Le emissioni umane del vanadio metallico potenzialmente dannoso nell'atmosfera terrestre sono aumentate drasticamente dall'inizio del 21° secolo a causa in gran parte del crescente utilizzo da parte dell'industria di oli pesanti, sabbie bituminose, bitume e coke di petrolio per l'energia, un nuovo studio della Duke University trova.

"Le emissioni umane di vanadio nell'atmosfera ora superano quelle provenienti da tutte le fonti naturali messe insieme, di un fattore 1,7, " disse William H. Schlesinger, James B. Duke Professore emerito di biogeochimica presso la Nicholas School of the Environment di Duke, che ha condotto lo studio.

"Meno di due decenni fa, il rapporto tra emissioni umane e naturali era 0,59 a 1, o meno della metà del livello attuale, "Schlesinger ha detto. "La nostra analisi suggerisce che gran parte di questo rapido aumento può essere ricondotto all'aumento dell'uso di combustibili non convenzionali a base di petrolio pesante".

Il vanadio è un metallo in tracce che si trova in molti materiali terrestri, compreso petrolio e carbone. Viene emesso come particolato quando questi materiali vengono bruciati, e può anche essere rilasciato come accidentale, o "fuggitivo, " emissioni durante l'estrazione, estrazione e lavorazione.

Le fonti naturali di emissioni di vanadio includono le eruzioni vulcaniche e l'erosione delle rocce.

I rischi per la salute derivanti dall'esposizione alle particelle di vanadio nell'aria non sono così ben documentati come quelli per altri contaminanti metallici nell'aria come il mercurio o il piombo, ma prove crescenti suggeriscono che la respirazione di aerosol ricchi di vanadio può compromettere le funzioni respiratorie ed esacerbare condizioni come l'asma e la broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO).

Le raffinerie di petrolio e coke sono generalmente costruite in aree in cui i residenti non hanno il potere politico o economico per reagire, Schlesinger ha osservato. Ad esempio, una delle più grandi raffinerie di coke del Nord America si trova sul lato sud-est di Chicago. "Siamo ancora nella fase iniziale di comprensione dei rischi che le persone che vivono in queste aree devono affrontare, ' Egli ha detto, "ma sospetto che vedremo una crescente attenzione sul problema poiché l'uso di oli pesanti e coke di petrolio continuerà ad aumentare nei prossimi anni".

Emily M Klein, professore di scienze della terra alla Duke's Nicholas School, e Avner Vengosh, professore di geochimica e qualità dell'acqua alla Duke's Nicholas School, condotto il nuovo studio con Schlesinger.

Hanno pubblicato i loro risultati sottoposti a revisione paritaria l'11 dicembre nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze in linea prima edizione.

Il nuovo documento è il primo a quantificare la quantità di input al ciclo globale del vanadio provenienti da tutte le fonti, naturale e umano.

"Circa 10 anni fa, un altro team di ricercatori ha provato a farlo ma con molti meno dati, " ha detto Schlesinger. "La nostra analisi si basa sulla loro fornendo i primi numeri quantificabili per il rilascio di vanadio da combustibili pesanti non convenzionali di petrolio, e aggiornare i numeri per tutte le altre fonti per contestualizzare questi impatti umani.

"Vedendo tutti questi numeri insieme per la prima volta, l'inevitabile conclusione è che l'impatto umano sul ciclo del vanadio è maggiore dei nostri ben pubblicizzati impatti sul movimento del piombo attraverso l'atmosfera o sul rilascio di mercurio dal carbone, " Egli ha detto.