Дослідники виявили фактори, що сприяють забрудненню підземних вод ураном.

Нове дослідження, опубліковане в журналі Environmental Science & Technology, розкриває приховані геологічні механізми, що стоять за масштабним забрудненням ураном ґрунтових вод у Східній Карнатаці, Індія. Дослідження очолили науковці з Школи громадського здоров'я Мейлмана Колумбійського університету.

Дослідження виявило, що 78% зразків ґрунтових вод у даному регіоні мають вміст урану, який перевищує безпечні норми для питної води. У деяких випадках рівень забруднення ураном досягає значень, що в 75 разів перевищують стандарти, встановлені Агентством з охорони навколишнього середовища США. Вплив цього небезпечного елемента може негативно вплинути на функціонування нирок, кісток і печінки, але часто такі забруднення залишаються непоміченими.

Дослідники виявили, що уран стає небезпечно рухливим у специфічних підземних середовищах. Це відкриття може допомогти місцевим громадам контролювати та управляти цією загрозою для здоров'я. Понад 25 мільйонів людей у регіоні покладаються на ґрунтові води для забезпечення більш ніж 70% своїх потреб у питній воді.

Команда науковців співпрацювала з колегами з Центру досліджень зміни клімату Дівеча Індійського інституту науки в Бангалорі та Індійського технологічного інституту в Джодхпурі. Вони провели детективну роботу, щоб з'ясувати умови, відповідальні за вивільнення урану в ґрунтові води.

Науковці використали інноваційний ізотопний аналіз, що дозволяє визначати незначні варіації в атомах, відомих як ізотопи. Цей підхід дає змогу відстежувати походження матеріалів, таких як уран, а також їх переміщення через екосистеми в підземних водоносних горизонтах, розташованих у твердій породі. В результаті вони змогли скласти детальну карту різних підземних умов, які впливають на поведінку урану.

Максимальний рівень забруднення спостерігається в "окислювальних середовищах", де підземні умови сприяють розчиненню урану у воді. У протилежність цьому, "відновлювальні зони" природним чином утримують уран, що допомагає уникнути забруднення водних джерел для пиття.

"Наша робота переходить від простого виявлення урану до глибшого розуміння його джерел, шляхів переміщення та тривалих наслідків. Ці знання можуть стати основою для заходів, спрямованих на захист мільйонів людей", -- зазначає провідний автор дослідження Аріджіт Мітра, доктор філософії, постдокторський дослідник на кафедрі наук про здоров'я навколишнього середовища Колумбійської школи Мейлмана.

Структура дослідження, основана на Програмі вивчення Суперфонду Північних рівнин Колумбії, може бути використана в інших регіонах, які зазнають проблем з природним забрудненням ураном. Сюди входять кілька штатів на заході та в середньому заході Сполучених Штатів.

"Рух урану в підземних водах визначається рівнем окислювальності цієї води," – зазначає старший автор дослідження Анірбан Басу, доктор філософії та науковий співробітник кафедри екологічних наук.

Коли кисню достатньо, уран залишається у розчиненому стані та переміщується разом з водою. Однак у глибших шарах, де деякі бактерії розкладають оксиди заліза, кисень відсутній, і уран перетворюється на нерозчинну форму, осідаючи у вигляді твердих часток. Пропорції ізотопів урану у воді виконують функцію свого роду «відбитка пальця», що дозволяє нам виявляти, як уран потрапляє у воду та звідки він походить – з близьких чи віддалених джерел.

Дослідження підкреслює нагальну потребу в більш надійній та довгостроковій мережі моніторингу для відстеження рівнів урану та змін у навколишньому середовищі. Ці знання можуть привести до цільових рішень, таких як визначення місць для розміщення свердловин та локалізоване очищення в уражених місцях.

Дослідження має назву "Ізотопні погляди на окисно-відновні процеси, що керують розподілом урану в ґрунтових водах Східної Карнатаки".