Blyisotoper et nyt værktøj til sporing af kulaske

Indånding af støv, der indeholder flyveaskepartikler fra kulforbrænding, har været forbundet med lunge- og hjertesygdomme, Kræft, nervesystemforstyrrelser og andre dårlige virkninger.

Men at spore tilstedeværelsen af ​​kulaske i støv har været en udfordring for forskere.

Indtil nu.

Forskere ved Duke University og University of North Carolina Chapel Hill har udviklet en ny retsmedicinsk sporstof, der bruger blyisotoper til at opdage kulflyveaske i støv og andre faste stoffer, herunder jord og sedimenter. Flyveaske er en fin partikelformet produceret ved afbrænding af pulveriseret kul.

Test viser, at sporstoffet kan skelne mellem den kemiske signatur af bly, der kommer fra kulaske og bly, der kommer fra andre store menneskelige eller naturlige kilder, herunder ældre kontaminering fra blyholdig benzin og blymaling.

"Bly tilføjer vores retsmedicinske værktøjskasse og giver os en ny og kraftfuld metode til sporing af flyveaskeforurening i miljøet, "sagde Avner Vengosh, professor i geokemi og vandkvalitet ved Duke's Nicholas School of the Environment.

Sporemidlet udvider forskernes evne til at vurdere og overvåge eksponeringsrisici for mennesker, der bor eller arbejder i nærheden af ​​kulaskedamme og lossepladser eller i nærheden af ​​steder, hvor kulaske spredes på jorden som fyld eller genbruges til andre formål.

"Mange oprydningsarbejdere og lokale beboere, der blev udsat for flyveaske, der indeholdt høje niveauer af bly, arsen og andre forurenende stoffer efter det massive TVA -kulaskeudslip i det østlige Tennessee i 2008 har oplevet invaliderende helbredseffekter, "Vengosh sagde." Fællesskaber i nærheden af ​​kulaskeopbevaringsfaciliteter eller steder, hvor kulaske er blevet blandet med jord som fyld, er nu bekymrede for, at de også kan blive udsat for skadelige forurenende stoffer. "

"Disse former for risici vil kun stige i henhold til ØPA's verserende forslag om at lempe restriktionerne for spredning af kulaske til 'gavnlig brug' eller opbevaring i uforede gruber og lossepladser, "Sagde Vengosh.

"Vores håb er, at denne nye sporstof, som forøger pakken med isotopiske sporstoffer, som vi allerede har udviklet til at spore forurening af kulaske i vandmiljøer, vil hjælpe os med at yde større beskyttelse til udsatte samfund, " han sagde.

Vengosh og hans kolleger offentliggjorde deres peer-reviewed undersøgelse 16. oktober i Environmental Science &Technology Letters . De analyserede 45 flyveaskeprøver indsamlet fra 12 amerikanske kulkraftværker mellem 2004 og 2013. Seksten prøver af flyveasken stammer fra appalachisk kul, 22 kom fra kul i Illinois -bassinet, og syv kom fra Powder River Basin.

Det er den første undersøgelse, der leverer en systematisk analyse af blyisotoper i kulflyveaske fra alle tre store amerikanske kulproducerende bassiner.

Som et proof-of-concept eksperiment, forskerne brugte det nye blyisotopspor til at analysere sedimenter fra Sutton Lake i det østlige North Carolina. Søen fungerede som en opsamling for et kulfyret kraftværk fra 1970'erne, indtil anlægget blev udskiftet med et naturgasdrevet anlæg i 2013, og en undersøgelse tidligere på året af Vengoshs team viste, at det var stedet for flere urapporterede kulaske spild gennem årene. Sutton Lake ligger ved Cape Fear -floden cirka 11 miles opstrøms fra byen Wilmington. Forskerne testede også sedimentprøver fra den nærliggende Waccamaw -sø, som aldrig har været anvendt som opsamling af kulaske.

"Testene viste, at Sutton Lake -sedimenterne havde et isotopisk fingeraftryk med bly, der ligner det fra flyveaske fra kul fra Appalachian Basin og ganske anderledes end sedimenter i den upåvirkede Waccamaw -sø, "sagde Zhen Wang, en doktorand i Vengoshs laboratorium, der var hovedforfatter på undersøgelsen. "Dette var i overensstemmelse med resultaterne af den tidligere undersøgelse, bekræfter vores tidligere fund og validerer anvendelsen af ​​blyisotoper som et nyt værktøj til sporing af kulfluespørgsmål i miljøet. "