Quando Erin Brockovich ha citato in giudizio un'importante società di servizi pubblici negli anni '90 per aver contaminato l'acqua potabile con cromo esavalente, un metallo tossico e cancerogeno, l'attenzione nazionale si è rivolta alla California. Ora i ricercatori hanno determinato che le fonti naturali dell'elemento possono essere geograficamente più importanti quando si tratta della gestione delle acque sotterranee dello stato.

In uno studio apparso online il 27 giugno in Scienze e tecnologie ambientali , Gli scienziati di Stanford hanno utilizzato un database delle acque sotterranee in tutto lo stato e un nuovo mezzo per rintracciare le fonti per identificare i pozzi contenenti cromo esavalente dall'industria rispetto a quelli che sono stati contaminati da fonti naturali, alcuni dei quali potrebbero anche essere stati causati dall'attività umana.

La ricerca ha scoperto che il cromo naturale colpisce un'area più ampia, più pozzi e una popolazione più numerosa in tutta la California rispetto alle fonti industriali, offrendo una nuova prospettiva su come dovrebbero essere gestite le risorse idriche sotterranee della California.

"Mentre le più alte concentrazioni di cromo in ogni singolo pozzo provengono chiaramente da perdite industriali, il maggior numero di pozzi e la più ampia distribuzione geografica sono tutti da questo cromo naturale, " ha detto il coautore Scott Fendorf, l'Huffington Family Professor in scienze del sistema terrestre presso la School of Earth, Scienze energetiche e ambientali (Stanford Earth). "Mentre continuiamo a spingere sulla necessità di utilizzare e gestire le acque sotterranee, capire come questi contaminanti naturali possono mettere a repentaglio l'acqua diventa davvero, veramente importante."

Benigno vs. cromo tossico

il benigno, forma naturale della sostanza chimica, noto come cromo trivalente, è necessario per aiutare le persone ad abbattere il glucosio. Non si muove facilmente nell'ambiente e si attacca ai minerali presenti nel suolo e nei sedimenti:è ciò che conferisce alle rocce serpentinitiche delle Coast Range Mountains in California la loro iconica tonalità verde.

La forma tossica, cromo esavalente, è molto solubile e si muove facilmente nell'ambiente. Gli usi industriali del cromo esavalente includono la galvanica, produzione di acciaio, concia delle pelli e trattamento del legno. Acqua potabile che contiene cromo esavalente, noto anche come cromo-6 o Cr(VI), è considerata una minaccia per la salute umana, aumentando il rischio di cancro allo stomaco e all'intestino.

Gli scienziati hanno cercato di capire cosa fa sì che la forma naturale del cromo legato alle rocce si trasformi in una tossina che può finire nelle acque sotterranee. In base a dove trovano la forma tossica nella Central Valley e in altre regioni, i coautori dello studio sospettano attività umane, come il pompaggio delle acque sotterranee, potrebbe contribuire a tale trasformazione.

"Dobbiamo iniziare a considerare i percorsi attraverso i quali potremmo inavvertitamente creare la cattiva forma di cromo dal buono e finire per contaminare le nostre falde acquifere, " disse Fendorf, che è anche senior fellow presso lo Stanford Woods Institute for the Environment. "La cosa migliore che possiamo fare è identificare i processi che accelerano l'ossidazione naturale, e quindi provare a sviluppare pratiche di gestione che le riducano al minimo - se si verificano, diventa molto costoso da affrontare."

Tracciare la tossina

I ricercatori hanno analizzato quasi 90, 000 valori di cromo dal database del Programma di monitoraggio e valutazione ambientale delle acque sotterranee (GAMA) della California. Circa la metà di queste misurazioni monitora l'approvvigionamento pubblico di acqua potabile della California. Di quelli, Il 15% conteneva livelli più elevati di cromo esavalente rispetto allo standard dell'acqua potabile del 2014 di 10 parti per miliardo.

Gli scienziati hanno determinato quali delle 234 altre sostanze chimiche nel database sono state trovate comunemente con il cromo esavalente e hanno utilizzato tali informazioni per capire dove il cromo naturale minaccia la qualità delle acque sotterranee e quali processi potrebbero essere responsabili. I risultati rivelano una diffusa trasformazione del cromo trivalente nella costa e nella Central Valley della California, e alte concentrazioni di cromo esavalente negli hotspot industriali dello stato, intorno a Los Angeles e nella zona della baia di San Francisco.

"Siamo stati molto concentrati sulla contaminazione industriale, ma questo documento fornisce una rappresentazione visiva di tutti i diversi processi responsabili della contaminazione da cromo-6, ed evidenzia come questi controlli possano essere regionali, " ha detto l'autore principale Debra Hausladen, un ricercatore post-dottorato presso l'Università di Losanna che ha condotto una ricerca per lo studio come dottorato di ricerca. studente di scienze del sistema terrestre a Stanford. "È davvero importante avere questa visione olistica mentre sviluppiamo strategie di gestione delle acque sotterranee".

I ricercatori sperano di creare mappe di distribuzione più dettagliate di dove i contaminanti naturali possono minacciare le acque sotterranee e i percorsi che li porterebbero a spostarsi nel sistema idrico della California.

"Le persone si stanno rendendo conto che dobbiamo preoccuparci di qualcosa di più dei tradizionali contaminanti industriali:dobbiamo renderci conto che quasi ogni falda acquifera ha contaminanti naturali, " disse Fendorf. "La domanda è semplicemente, "Il contaminante rimarrà benigno nella forma solida, o verrà trasferito nella fase acquosa?' Dobbiamo garantire che i contaminanti rimangano all'interno dei solidi e non mettano a rischio le nostre riserve idriche".