Les solides de cendres de charbon trouvés dans les sédiments collectés dans le lac Sutton en 2015 et 2018 suggèrent que l'est du lac de la Caroline du Nord a été contaminé par de multiples déversements de cendres de charbon, la plupart d'entre eux apparemment non surveillés et non signalés jusqu'à présent.

"Nos résultats indiquent clairement la présence de cendres de charbon au fond du lac Sutton et suggèrent qu'il y a eu plusieurs déversements de cendres de charbon dans le lac à partir d'installations de stockage de cendres de charbon adjacentes après, et même avant, les eaux de crue de l'ouragan Florence ont causé d'importantes inondations en 2018, " dit Avner Vengosh, professeur de géochimie et de qualité de l'eau à la Nicholas School of the Environment de l'Université Duke, qui a dirigé la recherche.

« Les niveaux de contaminants de cendres de charbon que nous avons détectés dans les sédiments du lac Sutton, y compris les métaux dont les impacts environnementaux sont connus, sont similaires ou supérieurs à ce qui a été trouvé dans les sédiments de ruisseaux contaminés par le déversement de cendres de charbon de la Tennessee Valley Authority en 2008 à Kingston, Tennessee, ou le déversement de la rivière Dan 2014 ici en Caroline du Nord, " dit Vengosh.

Le lac Sutton a servi de retenue pour une centrale électrique au charbon de Duke Energy des années 1970 jusqu'à ce que la centrale soit retirée et remplacée par une centrale au gaz naturel en 2013. Elle est située sur la rivière Cape Fear à environ 11 milles en amont de la ville. de Wilmington, et est maintenant largement utilisé pour la navigation de plaisance et la pêche. En septembre 2018, les eaux de crue de l'ouragan Florence ont inondé le lac et une décharge de cendres de charbon adjacente avant de retourner dans le cap Fear.

Les cendres de charbon sont connues depuis longtemps pour contenir des niveaux élevés d'éléments toxiques et cancérigènes qui peuvent présenter des risques pour l'environnement et la santé humaine s'ils se répandent dans l'environnement. Les centrales électriques aux États-Unis génèrent environ 100 millions de tonnes de cendres par an. Environ la moitié est stockée dans des décharges ou des bassins de retenue, dans la plupart des cas adjacents aux cours d'eau.

« Ce qui s'est passé à Sutton Lake met en évidence le risque de déversements à grande échelle non surveillés sur les sites de stockage de cendres de charbon à l'échelle nationale. dans les zones vulnérables aux inondations, " dit Vengosh.

Bien que plusieurs éléments de preuve suggèrent que les solides de cendres de charbon trouvés dans le lac Sutton proviennent de plusieurs déversements, une analyse plus approfondie sera nécessaire pour déterminer la chronologie de ces événements et si des déversements similaires non surveillés se sont également produits dans d'autres lacs à proximité des bassins de cendres de charbon en Caroline du Nord, dit Vengosh.

Les déversements pourraient avoir été causés par des inondations, il a noté, mais d'autres causes telles qu'un rejet accidentel ou des pratiques d'immersion passées ne peuvent être exclues

Lui et ses collègues ont publié leur étude évaluée par des pairs le 24 mai dans la revue Science de l'environnement total .

Pour faire l'étude, ils ont mené quatre séries indépendantes d'essais en laboratoire sur des sédiments de fond prélevés en octobre 2018 sur sept sites du lac Sutton et trois sites de la rivière Cape Fear adjacente. Ils ont également analysé trois échantillons de sédiments prélevés au lac Sutton en 2015 et trois autres prélevés la même année à proximité du lac Waccamaw, qui n'a jamais servi de dépôt de cendres de charbon.

Les chercheurs ont analysé chaque échantillon à l'aide de quatre méthodes différentes pour détecter et mesurer la présence possible de solides de cendres de charbon :susceptibilité magnétique, observation visuelle de particules microscopiques de cendres de charbon, distributions d'oligo-éléments, et les rapports isotopiques du strontium.

Les tests ont révélé des niveaux élevés de solides de cendres de charbon mélangés à des sédiments naturels dans les échantillons prélevés au lac Sutton en 2018 et 2015.

Parmi les contaminants détectés figuraient de nombreux métaux, dont l'arsenic, sélénium et thalium, autrefois utilisé comme raticide—qui ont des effets toxiques à des niveaux élevés. Les métaux se trouvent naturellement dans le charbon et sont enrichis en résidus de cendres de charbon lorsque le charbon est brûlé.

Des études antérieures du laboratoire de Vengosh ont montré que certains de ces métaux, comme l'arsenic, peuvent être libérés des solides de cendres de charbon dans l'eau emprisonnée entre les grains de sédiments au fond du lac, où ils s'accumulent et, heures supplémentaires, bioaccumuler le réseau trophique local. Une étude réalisée en 2017 par Duke University Ph.D. L'étudiante Jessica Brandt a révélé que 85 % de tous les échantillons de tissus de poisson prélevés dans le lac Sutton contenaient encore du sélénium à des niveaux dépassant les normes de l'Environmental Protection Agency quatre ans après la mise hors service de la centrale électrique au charbon. Une autre étude a montré que les rapports isotopiques du strontium dans les oreilles internes des poissons du lac Sutton reflètent maintenant les rapports trouvés dans les cendres de charbon.

"Un déversement de cendres de charbon n'est pas une contamination ponctuelle, " Vengosh a déclaré. "Il construit un héritage dans l'environnement. Même si vous fermez le site, l'héritage et la menace demeurent, comme nos recherches l'ont révélé à Sutton Lake et sur d'autres sites de déversement de cendres de charbon comme Kingston, Tennessee. Collectivement, ces résultats impliquent que la distribution et l'impact des cendres de charbon dans l'environnement sont bien plus importants qu'on ne le pensait auparavant. »