I solidi di cenere di carbone trovati nei sedimenti raccolti dal lago Sutton nel 2015 e nel 2018 suggeriscono che il lago orientale della Carolina del Nord è stato contaminato da più fuoriuscite di cenere di carbone, la maggior parte di loro apparentemente non è stata monitorata e non è stata segnalata fino ad ora.

"I nostri risultati indicano chiaramente la presenza di ceneri di carbone sul fondo del lago Sutton e suggeriscono che ci sono state più sversamenti di ceneri di carbone nel lago da strutture di stoccaggio di ceneri di carbone adiacenti dopo, e anche prima, le acque alluvionali dell'uragano Florence hanno causato gravi inondazioni nel 2018, " disse Avner Vengosh, professore di geochimica e qualità dell'acqua presso la Nicholas School of the Environment della Duke University, che ha condotto la ricerca.

"I livelli di contaminanti delle ceneri di carbone che abbiamo rilevato nei sedimenti di Sutton Lake, compresi i metalli con impatto ambientale noto, sono simili o superiori a quelli trovati nei sedimenti dei torrenti contaminati dalla fuoriuscita di cenere di carbone della Tennessee Valley Authority del 2008 a Kingston, Tennessee, o la fuoriuscita del fiume Dan del 2014 qui in North Carolina, " ha detto Vengosh.

Sutton Lake è servito da sequestro per una centrale elettrica a carbone Duke Energy dagli anni '70 fino a quando l'impianto è stato ritirato e sostituito con un impianto alimentato a gas naturale nel 2013. Si trova sul fiume Cape Fear a circa 11 miglia a monte della città di Wilmington, ed è ora ampiamente utilizzato per la nautica da diporto e la pesca. A settembre 2018, le acque alluvionali dell'uragano Florence hanno inondato il lago e un'adiacente discarica di ceneri di carbone prima di rifluire nel Cape Fear.

È noto da tempo che le ceneri di carbone contengono alti livelli di elementi tossici e cancerogeni che possono comportare rischi per l'ambiente e per la salute umana se si disperdono nell'ambiente. Le centrali elettriche negli Stati Uniti generano circa 100 milioni di tonnellate di ceneri all'anno. Circa la metà viene immagazzinata in discariche o sequestri, nella maggior parte dei casi adiacenti a corsi d'acqua.

"Quello che è successo a Sutton Lake evidenzia il rischio di fuoriuscite su larga scala non monitorate che si verificano nei siti di stoccaggio delle ceneri di carbone a livello nazionale. Ciò è particolarmente vero nel sud-est, dove vediamo molte grandi tempeste tropicali che cadono sulla terraferma e abbiamo un gran numero di depositi di cenere di carbone situati nelle zone soggette a inondazioni, " ha detto Vengosh.

Mentre diverse linee di prova suggeriscono che i solidi di cenere di carbone trovati a Sutton Lake provengano da più sversamenti, saranno necessarie ulteriori analisi per determinare la cronologia di questi eventi e se simili fuoriuscite non monitorate si sono verificate anche in altri laghi vicino a bacini di cenere di carbone nella Carolina del Nord, ha detto Vengosh.

Le fuoriuscite potrebbero essere state causate da inondazioni, ha notato, ma non si possono escludere altre cause come il rilascio accidentale o pratiche di dumping passate

Lui e i suoi colleghi hanno pubblicato il loro studio sottoposto a revisione paritaria il 24 maggio sulla rivista Scienza dell'ambiente totale .

Per fare lo studio, hanno condotto quattro serie indipendenti di test di laboratorio sui sedimenti di fondo raccolti nell'ottobre 2018 da sette siti a Sutton Lake e tre siti nell'adiacente Cape Fear River. Hanno anche analizzato tre campioni di sedimenti raccolti dal lago Sutton nel 2015 e altri tre raccolti nello stesso anno dal vicino lago Waccamaw, che non è mai servito da sequestro di ceneri di carbone.

I ricercatori hanno analizzato ogni campione utilizzando quattro diversi metodi per rilevare e misurare la possibile presenza di solidi di cenere di carbone:suscettibilità magnetica, osservazione visiva di particelle microscopiche di cenere di carbone, distribuzioni di elementi in traccia, e rapporti isotopici di stronzio.

I test hanno rivelato alti livelli di solidi di cenere di carbone mescolati con sedimenti naturali nei campioni raccolti da Sutton Lake sia nel 2018 che nel 2015.

Tra i contaminanti rilevati c'erano molti metalli, tra cui arsenico, selenio e talio, una volta usati come veleno per topi, che hanno effetti tossici a livelli elevati. I metalli si trovano naturalmente nel carbone e si arricchiscono di residui di cenere di carbone quando il carbone viene bruciato.

Studi precedenti del laboratorio di Vengosh hanno dimostrato che alcuni di questi metalli, come l'arsenico, può essere rilasciato dai solidi delle ceneri di carbone nell'acqua intrappolata tra i grani di sedimenti sul fondo del lago, dove si accumulano e, col tempo, bioaccumulare la rete alimentare locale. Uno studio del 2017 della Duke University Ph.D. la studentessa Jessica Brandt ha rivelato che l'85% di tutti i campioni di tessuto di pesce raccolti da Sutton Lake conteneva ancora selenio a livelli che superavano gli standard dell'Agenzia per la protezione dell'ambiente quattro anni dopo che la centrale elettrica a carbone era stata ritirata. Un altro studio ha mostrato che i rapporti degli isotopi di stronzio nelle orecchie interne dei pesci di Sutton Lake ora rispecchiano i rapporti trovati nelle ceneri di carbone.

"Una fuoriuscita di cenere di carbone non è una contaminazione una tantum, " Ha detto Vengosh. "Costruisce un'eredità nell'ambiente. Anche se chiudi il sito, l'eredità e la minaccia rimangono, come ha rivelato la nostra ricerca a Sutton Lake e in altri siti di fuoriuscita di cenere di carbone come Kingston, Tennessee. Collettivamente, questi risultati implicano che la distribuzione e l'impatto delle ceneri di carbone nell'ambiente sono molto più grandi di quanto si pensasse in precedenza".