L'inhalation de poussière contenant des particules de cendres volantes provenant de la combustion du charbon a été associée à des maladies pulmonaires et cardiaques, cancer, troubles du système nerveux et autres effets néfastes.

Mais suivre la présence de cendres de charbon dans la poussière a été un défi pour les scientifiques.

Jusqu'à maintenant.

Des chercheurs de l'Université Duke et de l'Université de Caroline du Nord Chapel Hill ont développé un nouveau traceur médico-légal qui utilise des isotopes du plomb pour détecter les cendres volantes de charbon dans la poussière et d'autres solides, y compris le sol et les sédiments. Les cendres volantes sont des particules fines produites par la combustion de charbon pulvérisé.

Les tests montrent que le traceur peut distinguer la signature chimique du plomb provenant des cendres de charbon et du plomb provenant d'autres sources humaines ou naturelles majeures, y compris la contamination héritée de l'essence au plomb et de la peinture au plomb.

"Le plomb s'ajoute à notre boîte à outils médico-légale et nous donne une nouvelle méthode puissante pour suivre la contamination par les cendres volantes dans l'environnement, " dit Avner Vengosh, professeur de géochimie et de qualité de l'eau à la Duke's Nicholas School of the Environment.

Le traceur élargit la capacité des scientifiques à évaluer et à surveiller les risques d'exposition des personnes qui vivent ou travaillent à proximité de bassins et de décharges de cendres de charbon ou à proximité de sites où les cendres de charbon sont épandues sur le sol comme remblai ou réutilisées à d'autres fins.

« De nombreux agents de nettoyage et des résidents locaux qui ont été exposés à des poussières de cendres volantes contenant des niveaux élevés de plomb, l'arsenic et d'autres contaminants à la suite du déversement massif de cendres de charbon TVA dans l'est du Tennessee en 2008 ont eu des effets débilitants sur la santé, ", a déclaré Vengosh. "Les communautés situées à proximité d'installations de stockage de cendres de charbon ou de sites où les cendres de charbon ont été mélangées à du sol en tant que remblai craignent désormais d'être également exposées à des contaminants nocifs."

"Ces types de risques ne feront qu'augmenter dans le cadre de la proposition en attente de l'EPA visant à assouplir les restrictions sur l'épandage de cendres de charbon à des fins "d'utilisation bénéfique" ou leur stockage dans des fosses non revêtues et des décharges, " dit Vengosh.

"Notre espoir est que ce nouveau traceur, qui complète la suite de traceurs isotopiques que nous avons déjà développés pour suivre la contamination par les cendres de charbon dans les milieux aquatiques, nous aidera à mieux protéger les communautés à risque, " il a dit.

Vengosh et ses collègues ont publié leur étude évaluée par des pairs le 16 octobre dans Lettres sur les sciences et technologies de l'environnement . Ils ont analysé 45 échantillons de cendres volantes collectés dans 12 centrales électriques au charbon américaines entre 2004 et 2013. Seize échantillons de cendres volantes provenaient du charbon des Appalaches, 22 provenaient du charbon du bassin de l'Illinois, et sept provenaient du bassin de la Powder River.

Il s'agit de la première étude à fournir une analyse systématique des isotopes du plomb dans les cendres volantes de charbon des trois principaux bassins de production de charbon des États-Unis.

Comme expérience de preuve de concept, les chercheurs ont utilisé le nouveau traceur isotopique du plomb pour analyser les sédiments du lac Sutton, dans l'est de la Caroline du Nord. Le lac a servi de retenue pour une centrale électrique au charbon des années 1970 jusqu'à ce que la centrale soit remplacée par une centrale au gaz naturel en 2013 et une étude menée plus tôt cette année par l'équipe de Vengosh a montré qu'il s'agissait du site de plusieurs cendres de charbon non déclarées. déborde au fil des années. Le lac Sutton est situé sur la rivière Cape Fear à environ 11 milles en amont de la ville de Wilmington. Les chercheurs ont également testé des échantillons de sédiments du lac Waccamaw à proximité, qui n'a jamais été utilisé comme dépôt de cendres de charbon.

"Les tests ont montré que les sédiments du lac Sutton avaient une empreinte isotopique du plomb similaire à celle des cendres volantes du charbon du bassin des Appalaches et très différente de celles des sédiments du lac Waccamaw non affecté, " a déclaré Zhen Wang, un doctorant du laboratoire de Vengosh qui était l'auteur principal de l'étude. « Cela concorde avec les résultats de l'étude précédente, confirmant nos découvertes antérieures et validant l'applicabilité des isotopes du plomb en tant que nouvel outil pour suivre la demande des mouches du charbon dans l'environnement."