Ketika elemen jejak molibdenum (mah-LIB-den-um) tingkat tinggi ditemukan di sumur air minum di tenggara Wisconsin, banyak lokasi pembuangan abu batubara di wilayah tersebut tampaknya menjadi sumber kontaminasi.

Namun beberapa penelitian mendalam yang dipimpin oleh para peneliti dari Duke University dan The Ohio State University telah mengungkapkan bahwa kolam tersebut, yang berisi residu batu bara yang dibakar di pembangkit listrik, bukanlah sumber kontaminasi.

Ini berasal dari sumber alami.

“Berdasarkan pengujian menggunakan 'sidik jari' isotop forensik dan teknik penanggalan usia, hasil kami memberikan bukti independen bahwa abu batu bara bukanlah sumber kontaminasi dalam air,” kata Avner Vengosh, profesor geokimia dan kualitas air di Duke's Nicholas School of Lingkungan Hidup.

“Jika air kaya molibdenum ini berasal dari pencucian abu batubara, maka air tersebut akan relatif muda, karena baru terisi kembali ke dalam akuifer air tanah di wilayah tersebut dari endapan abu batubara di permukaan sekitar 20 atau 30 tahun yang lalu,” kata Vengosh. “Sebaliknya, pengujian kami menunjukkan bahwa ia berasal dari bawah tanah dan berusia lebih dari 300 tahun.”

Pengujian tersebut juga mengungkapkan bahwa sidik jari isotop air yang terkontaminasi—rasio isotop boron dan strontium yang tepat—tidak cocok dengan sidik jari isotop sisa pembakaran batu bara.

Temuan ini “memutus hubungan” molibdenum dari lokasi pembuangan abu batubara dan justru menunjukkan bahwa molibdenum adalah hasil proses alami yang terjadi dalam matriks batuan akuifer, kata Jennifer S. Harkness, peneliti pascadoktoral di Ohio State yang memimpin penelitian ini sebagai bagian dari penelitian tersebut. disertasi doktoralnya di Duke.

Para peneliti menerbitkan makalah tinjauan sejawat mereka bulan ini di jurnal Environmental Science & Technology.

Molibdenum dalam jumlah kecil sangat penting bagi kehidupan hewan dan tumbuhan, namun orang yang mengonsumsinya terlalu banyak berisiko mengalami masalah yang mencakup anemia, nyeri sendi, dan gemetar.

Beberapa sumur yang diuji di Wisconsin tenggara mengandung hingga 149 mikrogram molibdenum per liter, dua kali lebih banyak dari standar tingkat aman minum Organisasi Kesehatan Dunia, yaitu 70 mikrogram per liter. Badan Perlindungan Lingkungan AS menetapkan batas lebih rendah lagi yaitu 40 mikrogram per liter.

Untuk melakukan penelitian baru, Harkness dan rekan-rekannya menggunakan pelacak forensik untuk menentukan rasio isotop boron dan strontium di setiap sampel air. Mereka juga mengukur isotop radioaktif tritium dan helium dari setiap sampel, yang memiliki tingkat peluruhan konstan dan dapat digunakan untuk mengevaluasi usia sampel, atau “waktu tinggal” di air tanah. Dengan mengintegrasikan dua rangkaian temuan ini, para ilmuwan dapat mengumpulkan informasi rinci tentang sejarah air tanah, termasuk kapan air tersebut pertama kali menyusup ke akuifer, dan jenis batuan apa yang berinteraksi dengannya dari waktu ke waktu.

“Analisis ini mengungkapkan bahwa air dengan kandungan molibdenum tinggi tidak berasal dari endapan abu batubara di permukaan, melainkan dihasilkan dari mineral kaya molibdenum di matriks akuifer dan kondisi lingkungan di akuifer dalam yang memungkinkan pelepasan molibdenum ini ke dalam air. air tanah,” Harkness menjelaskan.

“Yang unik dari proyek penelitian ini adalah ia mengintegrasikan dua metode berbeda—sidik jari isotop dan penanggalan usia—ke dalam satu penelitian,” katanya.

Meskipun penelitian ini berfokus pada sumur air minum di Wisconsin, temuannya berpotensi diterapkan di wilayah lain dengan geologi serupa.

Thomas H. Darrah, profesor ilmu bumi di Ohio State, adalah penasihat pascadoktoral Harkness di Ohio State dan salah satu penulis studi baru ini.