Анализ отложений из пяти озер Северной Каролины вблизи угольных электростанций показал, что загрязнение поверхностных вод угольной золой было более устойчивым и распространенным, чем считалось ранее.

Выводы ученых из Университета Дьюка и Аппалачского государственного университета показывают, что большое количество угольной золы было перенесено и отложено в озерных отложениях с начала добычи угля в Северной Каролине.

«Донные отложения озера представляют собой полную историю того, что попало в воду озера и осело на дно», — сказал Авнер Венгош, заслуженный профессор качества окружающей среды Университета Дьюка в Никольской школе окружающей среды. «Используя наши методы определения возраста, мы смогли вернуться в прошлое, в некоторых случаях даже до того , как была построена угольная электростанция , и реконструировать историю озер».

Угольная зола является остаточным материалом от сжигания угля для выработки электроэнергии и, как известно, содержит опасные металлы, включая свинец, хром, кадмий, ртуть, мышьяк, селен и молибден, многие из которых связаны с раком человека и другими последствиями для здоровья.

По словам Венгоша, загрязняющие вещества не задерживаются в озерных отложениях. Химический анализ поровой воды в отложениях озера показал, что металлы вымываются из захороненной угольной золы и могут попасть в водную пищевую цепь. Исследование опубликовано 3 октября в журнале Environmental Science & Technology.

«Это рекреационные озера», — сказал Чжэнь Ван, доктор философии. студент Школы окружающей среды герцога Николая и ведущий автор исследования. «Некоторые из них, такие как Hyco Lake, изначально были построены для угольной электростанции, но с годами они стали очень желанной недвижимостью, где люди строят дома своей мечты. найти груды токсичной угольной золы».

Пять озер в исследовании были созданы для близлежащих угольных электростанций: озеро Хайко и озеро Мейо, к северу от Дарема в округе Персон; Озеро Бельюс, к северо-западу от Гринсборо в округах Рокингем, Форсайт и Стоукс; Озеро Маунтин-Айленд, к северо-западу от Шарлотты в графстве Мекленбург; и озеро Саттон, к северо-западу от Уилмингтона в округе Брансуик. Для сравнения исследователи также взяли пробы озера Ваккамо в округе Колумбус, к западу от Уилмингтона, естественного озера, которое было перекрыто плотиной в 1926 году, чтобы оно не высыхало во время засухи.

«Глядя в микроскоп, мы смогли идентифицировать различные типы угольной золы, которые со временем откладывались в озерах», — сказала Эллен Коуэн, профессор геологии Аппалачского государственного университета, которая была соавтором исследования.

«Похоже, что на нескольких участках угольная зола изначально просто сбрасывалась в близлежащее озеро», — сказал Коуэн. «Со временем, когда был введен в действие Закон о чистом воздухе и к дымовым трубам угольных электростанций были добавлены скрубберы для улавливания мелких частиц, мы наблюдаем изменения в угольной золе с увеличением доли мелких частиц».

Тем не менее, крошечные частицы угольной золы содержат самые высокие концентрации токсичных элементов, что усугубило загрязнение озер, сказал Венгош. «Токсичность угольной золы на самом деле становится хуже, потому что эти мелкие частицы содержат более высокие концентрации микроэлементов».

Авторы исследования предполагают, что угольная зола могла попасть в озера тремя возможными путями: атмосферные выбросы угольной золы, особенно до установки скрубберов, оседали на близлежащих землях и смывались обратно в озеро его водоразделом; климатические явления, такие как тропические штормы и ураганы, затопили и смыли близлежащие хранилища угольной золы, чтобы они перетекли в близлежащие озера; а обычные потоки сточных вод из угольных золоотвалов попадали в озеро в рамках их обычной работы.

«Если раньше мы думали, что озера и подземные воды загрязняются из-за утечек или сброса сточных вод из золоотстойников, новые результаты показывают, что мы недооценили воздействие угольной золы на окружающую среду», — сказал Венгош. «Мы думали, что большая часть угольной золы ограничена отстойниками и свалками угольной золы. Теперь мы видим, что она уже находится в открытой среде».

Авторы исследования предупреждают, что это гораздо более серьезная проблема, и с учетом изменения климата она будет только усугубляться. «Мы очень подробно изучили пять озер, но рядом с угольными электростанциями есть многочисленные озера или открытые водоемы не только в Северной Каролине, но и по всей стране», — сказал Венгош. «Явление, которое мы обнаружили, вероятно, относится ко многим другим местам в США, и все они будут уязвимы для более экстремальных погодных явлений и наводнений, которые, как мы знаем, вызваны глобальным потеплением».