Het inademen van stof dat vliegasdeeltjes van de verbranding van kolen bevat, is in verband gebracht met long- en hartaandoeningen, kanker, aandoeningen van het zenuwstelsel en andere nadelige gevolgen.

Maar het opsporen van de aanwezigheid van steenkoolas in stof was een uitdaging voor wetenschappers.

Tot nu.

Onderzoekers van Duke University en de University of North Carolina Chapel Hill hebben een nieuwe forensische tracer ontwikkeld die loodisotopen gebruikt om kolenvliegas in stof en andere vaste stoffen te detecteren. inclusief bodem en sedimenten. Vliegas is een fijnstof die ontstaat bij de verbranding van poederkool.

Tests tonen aan dat de tracer onderscheid kan maken tussen de chemische signatuur van lood dat afkomstig is van steenkoolas en lood dat afkomstig is van andere belangrijke menselijke of natuurlijke bronnen, inclusief legacy-verontreiniging door gelode benzine en loodverf.

"Lood draagt ​​bij aan onze forensische toolbox en geeft ons een krachtige nieuwe methode voor het volgen van vliegasbesmetting in het milieu, " zei Avner Vengosh, hoogleraar geochemie en waterkwaliteit aan Duke's Nicholas School of the Environment.

De tracer vergroot het vermogen van wetenschappers om blootstellingsrisico's te beoordelen en te monitoren van mensen die wonen of werken in de buurt van steenkoolbassins en stortplaatsen of in de buurt van locaties waar steenkoolas wordt uitgestrooid op de bodem als vulling of hergebruikt voor andere doeleinden.

"Veel opruimers en omwonenden die werden blootgesteld aan vliegasstof met veel lood, arseen en andere verontreinigende stoffen hebben als gevolg van de massale TVA-koolaslozing in het oosten van Tennessee in 2008 slopende gezondheidseffecten ondervonden, "Zei Vengosh. "Gemeenten in de buurt van opslagfaciliteiten voor kolenas of locaties waar kolenas is vermengd met grond als vulling, maken zich nu zorgen dat ook zij worden blootgesteld aan schadelijke verontreinigingen."

"Dit soort risico's zullen alleen maar toenemen onder het hangende voorstel van de EPA om de beperkingen op het verspreiden van steenkoolas voor 'nuttig gebruik' of het opslaan ervan in ongevoerde putten en stortplaatsen te versoepelen, ' zei Vengosh.

"Onze hoop is dat deze nieuwe tracer, die een aanvulling vormt op de reeks isotopische tracers die we al hebben ontwikkeld voor het volgen van koolasverontreiniging in aquatische omgevingen, zal ons helpen om gemeenschappen die gevaar lopen beter te beschermen, " hij zei.

Vengosh en zijn collega's publiceerden hun peer-reviewed onderzoek op 16 oktober Brieven over milieuwetenschap en technologie . Ze analyseerden 45 vliegasmonsters die tussen 2004 en 2013 waren verzameld van 12 kolengestookte elektriciteitscentrales in de VS. Zestien monsters van de vliegas waren afkomstig van steenkool uit de Appalachen, 22 kwamen van steenkool in het Illinois Basin, en zeven kwamen uit het Powder River Basin.

Het is de eerste studie die een systematische analyse geeft van loodisotopen in kolenvliegas uit alle drie de grote Amerikaanse steenkoolproducerende bekkens.

Als proof-of-concept-experiment de onderzoekers gebruikten de nieuwe loodisotooptracer om sedimenten van Sutton Lake in het oosten van North Carolina te analyseren. Het meer diende vanaf de jaren 70 als een opstuwing voor een kolengestookte elektriciteitscentrale tot de centrale in 2013 werd vervangen door een aardgasgestookte centrale. lekt door de jaren heen. Sutton Lake ligt aan de Cape Fear River, ongeveer 18 kilometer stroomopwaarts van de stad Wilmington. De onderzoekers testten ook sedimentmonsters van het nabijgelegen Lake Waccamaw, die nooit is gebruikt als een opstuwing van kolenas.

"De tests toonden aan dat de sedimenten van Sutton Lake een isotopische vingerafdruk van lood hadden die vergelijkbaar was met die van vliegas uit steenkool in het Appalachian Basin en heel anders was dan die van sedimenten in het onaangetaste Lake Waccamaw, " zei Zhen Wang, een promovendus in het laboratorium van Vengosh die hoofdauteur was van het onderzoek. "Dit kwam overeen met de resultaten van de vorige studie, het bevestigen van onze eerdere bevindingen en het valideren van de toepasbaarheid van loodisotopen als een nieuw hulpmiddel voor het volgen van kolenvliegvragen in het milieu."