Les émissions humaines de vanadium, un métal trace potentiellement nocif, dans l'atmosphère terrestre ont fortement augmenté depuis le début du 21e siècle, en grande partie en raison de l'utilisation croissante des huiles lourdes par l'industrie, sables bitumineux, bitume et coke de pétrole pour l'énergie, une nouvelle étude de l'Université Duke trouve.

« Les émissions humaines de vanadium dans l'atmosphère dépassent désormais celles de toutes les sources naturelles combinées - d'un facteur de 1,7, " a déclaré William H. Schlesinger, James B. Duke Professeur émérite de biogéochimie à la Duke's Nicholas School of the Environment, qui a dirigé l'étude.

« Il y a moins de vingt ans, le rapport des émissions humaines aux émissions naturelles était de 0,59 à 1, ou moins de la moitié du niveau actuel, " Schlesinger a déclaré. "Notre analyse suggère qu'une grande partie de cette augmentation rapide peut être attribuée à l'utilisation accrue de carburants non conventionnels à base de pétrole lourd."

Le vanadium est un métal trace présent dans de nombreux matériaux terrestres, y compris le pétrole et le charbon. Il est émis sous forme de particules lors de la combustion de ces matériaux, et peut également être libéré comme accidentel, ou "fugitif, " les émissions lors de l'exploitation minière, extraction et transformation.

Les sources naturelles d'émissions de vanadium comprennent les éruptions volcaniques et l'altération des roches.

Les risques pour la santé de l'exposition aux particules de vanadium en suspension dans l'air ne sont pas aussi bien documentés que ceux d'autres contaminants métalliques en suspension dans l'air tels que le mercure ou le plomb, mais de plus en plus de preuves suggèrent que la respiration d'aérosols riches en vanadium peut altérer les fonctions respiratoires et exacerber des conditions telles que l'asthme et la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC).

Les raffineries de pétrole et de coke sont généralement construites dans des zones où les résidents n'ont pas le poids politique ou économique pour riposter, Schlesinger a noté. Par exemple, l'une des plus grandes raffineries de coke d'Amérique du Nord se trouve au sud-est de Chicago. « Nous en sommes encore au début de la compréhension des risques auxquels les personnes vivant dans ces zones sont confrontées, ' il a dit, "mais je soupçonne que nous verrons une attention croissante sur la question à mesure que l'utilisation d'huiles lourdes et de coke de pétrole continuera d'augmenter dans les années à venir."

Emily M. Klein, professeur de sciences de la terre à la Duke's Nicholas School, et Avner Vengosh, professeur de géochimie et de qualité de l'eau à la Duke's Nicholas School, a mené la nouvelle étude avec Schlesinger.

Ils ont publié leurs conclusions évaluées par des pairs le 11 décembre dans le Actes de l'Académie nationale des sciences Première édition en ligne.

Le nouveau document est le premier à quantifier la quantité d'intrants dans le cycle mondial du vanadium provenant de toutes les sources, naturel et humain.

« Il y a environ 10 ans, une autre équipe de chercheurs a essayé de le faire mais avec beaucoup moins de données, ", a déclaré Schlesinger. "Notre analyse s'appuie sur la leur en fournissant les premiers chiffres quantifiables pour la libération de vanadium à partir de carburants non conventionnels à base de pétrole lourd, et la mise à jour des chiffres pour toutes les autres sources afin de mettre ces impacts humains en contexte.

"En voyant tous ces chiffres ensemble pour la première fois, la conclusion incontournable est que l'impact humain sur le cycle du vanadium est plus important que nos impacts bien médiatisés sur le mouvement du plomb dans l'atmosphère ou la libération de mercure du charbon, " il a dit.