Một phân tích trầm tích từ năm hồ ở Bắc Carolina gần các nhà máy điện đốt than đã phát hiện ra rằng ô nhiễm tro than ở các vùng nước bề mặt đã dai dẳng và lan rộng hơn những gì đã biết trước đây.
Kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học tại Đại học Duke và Đại học bang Appalachian cho thấy một lượng lớn tro than đã được chuyển và lắng đọng trong trầm tích hồ kể từ khi bắt đầu các hoạt động khai thác than ở Bắc Carolina.
Avner Vengosh, Giáo sư nổi tiếng về chất lượng môi trường tại Trường Môi trường Nicholas, cho biết: “Các lớp trầm tích dưới đáy hồ thể hiện một lịch sử hoàn chỉnh về những gì đã rơi vào nước hồ và lắng xuống đáy. “Sử dụng các phương pháp xác định niên đại của chúng tôi, chúng tôi có thể quay ngược thời gian, trong một số trường hợp, thậm chí trước khi nhà máy than được xây dựng và tái tạo lại lịch sử của các hồ.”
Tro than là vật liệu còn sót lại từ việc đốt than để tạo ra điện, và được biết là có chứa các kim loại nguy hiểm bao gồm chì, crom, cadmium, thủy ngân, asen, selen và molypden, nhiều trong số đó có liên quan đến bệnh ung thư ở người và các ảnh hưởng sức khỏe khác.
Vengosh nói, các chất gây ô nhiễm không bị nhốt vào trầm tích của hồ. Một phân tích hóa học về nước lỗ rỗng bên trong trầm tích hồ cho thấy các kim loại bị rửa trôi ra từ tro than bị chôn vùi và có thể xâm nhập vào chuỗi thức ăn thủy sinh. Nghiên cứu xuất hiện ngày 3 tháng 10 trên tạp chí Khoa học & Công nghệ Môi trường.
Zhen Wang, một nghiên cứu sinh tại Trường Môi trường Duke Nicholas và là tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Đây là những hồ giải trí. “Một số trong số đó, như Hyco Lake, ban đầu được xây dựng cho nhà máy than, nhưng trong những năm qua, nó đã trở thành bất động sản rất đáng mơ ước, nơi mọi người xây dựng những ngôi nhà mơ ước của họ. Trông rất hoang sơ và đẹp mắt nhưng nếu đào sâu vào sẽ thấy những đống tro than độc hại ”.
Năm hồ trong nghiên cứu được tạo ra cho các nhà máy than gần đó: Hồ Hyco và Hồ Mayo, phía Bắc Durham ở Hạt Person; Hồ Belews, phía tây bắc Greensboro thuộc các quận Rockingham, Forsyth và Stokes; Hồ Mountain Island, phía tây bắc Charlotte ở Hạt Mecklenburg; và Hồ Sutton, phía tây bắc Wilmington ở Quận Brunswick. Để so sánh, các nhà nghiên cứu cũng đã lấy mẫu hồ Waccamaw ở hạt Columbus, phía tây Wilmington, một hồ tự nhiên được xây dựng vào năm 1926 để nó không bị khô trong các đợt hạn hán.
Ellen Cowan, giáo sư địa chất tại Đại học bang Appalachian, đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết: “Bằng cách nhìn vào kính hiển vi, chúng tôi có thể xác định các loại tro than khác nhau được lắng đọng theo thời gian trong hồ.
Cowan cho biết: “Tại một số địa điểm, có vẻ như tro than ban đầu chỉ được đổ xuống hồ gần đó. “Theo thời gian, khi Đạo luật không khí sạch được thực thi và các bộ lọc được lắp đặt trong để hạn chế phát thải bụi mịn qua ống khói, chúng tôi thấy những thay đổi trong tro than với tỷ lệ các hạt nhỏ cao hơn.”
Tuy nhiên, những hạt tro than cực nhỏ lại chứa hàm lượng các nguyên tố độc hại cao nhất, khiến tình trạng ô nhiễm ở các hồ trở nên tồi tệ hơn, Vengosh nói. “Tính độc hại của tro than thực sự trở nên tồi tệ hơn vì những hạt nhỏ đó chứa nồng độ các nguyên tố vi lượng cao hơn”.
Các tác giả nghiên cứu cho rằng tro than có thể đến các hồ theo ba con đường có thể xảy ra: Tro than phát thải trong khí quyển, đặc biệt là trước khi lắp đặt máy lọc, lắng đọng ở các vùng đất gần đó và được rửa trở lại hồ theo đường đầu nguồn của nó; các sự kiện khí hậu như bão nhiệt đới và cuồng phong đã làm ngập lụt và tuôn ra các tầng chứa tro than gần đó để tràn vào các hồ gần đó; và dòng chảy thông thường của nước thải từ các ao tro than đến hồ như một phần hoạt động thường xuyên của họ.
Vengosh cho biết: “Trong khi trước đây chúng tôi nghĩ rằng các hồ và nước ngầm đang bị ô nhiễm do rò rỉ hoặc nước thải xả từ các ao chứa tro than, nhưng những phát hiện mới cho thấy rằng chúng tôi đã đánh giá thấp tác động môi trường của tro than. “Chúng tôi nghĩ rằng phần lớn tro than chỉ được đưa vào các ao và bãi chôn lấp tro than. Bây giờ chúng tôi thấy nó đã ở trong môi trường mở. “
Các tác giả nghiên cứu cảnh báo rằng đây là một vấn đề lớn hơn nhiều và với biến đổi khí hậu, nó sẽ chỉ ngày càng tồi tệ hơn. Vengosh cho biết: “Chúng tôi đã kiểm tra rất chi tiết năm hồ, nhưng có rất nhiều hồ hoặc hồ chứa nước lộ thiên bên cạnh các nhà máy than không chỉ ở Bắc Carolina, mà trên khắp đất nước,” Vengosh nói. “Hiện tượng mà chúng tôi phát hiện có thể áp dụng cho nhiều địa điểm khác trên khắp nước Mỹ và tất cả chúng sẽ dễ bị tổn thương bởi các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt hơn và lũ lụt mà chúng tôi biết là do sự nóng lên toàn cầu”.
Nghiên cứu này được hỗ trợ bởi Quỹ Khoa học Quốc gia (EAR-1932649, EAR-1932087).
Nghiên cứu đầy đủ:
“Di sản của sự đốt cháy than: Sự lây nhiễm trên diện rộng của trầm tích hồ và những hệ lụy đối với rủi ro mãn tính đối với hệ sinh thái dưới nước,” Zhen Wang, Ellen Cowan, Keith Seramur, Gary Dwyer, Jessie Wilson, Randall Karcher, Stefanie Brachfeld, Avner Vengosh. Khoa học & Công nghệ Môi trường, ngày 3 tháng 10 năm 2022. DOI: 10.1021 / acs.est.2c04717
Nguồn Duke University
