetnik u državi Ohio i bio je koautor nove studije.