Ko so bile v vodnjakih s pitno vodo v jugovzhodnem Wisconsinu odkrite visoke ravni elementa v sledovih molibdena (mah-LIB-den-um), se je zdelo, da so številna odlagališča premogovega pepela v regiji verjeten vir onesnaženja.

Toda nekaj natančnega detektivskega dela, ki so ga vodili raziskovalci z Univerze Duke in Državne univerze Ohio, je razkrilo, da ribniki, ki vsebujejo ostanke premoga, ki so ga zažgali v elektrarnah, niso vir onesnaženja.

Namesto tega izvira iz naravnih virov.

»Na podlagi testov z uporabo forenzičnih izotopskih 'prstnih odtisov' in tehnik določanja starosti naši rezultati ponujajo neodvisen dokaz, da premogov pepel ni vir onesnaženja v vodi,« je povedal Avner Vengosh, profesor geokemije in kakovosti vode na Duke's Nicholas School of okolje.

"Če bi ta z molibdenom bogata voda prišla iz izpiranja premogovega pepela, bi bila razmeroma mlada, saj je bila ponovno napolnjena v regionalni podzemni vodonosnik iz usedlin premogovega pepela na površju šele pred 20 ali 30 leti," je dejal Vengosh. "Namesto tega naši testi kažejo, da prihaja globoko iz podzemlja in je star več kot 300 let."

Testi so tudi pokazali, da se izotopski prstni odtis onesnažene vode – njena natančna razmerja izotopov bora in stroncija – ne ujema z izotopskimi prstnimi odtisi ostankov zgorevanja premoga.

Te ugotovitve "odstranjujejo povezavo" molibdena z odlagališč premogovega pepela in namesto tega kažejo, da je rezultat naravnih procesov, ki se dogajajo v kamninski matrici vodonosnika, je povedala Jennifer S. Harkness, podoktorska raziskovalka v državi Ohio, ki je vodila študijo kot del njene doktorske disertacije pri Dukeu.

Raziskovalci so ta mesec objavili svoj strokovni članek v reviji Environmental Science & Technology.

Majhne količine molibdena so nujne za življenje živali in rastlin, vendar ljudje, ki ga zaužijejo preveč, tvegajo težave, kot so anemija, bolečine v sklepih in tresenje.

Nekateri vodnjaki, testirani v jugovzhodnem Wisconsinu, so vsebovali do 149 mikrogramov molibdena na liter, kar je nekoliko več kot dvakrat več od standarda Svetovne zdravstvene organizacije za varno pitje, ki znaša 70 mikrogramov na liter. Ameriška agencija za varstvo okolja mejo postavlja še nižje, in sicer na 40 mikrogramov na liter.

Za izvedbo nove študije so Harkness in njeni sodelavci uporabili forenzične sledilce za določitev razmerij med izotopi bora in stroncija v vsakem od vzorcev vode. Izmerili so tudi radioaktivne izotope tritija in helija v vsakem vzorcu, ki imajo stalne stopnje razpadanja in jih je mogoče uporabiti za oceno starosti vzorca ali "časa zadrževanja" v podzemni vodi. Z integracijo teh dveh nizov ugotovitev so znanstveniki lahko sestavili podrobne informacije o zgodovini podzemne vode, vključno s tem, kdaj je prvič prodrla v vodonosnik in s katerimi vrstami kamnin je sčasoma vplivala.

»Ta analiza je pokazala, da voda z visoko vsebnostjo molibdena ni nastala iz usedlin premogovega pepela na površju, temveč je posledica z molibdenom bogatih mineralov v matrici vodonosnika in okoljskih pogojev v globokem vodonosniku, ki so omogočili sproščanje tega molibdena v podtalnica,« je pojasnil Harkness.

»Edinstveno pri tem raziskovalnem projektu je, da združuje dve različni metodi – izotopske prstne odtise in določanje starosti – v eno študijo,« je dejala.

Čeprav se je študija osredotočila na vodnjake za pitno vodo v Wisconsinu, so njene ugotovitve potencialno uporabne za druge regije s podobno geologijo.

Thomas H. Darrah, izredni profesor znanosti o Zemlji v državi Ohio, je Harknessov podoktorski svetovalec v državi Ohio in je bil soavtor nove študije.