Твердые частицы угольной золы, обнаруженные в отложениях, собранных в озере Саттон в 2015 и 2018 годах, позволяют предположить, что озеро в восточной части Северной Каролины было загрязнено многочисленными разливами угольной золы, большинство из которых, по-видимому, до сих пор не контролировались и о них не сообщалось.
Наши результаты ясно указывают на присутствие угольной золы на дне озера Саттон и свидетельствуют о множественных выбросах угольной золы в озеро из соседних хранилищ угольной золы после и даже до того, как паводковые воды от урагана Флоренс вызвали сильное наводнение в 2018 году», - сказал Авнер Венгош, профессор геохимии и качества воды в Никольской школе окружающей среды Университета Дьюка, который руководил исследованием.
Уровни загрязнителей угольной золы, которые мы обнаружили в отложениях озера Саттон, включая металлы с известным воздействием на окружающую среду, аналогичны или превышают уровни, обнаруженные в отложениях ручьев, загрязненных в результате разлива угольной золы Управлением долины Теннесси в 2008 году в Кингстоне., Теннесси, или разлив реки Дэн в 2014 году здесь, в Северной Каролине», - сказал Венгош.
Озеро Саттон служило водохранилищем для угольной электростанции Duke Energy с 1970-х годов до тех пор, пока электростанция не была выведена из эксплуатации и заменена электростанцией, работающей на природном газе, в 2013 году. Он расположен на реке Кейп-Фир около 11 миль вверх по течению от города Уилмингтон, и в настоящее время широко используется для катания на лодках и рыбалки. В сентябре 2018 года паводковые воды от урагана Флоренс затопили озеро и прилегающую к нему свалку угольной золы, а затем хлынули обратно на мыс Страх.
Угольная зола давно известна как содержащая высокие уровни токсичных и канцерогенных элементов, которые могут представлять опасность для окружающей среды и здоровья человека в случае их попадания в окружающую среду. Электростанции в США производят около 100 миллионов тонн золы в год. Около половины его хранится на свалках или водохранилищах, в большинстве случаев примыкающих к водотокам.
То, что произошло на озере Саттон, подчеркивает риск крупномасштабных неконтролируемых разливов, происходящих в хранилищах угольной золы по всей стране. накопителей угольной золы, расположенных в районах, подверженных затоплению», - сказал Венгош.
Несмотря на то, что несколько доказательств указывают на то, что твердые частицы угольной золы, обнаруженные в озере Саттон, произошли от нескольких разливов, потребуется дальнейший анализ, чтобы определить временную шкалу этих событий и узнать, происходили ли подобные неконтролируемые разливы в других озерах вблизи угольного пепла. - пруды в Северной Каролине, - сказал Венгош.
Разливы могли быть вызваны наводнениями, отметил он, но нельзя исключать и другие причины, такие как случайный сброс или сбросы в прошлом.
Он и его коллеги опубликовали свое рецензируемое исследование 24 мая в журнале Science of the Total Environment.
Для проведения исследования они провели четыре независимых серии лабораторных испытаний донных отложений, собранных в октябре 2018 года на семи участках в озере Саттон и трех участках на соседней реке Кейп-Фир. Они также проанализировали три образца донных отложений, собранных в озере Саттон в 2015 году, и еще три образца, собранные в том же году в близлежащем озере Ваккамау, которое никогда не служило хранилищем угольной золы..
Исследователи проанализировали каждый образец, используя четыре различных метода обнаружения и измерения возможного присутствия твердых частиц угольной золы: магнитная восприимчивость, визуальное наблюдение за микроскопическими частицами угольной золы, распределение микроэлементов и соотношение изотопов стронция.
Испытания выявили высокие уровни твердых частиц угольной золы, смешанных с природными отложениями, в пробах, отобранных на озере Саттон в 2018 и 2015 годах.
Среди обнаруженных загрязнителей было много металлов, в том числе мышьяк, селен и талий, когда-то использовавшихся в качестве крысиного яда, которые оказывают токсическое воздействие при повышенных уровнях. Металлы естественным образом содержатся в угле и обогащаются остатками угольной золы при сжигании угля.
Прошлые исследования лаборатории Венгоша показали, что некоторые из этих металлов, такие как мышьяк, могут выделяться из твердых частиц угольной золы в воду, захваченную между зернами отложений на дне озера, где они накапливаются и со временем биоаккумулируются в местной пищевой сети. Исследование, проведенное в 2017 году доктором философии Университета Дьюка. Студентка Джессика Брандт показала, что 85% всех образцов тканей рыб, собранных в озере Саттон, по-прежнему содержат селен на уровне, превышающем стандарты Агентства по охране окружающей среды, через четыре года после того, как угольная электростанция была выведена из эксплуатации. Другое исследование показало, что соотношение изотопов стронция во внутренних ушах рыб из озера Саттон теперь соответствует соотношению, обнаруженному в угольной золе.
«Разлив угольной золы - это не разовое загрязнение», - сказал Венгош.«Он создает наследие в окружающей среде. Даже если вы закроете объект, наследие и угроза останутся, как показали наши исследования на озере Саттон и других местах разлива угольной золы, таких как Кингстон, штат Теннесси. В совокупности эти результаты подразумевают, что Распространение и воздействие угольной золы на окружающую среду намного больше, чем считалось ранее».
Новое исследование было поддержано Школой окружающей среды Герцога Николая. Внешнее финансирование не запрашивалось.
Венгош сотрудничал с Эллен Коуэн, профессором геологических наук и наук об окружающей среде в Аппалачском государственном университете, над исследованием. Другими его соавторами были Рэйчел Койт, Эндрю Кондаш, Чжэнь Ван, Джессика Брандт и Гэри Дуайер, все из Duke.