Când au fost descoperite niveluri ridicate de oligoelement molibden (mah-LIB-den-um) în puțurile de apă potabilă din sud-estul Wisconsinului, numeroasele locuri de eliminare a cenușii de cărbune din regiune păreau a fi o sursă probabilă de contaminare.

Dar unele lucrări de detectiv cu granulație fină conduse de cercetători de la Universitatea Duke și de la Universitatea de Stat din Ohio au dezvăluit că iazurile, care conțin reziduurile de cărbune ars în centralele electrice, nu sunt sursa contaminării.

În schimb, provine din surse naturale.

„Pe baza testelor care utilizează tehnici de „amprentare” izotopice criminalistice și de datare a vârstei, rezultatele noastre oferă dovezi independente că cenușa de cărbune nu este sursa de contaminare a apei”, a spus Avner Vengosh, profesor de geochimie și calitatea apei la Duke's Nicholas School of Mediul înconjurător.

„Dacă această apă bogată în molibden ar fi provenit din leșierea cenușii de cărbune, ar fi relativ tânără, fiind reîncărcată în acviferul de apă subterană din regiune din depozitele de cenușă de cărbune de la suprafață acum doar 20 sau 30 de ani”, a spus Vengosh. „În schimb, testele noastre arată că provine din adâncuri subterane și are o vechime de peste 300 de ani.”

Testele au arătat, de asemenea, că amprenta izotopică a apei contaminate - rapoartele sale precise ale izotopilor de bor și stronțiu - nu se potriveau cu amprentele izotopice ale reziduurilor de ardere a cărbunelui.

Aceste descoperiri „deconectează” molibdenul din siturile de eliminare a cenușii de cărbune și sugerează, în schimb, că este rezultatul proceselor naturale care au loc în matricea de rocă a acviferului, a spus Jennifer S. Harkness, cercetător postdoctoral la Ohio State, care a condus studiul ca parte. a tezei sale de doctorat la Duke.

Cercetătorii și-au publicat luna aceasta lucrarea evaluată de colegi în revista Environmental Science & Technology.

Cantități mici de molibden sunt esențiale atât pentru viața animală, cât și pentru cea vegetală, dar persoanele care ingeră prea mult din el riscă să aibă probleme care includ anemie, dureri articulare și tremor.

Unele dintre puțurile testate în sud-estul Wisconsinului conțineau până la 149 de micrograme de molibden pe litru, puțin mai mult de două ori mai mult decât standardul de consum sigur al Organizației Mondiale a Sănătății, care este de 70 de micrograme pe litru. Agenția SUA pentru Protecția Mediului stabilește limita și mai mică la 40 de micrograme pe litru.

Pentru a efectua noul studiu, Harkness și colegii ei au folosit trasori criminalistici pentru a determina raporturile dintre bor și izotopi de stronțiu din fiecare dintre probele de apă. Ei au măsurat, de asemenea, izotopii radioactivi de tritiu și heliu din fiecare probă, care au rate constante de descompunere și pot fi utilizați pentru a evalua vârsta unei probe sau „timpul de rezidență” în apele subterane. Prin integrarea acestor două seturi de descoperiri, oamenii de știință au reușit să strângă informații detaliate despre istoria apelor subterane, inclusiv când s-a infiltrat pentru prima dată în acvifer și cu ce tipuri de roci a interacționat de-a lungul timpului.

„Această analiză a arătat că apa cu conținut ridicat de molibden nu provine din depozitele de cenușă de cărbune de la suprafață, ci mai degrabă a rezultat din mineralele bogate în molibden din matricea acviferului și din condițiile de mediu din acviferul adânc care au permis eliberarea acestui molibden în acvifer. apele subterane”, a explicat Harkness.

„Ceea ce este unic la acest proiect de cercetare este că integrează două metode diferite – amprentele izotopice și datarea vârstei – într-un singur studiu”, a spus ea.

Deși studiul s-a concentrat pe puțurile de apă potabilă din Wisconsin, descoperirile sale sunt potențial aplicabile și în alte regiuni cu geologii similare.

Thomas H. Darrah, profesor asociat de științe ale pământului la Ohio State, este consilier postdoctoral al lui Harkness la Ohio State și a fost co-autor al noului studiu.