Geologer kortlagde, hvordan metalforurenende stoffer har rejst gennem byen

Pittsburghs stålindustri er måske stort set i fortiden, men dens arv lever videre i byens jorder. Ny forskning ledet af Pitt-geologer viser, hvordan historisk koksdannelse og smeltning faldt giftige metaller i Pittsburghs jord, især i den østlige halvdel af byen.

"Jeg tror ikke, folk behøver at være bange, men jeg tror, ​​de skal være opmærksomme," sagde Alexandra Maxim (A&S '19G), nu ph.d. studerende ved Georgia Tech, der ledede forskningen som Pitt-masterstuderende. "Sørg for at teste din jord og være betænksom over dit havearbejde og dine børn, der leger i bestemte områder."

Mens de mest alvorlige niveauer af jordbly kommer fra koncentrerede kilder, er det ikke de eneste faktorer, der kan gøre snavs skadeligt for haven eller lege i, især i en by med industriel historie som Pittsburgh.

"Tarmreaktionen, når du tænker på bymetaller er at tro, at det hele er benzinbly eller malingbly, og så længe du tager dig af dem, er du i god form," sagde medforfatter Daniel Bain, lektor i Kenneth P. Dietrich School of Arts and Sciences. "Men vi har ikke rigtig en god idé om andre mindre almindelige eller mere diffuse kilder til bly."

At forstå disse andre kilder kræver, at man ser ud over huse og veje til områder med relativt uforstyrret jord – og først for nylig er værktøjerne til at teste jordprøver blevet almindelige nok til, at forskere kan forgrene sig fra de mest koncentrerede og bekymrende forureningskilder, tilføjede Bain.

Med prøver fra 56 parker, kirkegårde og andre steder rundt omkring i byen indsamlet af Carnegie Mellon University-studerende og Jonathan Burgess fra Allegheny County Conservation District, var holdet i stand til at udpege nogle af disse forurenende faktorer. De har for nylig offentliggjort deres resultater i tidsskriftet Environmental Research Communications .

Koncentrationer af jordmetaller var generelt højere i den østlige ende af byen, sandsynligvis et resultat af vindmønstre, og byens geografi spiller også en rolle, fandt holdet. Niveauerne var højere i de to store, flade dale, der krydser Pittsburgh:De historiske stier til Allegheny- og Monongahela-floderne.

Disse dale påvirker stadig lokale vejrmønstre og tjener som stedet for temperaturinversioner, der fanger forurening tæt på jorden. Sammen med forværret luftforurening, teoretiserer holdet, kan inversioner have givet tungmetaller fra historiske industristeder en chance for at sætte sig fra luften i jorden.

"Al den industrielle aktivitet var langs floderne, og hvis du tænker på røg- og vindmønstrene, giver det mening, at de ville slå sig ned i disse dale," sagde Maxim.

For at fastgøre forureningen til sandsynlige kilder målte holdet forholdet mellem forskellige forurenende stoffer og sammenlignede dem med output fra forskellige industrielle processer. For Maxim betød det ikke bare at lære statistik og kortlægningsteknikker, men at sortere og krydshenvise historiske kilder for at lokalisere tidligere koksværker og smeltere. Hun skulle også bestemme, hvilke metaller de frigav i luften.

Selv med det omhyggelige arbejde var der en grænse for, hvad holdet kunne sætte sammen. "Vi var virkelig nødt til at grave, og jeg føler, at jeg lige har ridset overfladen af ​​disse poster," sagde Maxim. "Det var en virkelig fascinerende oplevelse - jeg følte, at jeg kendte Pittsburgh på en meget intim måde som et resultat af denne undersøgelse."

Holdet ledte efter flere forurenende stoffer, herunder arsen, cadmium, zink og kobber. Mens bly har en tendens til at dominere samtaler om jordmetaller, flyver andre ofte under radaren - som cadmium, der kan erstatte calcium i knogler og øge chancerne for et brud.

"Cadmium er i kul, og det koger ved omtrent samme temperatur, som vi ville kokskul, noget vi har en lang historie med i Pittsburgh," forklarede Bain. "Så det er nok noget, vi nok burde være mere bekymrede over."

De koncentrationer, holdet opdagede, er ikke umiddelbart alarmerende, sagde Bain - de fleste falder et godt stykke under de handlingsniveauer, som regulerende agenturer bruger til at afgøre, om et problem skal løses. Men dem, der haver eller har små børn, vil måske stadig gerne få deres jord tjekket. Han pegede på ressourcer tilbudt af Allegheny County Conservation District til dem, der er interesserede i at lære om deres jord.

Maxim tilbød et andet forslag. Hun bor nu i Atlanta og fandt ud af, at hendes egen baghave havde høje blyniveauer, en bekymring for hende på grund af hendes 13 måneder gamle barn. Hun pegede på det håb, som det spirende felt med "fytoremediering" tilbyder:at bruge planter til at låse skadelige forurenende stoffer op.

"Hvis du har høj vegetation, holder den slags jorden på plads uden at lade den bevæge sig, det hjælper," sagde hun. "Anden vegetation som solsikker kan optage metaller. Der er andre ting, vi kan gøre med vores miljø end bare græsplæner. Vi har muligheder for at beskytte os selv."

Og holdet laver yderligere test af de præcise former, som forurenende stoffer i Pittsburgh antager - uanset om de er skadelige for mennesker, som de er, eller låst i kemiske forbindelser, der forhindrer dem i at trænge ind i levende væseners kroppe. Selvom der er mere at lære, sagde Bain, skader det stadig ikke at være sikker.

"Jeg tror ikke, vi behøver at grave hele byen op og erstatte den med frisk jord," sagde Bain. "Men denne slags fører til det punkt, at folk bør drage fordel af de offentlige sundhedsforanstaltninger, der er tilgængelige." + Udforsk yderligere

Undersøgelse giver metoder til at opnå kildefordeling af jordens tungmetaller