La inhalación de polvo que contiene partículas de cenizas volantes de la combustión del carbón se ha relacionado con enfermedades pulmonares y cardíacas, cáncer, trastornos del sistema nervioso y otros efectos nocivos.

Pero rastrear la presencia de cenizas de carbón en el polvo ha sido un desafío para los científicos.

Hasta ahora.

Investigadores de la Universidad de Duke y la Universidad de Chapel Hill de Carolina del Norte han desarrollado un nuevo rastreador forense que utiliza isótopos de plomo para detectar cenizas volantes de carbón en polvo y otros sólidos. incluyendo suelo y sedimentos. Las cenizas volantes son partículas finas producidas al quemar carbón pulverizado.

Las pruebas muestran que el trazador puede distinguir entre la firma química del plomo que proviene de las cenizas de carbón y el plomo que proviene de otras fuentes humanas o naturales importantes. incluida la contaminación heredada de gasolina con plomo y pintura con plomo.

"El plomo se suma a nuestra caja de herramientas forenses y nos brinda un método nuevo y poderoso para rastrear la contaminación de cenizas volantes en el medio ambiente, "dijo Avner Vengosh, profesor de geoquímica y calidad del agua en la Escuela de Medio Ambiente Nicholas de Duke.

El trazador amplía la capacidad de los científicos para evaluar y monitorear los riesgos de exposición de las personas que viven o trabajan cerca de estanques de cenizas de carbón y vertederos o cerca de sitios donde las cenizas de carbón se esparcen en el suelo como relleno o se reutilizan para otros fines.

"Muchos trabajadores de limpieza y residentes locales que estuvieron expuestos al polvo de cenizas volantes que contienen altos niveles de plomo, El arsénico y otros contaminantes después del derrame masivo de cenizas de carbón de TVA en el este de Tennessee en 2008 han experimentado efectos debilitantes para la salud. "Las comunidades cercanas a las instalaciones de almacenamiento de cenizas de carbón o sitios donde las cenizas de carbón se han mezclado con el suelo como relleno ahora están preocupadas", dijo Vengosh.

"Estos tipos de riesgos solo aumentarán bajo la propuesta pendiente de la EPA de relajar las restricciones sobre la propagación de cenizas de carbón para 'uso beneficioso' o su almacenamiento en pozos y vertederos sin revestimiento," "Dijo Vengosh.

"Nuestra esperanza es que este nuevo rastreador, lo que aumenta el conjunto de trazadores isotópicos que ya hemos desarrollado para rastrear la contaminación de cenizas de carbón en ambientes acuáticos, nos ayudará a brindar una mayor protección a las comunidades en riesgo, " él dijo.

Vengosh y sus colegas publicaron su estudio revisado por pares el 16 de octubre en Cartas de ciencia y tecnología ambientales . Analizaron 45 muestras de cenizas volantes recolectadas de 12 centrales eléctricas de carbón de EE. UU. Entre 2004 y 2013. Dieciséis muestras de cenizas volantes se originaron a partir del carbón de los Apalaches, 22 provienen del carbón en la cuenca de Illinois, y siete procedían de la cuenca del río Powder.

Es el primer estudio que proporciona un análisis sistemático de los isótopos de plomo en las cenizas volantes de carbón de las tres principales cuencas productoras de carbón de EE. UU.

Como experimento de prueba de concepto, los investigadores utilizaron el nuevo marcador de isótopos de plomo para analizar los sedimentos del lago Sutton en el este de Carolina del Norte. El lago sirvió como depósito para una planta de energía de carbón desde la década de 1970 hasta que la planta fue reemplazada por una planta de gas natural en 2013 y un estudio realizado a principios de este año por el equipo de Vengosh mostró que era el sitio de múltiples cenizas de carbón no reportadas. se derrama a lo largo de los años. Sutton Lake está ubicado en el río Cape Fear, a unas 11 millas río arriba de la ciudad de Wilmington. Los investigadores también analizaron muestras de sedimentos del cercano lago Waccamaw, que nunca se ha utilizado como depósito de cenizas de carbón.

"Las pruebas mostraron que los sedimentos del lago Sutton tenían una huella dactilar isotópica de plomo similar a la de las cenizas volantes del carbón de la Cuenca de los Apalaches y bastante diferente de las de los sedimentos del lago Waccamaw no afectado. "dijo Zhen Wang, un estudiante de doctorado en el laboratorio de Vengosh que fue el autor principal del estudio. "Esto fue consistente con los resultados del estudio anterior, confirmando nuestros hallazgos anteriores y validando la aplicabilidad de los isótopos de plomo como una nueva herramienta para rastrear la mosca del carbón en el medio ambiente ".