위스콘신 남동부의 식수 우물에서 높은 수준의 미량 원소 몰리브덴(mah-LIB-den-um)이 발견되었을 때, 이 지역의 수많은 석탄재 처리 장소가 오염의 원인일 가능성이 있는 것으로 보였습니다.

그러나 듀크대학교와 오하이오 주립대학교 연구진이 주도한 세밀한 조사 결과, 발전소에서 연소된 석탄 잔여물이 담긴 연못이 오염의 원인이 아니라는 사실이 밝혀졌습니다.

대신 천연 자원에서 유래합니다.

듀크 대학교 니콜라스 스쿨의 지구화학 및 수질 교수인 Avner Vengosh는 "법의학적 동위원소 '지문 채취'와 연대 측정 기술을 사용한 테스트를 기반으로 한 결과는 석탄재가 물 오염의 원인이 아니라는 독립적인 증거를 제공합니다"라고 말했습니다. 환경.

Vengosh는 "이 몰리브덴이 풍부한 물이 석탄재의 침출에서 나온 것이라면 상대적으로 젊을 것이며 표면의 석탄재 퇴적물에서 지역의 지하수 대수층으로 재충전되었을 것입니다"라고 Vengosh는 말했습니다. "대신에 우리의 테스트에 따르면 그것은 지하 깊은 곳에서 왔으며 300년 이상 된 것입니다."

또한 테스트 결과, 오염된 물의 동위원소 지문(붕소와 스트론튬 동위원소의 정확한 비율)이 석탄 연소 잔류물의 동위원소 지문과 일치하지 않는 것으로 나타났습니다.

이번 연구의 일환으로 연구를 주도한 오하이오 주립대 박사후 연구원 Jennifer S. Harkness는 이러한 발견은 석탄재 처리장에서 몰리브덴의 연결을 끊는 대신 대수층의 암석 매트릭스에서 발생하는 자연 과정의 결과임을 암시한다고 말했습니다. 듀크대학교에서 박사학위 논문을 받았습니다.

연구진은 이번 달 환경 과학 및 기술(Environmental Science & Technology) 저널에 동료 검토 논문을 발표했습니다.

소량의 몰리브덴은 동물과 식물 모두에게 필수적이지만, 너무 많이 섭취하는 사람들은 빈혈, 관절통, 떨림 등의 문제가 발생할 위험이 있습니다.

위스콘신 남동부에서 테스트한 우물 중 일부에는 리터당 최대 149마이크로그램의 몰리브덴이 포함되어 있었는데, 이는 세계보건기구(WHO)의 안전한 음주 수준 기준인 리터당 70마이크로그램의 두 배를 약간 넘는 수치입니다. 미국 환경 보호국은 리터당 40 마이크로그램으로 한도를 훨씬 더 낮게 설정했습니다.

새로운 연구를 수행하기 위해 Harkness와 그녀의 동료들은 법의학 추적자를 사용하여 각 물 샘플에서 스트론튬 동위원소에 대한 붕소의 비율을 결정했습니다. 그들은 또한 각 샘플의 삼중수소와 헬륨 방사성 동위원소를 측정했는데, 이는 일정한 붕괴율을 가지며 샘플의 나이 또는 지하수에서의 "체류 시간"을 평가하는 데 사용할 수 있습니다. 이 두 가지 발견 세트를 통합함으로써 과학자들은 지하수가 처음 대수층에 침투한 시기와 시간이 지남에 따라 어떤 유형의 암석과 상호 작용했는지를 포함하여 지하수의 역사에 대한 자세한 정보를 종합할 수 있었습니다.

"이 분석을 통해 고 몰리브덴 물은 표면의 석탄재 퇴적물에서 유래한 것이 아니라 대수층 매트릭스의 몰리브덴이 풍부한 광물과 이 몰리브덴이 지하로 방출될 수 있는 깊은 대수층의 환경 조건에서 비롯된 것으로 나타났습니다. 지하수”라고 Harkness는 설명했습니다.

“이 연구 프로젝트의 독특한 점은 동위원소 지문과 연대측정이라는 두 가지 다른 방법을 하나의 연구에 통합한다는 것입니다.”라고 그녀는 말했습니다.

이번 연구는 위스콘신의 식수 우물에 초점을 맞췄지만, 이번 연구 결과는 유사한 지질학적 특성을 지닌 다른 지역에도 잠재적으로 적용될 수 있습니다.

오하이오 주립대 지구 과학 부교수인 Thomas H. Darrah는 오하이오 주립대의 Harkness 박사후 연구원이자 새로운 연구의 공동 저자였습니다.