Udbredt grundvandsforureningsrisiko fra krom

Da Erin Brockovich sagsøgte et større forsyningsselskab i 1990'erne for at forurene drikkevandet med hexavalent krom, et giftigt og kræftfremkaldende metal, national opmærksomhed vendte sig mod Californien. Nu har forskere fastslået, at naturlige kilder til grundstoffet kan være geografisk vigtigere, når det kommer til statens grundvandshåndtering.

I en undersøgelse, der udkom online 27. juni i Miljøvidenskab og -teknologi , Stanford-forskere brugte en statsdækkende grundvandsdatabase og et nyt middel til at spore kilder til at identificere brønde indeholdende hexavalent chrom fra industrien i forhold til dem, der blev forurenet fra naturligt forekommende kilder - hvoraf nogle også kan være et resultat af menneskelig aktivitet.

Undersøgelsen fandt ud af, at naturligt forekommende krom påvirker et større område, flere brønde og en større befolkning i hele Californien end industrielle kilder, tilbyder et nyt perspektiv på, hvordan Californiens grundvandsressourcer skal forvaltes.

"Mens de højeste koncentrationer af chrom i en enkelt brønd tydeligvis kommer fra industrielle lækager, det største antal brønde og den største geografiske fordeling er alle fra dette naturligt forekommende chrom, "sagde medforfatter Scott Fendorf, Huffington familieprofessor i jordsystemvidenskab ved School of Earth, Energi- og miljøvidenskab (Stanford Earth). "Når vi fortsætter med at presse på behovet for at bruge og håndtere grundvand, at forstå, hvordan disse naturligt forekommende forurenende stoffer kan bringe vand i fare, bliver virkelig, virkelig vigtigt."

Godartet vs. giftigt krom

Den godartede, den naturlige form af kemikaliet, kendt som trivalent krom, er nødvendig for at hjælpe folk med at nedbryde glukose. Den bevæger sig ikke let i miljøet og klæber til mineraler i jord og sedimenter – det er det, der giver serpentinitsten i Coast Range Mountains i Californien deres ikoniske grønne nuance.

Den giftige form, hexavalent krom, er meget opløseligt og bevæger sig let inden for miljøet. Industrielle anvendelser af hexavalent chrom omfatter galvanisering, stålfremstilling, lædergarvning og træbehandling. Drikkevand, der indeholder hexavalent chrom, også kendt som chrom-6 eller Cr(VI), betragtes som en trussel mod menneskers sundhed, øger risikoen for mave- og tarmkræft.

Forskere har forsøgt at forstå, hvad der udløser den naturlige form for chrom bundet til klipper til at omdanne sig til et giftstof, der kan løbe ned i grundvandet. Baseret på hvor de finder den giftige form i Central Valley og andre regioner, undersøgelsens medforfattere mistænker menneskelige aktiviteter, såsom grundvandspumpning, kunne bidrage til den transformation.

"Vi er nødt til at begynde at overveje de veje, hvorved vi utilsigtet kan skabe den dårlige form for chrom fra det gode og ende med at forurene vores grundvandsmagasiner, sagde Fendorf, som også er senior fellow ved Stanford Woods Institute for the Environment. "Det bedste, vi kan gøre, er at identificere de processer, der accelererer naturlig oxidation, og prøv derefter at udvikle ledelsespraksis, der vil minimere dem – hvis de opstår, det bliver meget dyrt at have med at gøre."

Sporing af toksinet

Forskerne analyserede næsten 90, 000 kromværdier fra Californiens Groundwater Ambient Monitoring and Assessment Program (GAMA) database. Omkring halvdelen af ​​disse målinger overvåger Californiens offentlige drikkevandsforsyning. Af disse, 15 procent indeholdt højere niveauer af hexavalent krom end 2014 -drikkevandstandarden på 10 dele pr. Milliard.

Forskerne fandt ud af, hvilke af de 234 andre kemikalier i databasen, der almindeligvis blev fundet med hexavalent chrom og brugte denne information til at finde ud af, hvor naturligt forekommende chrom truer grundvandskvaliteten, og hvilke processer der kan være ansvarlige. Resultaterne afslører udbredt transformation af trivalent chrom i Californiens kyst og Central Valley, og høje koncentrationer af hexavalent chrom i statens industrielle hotspots, omkring Los Angeles og San Francisco Bay Area.

"Vi har virkelig været fokuseret på industriel forurening, men dette papir giver en visuel repræsentation af alle de forskellige processer, der er ansvarlige for chrom-6-kontamination, og det fremhæver, hvor regionale disse kontroller kan være, " sagde hovedforfatter Debra Hausladen, en postdoc ved universitetet i Lausanne, der forskede til studiet som ph.d. studerende i jordsystemvidenskab på Stanford. "Det er virkelig vigtigt at have dette holistiske syn, når vi udvikler grundvandsforvaltningsstrategier."

Forskerne håber at skabe mere detaljerede distributionskort over, hvor naturligt forekommende forurenende stoffer kan true grundvandet, og de veje, der ville få dem til at bevæge sig ind i Californiens vandsystem.

"Folk indser, at vi skal bekymre os om mere end bare traditionelle industrielle forurenende stoffer - vi er nødt til at indse, at næsten alle akvifer har naturlige forurenende stoffer, " sagde Fendorf. "Spørgsmålet er simpelthen, "Vil forureningen forblive godartet i fast form, eller vil det blive overført til vandfasen?' Vi skal sikre, at forureningen forbliver inden for de faste stoffer og ikke bringer vores vandforsyninger i fare."