Загрязнение от добычи угля на вершинах гор имеет уникальные химические подписи

Сера, углерод и стронций, часто обнаруживаемые в повышенных концентрациях в реке Аппалачей, загрязненной стоками от добычи угля на вершинах гор, обладают уникальной химией, которую можно отследить до источника. К такому выводу пришло исследование под руководством Университета Дьюка.

Особые химические характеристики серы, углерода и стронция предоставляют ученым новые, более точные способы отслеживания загрязнения от участков добычи на вершинах гор и позволяют отличить его от загрязнения из других источников.

"По сути, мы обнаружили, что эти элементы имеют уникальные изотопные отпечатки, что означает, что мы можем использовать их в качестве диагностических инструментов для количественной оценки относительного вклада добычи на вершинах гор в загрязнение водосбора", — сказал Авнер Венгош, профессор геохимии и качества воды в Школе окружающей среды Николас при Университете Дьюка.

Результаты исследования Венгоша и его команды опубликованы в онлайн-версии рецензируемого журнала Environmental Science & Technology.

Ученые измеряли химический и изотопный состав ежемесячных проб воды, собранных с мая по декабрь 2012 года в 23 точках вдоль реки Аппер-Мад в Западной Вирджинии и ее притоков. Они обнаружили, что изотопные сигнатуры серы (в сульфате), углерода (в растворенном неорганическом углероде) и стронция в пробах из притоков, прилегающих к участкам добычи, отличаются от сигнатур в незатронутых верховьях. Также было установлено, что соотношение изотопов стронция является чувствительным индикатором загрязнения селеном — одним из основных загрязнителей от такого типа добычи.

Проведя тесты, имитирующие естественное выщелачивание загрязняющих веществ из местных пород, команда смогла охарактеризовать химический состав различных геологических формаций, которые становятся отходами в так называемых "долинных насыпях". Были обнаружены значительные различия в соотношениях изотопов стронция и концентрациях селена в ручьях, стекающих с рекультивированных насыпей, по сравнению с активными.