ウィスコンシン州南東部の飲料水井戸で高濃度の微量元素モリブデン（mah-LIB-den-um）が発見されたとき、この地域に多数ある石炭灰処分場が汚染源である可能性が高いと考えられました。

しかし、デューク大学とオハイオ州立大学の研究者らによる綿密な調査研究により、発電所で燃やされた石炭の残留物を含む池が汚染源ではないことが明らかになった。

代わりに天然資源に由来します。

「法医学的同位体『指紋採取​​』と年代測定技術を使用した検査に基づいて、我々の結果は、石炭灰が水の汚染源ではないという独立した証拠を提供する」とデューク大学ニコラス・スクールの地球化学と水質の教授であるアヴナー・ヴェンゴシュ氏は述べた。環境。

「もしこのモリブデンが豊富な水が石炭灰の浸出によって生じたものであれば、それは比較的若いものであり、ほんの20～30年前に地表の石炭灰堆積物からこの地域の地下水帯水層に涵養されたことになるだろう」とヴェンゴシュ氏は述べた。 「代わりに、私たちのテストでは、それが地下深くから出てきて、300年以上前のものであることが判明しました。」

この検査では、汚染水の同位体指紋（ホウ素とストロンチウム同位体の正確な比率）が石炭燃焼残留物の同位体指紋と一致しないことも明らかになった。

この研究の一部を主導したオハイオ州立大学の博士研究員、ジェニファー・S・ハークネス氏は、これらの発見は石炭灰処分場からモリブデンを「切り離し」、代わりにそれが帯水層の岩石基質で起こった自然過程の結果であることを示唆していると述べた。デューク大学での博士論文の内容。

研究者らは今月、査読済みの論文を『Environment Science & Technology』誌に発表した。

少量のモリブデンは動物と植物の両方に不可欠ですが、過剰に摂取すると貧血、関節痛、震えなどの問題を引き起こすリスクがあります。

ウィスコンシン州南東部で検査された井戸の一部には、1リットルあたり最大149マイクログラムのモリブデンが含まれており、これは世界保健機関の安全な飲用レベル基準である1リットルあたり70マイクログラムの2倍をわずかに上回る量だった。米国環境保護庁は、その制限値をさらに低く、1 リットルあたり 40 マイクログラムに設定しています。

新しい研究を実施するために、ハークネス氏らは法医学トレーサーを使用して、各水サンプル中のホウ素とストロンチウムの同位体比を測定した。彼らはまた、各サンプルのトリチウムとヘリウムの放射性同位体も測定した。これらは一定の減衰速度を持ち、サンプルの年齢、つまり地下水中での「滞留時間」を評価するために使用できる。これら 2 つの発見を統合することで、科学者たちは、地下水が最初に帯水層に浸透した時期や、時間の経過とともにどの種類の岩石と相互作用したかなど、地下水の歴史に関する詳細な情報をつなぎ合わせることができました。

「この分析により、高モリブデン水は地表の石炭灰堆積物から生じたものではなく、むしろ帯水層マトリックス中のモリブデンが豊富な鉱物と、このモリブデンの地表への放出を可能にした深層帯水層の環境条件から生じたことが明らかになりました。」地下水です」とハークネス氏は説明した。

「この研究プロジェクトのユニークな点は、同位体指紋と年代測定という 2 つの異なる方法を 1 つの研究に統合していることです」と彼女は言いました。

この研究はウィスコンシン州の飲料水井戸に焦点を当てていますが、その結果は同様の地質を持つ他の地域にも適用できる可能性があります。

オハイオ州立大学地球科学准教授のトーマス・H・ダラー氏は、ハークネス氏のオハイオ州立大学博士研究員顧問であり、この新しい研究の共著者でもある。