В новом исследовании, опубликованном в апрельском выпуске журнала Applied Geochemistry, исследователи из Университета Дьюка демонстрируют, что уровень кислорода в свалке угольной золы может сильно повлиять на то, сколько токсичного селена и мышьяка может быть выщелочено из системы.
«Тесты, на которые опирается Агентство по охране окружающей среды, учитывают такие переменные, как pH воды, но не учитывают, является ли система аэробной или анаэробной», – сказали Хейлин Хсу-Ким, Мэри Милус Йох и Гарольд Л. Йо, младший.
Доцент кафедры гражданского строительства и экологической инженерии. «Мы хотели продемонстрировать, что оксигенация действительно имеет большое значение, особенно для мышьяка и селена."
После разлива угольной золы в реке Дэн в Северной Каролине в 2014 году из прорвавшейся дренажной трубы Duke Energy вопрос о том, что делать с другими стареющими бассейнами для улавливания угольной золы и отходами будущего, стал предметом горячих споров.
Duke Energy в настоящее время планирует выкопать 24 из 36 прудов в Каролине. Но 12 оставшихся прудов без плана очистки содержат более 70 процентов из 108 миллионов тонн золы, хранящейся в прудах Северной Каролины.
Один из вариантов – по сути превратить пруды в свалку, удалив воду, укрыв оставшиеся отходы верхней прокладкой и засыпав все почвой.
«У некоторых из этих прудов не было нижних облицовок, когда они были первоначально построены, поэтому они будут подвержены утечке в грунтовые воды, даже если они будут покрыты сверху», – сказал Сюй-Ким, который также работает в школе Герцога Николая. окружение. "Когда вы закрываете сайт, вы отделяете его от воздуха. А если захороненные отходы станут анаэробными, это может усилить вымывание некоторых элементов, что приведет к большему загрязнению, чем ожидалось."
В ходе исследования Сюй-Ким и ее аспирантка Грейс Шварц создали серию микрокосмов – небольших лабораторных копий окружающей среды.
Затем они посмотрели, сколько мышьяка и селена выщелачивается из системы как с кислородом, так и без него. Оба загрязнителя представляют собой потенциальные проблемы для водных организмов, а мышьяк может быть опасным для человека.
Испытания показали, что с кислородом уровни выщелачивания селена намного выше, чем у мышьяка. Но эта тенденция меняется, когда система становится анаэробной – выщелачивание мышьяка увеличивается, а селена уменьшается.
Сюй-Ким отмечает, что этот результат неудивителен, учитывая химический состав двух элементов, и предыдущие проекты, не связанные с участками угольной золы, продемонстрировали эти результаты в реальном мире. В исследовании указывается, что это может происходить и на участках угольной золы.
«Я пытаюсь выяснить, думает ли кто-нибудь о том, что они меняют кислородные условия внутри пепла, закрывая его», – сказал Сюй-Ким. «Это исследование показывает, что некоторые из предложенных методов закрытия золоотвалов в Северной Каролине не могут быть решающим решением проблемы."