Vaste steenkoolas gevonden in sedimenten verzameld uit Sutton Lake in 2015 en 2018 suggereren dat het oostelijke meer van North Carolina is verontreinigd door meerdere lozingen van steenkool, de meeste van hen zijn tot nu toe blijkbaar niet gecontroleerd en niet gemeld.

"Onze resultaten wijzen duidelijk op de aanwezigheid van steenkoolas op de bodem van Sutton Lake en suggereren dat er meerdere malen steenkoolas in het meer is gemorst vanuit aangrenzende opslagfaciliteiten voor steenkoolas, en zelfs eerder, overstromingen van orkaan Florence veroorzaakten grote overstromingen in 2018, " zei Avner Vengosh, hoogleraar geochemie en waterkwaliteit aan de Nicholas School of the Environment van Duke University, die het onderzoek leidde.

"De niveaus van koolasverontreinigingen die we hebben gedetecteerd in de sedimenten van Sutton Lake, inclusief metalen met bekende milieueffecten, gelijk zijn aan of hoger zijn dan wat werd gevonden in stroomsedimenten die zijn verontreinigd door de steenkoolaslozing van de Tennessee Valley Authority in 2008 in Kingston, Tennessee, of de Dan River-ramp in 2014 hier in North Carolina, ' zei Vengosh.

Sutton Lake diende vanaf de jaren 70 als een stuwmeer voor een kolengestookte elektriciteitscentrale van Duke Energy tot de centrale in 2013 met pensioen ging en werd vervangen door een door aardgas aangedreven centrale. Het ligt aan de Cape Fear-rivier, ongeveer 18 km stroomopwaarts van de stad van Wilmington, en wordt nu veel gebruikt voor pleziervaart en visserij. In september 2018, overstromingen van orkaan Florence overspoelden het meer en een aangrenzende kolenasstortplaats voordat ze terugvloeiden naar de Cape Fear.

Van steenkoolas is al lang bekend dat het een hoog gehalte aan giftige en kankerverwekkende elementen bevat die ecologische en menselijke gezondheidsrisico's kunnen opleveren als ze in het milieu terechtkomen. Energiecentrales in de Verenigde Staten genereren ongeveer 100 miljoen ton as per jaar. Ongeveer de helft ervan wordt opgeslagen op stortplaatsen of opstuwingen, in de meeste gevallen grenzend aan waterlopen.

"Wat er bij Sutton Lake is gebeurd, benadrukt het risico van grootschalige ongecontroleerde lekkages bij kolenasopslaglocaties in het hele land. Dit geldt met name in het zuidoosten, waar we veel grote tropische stormen zien vallen en een groot aantal kolenasophopingen hebben. in gebieden die kwetsbaar zijn voor overstromingen, ' zei Vengosh.

Hoewel verschillende bewijzen suggereren dat de vaste koolassen in Sutton Lake afkomstig zijn van meerdere lekkages, verdere analyse zal nodig zijn om de tijdlijn van deze gebeurtenissen te bepalen en of soortgelijke ongecontroleerde lozingen ook hebben plaatsgevonden in andere meren in de buurt van steenkoolbassins in North Carolina, zei Vengosh.

De lekkages kunnen zijn veroorzaakt door overstromingen, hij merkte, maar andere oorzaken zoals onbedoeld vrijkomen of eerdere dumpingpraktijken kunnen niet worden uitgesloten

Hij en zijn collega's publiceerden hun peer-reviewed onderzoek op 24 mei in het tijdschrift Wetenschap van de totale omgeving .

Om de studie te doen, ze voerden vier onafhankelijke sets laboratoriumtests uit op bodemsedimenten die in oktober 2018 waren verzameld op zeven locaties in Sutton Lake en drie locaties in de aangrenzende Cape Fear River. Ze analyseerden ook drie sedimentmonsters die in 2015 uit Sutton Lake waren verzameld en nog drie die datzelfde jaar uit het nabijgelegen Lake Waccamaw werden verzameld, die nooit heeft gediend als een opstuwing van kolenas.

De onderzoekers analyseerden elk monster met behulp van vier verschillende methoden voor het detecteren en meten van de mogelijke aanwezigheid van vaste koolassen:magnetische gevoeligheid, visuele observatie van microscopisch kleine koolasdeeltjes, distributie van sporenelementen, en strontiumisotoopverhoudingen.

De tests onthulden hoge gehalten aan vaste steenkoolas vermengd met natuurlijke sedimenten in de monsters die in zowel 2018 als 2015 uit Sutton Lake werden verzameld.

Onder de gedetecteerde verontreinigingen bevonden zich veel metalen, waaronder arseen, selenium en thalium, ooit gebruikt als rattengif - die toxische effecten hebben op verhoogde niveaus. De metalen komen van nature voor in steenkool en worden bij verbranding van de steenkool verrijkt met koolasresten.

Eerdere studies door Vengosh's lab hebben aangetoond dat sommige van deze metalen, zoals arseen, kan worden vrijgemaakt uit vaste koolassen in water dat opgesloten zit tussen sedimentkorrels op de bodem van het meer, waar ze zich ophopen en, overuren, bioaccumuleren op het lokale voedselweb. Een studie uit 2017 door Duke University Ph.D. student Jessica Brandt onthulde dat 85% van alle visweefselmonsters die in Sutton Lake werden verzameld, nog steeds selenium bevatten op niveaus die de normen van het Environmental Protection Agency overtroffen, vier jaar nadat de kolengestookte elektriciteitscentrale daar was uitgeschakeld. Een andere studie toonde aan dat strontiumisotoopverhoudingen in de binnenoren van vissen uit Sutton Lake nu de verhoudingen weerspiegelen die worden gevonden in steenkoolas.

"Een kolenaslozing is geen eenmalige besmetting, "Zei Vengosh. "Het bouwt een erfenis op in het milieu. Zelfs als u de site sluit, de erfenis en de dreiging blijven, zoals uit ons onderzoek is gebleken bij Sutton Lake en andere locaties waar kolenas wordt gemorst, zoals Kingston, Tennessee. collectief, deze bevindingen impliceren dat de verspreiding en impact van steenkoolas in het milieu veel groter is dan eerder werd gedacht."