เมื่อตรวจพบธาตุโมลิบดีนัม (mah-LIB-den-um) ในระดับสูงในบ่อน้ำดื่มทางตะวันออกเฉียงใต้ของรัฐวิสคอนซิน สถานที่กำจัดเถ้าถ่านหินหลายแห่งในภูมิภาคนี้ดูเหมือนจะเป็นสาเหตุของการปนเปื้อน

แต่งานนักสืบที่ละเอียดบางชิ้นที่นำโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยดุ๊กและมหาวิทยาลัยแห่งรัฐโอไฮโอเปิดเผยว่าบ่อซึ่งมีเศษถ่านหินที่เผาในโรงไฟฟ้าไม่ใช่แหล่งที่มาของการปนเปื้อน

มีต้นกำเนิดมาจากแหล่งธรรมชาติแทน

“จากการทดสอบโดยใช้ 'ลายนิ้วมือ' ทางไอโซโทปทางนิติวิทยาศาสตร์และเทคนิคการหาอายุ ผลลัพธ์ของเราให้หลักฐานที่เป็นอิสระว่าเถ้าถ่านหินไม่ใช่แหล่งที่มาของการปนเปื้อนในน้ำ” Avner Vengosh ศาสตราจารย์ด้านธรณีเคมีและคุณภาพน้ำที่ Duke's Nicholas School of กล่าว สิ่งแวดล้อม.

“หากน้ำที่อุดมด้วยโมลิบดีนัมนี้มาจากการชะของเถ้าถ่านหิน น้ำก็จะยังค่อนข้างน้อย โดยถูกเติมเข้าไปในชั้นหินอุ้มน้ำของภูมิภาคนี้จากการสะสมตัวของเถ้าถ่านหินบนพื้นผิวเมื่อ 20 หรือ 30 ปีที่แล้ว” Vengosh กล่าว“แต่การทดสอบของเรากลับแสดงให้เห็นว่ามันมาจากใต้ดินลึกและมีอายุมากกว่า 300 ปี”

การทดสอบยังเผยให้เห็นว่าลายนิ้วมือของไอโซโทปของน้ำที่ปนเปื้อน ซึ่งเป็นอัตราส่วนที่แม่นยำของไอโซโทปโบรอนและสตรอนเซียม ไม่ตรงกับลายนิ้วมือของไอโซโทปของสารตกค้างจากการเผาไหม้ถ่านหิน

การค้นพบนี้ "ยกเลิกการเชื่อมโยง" โมลิบดีนัมจากสถานที่กำจัดเถ้าถ่านหินและแนะนำว่าเป็นผลมาจากกระบวนการทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นในเมทริกซ์หินของชั้นหินอุ้มน้ำ Jennifer S. Harkness นักวิจัยหลังปริญญาเอกของรัฐโอไฮโอซึ่งเป็นผู้นำการศึกษากล่าว จากวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของเธอที่ Duke

นักวิจัยได้ตีพิมพ์บทความที่ได้รับการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิในเดือนนี้ในวารสาร Environmental Science & Technology

โมลิบดีนัมในปริมาณเล็กน้อยมีความสำคัญต่อทั้งสัตว์และพืช แต่ผู้ที่รับประทานโมลิบดีนัมมากเกินไปอาจเสี่ยงต่อปัญหาต่างๆ เช่น โรคโลหิตจาง อาการปวดข้อ และอาการสั่น

บ่อบางแห่งที่ทดสอบในรัฐวิสคอนซินตะวันออกเฉียงใต้มีปริมาณโมลิบดีนัมถึง 149 ไมโครกรัมต่อลิตร ซึ่งมากกว่าระดับมาตรฐานการดื่มอย่างปลอดภัยขององค์การอนามัยโลกเล็กน้อยถึง 2 เท่า ซึ่งก็คือ 70 ไมโครกรัมต่อลิตรสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมของสหรัฐอเมริกากำหนดขีดจำกัดให้ต่ำลงที่ 40 ไมโครกรัมต่อลิตร

เพื่อทำการศึกษาครั้งใหม่นี้ Harkness และเพื่อนร่วมงานของเธอใช้เครื่องติดตามทางนิติวิทยาศาสตร์เพื่อกำหนดอัตราส่วนของโบรอนต่อไอโซโทปสตรอนเซียมในตัวอย่างน้ำแต่ละตัวอย่างนอกจากนี้ พวกเขายังตรวจวัดไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีไอโซโทปไอโซโทปและฮีเลียมของแต่ละตัวอย่าง ซึ่งมีอัตราการสลายตัวคงที่ และสามารถใช้เพื่อประเมินอายุของตัวอย่าง หรือ “เวลาที่อยู่อาศัย” ในน้ำใต้ดินด้วยการบูรณาการการค้นพบทั้งสองชุดนี้ นักวิทยาศาสตร์จึงสามารถรวบรวมข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับประวัติของน้ำใต้ดิน รวมถึงเวลาที่มันแทรกซึมเข้าไปในชั้นหินอุ้มน้ำเป็นครั้งแรก และประเภทของหินที่น้ำมีปฏิสัมพันธ์กับช่วงเวลาหนึ่ง

“การวิเคราะห์นี้เผยให้เห็นว่าน้ำที่มีโมลิบดีนัมสูงไม่ได้เกิดจากการสะสมของเถ้าถ่านหินบนพื้นผิว แต่เป็นผลมาจากแร่ธาตุที่อุดมด้วยโมลิบดีนัมในเมทริกซ์ชั้นหินอุ้มน้ำและสภาพแวดล้อมในชั้นหินอุ้มน้ำลึกที่ทำให้สามารถปล่อยโมลิบดีนัมนี้เข้าสู่ น้ำบาดาล” Harkness อธิบาย

“สิ่งที่พิเศษเกี่ยวกับโครงการวิจัยนี้คือ การบูรณาการสองวิธีที่แตกต่างกัน ได้แก่ ลายนิ้วมือไอโซโทปและการนัดหมายอายุ ไว้ในการศึกษาวิจัยชิ้นเดียว” เธอกล่าว

แม้ว่าการศึกษาจะมุ่งเน้นไปที่บ่อน้ำดื่มในรัฐวิสคอนซิน แต่การค้นพบนี้อาจนำไปประยุกต์ใช้กับภูมิภาคอื่นๆ ที่มีสภาพทางธรณีวิทยาคล้ายคลึงกัน

Thomas H. Darrah รองศาสตราจารย์ด้านธรณีศาสตร์ที่รัฐโอไฮโอ เป็นที่ปรึกษาหลังปริญญาเอกของ Harkness ที่รัฐโอไฮโอ และเป็นผู้เขียนร่วมของการศึกษาใหม่นี้